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GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Aufzeichnen von Fahrzeugereignisdaten auf der Basis von vorbestimmten Kriterien und/oder einer Fahrereingabe und insbesondere auf ein Ereignisdatenaufzeichnungssystem zur Aufzeichnung von Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug betreffende Ereignisse.
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HINTERGRUND
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Die hier gegebene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Die Arbeit der derzeit benannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich ansonsten zum Zeitpunkt der Einreichung nicht als Stand der Technik qualifizieren können, werden weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
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Ein Ereignisdatenaufzeichnungsgerät (EDR von event data recorder) ist eine Vorrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist, um Informationen in Bezug auf ein Ereignis, das das Fahrzeug beinhaltet, aufzuzeichnen. Herkömmliche EDRs zeichnen Informationen in Bezug auf Fahrzeugereignisse wie z. B. Zusammenstöße oder Unfälle auf. EDRs sind typischerweise in einem oder mehreren Steuermodulen, wie z. B. einem Diagnosemodul, einem Maschinensteuermodul, einem Stabilitätssteuermodul und einem Vierradlenkmodul, enthalten. Diese Module befinden sich an verschiedenen Stellen in einem Fahrzeug und zeichnen Ereignisse auf, die verschiedenen Systemen im Fahrzeug zugeordnet sind.
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Ein EDR beginnt typischerweise die Aufzeichnung von Informationen, wenn ein Auslöseereignis wie z. B. eine plötzliche Änderung der Raddrehzahl, eintritt, und zeichnet weiter auf, bis ein aufgezeichnetes Ereignis (z. B. ein Unfall) vorüber ist oder bis eine Aufzeichnungszeit abgelaufen ist. Informationen, die durch das EDR aufgezeichnet werden, können nach dem Ereignis gesammelt und analysiert werden, um festzustellen, was das Fahrzeug vor, während und/oder nach dem Ereignis getan hat.
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In der
US 6 601 015 B1 ist ein Kraftfahrzeugsteuersystem beschrieben, das den Kraftfahrzeugmotor in Abhängigkeit von Betriebsparametern steuert, die von dem Fahrzeug zugeordneten Sensoren erfasst werden und insbesondere die Motor-Drehzahl, Kühlwassertemperatur und Drosselstellung erfassen. Das Steuersystem umfasst einen Controller, der über eine Schnittstelle mit den Sensoren und über einen Bus mit einer Speichereinheit verbunden ist und über eine weitere Schnittstelle und beispielsweise eine an diese anschließbare Kundendiensteinheit Bedienereingaben empfangen kann, um eine in dem Steuersystem integrierte Diagnose-Datenerfassungsroutine entsprechend anzupassen, indem über die Bedienereingaben selektiv Datenerfassungsauslöseereignisse eingerichtet, die Art der in der Speichereinheit auf ein jeweiliges Auslöseereignis hin zu speichernden Informationen festgelegt und die Geschwindigkeit, mit der die Informationen zu speichern sind, bestimmt werden können. Das Auslöseereignis kann extern mittels einer vom Bediener steuerbaren Auslöseeinheit oder intern in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern erzeugt werden. Eine bestimmte Anzahl von Motorleistungsparametern wird periodisch überwacht, wobei beim Auftreten eines ersten Auslöseereignisses eine erste Anzahl von Werten zumindest eines Teils der Leistungsparameter und beim Auftreten eines zweiten Auslöseereignisses eine zweite Anzahl von Werten zumindest eines Teils der Leistungsparameter gespeichert werden. Dabei können durch die beiden Auslöseereignisse insbesondere unterschiedliche Speicherraten für das Speichern nach dem ersten Auslöseereignis und das Speichern nach dem zweiten Auslöseereignis bewirkt werden. Alternativ kann mit dem Auftreten eines jeweiligen Auslöseereignisses bewirkt werden, dass die zu speichernden Daten in einen vor dem Auslöseereignis erfassten Datenabschnitt und einen nach dem Auslöseereignis erfassten Datenabschnitt aufgeteilt werden, wobei stets beide Datenabschnitte gespeichert werden.
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In der
DE 10 2004 028 647 A1 ist ein Verfahren zur Bereitstellung von vordefinierten Ereignissen charakterisierenden Daten für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs beschrieben. Wenigstens ein vordefiniertes Ereignis wird mittels einer dafür vorgesehenen Erfassungseinrichtung erfasst. Zudem werden zum Zeitpunkt der Erfassung eines jeweiligen Ereignisses vorliegende Randbedingungen erfasst. Um eine vollständige Funktionsüberwachung bzw. Protokollierung zu ermöglichen, wird das einzelne Ereignis durch die zu einem jeweiligen Zeitpunkt vorliegenden, die Funktionsweise und/oder den Zustand der Komponenten des Antriebsstrangs beschreibenden Größen oder Parameter bestimmt, wobei entweder nur der Normalzustand oder auch Abweichungen von diesem miterfasst und gespeichert werden. Bei den Randbedingungen handelt es sich um Größen oder Parameter, die bei Auftreten des Ereignisses den Zustand oder die Funktion des Antriebssystems charakterisieren. Die Erfassung der vordefinierten Ereignisse und der diesen zugeordneten Randbedingungen werden fortlaufend oder in vordefinierten zeitlichen Abständen gespeichert.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Ereignisdatenaufzeichnungssystem bereitzustellen, das weniger Rechenressourcen benötigt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Ereignisdatenaufzeichnungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In weiteren Merkmalen werden die vorstehend beschriebenen Systeme und Verfahren durch ein Computerprogramm implementiert, das durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann sich auf einem konkreten computerlesbaren Medium befinden, wie z. B. einem Speicher, einem nichtflüchtigen Datenspeicher und/oder anderen geeigneten konkreten Speichermedien, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger verständlich, wobei:
- 1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Maschinensystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
- 2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Ereignisdatenaufzeichnungsgerät-Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
- 3 ein Verfahren zum Aufzeichnen von Fahrzeugereignisdaten darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen keineswegs begrenzen.
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Für die Zwecke der Deutlichkeit werden in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hier verwendet, sollte der Ausdruck A, B und/oder C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder bedeutet. Selbstverständlich können Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
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Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Ein herkömmliches Ereignisdatenaufzeichnungsgerät (EDR) erfordert eine beträchtliche Menge an Speicher zum Konfigurieren von weichcodierten Auslöseereignissen und zum Speichern von Daten, die während Aufzeichnungszeiten im Bereich von ein bis fünf Sekunden kontinuierlich aufgezeichnet werden. Die Menge an Speicher, die in Steuermodulen verfügbar ist, die EDRs umfassen, ist begrenzt. Folglich begrenzt der Speicher, der für die Ereigniskonfiguration und die kontinuierlich aufgezeichneten Daten verwendet wird, die Anzahl von Ereignissen und Parametern, die aufgezeichnet werden können.
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Außerdem zeichnet ein EDR typischerweise dieselben Parameter ungeachtet dessen, welches Auslöseereignis eintritt, auf. Folglich kann die Anzahl von aufgezeichneten Parametern mehr oder weniger als für ein Auslöseereignis gewünscht sein. Folglich kann die Speichernutzung nicht effizient sein und gewünschte Daten können nicht aufgezeichnet werden.
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Ein EDR-System und -Verfahren der vorliegenden Offenbarung identifizieren ein eintretendes Ereignis auf der Basis von Fahrzeugbetriebsbedingungen, wählen Parameter zur Aufzeichnung auf der Basis des identifizierten Ereignisses aus und zeichnen Daten für die ausgewählten Parameter auf. Das identifizierte Ereignis ist eines von mehreren vorbestimmten Ereignissen und die aufgezeichneten Parameter werden aus mehreren vorbestimmten Parametern ausgewählt. Die vorbestimmten Ereignisse und die vorbestimmten Parameter können hartcodiert sein. Das identifizierte Ereignis ist nicht auf Fahrzeugunfälle begrenzt und kann ein Ereignis sein, für das Daten erwünscht sind, um die Fahrzeugleistung zu analysieren, wie z. B. ein Fehlercodeereignis. Ein einzelner Wert, der zur exakten Zeit des identifizierten Ereignisses detektiert wird, kann für jeden der ausgewählten Parameter aufgezeichnet werden.
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Die vorbestimmten Ereignisse, die identifiziert werden, wenn sie eintreten, können eine Teilmenge einer größeren Anzahl von vorbestimmten Ereignissen sein, und die vorbestimmten Ereignisse, die in der Teilmenge enthalten sind, können nach Wunsch für Aufzeichnungszwecke ausgewählt werden. Eine chronologische Geschichte oder Ordnung der identifizierten Ereignisse kann aufgezeichnet werden. Eine Anzahl von Vorkommnissen kann für jedes der vorbestimmten Ereignisse bestimmt werden, sogar der vorbestimmten Ereignisse, die nicht für Aufzeichnungszwecke ausgewählt werden.
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Ein EDR-System der vorliegenden Offenbarung kann eine EDR-Aktivierungsvorrichtung und mehrere EDR-Module umfassen, die mehreren Fahrzeugsystemen zugeordnet sind. Die EDR-Aktivierungsvorrichtung ermöglicht einem Fahrer, eine Ereignisdatenaufzeichnung zu aktivieren, und kann eine typische Steuerung sein, die in einem Armaturenbrett enthalten ist, wie z. B. ein Radio. Die EDR-Aktivierungsvorrichtung kann ein Haupt-EDR-Modul wie z. B. ein Maschinensteuermodul (ECM) aktivieren, wenn der Fahrer die Ereignisdatenaufzeichnung aktiviert. Das ECM kann wiederum andere EDR-Module aktivieren, die in verschiedenen anderen Positionen in einem Fahrzeug angeordnet sind, um Daten für mehrere Fahrzeugsysteme gleichzeitig aufzuzeichnen.
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Die Aufzeichnung von Daten für vorbestimmte Ereignisse anstatt von konfigurierten Ereignissen spart Speicher, der ansonsten für die Ereigniskonfiguration verwendet werden würde. Die Auswahl der zu identifizierenden Ereignisse und die Auswahl der Parameter zur Aufzeichnung für jedes identifizierte Ereignis spart auch Speicher. Der über diese Auswahlen gesparte Speicher würde ansonsten verwendet werden, um Daten für Ereignisse und Parameter aufzuzeichnen, die nicht interessieren, wenn die Fahrzeugleistung bewertet wird. Die Aufzeichnung eines einzelnen Werts für jeden der ausgewählten Parameter spart Speicher, der ansonsten verwendet werden würde, um kontinuierlich aufgezeichnete Daten zu speichern. Diese Speichereinsparungen ermöglichen eine Datenaufzeichnung für eine größere Anzahl von Ereignissen und Parametern relativ zu einer Datenaufzeichnung über herkömmliche EDRs. Folglich sind die aufgezeichneten Ereignisse nicht auf Fahrzeugunfälle begrenzt und können verschiedene bei der Fahrzeuganalyse interessierende Ereignisse umfassen.
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Das Aufnehmen einer EDR-Aktivierungsvorrichtung und das Aktivieren von anderen EDR-Modulen in einem Fahrzeug unter Verwendung eines Haupt-EDR-Moduls schaffen einen Mechanismus, damit ein Fahrer Ereignisdaten für ein ganzes Fahrzeug aufzeichnet, wenn es erwünscht ist. Dieser Mechanismus kann das Diagnostizieren der Fahrzeugleistungssorgen eines Fahrers erleichtern. Ein Fahrer kann beispielsweise das EDR-System aktivieren, wenn der Fahrer ein Geräusch wie z. B. ein Knacken beobachtet, und ein Techniker kann später Daten vom EDR-System abrufen, um die Ereignisse zu analysieren, die im Fahrzeug stattfanden, als das Geräusch beobachtet wurde.
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In 1 ist ein beispielhaftes Maschinensystem mit einem EDR-System der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das EDR-System ist im Zusammenhang mit dem Maschinensystem nur für beispielhafte Zwecke gezeigt, da das EDR-System in anderen Fahrzeugsystemen, wie z. B. einem Endantriebssystem, einem Kraftstoffsystem, einem Auslasssystem, einem Fahrwerksystem und einem Karosseriesystem, enthalten sein kann. Ein ECM empfängt Eingaben von Quellen, einschließlich einer EDR-Aktivierungsvorrichtung, und zeichnet Ereignisdaten in Bezug auf das Maschinensystem auf der Basis der empfangenen Eingaben auf.
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In 2 sind das ECM und andere Module, die im Maschinensystem von 1 enthalten sind, genauer gezeigt. Das ECM umfasst ein EDR-Modul, das Ereignisdaten in Bezug auf das Maschinensystem aufzeichnet. Das EDR-Modul umfasst Module, die die vorstehend erörterten und in 3 dargestellten EDR-Verfahren ausführen. Diese Verfahren umfassen das Auswählen von Ereignissen zur Aufzeichnung, das Identifizieren der ausgewählten Ereignisse, wenn sie eintreten, das Auswählen von Parametern zur Aufzeichnung für das identifizierte Ereignis und das Aufzeichnen von Daten für die ausgewählten Parameter.
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Das EDR-Modul zeichnet auch Daten auf, wenn dies durch die Fahrereingabe aktiviert wird, die über die EDR-Aktivierungsvorrichtung übertragen wird. Ein Getriebesteuermodul (TCM) und ein Hybridsteuermodul (HCM) umfassen EDR-Module, die Ereignisdaten aufzeichnen, die einem Getriebesystem bzw. einem Hybridsystem zugeordnet sind. Das EDR-Modul im ECM aktiviert die EDR-Module im TCM und im HCM, wenn die Fahrereingabe das EDR-Modul im ECM aktiviert.
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Wiederum in 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Maschinensystems 100 dargestellt. Das Maschinensystem 100 umfasst eine Maschine 102, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug auf der Basis einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Eine EDR-Aktivierungsvorrichtung 106 kommuniziert mit dem Fahrereingabemodul 104, um eine Ereignisdatenaufzeichnung zu aktivieren. Luft wird durch ein Drosselventil 112 in einen Einlasskrümmer 110 gesaugt. Nur als Beispiel kann das Drosselventil 112 ein Klappenventil mit einem drehbaren Flügel umfassen. Ein Maschinensteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselklappenaktuatormodul 116, das das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Menge an Luft zu steuern, die in den Einlasskrümmer 110 gesaugt wird.
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Die EDR-Aktivierungsvorrichtung 106 ermöglicht, dass ein Fahrer die Ereignisdatenaufzeichnung aktiviert, und kann eine typische Steuerung sein, die in einem Armaturenbrett enthalten ist, wie z. B. ein Radio. Der Fahrer kann die Ereignisdatenaufzeichnung unter Verwendung einer Aktivierungssequenz aktivieren, die die Fahrzeugbetriebsbedingungen nicht stört, wie es z. B. vorkommen kann, wenn der Fahrer eine Abschlepptaste berühren würde und verursachen würde, dass ein Getriebe schaltet. Der Fahrer kann die Ereignisdatenaufzeichnung aktivieren, wenn der Fahrer ein spezielles Fahrzeugverhalten beobachtet, wie z. B. die Erzeugung eines Geräuschs, und der Fahrer Ereignisdaten in Bezug auf das beobachtete Fahrzeugverhalten aufzeichnen wollen würde. Die EDR-Aktivierungsvorrichtung 106 aktiviert das ECM 114, um Ereignisdaten aufzuzeichnen, beispielsweise durch Liefern eines EDR-Aktivierungssignals zum Fahrereingabemodul 104. Wenn das Fahrereingabemodul 104 das EDR-Aktivierungssignal empfängt, aktiviert das Fahrereingabemodul 104 das ECM 114, um Ereignisdaten aufzuzeichnen, über die Fahrereingabe.
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Luft vom Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder der Maschine 102 gesaugt. Obwohl die Maschine 102 mehrere Zylinder umfassen kann, ist für Erläuterungszwecke ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Nur als Beispiel kann die Maschine 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder umfassen. Das ECM 114 kann einem Zylinderaktuatormodul 120 befehlen, einige der Zylinder selektiv zu deaktivieren, was die Kraftstoffsparsamkeit unter bestimmten Maschinenbetriebsbedingungen verbessern kann.
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Die Maschine 102 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus arbeiten. Die vier nachstehend beschriebenen Hübe werden Einlasshub, Kompressionshub, Verbrennungshub und Auslasshub genannt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) finden zwei der vier Hübe innerhalb des Zylinders 118 statt. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen erforderlich, damit der Zylinder 118 alle vier Hübe erfährt.
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Während des Einlasshubs wird Luft vom Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesaugt. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einer zentralen Stelle oder an mehreren Stellen wie z. B. nahe dem Einlassventil 122 von jedem der Zylinder in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen (nicht dargestellt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die zu den Zylindern gehören, eingespritzt werden. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in Zylinder, die deaktiviert sind, anhalten.
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Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/KraftstoffGemisch im Zylinder 118. Während des Kompressionshubs komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) innerhalb des Zylinders 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Maschine 102 kann eine Kompressionszündungsmaschine sein, in welchem Fall die Kompression im Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Alternativ kann die Maschine 102 eine Funkenzündmaschine sein, in welchem Fall ein Zündfunkenaktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 auf der Basis eines Signals vom ECM 114 erregt. Das Erregen der Zündkerze 128 erzeugt einen Zündfunken, der das Luft/Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 118 zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Kolben am oberen Totpunkt (TDC) befindet, festgelegt werden.
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Das Zündfunkenaktuatormodul 126 kann durch ein Zeitsteuersignal, das festlegt, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunke erzeugt werden soll, gesteuert werden. Da die Kolbenposition direkt mit der Kurbelwellendrehung in Beziehung steht, kann der Betrieb des Zündfunkenaktuatormoduls 126 mit dem Kurbelwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 das Liefern des Zündfunkens zu deaktivierten Zylindern anhalten.
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Das Erzeugen des Zündfunkens kann als Zündereignis bezeichnet werden. Das Zündfunkenaktuatormodul 126 kann die Fähigkeit haben, den Zeitpunkt des Zündfunkens für jedes Zündereignis zu verändern. Außerdem kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 die Fähigkeit haben, den Zeitpunkt des Zündfunkens für ein gegebenes Zündereignis zu verändern, selbst wenn eine Änderung des Zeitsteuersignals nach dem Zündereignis unmittelbar vor dem gegebenen Zündereignis empfangen wird.
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Während des Verbrennungshubs treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches den Kolben nach unten, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Verbrennungshub kann als Zeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben den TDC erreicht, und dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben zum unteren Totpunkt (BDC) zurückkehrt, definiert sein.
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Während des Auslasshubs beginnt der Kolben, sich vom BDC nach oben zu bewegen und stößt die Verbrennungsnebenprodukte durch ein Auslassventil 130 aus. Die Verbrennungsnebenprodukte werden über ein Auslasssystem 134 aus dem Fahrzeug ausgelassen.
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Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 steuern und/oder können Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) von mehreren Gruppen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Ebenso können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Gruppen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
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Das Zylinderaktuatormodul 120 kann den Zylinder 118 durch Sperren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren. In verschiedenen anderen Implementierungen kann das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch andere Vorrichtungen als Nockenwellen gesteuert werden, wie z. B. elektromagnetische Aktuatoren.
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Der Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann in Bezug auf den Kolben-TDC durch einen Einlassnockenphasensteller 148 verändert werden. Der Zeitpunkt, zu dem das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann in Bezug auf den Kolben-TDC durch einen Auslassnockenphasensteller 150 verändert werden. Ein Phasenstelleraktuatormodul 158 kann den Einlassnockenphasensteller 148 und den Auslassnockenphasensteller 150 auf der Basis von Signalen vom ECM 114 steuern. Wenn es implementiert wird, kann ein variabler Ventilhub (nicht dargestellt) auch durch das Phasenstelleraktuatormodul 158 gesteuert werden.
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Das Maschinensystem 100 kann eine Ladedruckvorrichtung umfassen, die Druckluft zum Einlasskrümmer 110 liefert. 1 zeigt beispielsweise einen Turbolader mit einem heißen Turbinenrad 160-1, das durch heiße Abgase angetrieben wird, die durch das Auslasssystem 134 strömen. Der Turbolader umfasst auch einen Kaltluftkompressor 160-2, der durch das Turbinenrad 160-1 angetrieben wird und der Luft, die in das Drosselventil 112 strömt, komprimiert. In verschiedenen Implementierungen kann ein Lader (nicht dargestellt), der durch die Kurbelwelle angetrieben wird, Luft vom Drosselventil 112 komprimieren und die komprimierte Luft zum Einlasskrümmer 110 zuführen.
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Ein Ladedruckbegrenzer 162 kann ermöglichen, dass das Abgas das Turbinenrad 160-1 umgeht, wodurch der Ladedruck (die Menge an Einlassluftkompression) des Turboladers verringert wird. Das ECM 114 kann den Turbolader über ein Ladedruckaktuatormodul 164 steuern. Das Ladedruckaktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers durch Steuern der Position des Ladedruckbegrenzers 162 modulieren. In verschiedenen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Ladedruckaktuatormodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Ladedruckaktuatormodul 164 gesteuert werden kann.
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Ein Zwischenkühler (nicht dargestellt) kann einiges der Wärme, die in der komprimierten Luftladung enthalten ist und die erzeugt wird, wenn die Luft komprimiert wird, ableiten. Die komprimierte Luftladung kann auch Wärme von Komponenten des Auslasssystems 134 absorbiert haben. Obwohl sie für Erläuterungszwecke getrennt gezeigt sind, können das Turbinenrad 160-1 und der Kompressor 160-2 aneinander befestigt sein, wobei Einlassluft in unmittelbare Nähe von heißem Abgas gebracht wird.
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Das Maschinensystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 umfassen, das selektiv Abgas zum Einlasskrümmer 110 zurückleitet. Das AGR-Ventil 170 kann oberstromig des Turbinenrades 160-1 des Turboladers angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert werden.
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Das Maschinensystem 100 kann die Drehzahl der Kurbelwelle in Umdrehungen pro Minute (min-1) unter Verwendung eines Drehzahlsensors 180 messen. Die Temperatur des Maschinenkühlmittels kann unter Verwendung eines Maschinenkühlmittel-Temperatursensors (ECT-Sensors) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann sich innerhalb der Maschine 102 oder an anderen Stellen, an denen das Kühlmittel zirkuliert wird, wie z. B. an einem Kühler (nicht dargestellt), befinden.
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Der Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der Maschinenunterdruck, der die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 ist, gemessen werden. Die Massendurchflussrate von Luft, die in den Einlasskrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassensensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
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Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung von einem oder mehreren Drosselklappenpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Umgebungstemperatur von Luft, die in die Maschine 102 gesaugt wird, kann unter Verwendung eines Einlasslufttemperatursensors (IAT-Sensors) 192 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Maschinensystem 100 zu treffen.
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Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 194 kommunizieren, um das Schalten von Gängen in einem Getriebe (nicht dargestellt) zu koordinieren. Das ECM 114 kann beispielsweise das Maschinendrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul (HCM) 196 kommunizieren, um den Betrieb der Maschine 102 und eines Elektromotors 198 zu koordinieren.
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Der Elektromotor 198 kann auch als Generator fungieren und kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Fahrzeugsysteme und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des TCM 194 und des HCM 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.
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Jedes System, das einen Maschinenparameter verändert, kann als Aktuator bezeichnet werden, der einen Aktuatorwert empfängt. Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann beispielsweise als Aktuator bezeichnet werden und die Drosselklappenöffnungsfläche kann als Aktuatorwert bezeichnet werden. In dem Beispiel von 1 erreicht das Drosselklappenaktuatormodul 116 die Drosselklappenöffnungsfläche durch Einstellen eines Winkels des Flügels des Drosselventils 112.
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Ebenso kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 als Aktuator bezeichnet werden, während der entsprechende Aktuatorwert die Menge an Vorzündung relativ zum Zylinder-TDC sein kann. Andere Aktuatoren können das Zylinderaktuatormodul 120, das Kraftstoffaktuatormodul 124, das Phasenstelleraktuatormodul 158, das Ladedruckaktautormodul 164 und das AGR-Aktuatormodul 172 umfassen. Für diese Aktuatoren können die Aktuatorwerte der Anzahl von aktivierten Zylindern, der Kraftstoffzuführungsrate, den Einlass- und Auslassnockenphasenstellerwinkeln, dem Ladedruck bzw. der AGR-Ventilöffnungsfläche entsprechen. Das ECM 114 kann Aktuatorwerte steuern, um zu bewirken, dass die Maschine 102 ein gewünschtes Maschinenausgangsdrehmoment erzeugt.
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Wiederum in 2 umfassen das ECM 114, das TCM 194 und das HCM 196 jeweils EDR-Module 200, 202 und 204. Das EDR-Modul 200 umfasst ein Ereignisauswahlmodul 206, ein Ereignisidentifikationsmodul 208, ein Parameterauswahlmodul 210, ein Ereignisordnungsmodul 212, ein Parameteraufzeichnungsmodul 214 und ein Ereigniszählmodul 216.
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Das Ereignisauswahlmodul 206 wählt Ereignisse, die identifiziert werden sollen, wenn sie eintreten, aus mehreren vorbestimmten Ereignissen aus, die im Ereignisauswahlmodul 206 gespeichert werden können. Das Ereignisauswahlmodul 206 kann diese Auswahl auf der Basis von Ereignisauswahlbefehlen durchführen, die durch ein Signal angegeben werden, das von einer externen Vorrichtung empfangen wird, und im Ereignisauswahlmodul 206 gespeichert werden. Das Signal der externen Vorrichtung kann ein festverdrahtetes Signal, das von einem in der Hand gehaltenen Abtastwerkzeug empfangen wird, oder ein drahtloses Signal, das von einem Satellitenkommunikationsnetz empfangen wird, sein.
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Die vorbestimmten Ereignisse können ein Fehlercodeereignis oder andere Ereignisse umfassen, die interessieren können, wenn die Fahrzeugleistung analysiert wird. Nur als Beispiel können die vorbestimmten Ereignisse einen Fehlercodesatz, ein Getriebeschaltaufheulen, einen Drehzahlsensorsignalabfall und eine Steuermodulrücksetzung umfassen. Das Ereignisauswahlmodul 206 erzeugt ein Ereignisauswahlsignal, das die vorbestimmten Ereignisse angibt, die zur Identifikation, wenn sie eintreten, ausgewählt werden.
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Das Ereignisidentifikationsmodul 208 empfängt das Ereignisauswahlsignal vom Ereignisauswahlmodul 206 und identifiziert die ausgewählten Ereignisse, die eintreten. Das Ereignisidentifikationsmodul 208 empfängt auch ein Betriebsbedingungssignal, das die Betriebsbedingungen eines Maschinensystems 100 angibt. Das Betriebsbedingungssignal kann Sensor- und Aktuatorwerte angeben und kann von Sensoren und Modulen im Maschinensystem 100, einschließlich anderer Module im ECM 114, empfangen werden. Das Ereignisidentifikationsmodul 208 identifiziert die ausgewählten Ereignisse, die eintreten, auf der Basis der Betriebsbedingungen.
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Das Ereignisidentifikationsmodul 208 identifiziert die ausgewählten Ereignisse, die eintreten, wenn die Betriebsbedingungen vorbestimmte Kriterien erfüllen. Das Ereignisidentifikationsmodul 208 kann beispielsweise einen Drehzahlsensorsignalabfall identifizieren, wenn die vom Drehzahlsensor 108 empfangene Kurbelwellendrehzahl geringer ist als eine Schwellendrehzahl. Die Schwellendrehzahl kann auf der Basis von Aktuatorwerten, die im ECM 114 bestimmt werden, variieren, wie z. B. dem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis und der Drosselklappenöffnungsfläche. Das Ereignisidentifikationsmodul 208 erzeugt ein Ereignisidentifikationssignal, das das als eintretend identifizierte ausgewählte Ereignis angibt.
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Das Parameterauswahlmodul 210 empfängt das Ereignisidentifikationssignal vom Ereignisidentifikationsmodul 208 und wählt Parameter zur Aufzeichnung aus mehreren vorbestimmten Parametern auf der Basis des identifizierten Ereignisses aus. Wenn beispielsweise das identifizierte Ereignis ein Getriebeschaltaufheulen ist, kann das Parameterauswahlmodul 210 Parameter, wie z. B. die Kurbelwellendrehzahl, eine Turbinenradwellendrehzahl (TSS), eine Ausgangswellendrehzahl (OSS), eine Schaltidentifikation, ein Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungsverhältnis (TCC-Verhältnis) und ein Getriebeübersetzungsverhältnis, auswählen. Das Parameterauswahlmodul 210 kann das Signal der externen Vorrichtung empfangen, Parameterauswahlbefehle, die durch das Signal der externen Vorrichtung angegeben werden, speichern und Parameter auf der Basis der Parameterauswahlbefehle auswählen.
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Das Parameterauswahlmodul 210 erzeugt ein Parameterauswahlsignal, das die zur Aufzeichnung ausgewählten Parameter angibt. Das Parameterauswahlmodul 210 kann das Parameterauswahlsignal an das Ereignisordnungsmodul 212 ausgeben. Alternativ kann das Ereignisordnungsmodul 212 weggelassen werden und das Parameterauswahlmodul 210 kann das Parameterauswahlsignal direkt an das Parameteraufzeichnungsmodul 214 ausgeben.
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Das Ereignisordnungsmodul 212 kann das Parameterauswahlsignal vom Parameterauswahlmodul 210 empfangen und kann eine Ereignisordnung (d. h. die chronologische Ordnung des identifizierten Ereignisses relativ zu anderen identifizierten Ereignissen) bestimmen. Das Ereignisordnungsmodul 212 kann ein Ereignisordnungssignal erzeugen, das die Ereignisordnung angibt, und kann das Ereignisordnungssignal an das Parameteraufzeichnungsmodul 214 ausgeben. Wie vorstehend erörtert, kann das Ereignisordnungsmodul 212 weggelassen werden. In diesem Fall kann das Parameterauswahlmodul 210 die Ereignisordnung als einen der zur Aufzeichnung ausgewählten Parameter bezeichnen und das Parameteraufzeichnungsmodul 214 kann die Ereignisordnung bestimmen.
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Das Parameteraufzeichnungsmodul 214 empfängt das Parameterauswahlsignal vom Parameterauswahlmodul 210 und zeichnet Daten, die den ausgewählten Parametern entsprechen, im Speicher auf. Die aufgezeichneten Daten können ein einzelner Wert sein, der dem exakten Zeitpunkt des identifizierten Ereignisses entspricht. Alternativ kann das Parameteraufzeichnungsmodul 214 die Aufzeichnung von Daten starten, wenn das identifizierte Ereignis eintritt, und kann für einen vorbestimmten Aufzeichnungszeitraum und/oder bis ein vorbestimmtes Beendungsereignis eintritt, fortfahren. Die durch das Parameteraufzeichnungsmodul 214 aufgezeichneten Daten können von einer externen Vorrichtung wie z. B. einem in der Hand gehaltenen Abtastwerkzeug oder einem Satellitenkommunikationsnetz abgerufen werden.
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Das Ereigniszählmodul 216 empfängt das Betriebsbedingungssignal und bestimmt die Anzahl von Vorkommnissen für die vorbestimmten Ereignisse auf dessen Basis, selbst diejenigen Ereignisse, die nicht ausgewählt sind, damit sie identifiziert werden, wenn sie eintreten. Das Ereigniszählmodul 216 zeichnet eine Ereignisanzahl (d. h. eine Anzahl von Vorkommnissen pro Ereignis) für jedes der vorbestimmten Ereignisse auf. Die Ereignisanzahl kann für alle vorbestimmten Ereignisse aufgezeichnet werden, ohne eine signifikante Menge an Speicher zu erfordern. Das Vorsehen eines Zugriffs auf eine aufgezeichnete Ereignisanzahl für alle vorbestimmten Ereignisse kann nützlich sein, wenn die Fahrzeugleistung analysiert wird. Die Ereignisanzahl wird im Speicher gespeichert und kann durch eine externe Vorrichtung wie z. B. ein in der Hand gehaltenes Abtastwerkzeug oder ein Satellitenkommunikationsnetz abgerufen werden.
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Zusätzlich zur Aufzeichnung von Ereignisdaten, wenn Ereignisse eintreten, empfängt das EDR-Modul 200 die Fahrereingabe vom Fahrereingabemodul 104 und zeichnet Ereignisdaten auf, wenn es durch die Fahrereingabe aktiviert wird. Wenn es durch die Fahrereingabe aktiviert wird, aktiviert das EDR-Modul 200 die EDR-Module 202, 204 und kann den Fahrer benachrichtigen, dass die Ereignisdatenaufzeichnung über das EDR-Aktivierungsmodul 106 von 1 aktiviert wird. Wenn sie aktiviert ist, zeichnen die EDR-Module 200, 202, 204 Ereignisdaten, die zum Maschinensystem 100 von 1, einem Getriebesystem (nicht dargestellt) bzw. einem Hybridsystem (nicht dargestellt) gehören, auf. Die EDR-Module 200, 202, 204 können Ereignisdaten für einen vorbestimmten Aufzeichnungszeitraum und/oder bis ein vorbestimmtes Beendungsereignis eintritt, kontinuierlich aufzeichnen. Das vorbestimmte Beendungsereignis kann sein, dass ein Fahrer einen Zündschlüssel in eine Ausposition dreht oder auf die EDR-Aktivierungsvorrichtung 106 einwirkt. In dieser Weise kann die Ereignisdatenaufzeichnung für mehrere Fahrzeugsysteme durch die Fahrereingabe veranlasst werden.
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Das EDR-Modul 200 kann einen Fahrer über einen visuellen Indikator benachrichtigen, wenn die EDR-Module 200, 202, 204 deaktiviert werden. Der visuelle Indikator kann im EDR-Aktivierungsmodul 106 enthalten sein, kann ein Licht oder eine Meldung sein und kann sich an einem Armaturenbrett befinden. Der visuelle Indikator kann auch den Fahrer informieren, dass Ereignisdaten aufgezeichnet wurden und abrufbar sind.
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In 3 ist nun ein Verfahren zum Aufzeichnen von Fahrzeugereignisdaten dargestellt. Die Steuerung beginnt bei 300. Bei 302 wählt die Steuerung zu identifizierende Ereignisse aus mehreren vorbestimmten Ereignissen auf der Basis von gespeicherten Ereignisauswahlbefehlen aus. Bei 304 überwacht die Steuerung Fahrzeugbetriebsbedingungen. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können durch Module und/oder Sensoren in einem Fahrzeug detektierte, bestimmte und/oder befohlene Werte umfassen.
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Bei 306 stellt die Steuerung fest, ob die Fahrzeugbetriebsbedingungen vorbestimmte Ereigniskriterien erfüllen. Die vorbestimmten Ereigniskriterien können einzelne Werte oder Wertebereiche, die den Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen, sein. Wenn 306 falsch ist, fährt die Steuerung bei 308 fort. Wenn 306 wahr ist, fährt die Steuerung bei 310 fort.
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Bei 310 identifiziert die Steuerung das Ereignis, das die vorbestimmten Ereigniskriterien erfüllt, unter Verwendung eines numerischen Ereignisetiketts. Das Identifizieren des Ereignisses unter Verwendung eines numerischen Ereignisetiketts anstatt einer alphabetischen oder alphanumerischen Beschreibung spart Speicher, der ansonsten verwendet werden würde, um Ereignisse zu identifizieren. Bei 312 bestimmt die Steuerung eine Ereignisanzahl für das identifizierte Ereignis (d. h. die Anzahl von Vorkommnissen des identifizierten Ereignisses). Die Steuerung kann die Ereignisanzahl für identifizierte Ereignisse, ausgewählte Ereignisse und/oder Ereignisse, die weder ausgewählt noch identifiziert sind, bestimmen.
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Bei 314 stellt die Steuerung fest, ob das identifizierte Ereignis eines der ausgewählten Ereignisse ist. Wenn 314 falsch ist, kehrt die Steuerung zu 304 zurück. Wenn 314 wahr ist, fährt die Steuerung bei 316 fort. Bei 316 bestimmt die Steuerung eine Ereignisordnung des identifizierten Ereignisses (d. h. die chronologische Ordnung des identifizierten Ereignisses relativ zu anderen identifizierten Ereignissen). Bei 318 wählt die Steuerung Parameter zur Aufzeichnung für das identifizierte Ereignis aus. Die Aufzeichnungsparameter können in Abhängigkeit von dem identifizierten Ereignis variieren. Bei 320 zeichnet die Steuerung Daten, die den ausgewählten Parametern entsprechen, im Speicher auf. Die Steuerung kann einen einzelnen Wert, der den ausgewählten Parametern entspricht, aufzeichnen oder Daten, die den ausgewählten Parametern entsprechen, für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder bis ein vorbestimmtes Beendungsereignis eintritt, kontinuierlich aufzeichnen.
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Bei 308 stellt die Steuerung fest, ob eine EDR-Aktivierungseingabe empfangen wird. Die EDR-Aktivierungseingabe kann die vom Fahrereingabemodul 104 von 1 gelieferte Fahrereingabe sein. Wenn 308 falsch ist, kehrt die Steuerung zu 304 zurück. Wenn 308 wahr ist, fährt die Steuerung bei 322 fort. Bei 322 aktiviert die Steuerung ein EDR in einem zentralen Steuermodul wie z. B. dem ECM 114 von 1. Bei 324 aktiviert die Steuerung EDRs in anderen Steuermodulen unter Verwendung des zentralen Steuermoduls. Bei 326 zeichnet die Steuerung Parameterdaten für mehrere Fahrzeugsysteme unter Verwendung der aktivierten EDRs auf.
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Bei 328 stellt die Steuerung fest, ob Ereignisdatenaufzeichnungs-Vollendungskriterien erfüllt sind. Wenn 328 falsch ist, kehrt die Steuerung zu 326 zurück. Wenn 328 wahr ist, fährt die Steuerung bei 330 fort. Bei 330 deaktiviert die Steuerung die aktivierten EDRs.
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Die Steuerung kann feststellen, dass Ereignisdatenaufzeichnungs-Vollendungskriterien erfüllt sind, wenn ein vorbestimmter Aufzeichnungszeitraum abgelaufen ist und/oder wenn ein vorbestimmtes Beendungsereignis eintritt. Die Steuerung kann für einen festen Aufzeichnungszeitraum, bis das vorbestimmte Beendungsereignis eintritt, aufzeichnen und kann die ältesten aufgezeichneten Daten mit neuesten aufgezeichneten Daten überschreiben. Die Menge an ältesten aufgezeichneten Daten, die überschrieben werden, kann einer Differenz zwischen dem festen Aufzeichnungszeitraum und einem aktuellen Aufzeichnungszeitraum entsprechen.
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Mit Bezug auf die nachstehende Tabelle 1 wird nun ein Beispiel von Parameterdaten, die vom Parameteraufzeichnungsmodul 214 von
2 aufgezeichnet werden, gezeigt. Die gezeigten Parameterdaten entsprechen einem einzelnen identifizierten Ereignis. Der Name des aufgezeichneten Parameters ist in der Spalte links gezeigt. Der Wert des aufgezeichneten Parameters ist in der Spalte rechts gezeigt. „Ereignis #“ ist die Ereignisordnung des identifizierten Ereignisses. Da sich mehrere der gezeigten Parameter auf eine Maschine oder ein Getriebe beziehen, kann das identifizierte Ereignis ein auf die Maschine bezogenes Ereignis wie z. B. eine Fehlzündung oder ein auf das Getriebe bezogenes Ereignis wie z. B. ein Schaltaufheulen sein. Tabelle 1
| Aufgezeichnete Parameterdaten |
| Name | Wert |
| Ereignis # | 3 |
| Ereignisetikett | 22 |
| Maschinendrehzahl | 1022 |
| Maschinenlast | 700 % |
| Maschinendrehmoment | 75 |
| Drosselklappenwinkel | 65 |
| TSS | 1022 |
| OSS | 4500 |
| Schalt-ID | 24 (1-3) |
| TCC-Verhältnis | 1 |
| Getriebeübersetzungsverhältnis | 4,6 |
| Laufleistung | 1022 |
| Getriebetemperatur | 88 |
| Maschinentemperatur | 102 |
| Umgebungstemperatur | 45 |
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Mit Bezug auf die nachstehende Tabelle 2 wird nun ein Beispiel einer chronologischen Ordnung der identifizierten Ereignisse, die durch das Ereignisordnungsmodul 212 von
2 aufgezeichnet wird, gezeigt. Die Ordnungen der identifizierten Ereignisse sind in der Spalte links gezeigt. Die nummerierten Etiketten der identifizierten Ereignisse sind in der Spalte rechts gezeigt. Tabelle 2
| Geschichte von aufgezeichneten Ereignissen |
| Ordnung | Ereignisetikett |
| 1 | 11 |
| 2 | 14 |
| 3 | 22 |
| 4 | 65 |
| 5 | 110 |
| 6 | 424 |
| 7 | 122 |
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Mit Bezug auf die nachstehende Tabelle 3 wird nun ein Beispiel einer Ereignisanzahl (d. h. Anzahl von Vorkommnissen pro Ereignis), die durch das Ereigniszählmodul 216 von
2 aufgezeichnet wird, gezeigt. Die Ereignisanzahlen sind in der Spalte links gezeigt. Die nummerierten Etiketten der Ereignisse sind in der Spalte rechts gezeigt. Die Ereignisse können alle der vorbestimmten Ereignisse, selbst die nicht aufgezeichneten, umfassen. Tabelle 3
| Anzahl von Vorkommnissen pro Ereignis |
| Ereignisanzahl | Ereignisetikett |
| 5 | 11 |
| 2 | 14 |
| 3 | 22 |
| 6 | 65 |
| 11 | 110 |
| 2 | 424 |
| 4 | 122 |
