DE102014210935B4 - Device and method for event-specific modification of the operating behavior of a means of transport - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur ereignisspezifischen Modifikation eines Betriebsverhaltens eines Fortbewegungsmittels (10) umfassend die Schritte:- Erkennen (200) eines Ereignisses durch einen Sensor (1, 7) des Fortbewegungsmittels (10) in einem Ruhezustand des Bordnetzes des Fortbewegungsmittels (10),- Abspeichern (500) eines das Ereignis repräsentierenden Datensatzes in einem nicht-flüchtigen Speicher (3) des Fortbewegungsmittels (10),- Wecken (700) des Bordnetzes aus dem Ruhezustand durch einen Anwender durch Betätigen einer Zugangsvorrichtung, im Ansprechen darauf- Auslesen (800) des Datensatzes aus dem Speicher (3) und im Ansprechen darauf sowie in Abhängigkeit des Datensatzes- Modifizieren (900) eines Betriebsverhaltens einer Komponente (4, 5, 8) des Fortbewegungsmittels (10),- wobei im Falle eines abgespeicherten Ereignisses das Betriebsverhalten der Komponente (4, 5, 8) nach dem Wecken (700) dahingehend modifiziert wird, dass eine Systemdiagnose eines größeren Umfangs durchgeführt wird als nach einem Ruhezustand ohne erkanntes Ereignis.Method for event-specific modification of the operating behavior of a means of transport (10), comprising the steps: - detecting (200) an event by a sensor (1, 7) of the means of transport (10) in a resting state of the on-board electrical system of the means of transport (10), - storing (500 ) a data record representing the event in a non-volatile memory (3) of the means of transport (10), - waking up (700) the vehicle electrical system from the idle state by a user by actuating an access device, in response to this - reading out (800) of the data record the memory (3) and in response thereto and depending on the data record - modifying (900) an operating behavior of a component (4, 5, 8) of the means of transport (10), - whereby in the case of a stored event, the operating behavior of the component (4, 5, 8) after the wake-up (700) is modified in such a way that a system diagnosis of a larger extent is carried out than after a sleep state without a detected event.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur ereignisspezifischen Modifikation eines Betriebsverhaltens eines Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine weitergehende Berücksichtigung von Ereignissen mit Relevanz für das Betriebsverhalten des Fortbewegungsmittels.The present invention relates to a device and a method for event-specific modification of the operating behavior of a means of transportation. In particular, the present invention relates to further consideration of events relevant to the operating behavior of the means of transport.
Moderne Fahrzeuge reagieren auf unterschiedlichste Ereignisse, um ihren Betrieb sicher, komfortabel und langlebig zu gestalten. Insbesondere werden Sensoren verwendet, um Umgebungseinflüsse und Betriebssituationen erfassen und auswerten zu können. Fahrzeuge mit elektronisch vernetzter Steuergerätearchitektur besitzen für den Betrieb im Allgemeinen eine Startphase, eine Betriebsphase, eine Herunterfahrphase und einen Nachlauf. Ist der Nachlauf abgeschlossen, ist das Fahrzeug im Allgemeinen inaktiv („Ruhezustand“). Ereignisse und Umgebungsbedingungen, welche in diesem Zeitraum auftreten, werden üblicherweise weder beobachtet noch protokolliert. Zur Reduzierung der CO2-Emissionen werden verstärkt Fahrzeuge mit alternativen Antrieben entwickelt. Bei Fahrzeugen mit Plug-in-Ladung (Laden an einer Steckdose bzw. einer elektrischen Infrastruktur) oder bei Brennstoffzellenfahrzeugen sind Komponenten teilweise oder dauerhaft aktiv, auch wenn kein eigentlicher Fahrbetrieb durchgeführt wird. Auch können weitergehende Aktionen im Fahrzeug durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug in einem Ruhezustand ist. Beim Wiederstart sind teilweise Informationen notwendig, welche während der passiven Phase des Fahrzeugs entstanden sind, jedoch nicht gespeichert wurden. Im Stand der Technik können solche Informationen beim Wiederstart des Fahrzeugs nicht berücksichtigt werden. Sie müssen (sofern überhaupt möglich) mitunter zeitaufwändig und mit einer zusätzlichen Datenverkehrsbelastung für das Bordnetz während der Wiederstartphase erzeugt bzw. erhoben werden.Modern vehicles react to a wide variety of events in order to ensure their operation is safe, comfortable and long-lasting. In particular, sensors are used to record and evaluate environmental influences and operating situations. Vehicles with electronically networked control unit architecture generally have a start phase, an operating phase, a shutdown phase and a run-on phase for operation. Once the overrun is complete, the vehicle is generally inactive (“idle state”). Events and environmental conditions that occur during this period are usually neither observed nor logged. To reduce CO 2 emissions, vehicles with alternative drives are increasingly being developed. In vehicles with plug-in charging (charging from a socket or an electrical infrastructure) or in fuel cell vehicles, components are partially or permanently active, even when no actual driving is taking place. Further actions can also be carried out in the vehicle when the vehicle is in a resting state. When restarting, some information is necessary that was created during the vehicle's passive phase but was not saved. In the prior art, such information cannot be taken into account when restarting the vehicle. They sometimes have to be generated or collected (if at all possible) in a time-consuming manner and with an additional data traffic load for the on-board network during the restart phase.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Betrieb eines Fortbewegungsmittels noch besser an Umgebungsbedingungen und andere Situationen anpassen zu können.It is an object of the present invention to be able to adapt the operation of a means of transport even better to environmental conditions and other situations.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 gelöst. Das Verfahren dient der ereignisspezifischen Modifikation eines Betriebsverhaltens eines Fortbewegungsmittels. Mit anderen Worten soll das Fortbewegungsmittel in die Lage versetzt werden, das eigene Betriebsverhalten im Ansprechen auf erkannte Ereignisse selbstständig anzupassen. In einem ersten Schritt wird hierzu ein Ereignis durch einen Sensor in einem Ruhezustand des Bordnetzes des Fortbewegungsmittels erkannt. Der Sensor kann beispielsweise einen Temperatursensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor und/oder einen Luftdrucksensor und/oder einen Sensor zur Überwachung einer Zugangsvorrichtung (auch „Mikroschalter“ genannt) umfassen. Unter einem „Ruhezustand“ sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein solcher Zustand verstanden, in welchem das Fahrzeug keine wesentlichen Funktionen ausführt und insbesondere die Kommunikation auf den Datenbussen eingestellt wurde. Eine Ausnahme können einzelne sporadische Abfragen über die Datenbusse darstellen. Insbesondere liegt erfindungsgemäß kein Ruhezustand vor, wenn ein Ladevorgang durchgeführt wird oder der Motor zu Kühlzwecken nachläuft. Beispiele für Ereignisse am Fortbewegungsmittel, durch welche ein Ruhezustand nicht notwendigerweise unterbrochen wird, sind das Öffnen und Schließen von Türen, das Abziehen von Steckern, das Tanken, das Beladen des Fahrzeugs, das Umklappen der Sitze etc. Anschließend wird ein das Ereignis repräsentierender Datensatz in einem nicht-flüchtigen Speicher des Fortbewegungsmittels abgespeichert. Auf diese Weise bleiben Informationen nach dem Erfassen bzw. Erkennen des Ereignisses auch in einem zukünftigen Betriebszustand erhalten und können zur Beeinflussung des Betriebsverhaltens verwendet werden. Anschließend wird das Bordnetz des Fortbewegungsmittels durch Betätigen einer Zugangsvorrichtung aus dem Ruhezustand geweckt, indem ein (insbesondere berechtigter) Anwender den Ruhezustand beendet. Im Ansprechen darauf wird der abgespeicherte Datensatz aus dem nicht-flüchtigen Speicher ausgelesen und basierend auf dem Datensatz ein Betriebsverhalten einer Komponente oder mehrerer Komponenten des Fortbewegungsmittels modifiziert. Mit anderen Worten zeigt das Fortbewegungsmittel bzw. sein Bordnetz aufgrund des Datensatzes ein anderes Betriebsverhalten, nachdem der Datensatz aus dem Speicher ausgelesen und interpretiert wurde, als in einer Situation, in welcher der Datensatz nicht im Speicher befindlich oder der Inhalt bereits vorhanden ist und nicht modifiziert wurde, mit anderen Worten im vergangenem Ruhezustand also kein vordefiniertes Ereignis protokolliert wurde. Erfindungsgemäß können also auch während des Ruhezustandes aufgetretene Ereignisse bei der Wiederaufnahme des Betriebs des Fortbewegungsmittels bzw. seines Bordnetzes berücksichtigt werden. Die gewonnenen und abgespeicherten Informationen stehen somit unverzüglich zur Verfügung, wodurch auch frühzeitig im Laufe des Wiederaufstartens vorzunehmende Schritte ereignisspezifisch durchgeführt werden können.The above-mentioned object is achieved according to the invention by a method with the features according to
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.
Für die erfindungsgemäß zur Ereignisdetektion verwendbaren Sensorarten kommen diejenigen vieler bereits derzeit in Fahrzeugen vorgesehener Sensoren in Frage. Lediglich die elektronische Anbindung an einen während eines Ruhezustandes zumindest zweitweise verfügbaren Speicher und eine anschließende Auswertung sind erfindungsgemäß vorzunehmen. Beispielsweise sind für die Überwachung von Zugangsvorrichtungen Mikroschalter weit verbreitet, welche den Status der Türen, der Heckklappe, der Motorhaube o.ä. überwachen und melden. Jedoch sind andere Erkennungseinrichtungen wie z.B. normale Schalter, Lichtschranken, Hall-Geber etc. für diese Zwecke bekannt und erfindungsgemäß verwendbar. Da sich durch die Betätigung von Zugangsvorrichtungen die Konfiguration des Innenraums geändert haben kann, kann im Ansprechen auf die Auswertung der protokollierten Ereignisse eine erweiterte Diagnose der Innenraumtechnik des Fortbewegungsmittels durchgeführt werden.The types of sensors that can be used according to the invention for event detection are those of many sensors that are currently provided in vehicles. Only the electronic connection to a memory that is available at least twice during a rest state and a subsequent evaluation must be carried out according to the invention. For example, for monitoring access devices, microswitches are widely used, which monitor and report the status of the doors, tailgate, hood, etc. However, other detection devices such as normal switches, light barriers, Hall sensors, etc. are known for these purposes and can be used according to the invention. Since the configuration of the interior may have changed due to the operation of access devices, an extended diagnosis of the interior technology of the means of transport can be carried out in response to the evaluation of the logged events.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der aus dem Speicher ausgelesene Datensatz mit einer abgespeicherten Referenz verglichen werden, welche beispielsweise einen Schwellenwert kennzeichnet. Alternativ oder zusätzlich kann einem entsprechenden Datensatz eine vorzunehmende Aktion bzw. ein bestimmtes Betriebsverhalten zugeordnet sein. Beispielsweise im Ansprechen auf einen bestimmten Temperaturwert, welcher während eines Ruhezustands vorgeherrscht hat, kann eine Diagnose fluidführender Bauteile und Leitungen durchgeführt werden bzw. frühzeitig Maßnahmen zum Auftauen und Überprüfen der Betriebsmittel und mit diesen gefüllter Komponenten vorgenommen werden.In the method according to the invention, the data record read from the memory can be compared with a stored reference, which, for example, identifies a threshold value. Alternatively or additionally, an action to be carried out or a specific operating behavior can be assigned to a corresponding data record. For example, in response to a specific temperature value that prevailed during a rest state, a diagnosis of fluid-carrying components and lines can be carried out or early measures can be taken to defrost and check the operating resources and components filled with them.
Die Komponente, deren Betriebsverhalten im Ansprechen auf das Auslesen des Datensatzes bzw. des zurückliegenden Ereignisses modifiziert wird, kann beispielsweise ein sogenanntes Rear-Seat-Entertainment-System umfassen, welches bereits nach dem Start des Fahrzeugs in einen Stand-by-Zustand geht oder sogar vollständig automatisch gestartet wird, sofern die Ereignisse während des Ruhezustands ein Öffnen und Schließen von Türen beinhaltet. Alternativ oder zusätzlich kann eine Pumpe für Betriebsmittel (Fluid) langsamer betrieben werden oder ein Druckgasspeicher (z.B. für Erdgas, für Wasserstoff zur Verwendung in einer Brennstoffzelle) mittels eines entsprechenden Ventils in einer anderen Art und Weise geöffnet werden, sofern bestimmte Temperaturbedingungen während des Ruhezustands geherrscht haben. Hierdurch kann ein langsameres Befüllen von Druckleitungen oder eine alternative oder umgekehrte Reihenfolge für das Befüllen der Druckleitungen erzielt werden. Auch eine Brennstoffzelle oder ein Steuergerät für die Steuerung der Brennstoffzelle kann als Komponente erfindungsgemäß anders in Betrieb genommen werden, wenn Ereignisse dafür sprechen, dass während der Ruhephase eine sehr hohe oder eine sehr niedrige Temperatur detektiert worden ist. Auf diese Weise wird die Lebensdauer der Brennstoffzelle erhöht und die angestrebte Leistungsfähigkeit („Performance“) kann schneller erreicht werden. Auch das Laden oder Abbrechen von Ladevorgängen eines extern elektrisch aufladbaren Energiespeichers kann dazu führen, dass der Energiespeicher anders in Betrieb genommen wird, als wenn ein solcher Ladevorgang bzw. ein konkretes ladevorgang-spezifisches Ereignis nicht stattgefunden hat. Beispielsweise kann eine umfangreichere Diagnose des Gesundheits-/Ladezustandes des Energiespeichers erfolgen, um die Vorgänge innerhalb des Ruhezustands besser zu berücksichtigen. Auch die Ansteuerung einer elektrischen Maschine (z.B. eine Traktionsmaschine) kann im Ansprechen auf vordefinierte Werte für Umgebungsdaten wie Feuchte und Luftdruck in geeigneter Weise modifiziert werden, um die im Betrieb auftretenden Spannungsspitzen auf dem Hochvolt-Traktionsnetz zu minimieren und damit die Isolation der elektrischen Komponenten zu schonen.The component whose operating behavior is modified in response to the reading of the data record or the previous event can include, for example, a so-called rear-seat entertainment system, which goes into a standby state or even after the vehicle is started is started completely automatically if the events during the idle state include opening and closing doors. Alternatively or additionally, a pump for operating fluid (fluid) can be operated more slowly or a compressed gas storage (e.g. for natural gas, for hydrogen for use in a fuel cell) can be opened in a different way using a corresponding valve, provided that certain temperature conditions prevail during the idle state have. This allows slower filling of pressure lines or an alternative or reverse order for filling the pressure lines. According to the invention, a fuel cell or a control device for controlling the fuel cell can also be put into operation differently as a component if events indicate that a very high or a very low temperature has been detected during the rest phase. In this way, the service life of the fuel cell is increased and the desired performance can be achieved more quickly. Charging or canceling charging processes of an externally electrically rechargeable energy storage device can also result in the energy storage device being put into operation differently than if a sol The charging process or a specific charging process-specific event did not take place. For example, a more comprehensive diagnosis of the health/charge status of the energy storage device can be carried out in order to better take into account the processes within the idle state. The control of an electrical machine (e.g. a traction machine) can also be suitably modified in response to predefined values for environmental data such as humidity and air pressure in order to minimize the voltage peaks that occur on the high-voltage traction network during operation and thus increase the insulation of the electrical components protect.
Weiter kann das erfindungsgemäße Verfahren ein Verlassen des Ruhezustands im Ansprechen auf das Erkennen des vordefinierten Ereignisses und ein nach erfolgtem Abspeichern der dem Ereignis zugeordneten Daten ein Zurückkehren in den Ruhezustand umfassen. Auf diese Weise können bis zum Beenden des Ruhezustandes durch die Einwirkung eines (berechtigten) Anwenders mehrere Ereignisse erkannt, gespeichert und energetisch kostengünstig protokolliert werden. Auf diese Weise wird ein Energiespeicher des Fortbewegungsmittels bzw. des Bordnetzes nicht über Gebühr beansprucht. Dennoch ist es selbstverständlich nicht erforderlich, dass das gesamte Bordnetz des Fortbewegungsmittels zum Protokollieren der Ereignisse den Ruhezustand verlässt. Erfindungsgemäß können auch einzelne Komponenten den Ruhezustand verlassen bzw. ihn wieder aufnehmen oder ein einzelnes Steuergerät (im Folgenden: Datensammler genannt) ohne Einfluss auf das restliche Bordnetz die Sensorinformationen erfassen, verarbeiten, abspeichern und anschließend erneut in einen Ruhezustand verfallen.Furthermore, the method according to the invention can include leaving the idle state in response to the recognition of the predefined event and returning to the idle state after the data associated with the event has been saved. In this way, several events can be recognized, saved and logged in an energetically cost-effective manner until the idle state is ended by the action of an (authorized) user. In this way, the energy storage of the means of transport or the on-board electrical system is not placed under excessive strain. However, it is of course not necessary for the entire on-board network of the means of transport to leave the idle state in order to log the events. According to the invention, individual components can also leave the idle state or resume it, or an individual control device (hereinafter referred to as a data collector) can record, process, save the sensor information without influencing the rest of the on-board network and then return to an idle state.
Das Verlassen des Ruhezustands durch den Datensammler kann zu vordefinierten Zeitpunkten erfolgen. Beispielsweise kann in regelmäßigen Abständen (zeitgesteuert, zyklisch) der Ruhezustand verlassen, Sensorwerte abgefragt, gegebenenfalls abgespeichert und anschließend der Ruhezustand erneut aktiviert werden. Alternativ oder zusätzlich kann ereignisgesteuert der Ruhezustand verlassen, die Ereignisse protokolliert (abgespeichert) und anschließend der Ruhezustand erneut aktiviert werden. Beispielsweise kann im Ansprechen auf ein Unterschreiten/Überschreiten eines vordefinierten Schwellenwertes für eine Sensorgröße ein Datensammler aufwachen, den Sensorwert abspeichern und anschließend erneut in einen Ruhezustand fallen. Hierbei kann der Sensor (je nach Sensorprinzip und erfasster Größe) mitunter hinreichend Energie für das Betreiben des Datensammlers und insbesondere das Abspeichern des Wertes erzeugen. Beispielsweise können die Sensoren zur Erkennung einer Betätigung eines Tür-/Haubenschlosses entsprechen ausgestaltet sein. Dies vermeidet eine Belastung des Bordnetzes und ein etwaiges Wecken des Bordnetzes durch das Anfordern elektrischer Energie.The data collector can exit sleep mode at predefined times. For example, the idle state can be exited at regular intervals (time-controlled, cyclically), sensor values can be queried, saved if necessary and then the idle state can be activated again. Alternatively or additionally, the idle state can be exited event-controlled, the events logged (saved) and then the idle state can be activated again. For example, in response to a sensor variable falling below/exceeding a predefined threshold value, a data collector can wake up, save the sensor value and then fall back into an idle state. Here, the sensor (depending on the sensor principle and the measured quantity) can sometimes generate sufficient energy to operate the data collector and in particular to store the value. For example, the sensors can be designed accordingly to detect an actuation of a door/hood lock. This avoids a load on the on-board electrical system and any possible awakening of the on-board electrical system by requesting electrical energy.
Bevorzugt kann im Ansprechen auf ein vordefiniertes Ereignis (Sensorwert) eine vordefinierte Aktion ausgeführt werden und ein Hinweis auf die durchgeführte Aktion in einem Datenspeicher abgespeichert werden. Beispielsweise kann im Ansprechen auf ein Erkennen einer besonders niedrigen Temperatur eine Trocknung einer Brennstoffzelle durchgeführt werden. Dieses Ergebnis wird abgespeichert und das Fahrzeug fällt erneut in einen Ruhezustand. Wird zu einem späteren Zeitpunkt bzw. durch ein nachfolgendes Ereignis eine ebenso tiefe oder tiefere Temperatur gemessen, kann vor der Durchführung einer erneuten Trocknung der Datenspeicher auf bereits erfolgte Trocknungen hin konsultiert und ein erneuter Trocknungsvorgang unterlassen werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass Reaktionen auf vorbestimmte Ereignisse unnötigerweise wiederholt durchgeführt werden, sofern dies nicht zweckdienlich ist.Preferably, in response to a predefined event (sensor value), a predefined action can be carried out and an indication of the action carried out can be stored in a data memory. For example, drying of a fuel cell can be carried out in response to detecting a particularly low temperature. This result is saved and the vehicle returns to idle mode. If an equally low or lower temperature is measured at a later point in time or due to a subsequent event, the data storage device can be consulted for drying that has already taken place before carrying out another drying process and a new drying process can be avoided. This prevents responses to predetermined events from being unnecessarily repeated unless appropriate.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung (z.B. in Form eines elektronischen Steuergerätes) vorgeschlagen, welche einen Sensor, eine Auswerteeinheit und einen Datenspeicher umfasst. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise einen programmierbaren Prozessor, einen Mikrocontroller, einen Nanocontroller, o.ä., umfassen. Für den Sensor gelten die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemachten Ausführungen entsprechend. Der Datenspeicher kann beispielsweise als Flash-Speicher ausgestaltet sein, welcher auch ohne Energieversorgung die einmal gespeicherten Daten aufbewahrt. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, an ein Bordnetz eines Fortbewegungsmittels angeschlossen zu werden. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit hierzu einen CAN-Controller umfassen. Auch für die Anbindung an alternative Bussysteme (z.B. CAN-Bus, LIN-Bus, FlexRay, Ethernet, MOST-Bus, etc.) kann die Auswerteeinheit vorgesehen sein. Auf diese Weise ist die Vorrichtung eingerichtet, ein Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen. Entsprechende Verfahrensschritte können als Instruktionen im Datenspeicher abgelegt und durch die Auswerteeinheit ausführbar bereitgehalten werden. Auf diese Weise verwirklicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale, die Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechend denjenigen, welche in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oben im Detail ausgeführt worden sind.According to a second aspect of the present invention, a device (e.g. in the form of an electronic control device) is proposed which comprises a sensor, an evaluation unit and a data memory. The evaluation unit can include, for example, a programmable processor, a microcontroller, a nanocontroller, or similar. The statements made in connection with the method according to the invention apply accordingly to the sensor. The data memory can, for example, be designed as a flash memory, which stores the data once stored even without a power supply. The evaluation unit is set up to be connected to an on-board electrical system of a means of transport. For example, the evaluation unit can include a CAN controller for this purpose. The evaluation unit can also be intended for connection to alternative bus systems (e.g. CAN bus, LIN bus, FlexRay, Ethernet, MOST bus, etc.). In this way, the device is set up to carry out a method according to one of the preceding claims. Corresponding method steps can be stored as instructions in the data memory and kept ready for execution by the evaluation unit. In this way, the device according to the invention realizes the features, the combinations of features and the advantages resulting from them in accordance with those which have been explained in detail above in connection with the method according to the invention.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches als PKW, als Transporter oder als LKW ausgestaltet sein kann. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise mittels sogenannter alternativer Antriebstechnologien angetrieben werden (z.B. per Akkumulator, per Brennstoffzelle o.ä.). Erfindungsgemäß seien auch andere Land-/Wasser- und/oder Luftfahrzeuge nicht von dem Begriff „Fortbewegungsmittel“ ausgenommen. Das Bordnetz des Fortbewegungsmittels umfasst eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt, um die Merkmale, die Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechend zu verwirklichen.According to a third aspect of the present invention, a means of transport is proposed which can be used as a car, as a transporter or can be designed as a truck. The means of transport can, for example, be powered using so-called alternative drive technologies (e.g. via accumulator, fuel cell or similar). According to the invention, other land/water and/or aircraft are not excluded from the term “means of transport”. The on-board electrical system of the means of transport includes a device according to the second-mentioned aspect of the invention in order to implement the features, the combinations of features and the advantages resulting from them accordingly.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine Übersicht über Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels; -
2 ein Flussdiagramm, veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
3-5 Ausführungsbeispiele für mögliche Fahrzeugbordnetz-Architekturen.
-
1 an overview of components of an exemplary embodiment of a device according to the invention in an exemplary embodiment of a means of locomotion according to the invention; -
2 a flowchart illustrating steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention; and -
3-5 Examples of possible vehicle electrical system architectures.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung für ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welche während der Ruhephase des Fortbewegungsmittels Ereignisse registriert und abspeichert. Die Ereignisse können nach dem (Wieder-)Start der Fahrzeugsteuerung und weiteren Fahrzeugkomponenten im Fahrzeugbordnetz zur Verfügung gestellt werden, um die Startprozedur des Fortbewegungsmittels oder das Betriebsverhalten des Fahrzeugbordnetzes in geeigneter Weise zu beeinflussen. Auf diese Weise werden in der Vergangenheit (z.B. während der Ruhephase) aufgetretene Umgebungsbedingungen berücksichtigt und bevorzugt das Betriebsverhalten für die Fahrzeugkomponenten oder Funktionen für Insassen entsprechend abgeändert. Die Beeinflussung des Betriebsverhaltens kann dauerhaft geschehen oder auch kurzfristig sein, wenn durch den regulären Betrieb die aufgetretene Umgebungsbedingung ihre Relevanz verliert.According to the invention, a device for a means of transport is proposed, which registers and stores events during the rest phase of the means of transport. The events can be made available in the vehicle electrical system after the (re)start of the vehicle control and other vehicle components in order to appropriately influence the starting procedure of the means of transport or the operating behavior of the vehicle electrical system. In this way, environmental conditions that have occurred in the past (e.g. during the rest phase) are taken into account and the operating behavior for the vehicle components or functions for occupants is preferably changed accordingly. The influence on the operating behavior can be permanent or short-term if the environmental condition that occurs loses its relevance due to regular operation.
Nachfolgend werden erfindungsgemäße Szenarien beschrieben, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche auf diese zu beschränken.Scenarios according to the invention are described below without limiting the scope of protection of the appended claims to them.
In einem ersten Szenario misst eine Einrichtung (z.B. ein Sensor) im Ruhezustand des Fahrzeugs in zeitlich sinnvollen Abständen die Temperatur der Brennstoffzelle. Wird eine bestimmte Temperatur unterschritten, wird eine Trocknung der Brennstoffzelle durchgeführt und dieses Ereignis in einem Datenspeicher abgespeichert. Später wird bei erneuter Unterschreitung der Temperatur der Trocknungsvorgang nicht noch einmal durchgeführt. Beim Wiederstart des Fahrzeugs nach der Ruhephase wird von der Fahrzeug- und Brennstoffzellensteuerung die Information einer bereits durchgeführten Trocknung durch Veränderung der Startparameter berücksichtigt. Die gleiche Einrichtung kann ebenfalls eine sehr hohe Temperatur während der Ruhephase (oder „Standphase“) detektieren und wiederum beim Start des Fortbewegungsmittels einer Steuerung der Brennstoffzelle die entsprechenden Daten zur Verfügung stellen. Auf diese Weise wird der Start der Brennstoffzelle entsprechend der Vorgeschichte (aus Sicht der Brennstoffzelle) schonender gestaltet. Auf diese Weise kann die Lebensdauer der Brennstoffzelle erhöht und die angestrebte Leistungsfähigkeit („Performance“) des elektrisch antreibbaren Fortbewegungsmittels kann schneller erreicht werden.In a first scenario, a device (e.g. a sensor) measures the temperature of the fuel cell at reasonable intervals when the vehicle is at rest. If the temperature falls below a certain level, the fuel cell is dried and this event is saved in a data memory. Later, if the temperature falls below the temperature again, the drying process is not carried out again. When the vehicle is restarted after the rest phase, the vehicle and fuel cell control takes into account the information about drying that has already been carried out by changing the start parameters. The same device can also detect a very high temperature during the rest phase (or “stationary phase”) and in turn provide the corresponding data to a fuel cell controller when the vehicle is started. In this way, the start of the fuel cell is made gentler depending on the history (from the perspective of the fuel cell). In this way, the service life of the fuel cell can be increased and the desired performance of the electrically driven means of transport can be achieved more quickly.
In einem zweiten Szenario kann eine Einrichtung (z.B. ein Sensor) weitere Umgebungsdaten in Form von Feuchtigkeit und Luftdruck beobachten und abspeichern, um nach erfolgtem Wiederstart beispielsweise die Art der Ansteuerung einer elektrischen Maschine (z.B. einen Traktionsantrieb) durch die Systemsteuerung in geeigneter Weise zu beeinflussen. Auf diese Weise können im Betrieb auftretende Spannungsspitzen auf dem Hochvolt-Traktionsnetz minimiert werden und die elektrische Isolation angeschlossener Komponenten wird geschont.In a second scenario, a device (e.g. a sensor) can observe and store further environmental data in the form of humidity and air pressure in order, for example, to appropriately influence the type of control of an electrical machine (e.g. a traction drive) by the system controller after a restart. In this way, voltage peaks that occur on the high-voltage traction network during operation can be minimized and the electrical insulation of connected components is protected.
In einem dritten Szenario wird das Öffnen und Schließen von Türen und Klappen während der Ruhephase beobachtet und gespeichert. Beispielsweise wird nach Öffnen der Motorhaube in der Ruhephase die Startprozedur des Fahrzeugs angepasst und ein erweiterter interner Test der Fahrzeugkomponenten in der Startphase durchgeführt. Dieses Vorgehen lässt sich auf das Öffnen und Schließen elektrischer Steckverbindungen oder auch auf Tankvorgänge (bzw. Ladevorgänge eines elektrisch antreibbaren Fortbewegungsmittels) erweitern. Auf diese Weise ist auf der einen Seite ein schneller Fahrzeugstart möglich, wenn keine Aktionen am Fahrzeug durchgeführt worden sind. Auf der anderen Seite kann eine vollständige Systemdiagnose nach detektierten Ereignissen durchgeführt werden, um mögliche Fehlfunktionen (z.B. aufgrund nicht ordnungsgemäß vorgenommener elektrischer Verbindungen) zu erkennen. Dieses Verfahren lässt sich weiter dafür anwenden, einen schonenden Startvorgang nach vordefinierten Ereignissen durchzuführen, um beispielsweise kontrolliert ein langsames Befüllen von Druckleitungen vorzunehmen, die Befüllung der Druckleitungen in einer anderen Reihenfolge vorzunehmen oder beispielsweise elektrische Spannungen langsamer aufzubauen und die resultierenden Vorgänge auf dem Fahrzeugbordnetz in kürzeren Abständen bzw. geringeren Schritten zu überwachen.In a third scenario, the opening and closing of doors and flaps is observed and saved during the rest phase. For example, after opening the hood in the rest phase, the vehicle's starting procedure is adjusted and an extended internal test of the vehicle components is carried out in the starting phase. This procedure can be extended to the opening and closing of electrical plug connections or to refueling processes (or charging processes for an electrically powered means of transport). In this way, on the one hand, a quick vehicle start is possible if no actions have been carried out on the vehicle. On the other hand, a complete system diagnosis can be carried out after detected events are carried out in order to detect possible malfunctions (e.g. due to incorrect electrical connections). This method can also be used to carry out a gentle starting process after predefined events, for example in order to carry out a slow filling of pressure lines in a controlled manner, to fill the pressure lines in a different order or, for example, to build up electrical voltages more slowly and to carry out the resulting processes on the vehicle electrical system in a shorter time to monitor distances or smaller steps.
In einem vierten Szenario wird das Öffnen und Schließen der Türen als Hinweis auf die Anwesenheit und die Anzahl der Personen im Fahrzeug interpretiert, wodurch nach dem Wiederstart des Fortbewegungsmittel-Bordnetzes beispielsweise das sog. „Rear-Seat-Entertainment-System“ bereits in einem Stand-by-Zustand geht oder vollständig gestartet wird, ohne dass der Anwender hierzu Eingaben vornehmen muss.In a fourth scenario, the opening and closing of the doors is interpreted as an indication of the presence and number of people in the vehicle, which means, for example, that the so-called "rear seat entertainment system" is already in a standstill after the vehicle's on-board network is restarted -by state or is started completely without the user having to make any input.
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Even if the aspects and advantageous embodiments according to the invention have been described in detail using the exemplary embodiments explained in connection with the accompanying drawing figures, modifications and combinations of features of the illustrated exemplary embodiments are possible for the person skilled in the art without departing from the scope of the present invention, the scope of which is covered by the attached claims are defined.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- TemperatursensorTemperature sensor
- 22
- elektronisches Steuergerätelectronic control unit
- 33
- DatenspeicherData storage
- 44
- TrocknungseinheitDrying unit
- 55
- BrennstoffzelleFuel cell
- 66
- Fond-TürRear door
- 77
- Mikroschalter der Fond-TürRear door microswitch
- 88th
- Bildschirm des Rear-Seat-Entertainment-SystemsRear seat entertainment system screen
- 99
- FahrzeugdatennetzVehicle data network
- 1010
- PKWcar
- 11, 1211, 12
- DatenbusData bus
- 1313
- SensorleitungSensor line
- 1414
- Datenbus/SensorleitungData bus/sensor line
- 15-1915-19
- SteuergerätControl unit
- 2020
- Sensorsensor
- 2323
- DatensammlerData collector
- 100-900100-900
- VerfahrensschritteProcedural steps
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