DE102015208789A1 - Intelligenter Fahrzeugbatteriesensor und Verfahren zum Speichern von Daten in einem Sensor - Google Patents

Intelligenter Fahrzeugbatteriesensor und Verfahren zum Speichern von Daten in einem Sensor Download PDF

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Abstract

Es wird ein intelligenter Fahrzeugbatteriesensor geschaffen, der ein Überstrommodul detektiert, das einen anomalen Überstrom in einem Fahrzeug erzeugt. Der intelligente Fahrzeugbatteriesensor weist auf: eine Datenpaketiereinheit, die so ausgebildet ist, dass sie interne Datenvariablen, die mit der Erfassung eines Überstrommoduls in Zusammenhang stehen, extrahiert und die extrahierten internen Datenvariablen paketiert, einen flüchtigen Speicher, der so ausgebildet ist, dass er die paketierten internen Datenvariablen vorübergehend speichert, eine Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit, die so ausgebildet ist, dass sie die paketierten internen Datenvariablen, die im flüchtigen Speicher gespeichert sind, überwacht und, wenn ein Diagnostic Trouble Code (DTC) in Bezug auf den anomalen Überstrom diagnostiziert wird, die paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC klassifiziert, und einen nicht-flüchtigen Speicher, der so ausgebildet ist, dass er die klassifizierten internen Datenvariablen unter der Steuerung durch die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit speichert.

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119 die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0056454 , eingereicht am 12. Mai 2014, deren gesamte Offenbarung durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
  • GEBIET DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugbatteriesensor und ein Verfahren zum Speichern von Daten unter Verwendung desselben.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Fahrzeugbatterie-Sensorsystem des Standes der Technik darstellt.
  • In 1 weist das Fahrzeugbatterie-Sensorsystem 50 des Standes der Technik eine Fahrzeugbatterie 10, einen intelligenten Batteriesensor (IBS) 20, eine Motorsteuereinrichtung (oder ein Motormanagementsystem (engine management system, EMS)) 30 und eine Fahrzeuglast 40 auf.
  • Ein Pluspol +) der Fahrzeugbatterie 10 ist elektrisch mit der Fahrzeuglast 40 verbunden, und ein Minuspol (–) der Fahrzeugbatterie 10 ist elektrisch mit einem Anschluss eines Nebenschlusswiderstands 15 verbunden.
  • Das IBS 20 ist über den anderen Anschluss des Nebenschlusswiderstands 15 elektrisch mit dem Minuspol (–) der Fahrzeugbatterie 10 verbunden.
  • Der IBS 20 überwacht eine Spannung und einen Strom der Fahrzeugbatterie 10 anhand eines Stroms, der im Nebenschlusswiderstand 15 fließt, und eines Spannungsunterschieds zwischen beiden Enden des Nebenschlusswiderstands 15. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann der IBS 20 eine Innentemperatur oder dergleichen unter Verwendung eines Innentemperatursensors überwachen.
  • Durch die Überwachung erhaltene Informationen werden gemäß einer Local Interconnect Network(LIN)-Kommunikation 25 auf die Motorsteuereinrichtung 30 übertragen.
  • Die Motorsteuereinrichtung 30 prüft einen Zustand der Fahrzeugbatterie 10 unter Verwendung der empfangenen Informationen und steuert bzw. regelt die Fahrzeuglast 40 gemäß einem Prüfungsergebnis.
  • Die Fahrzeuglast 40 ist zwischen dem Pluspol (+) der Fahrzeugbatterie 10 und ein Chassis eines Fahrzeugs, das als Masse GND dient, geschaltet. Die Fahrzeuglast 40 beinhaltet eine Erzeugungslast G 42, beispielsweise einen Generator oder einen Alternator, eine stark stromzehrende Motorantriebslast M 44, beispielsweise eine motorbetriebene Servolenkung (MDPS), ein Antiblockiersystem (ABS) oder eine Luftfederung (AirSUS), und einen elektrischen Verbraucher L 46, beispielsweise einen Scheinwerfer oder dergleichen.
  • Das Fahrzeugbatterie-Sensorsystem 50 des Standes der Technik weist jedoch kein Schema für die Feststellung (oder Untersuchung) von (oder die Suche nach) Gründen für einen eigenen Fehler auf, wenn der Fehler auftritt.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung einen intelligenten Batteriesensor (IBS) für ein Fahrzeug, der in der Lage ist, eine Fehlerursache aufgrund einer eigenen Betriebsstörung festzustellen, und ein Verfahren zum Speichern von Daten in dem Sensor.
  • In einem allgemeinen Aspekt weist ein intelligenter Fahrzeugbatteriesensor, der ein Überstrommodul detektiert, das in einem Fahrzeug einen anomalen Überstrom erzeugt, Folgendes auf: eine Datenpaketiereinheit, die so ausgebildet ist, dass sie interne Datenvariablen, die mit einer Entdeckung eines Überstrommoduls im Zusammenhang stehen, extrahiert und die extrahierten internen Datenvariablen paketiert; einen flüchtigen Speicher, der so ausgebildet ist, dass er die paketierten internen Datenvariablen vorübergehend speichert; eine Fehler- und Validitäts-Diagnoseeinheit, die so ausgebildet ist, dass sie die paketierten internen Datenvariablen, die im flüchtigen Speicher gespeichert sind, überwacht und, wenn ein Diagnostic Trouble Code (DTC) in Bezug auf den anomalen Überstrom diagnostiziert wird, die paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC klassifiziert; und einen nicht-flüchtigen Speicher, der so ausgebildet ist, dass er die klassifizierten internen Datenvariablen unter der Steuerung durch die Fehler- und Validitäts-Diagnoseeinheit speichert.
  • In einem anderen allgemeinen Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Speichern von Daten in einem intelligenten Fahrzeugbatteriesensor, der ein Überstrommodul detektiert, das in einem Fahrzeug einen anomalen Überstrom erzeugt, Folgendes: Extrahieren von internen Datenvariablen, die mit der Detektierung des anomalen Überstroms im Zusammenhang stehen, und Paketieren der extrahierten internen Datenvariablen; Speichern der paketierten internen Datenvariablen in einem flüchtigen Speicher; Überwachen der paketierten internen Datenvariablen, die in dem flüchtigen Speicher gespeichert sind, und Diagnostizieren, ob ein Diagnostic Trouble Code (DTC), der mit dem anomalen Überstrom in Zusammenhang steht, erzeugt worden ist, wenn der DTC diagnostiziert wird; Klassifizieren der paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC; und Speichern der klassifizierten internen Datenvariablen in einem nicht-flüchtigen Speicher.
  • Andere Merkmale und Aspekte werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen deutlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Fahrzeugbatterie-Sensorsystem des Standes der Technik darstellt.
  • 2 ist ein Blockschema, das ein Fahrzeugbatterie-Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 3 ist ein ausführliches Blockschema, das eine innere Konfiguration eines in 2 dargestellten intelligenten Batteriesensors (IBS) darstellt.
  • 4 und 5 sind Ansichten, die eine Technik einer eine zirkuläre Warteschlange mit verketteter Liste (circular queue linked list) darstellt, die in der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • 6 ist Ablaufschema, das ein Datenspeicherverfahren zum Analysieren eines Fehlerfaktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Feststellung einer Ursache für einen Fehler, der auf einen Überstrom in einem Fahrzeug oder eine Betriebsstörung eines intelligenten Batterie-Sensors (IBS) zurückgeht.
  • Wichtige Daten eines IBS werden periodisch überwacht. Die überwachten wichtigen Daten des IBS werden in Bezug auf eine Fehlerdiagnosezeit als unmittelbar vorausgegangene Daten und unmittelbar folgende Daten klassifiziert, gemäß einer verketteten Liste einer zirkulären Warteschlange vorübergehend in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert und anschließend auf ein nicht-flüchtiges Element (NVM) übertragen.
  • Die verkettete Liste einer zirkulären Warteschlange, die in der vorliegenden Erfindung angewendet wird, kann einen Speicher in einem eingebetteten System mit begrenztem Speicher mit geringer Kapazität effektiv nutzen.
  • Wenn das Verfahren angewendet wird, wird der Strom abgetrennt und auf ein Analysezentrum übertragen, ebenso wie der Ort, an dem ein Unfall oder ein Versagen stattgefunden hat, eine Situation vor und nach einer Fehlerzeit kann durch Lesen gespeicherter Daten analysiert werden, und eine Zeit, die nötig ist, um Ursachen für den Fehler festzustellen, kann verkürzt werden.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
  • 2 ist ein Blockschema, das ein Fahrzeugbatterie-Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Wie in 2 dargestellt ist, beinhaltet ein Batterie-Sensorsystem 100 für ein Fahrzeug eine Fahrzeugbatterie 110, einen intelligenten Batteriesensor (IBS) 120, ein Smart Junction Modul (oder eine Smart Junction Box (SJB)) 130 und Fahrzeuglasten 152, 154 und 156.
  • Ein Minuspol (–) der Fahrzeugbatterie 110 ist elektrisch mit dem IBS 120 verbunden, und ein Pluspol (+) der Fahrzeugbatterie 110 ist mit Schaltern SW1, SW2 und SW3 verbunden, die in Frontstufen der Fahrzeuglasten 152, 154 und 156 parallel angeordnet sind.
  • Der IBS 120 überwacht, ob ein Gesamtlaststrom C1 eines Fahrzeugs ein Überstrom ist. Wenn ein Überstrom erfasst wird, steuert der IBS 120 einen Multiplexer 140, um Ströme C2 der Fahrzeuglasten 152, 154 und 156 individuell zu überwachen.
  • Wenn eine entsprechende Fahrzeuglast (im Folgenden als „Überstrommodul“ bezeichnet), in der für einen Zeitraum, der mindestens so lang ist wie ein voreingestellter Zeitraum, ein Überstrom erzeugt wird, überträgt der IBS 120 Informationen in Bezug auf das entsprechende detektierte Überstrommodul 152, 154 oder 156 unter Verwendung einer Fahrzeugnetzkommunikation 25 auf die SJB 130. Hierbei kann die Fahrzeugnetzkommunikation eine Controller Area Network(CAN)-Kommunikation sein.
  • Zusätzlich zur Steuerung der Detektierung eines Überstrommoduls, wenn ein Fehler erfasst wird, analysiert der IBS 120 einen Fehlerfaktor, und zu diesem Zweck beinhaltet der IBS 120 ein Fehlerfaktoranalysemodul 128. Das Fehlerfaktoranalysemodul 128 wird ausführlich unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
  • Die SJB 130 erkennt ein entsprechendes Überstrommodul gemäß Überstrommodulinformationen vom IBS 120 und unterbricht einen Strom, der an das erkannte Überstrommodul angelegt ist. Zu diesem Zweck überträgt die SJB 130 ein Ausschaltsignal, das eine Ausschaltbetätigung angibt, auf die Schalter SW1, SW2 und SW3, die zwischen dem Überstrommodul und der Fahrzeugbatterie 110 vorgesehen sind.
  • 3 ist ein ausführliches Blockschema, das eine innere Gestaltung des in 2 dargestellten IBS darstellt.
  • Gemäß 3 analysiert die IBS 120 zusätzlich zur Detektierung des Überstrommoduls einen Fehlerfaktor.
  • Der Fehlerfaktor, der analysiert werden soll, wird in zwei Arten unterteilt.
  • Eine ist die Erzeugung eines Diagnostic Trouble Codes (DTC) gemäß einer internen Datenvariablen des IBS 120 und die andere ist die Erzeugung eines Plausibilitätsfehlers einer internen Datenvariablen des BIS.
  • Der IBS 120 bestimmt unter Bezugnahme auf die beiden Arten der Fehlerfaktoren, ob ein Fehler aufgetreten ist.
  • Wenn ein Fehler auftritt, speichert (sichert) der IBS 120 im nicht-flüchtigen Speicher IBS-interne Datenvariablen (d.h. interne Datenvariablen des IBS 120) unmittelbar vor und unmittelbar nach einem Zeitpunkt, zu dem ein Fehler diagnostiziert wird, in Bezug auf die beiden Arten der Fehlerfaktoren. Hierbei sind IBS-interne Datenvariablen als Variablen definiert, die sich direkt auf einen Rechenprozess zur Detektierung der Überstrommodule 152, 154 und 156 auswirken.
  • Die nachstehende Tabelle 1 zeigt IBS-interne Datenvariablen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. [Tabelle 1]
    Klassifizierung Datenname Einheit Auflösung Datengröße (Byte) Validitäts bereich
    Interne Datenvariable des IBS, eingegeben für die Berechnung zur Detektierung eines Überstrommoduls Vbat V 1 mV 2 6~18 V
    Ibat A 1 Ma 4 –1500~2000
    Tic °C 0,25 °C 2 –40~125
    Interne Datenvariable des IBS, verwendet für die Berechnung zur Detektierung eines Überstrommoduls Vbat_ V 1 mV 2 6~18 V
    Ibat_ A 1 Ma 4 –1500~2000
    Tbat °C 0,5 °C 2 –40~105
    Soc % 1 % 1 0~100
    Soh % 1 % 1 0~100
    Mass-Current_F lag - Zustand 1 0,1
  • Der IBS 120 beinhaltet ein Signalverarbeitungsmodul 121 zur Entdeckung eines Überstrommoduls, ein BTM-Modul 122, ein Ladungszustands-(SOC-)Modul 124, ein Funktionsfähigkeits- bzw. State of Health(SOH-)Modul 126 und eine Überstrommodul-Entdeckungseinheit 129.
  • Der IBS 120 beinhaltet ferner ein Fehlerfaktoranalysemodul 128 zum Speichern (Sichern) von IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach einer Fehlerdiagnosezeit in einem nicht-flüchtigen Speicher.
  • Das Signalverarbeitungsmodul 121 empfängt eine Spannung Vbat und einen Strom Ibat von der Fahrzeugbatterie 110, filtert die empfangene Spannung Vbat und den empfangenen Strom Ibat und gibt die gefilterte Batteriespannung Vbat_ und den gefilterten Strom Ibat_ aus.
  • Das BTM-Modul 122 empfängt eine ASIC-Temperatur Tic und die gefilterte Batteriespannung Vbat_ und den gefilterten Strom Ibat_ und überwacht eine Innentemperatur der Fahrzeugbatterie.
  • Das SOC-Modul 124 empfängt die gefilterte Batteriespannung Vbat_ und den gefilterten Strom Ibat_ und überwacht eine Ladungsrate (%) der Fahrzeugbatterie.
  • Das SOH-Modul 126 bestimmt umfassend die gefilterte Batteriespannung Vbat_ und den gefilterten Strom Ibat_ und die Ladungsrate (%) der Fahrzeugbatterie, die vom SOC-Modul 124 überwacht wird, um eine Alterungsrate (%) der Fahrzeugbatterie zu überwachen.
  • Die Überstrommodul-Entdeckungseinheit 129 detektiert ein Überstrommodul anhand eines Stroms (ADC-Stroms), der auf Basis der Überwachungsergebniswerte vom BTM-Modul 122, vom SOC-Modul 124 und vom SOH-Modul 126 berechnet wird, und eines Unterschied im Spannungsabfall (across voltage) eines Nebenschlusswiderstands 22.
  • Der ADC-Strom, der auf Basis des Unterschieds in dem Spannungsabfall des Nebenschlusswiderstands 22 berechnet wird, ist ein Strom, der durch Addieren des Stroms C1 der Gesamtlast des Fahrzeugs, das heißt eines Stroms der G-Last 152, eines Stroms der M-Last 154 und eines Stroms der L-Lasts 156, die in 2 dargestellt sind, erhalten wird.
  • Wenn der Strom C1 der Gesamtlast des Fahrzeugs, der bei oder über einem voreingestellten Überstromschwellenwert liegt, kontinuierlich detektiert wird (wenn 200A im Wesentlichen für mehr als 10 Sekunden andauern), gibt die Überstrommodul-Detektierungseinheit 129 ein Steuersignal an den Multiplexer 140 aus, um den Laststrom C2, der in den einzelnen Lasten 152, 154 und 156 fließt, individuell zu erfassen.
  • Der Multiplexer 140 überträgt selektiv den Laststrom C2, der in den einzelnen Modulen fließt, gemäß dem Steuersignal auf die Überstrommodul-Detektierungseinheit 129.
  • Die Überstrommodul-Detektierungseinheit 129 analysiert den Laststrom C2 der einzelnen Module, erkennt ein Überstrommodul, in dem ein Überstrom fließt, und überträgt ein Signal, welches das erkannte Überstrommodul angibt, auf die SJB 130.
  • Die SJB 130 schaltet einen Schalter, der das entsprechende Überstrommodul und die Fahrzeugbatterie 110 verbindet, gemäß dem Signal aus.
  • Das Fehlerfaktoranalysemodul 128 speichert (sichert) die IBS-internen Datenvariablen wie in Tabelle 1 dargestellt, die sich auf die Berechnung zur Entdeckung des Überstrommoduls auswirken, im nicht-flüchtigen Speicher. Hierbei werden die IBS-internen Datenvariablen, die im nicht-flüchtigen Speicher 128-7 gespeichert (gesichert) werden, in Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach jeder Diagnosezeit der oben beschriebenen beiden Arten von Fehlerfaktoren klassifiziert, und die klassifizierten IBS-internen Datenvariablen werden erneut in zwei Arten von Fehlerfaktoren klassifiziert und in einer ersten Speicherregion (DTC-Speicherregion) bzw. einer zweiten Speicherregion (Validitätsspeicherregion) des nicht-flüchtigen Speichers 128-7 gespeichert.
  • Zu diesem Zweck beinhaltet das Fehlerfaktoranalysemodul 128 eine Datenpaketiereinheit 128-1, einen flüchtigen Speicher 128-3, eine Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5, einen nicht-flüchtigen Speicher 128-7 und eine Verarbeitungseinheit 128-9.
  • Die Datenpaketiereinheit 128-1 extrahiert die IBS-internen Datenvariablen, die sich direkt auf die Detektierungsberechnung auswirken, bis die Überstrommodul-Detektierungseinheit 129 ein Überstrommodul detektiert, und paketiert sie.
  • Die paketierten IBS-internen Datenvariablen werden gemäß einer Technik einer zirkulären Warteschlange mit verketteter Liste nacheinander in einer Speicherwarteschlange des flüchtigen Speichers 128-3 gespeichert.
  • Die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 überwacht (oder untersucht) die in der Speicherwarteschlange des flüchtigen Speichers 128-3 gespeicherten paketierten IBS-internen Datenvariablen in Echtzeit und diagnostiziert, ob in dem Überstrommodul, das einen anomalen Überstrom erzeugt, ein DTC erzeugt worden ist. Zum Beispiel diagnostiziert die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5, ob in Bezug auf einen Hardwarefehler des Multiplexers 140 oder eine mangelhafte I/O-Steuerung, einen Fehler in einem Stromsensor wie dem Nebenschlusswiderstand oder einem Fehler einer CAN-Kommunikationsleitung ein DTC erzeugt worden ist.
  • Wenn kein Vorkommnis eines DTC diagnostiziert wird, diagnostiziert die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 einen Validitätfehlers der IBS-internen Datenvariablen. Hierbei bezeichnet Validitätsfehlers der IBS-internen Datenvariablen die Erzeugung von IBS-internen Datenvariablen, die nicht im Validitätsbereich von Tabelle 1 liegen.
  • Nachdem die Erzeugung des DTC des Überstrommoduls oder der Validitätsfehler (oder Fehler) der IBS-internen Datenvariablen diagnostiziert worden ist, klassifiziert die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 eine vorgegebene Anzahl von IBS-internen Datenvariablen, beispielsweise zwanzig paketierte IBS-interne Datenvariablen, unmittelbar vor der DTC-Diagnose oder unmittelbar vor der Validitätfehlerdiagnose und eine vorgegebene Anzahl von paketierten IBS-internen Datenvariablen, zum Beispiel zwanzig paketierte IBS-interne Datenvariablen, unmittelbar nach der DTC-Erzeugung oder unmittelbar nach der Validitätfehlerdiagnose in Bezug auf die Diagnosezeit des DTC des Überstrommoduls und die Diagnosezeit des Validitätfehlers der IBS-internen Datenvariablen.
  • Die paketierten IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der DTC-Diagnose oder dem Validitätfehler werden unter der Steuerung der Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 aus der Speicherwarteschlange (oder dem Speicherpuffer) des flüchtigen Speichers 128-5 in den nicht-flüchtigen Speicher 128-7 übertragen und dort gespeichert.
  • Der nicht-flüchtige Speicher 128-7 ist in erste und zweite Speicherregionen aufgeteilt, und die IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der DTC-Diagnose werden in der ersten Speicherregion gespeichert, und die IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der Validitätfehlerdiagnose werden in der zweiten Speicherregion gespeichert.
  • Auf diese Weise überwacht das Fehlerfaktoranalysemodul 128 periodisch die IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der Fehlerdiagnose, die im flüchtigen Speicher 128-3 gespeichert sind, und wenn ein Fehler in einem Fahrzeug auftritt, speichert das Fehlerfaktoranalysemodul 128 die IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der Fehlerdiagnose im nicht-flüchtigen Speicher 128-7, wodurch eine präzise Analyse von Fehlerursachen möglich ist.
  • Auch wenn der nicht-flüchtige Speicher 128-7 physisch von dem intelligenten Fahrzeugbatteriesensor getrennt ist, werden die Daten, die in dem nicht-flüchtigen Speicher 128-7 gespeichert sind, nicht gelöscht, und somit können die Fehlerfaktoren jederzeit und überall präzise analysiert werden.
  • Der flüchtige Speicher 128-3, beispielsweise ein RAM, weist wegen seines Zwecks eine begrenzte Speicherkapazität auf, und somit ist ein Schema für die effiziente Nutzung der Speicherkapazität des flüchtigen Speichers 128-3 nötig.
  • Somit kann in dieser Ausführungsform ein Verfahren zum sequenziellen Speichern der IBS-internen Datenvariablen im flüchtigen Speicher unter Verwendung der zirkulären Warteschlagen mit verketteter Liste wie oben beschrieben angewendet werden.
  • In dem Verfahren zum sequenziellen Speichern von Daten in einem Rechensystem kann eine Speicherwarteschlange genutzt werden, die eine Array-Liste verwendet. Die Speicherwarteschlange, die eine Array-Liste verwendet, ist ein Schema zum sequenziellen Speichern von Daten in einer vorgegebenen Speicherregion des flüchtigen Speichers 128-3.
  • Wie in 4 dargestellt ist, ermöglicht die Array-Listentechnik eine leichte Bezugnahme auf Daten und einen schnellen Zugriff im Verwaltungsspeicher. Da eine Speichergröße jedoch in einem frühen Stadium bestimmt werden sollte, kommt es zu einem Speicherverlust (Überlauf), und wenn Daten eingefügt oder gelöscht werden, sollten die Daten insgesamt verschoben werden.
  • Genauer ermöglicht die Nutzung eines dynamischen Zuordnungsschemas, das für eine Zuordnung und Freigabe im Hinblick auf die Verwaltung einer begrenzten Speicherkapazität zur Verfügung steht, eine effizientere Verwaltung. Eine verkettete Liste ist eine Struktur, welche die Defizite des Array-Schemas ausgleicht.
  • Die Struktur der verketteten Liste ist in 5 dargestellt.
  • Wie in 5 dargestellt ist, beinhaltet die verkettete Liste mehrere Knoten (Node 1, Node 2, ..., Node N), und jeder Knoten beinhaltet Daten (oder ein Datenbündel) und eine Verkettungsdresse anderer Daten. Eine Verbindungsstruktur der Knoten (Node 1, Node 2, ..., Node N) ist die verkettete Liste.
  • Die verkettete Liste hat im Vergleich zu der vorangehenden Array-Liste eine etwas komplizierte Struktur, aber sie kann die Anzahl der Knoten (Node 1, Node 2, ..., Node N), das heißt den Speicher frei zuordnen, und falls sie nicht notwendig ist, kann die verkettete Liste sofort freigegeben werden, wodurch die Speicherbelegung kleiner wird.
  • Ebenso ist es möglich, beim Einfügen von Daten eine Hinzufügung/Löschung nur mit einer Verkettungsadresse durchzuführen statt alles zu verschieben, wodurch eine schnelle Verarbeitung im Hinblick auf eine Steuerung möglich ist.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Daten alle 10 ms gespeichert werden. Um etwa 20 Byte Datenknoten im flüchtigen Speicher 128-3 alle 10 ms zu speichern, ist theoretisch ein Speicher mit einer unendlichen Speicherkapazität nötig. Jedoch werden in dem Datenspeicherschema gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach einem Fehler erzeugt, und daher kann ein Speicher von lediglich etwa 40 Knoten, nämlich 20 Bytes × 40 Knoten = 800 Bytes, für benötigte Daten genutzt werden.
  • Die Struktur der verketteten Liste ist dafür ausgelegt, die Effizienz einer Speicherverwaltung zu fördern, und somit kann das Datenspeichersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einfache Weise verwirklicht werden. Zum Beispiel kann es dadurch verwirklicht werden, dass man zulässt, dass eine Verkettungsadresse des letzten Knotens (z.B. Adresse 2xx) die erste Knotenadresse in 5 angibt.
  • 6 ist Ablaufschema, das ein Datenspeicherverfahren zum Analysieren eines Fehlerfaktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Es wird auf 6 Bezug genommen, wo in Schritt S410 ein Eingabesignal verarbeitet wird. Hier handelt es sich bei dem Eingabesignal um Daten, die sich direkt auf die Berechnung zur Detektierung eines Überstrommoduls unter dem BTM-Modul, dem SOC-Modul und dem SOH-Modul auswirken.
  • Dann werden in Schritt S412 IBS-interne Datenvariablen, die zur Detektierung des Überstrommoduls bei der Verarbeitung des Eingabesignals verwendet werden, extrahiert.
  • Anschließend werden in S414 die extrahierten IBS-internen Datenvariablen paketiert, und in Schritt S416 werden die paketierten IBS-internen Datenvariablen sequenziell in einer Speicherwarteschlange eines flüchtigen Speichers gespeichert. Um die IBS-internen Datenvariablen in der Speicherwarteschlange zu speichern, kann eine Technik einer zirkulären Warteschlange mit verketteter Liste genutzt werden.
  • Danach werden in Schritt S418 die paketierten IBS-internen Datenvariablen in der Speicherwarteschlange überwacht, um zu diagnostizieren, ob ein DTC erzeugt worden ist.
  • Wenn ein DTC erzeugt worden ist, werden in Schritt S420 eine vorgegebene Anzahl der paketierten IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor der DTC-Diagnosezeit (z.B. zwanzig) und eine vorgegebene Anzahl der paketierten IBS-internen Datenvariablen unmittelbar nach der DTC-Diangose (z.B. zwanzig) sortiert.
  • In Schritt S422 werden die sortierten paketierten IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der DTC-Diagnosezeit in einer ersten Speicherregion (DTC-Speicherregion) gespeichert, die einem nicht-flüchtigen Speicher zugeordnet ist.
  • Wenn kein DTC erzeugt worden ist, wird in Schritt S424 diagnostiziert, ob die IBS-internen Datenvariablen einen Validitätfehler aufweisen.
  • Wenn ein Validitätfehler der IBS-internen Datenvariablen diagnostiziert wird, werden in Schritt S426 eine vorgegebene Anzahl der IBS-internen Datenvariablen unmittelbar vor der Diagnosezeit des Validitätsfehlers der IBS-internen Datenvariablen und eine vorgegebene Anzahl der IBS-internen Datenvariablen unmittelbar nach der Diagnosezeit des Validitätsfehlers der IBS-internen Datenvariablen sortiert.
  • In Schritt S428 werden die sortierten IBS-internen Datenvariablen in einer zweiten Speicherregion (Validitätsspeicherregion) des nicht-flüchtigen Speichers gespeichert.
  • Bis hierher wurde die Gestaltung der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf Ausführungsformen der begleitenden Zeichnungen beschrieben, aber dies dient nur der Erläuterung und es können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise sind in der Ausführungsform von 3 die Struktur dargestellt, in welcher der flüchtige Speicher 128-3 und die Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 getrennt sind, aber der flüchtige Speicher 128-3 kann innerhalb der Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 bereitgestellt sein. In diesem Fall können IBS-interne Datenvariablen, die von der Datenpaketiereinheit 128-1 paketiert werden, direkt auf die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit 128-5 übertragen werden. Somit sollte nicht bestimmt werden, dass der Bereich der vorliegenden Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschränkt ist, sondern dass er durch die Ansprüche und ihre Äquivalente, ebenso wie Ansprüche bestimmt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können Fehler, die aufgrund einer IBS-Betriebsstörung bewirkt werden, durch Analysieren von Daten, die in einem nicht-flüchtigen Speicher innerhalb des IBS gespeichert sind, festgestellt werden. Somit kann ein Zeitraum für die Feststellung von Fehlerursachen verkürzt werden. Da der begrenzte flüchtige Speicher effektiv genutzt wird, kann die vorliegende Erfindung auch auf verschiedene Weise angewendet werden, um Fehlerursachen einer anderen ECU festzustellen.
  • Oben wurde eine Reihe von Ausführungsbeispielen beschrieben. Trotzdem sei klargestellt, dass unterschiedliche Modifikationen vorgenommen werden können. Zum Beispiel können geeignete Ergebnisse erreicht werden, wenn die beschriebenen Techniken in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und/oder wenn Komponenten in einem beschriebenen System, einer beschriebenen Architektur, Vorrichtung oder Schaltung auf andere Weise kombiniert und/oder durch andere Komponenten oder ihre Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Demgemäß liegen andere Implementierungen im Bereich der folgenden Ansprüche.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2014-0056454 [0001]

Claims (14)

  1. Intelligenter Batteriesensor für ein Fahrzeug, der ein Überstrommodul detektiert, das einen anomalen Überstrom in einem Fahrzeug erzeugt, wobei der intelligente Batteriesensor umfasst: eine Datenpaketiereinheit, die so ausgebildet ist, dass sie interne Datenvariablen in Bezug auf die Erfassung eines Überstrommoduls extrahiert und die extrahierten internen Datenvariablen paketiert; einen flüchtigen Speicher, der so ausgebildet ist, dass er die paketierten internen Datenvariablen vorübergehend speichert; eine Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit, die so ausgebildet ist, dass sie die paketierten internen Datenvariablen, die im flüchtigen Speicher gespeichert sind, überwacht und, wenn ein Diagnostic Trouble Code (DTC) im Zusammenhang mit dem anomalen Überstrom diagnostiziert wird, die paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC klassifiziert,; und einen nicht-flüchtigen Speicher, der so ausgebildet ist, dass er die klassifizierten internen Datenvariablen unter der Steuerung der Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit speichert.
  2. Intelligenter Batteriesensor nach Anspruch 1, wobei die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit eine vorgegebene Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar vor der Diagnose des DTC und eine vorgegebene Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar nach der Diagnose des DTC in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC klassifiziert.
  3. Intelligenter Batteriesensor nach Anspruch 1, wobei die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit ferner einen Validitätfehler diagnostiziert, um festzustellen, ob die internen Datenvariablen außerhalb eines Validitätsbereichs liegen, und die paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des Validitätsfehlers klassifiziert.
  4. Intelligenter Batteriesensor nach Anspruch 3, wobei die Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit eine vorgegebene Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar vor der Diagnose des Validitätsfehlers und eine vorgegebene Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar nach der Diagnose des Validitätsfehlers in Bezug auf eine Diagnosezeit des Validitätsfehlers klassifiziert.
  5. Intelligenter Batteriesensor nach Anspruch 4, wobei der nicht-flüchtige Speicher die internen Datenvariablen, die als die internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der Diagnose des Validitätsfehlers klassifiziert worden sind, unter der Steuerung der Fehler- und Validitätsdiagnoseeinheit speichert.
  6. Intelligenter Batteriesensor nach Anspruch 4, wobei der nicht-flüchtige Speicher aufweist: eine erste Speicherregion, die so ausgebildet ist, dass sie die internen Datenvariablen speichert, die als die internen Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der DTC-Diagnose klassifiziert worden sind, und eine zweite Speicherregion, die so ausgebildet ist, dass sie interne Datenvariablen speichert, die in interne Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der Diagnose des Validitätsfehlers klassifiziert worden sind.
  7. Intelligenter Batteriesensor nach Anspruch 1, wobei interne Datenvariablen, die von der Datenpaketiereinheit paketiert worden sind, gemäß einer Technik einer zirkulären Warteschlange mit verketteter Liste (circular queue linked list) vorübergehend im flüchtigen Speicher gespeichert werden.
  8. Verfahren zum Speichern von Daten in einem intelligenten Fahrzeugbatteriesensor, der ein Überstrommodul in einem Fahrzeug detektiert, das einen anomalen Überstrom erzeugt, wobei das Verfahren umfasst: Extrahieren von internen Datenvariablen im Zusammenhang mit der Detektierung des anomalen Überstroms und Paketieren der extrahierten internen Datenvariablen; Speichern der paketierten internen Datenvariablen in einem flüchtigen Speicher; Überwachen der paketierten internen Datenvariablen, die im flüchtigen Speicher gespeichert sind, und Diagnostizieren, ob ein Diagnostic Trouble Code (DTC) im Zusammenhang mit dem anomalen Überstrom erzeugt worden ist; wenn der DTC diagnostiziert wird, Klassifizieren der paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC; und Speichern der klassifizierten internen Datenvariablen in einem nicht-flüchtigen Speicher.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Klassifizieren von paketierten internen Datenvariablen umfasst: Klassifizieren einer vorgegebenen Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar vor der Diagnose des DTC und einer vorgegebenen Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar nach der Diagnose des DTC in Bezug auf eine Diagnosezeit des DTC.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Diagnostizieren, ob der DTC erzeugt worden ist, umfasst: Diagnostizieren eines Validitätsfehlers zur Bestimmung, ob die internen Datenvariablen außerhalb eines Validitätsbereichs liegen, und die Klassifizierung von paketierten internen Datenvariablen umfasst die Klassifizierung der paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf eine Diagnosezeit des Validitätsfehlers.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Klassifizierung von paketierten internen Datenvariablen in Bezug auf die Diagnosezeit des Validitätsfehlers umfasst: Klassifizierung einer vorgegebenen Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar vor der Diagnose des Validitätsfehlers und einer vorgegebenen Anzahl von paketierten internen Datenvariablen unmittelbar nach der Diagnose des Validitätsfehlers in Bezug auf eine Diagnosezeit des Validitätsfehlers.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Speichern von klassifizierten internen Datenvariablen im nicht-flüchtigen Speicher umfasst: Speichern der internen Datenvariablen, die in interne Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Validitätsfehler klassifiziert werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Speichern von klassifizierten internen Datenvariablen im nicht-flüchtigen Speicher umfasst: Speichern der internen Datenvariablen, die in interne Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der DTC-Diagnose klassifiziert werden, in einer ersten Speicherregion des nicht-flüchtigen Speichers; und Speichern der internen Datenvariablen, die in interne Datenvariablen unmittelbar vor und unmittelbar nach der Diagnose des Validitätsfehlers klassifiziert werden, in einer zweiten Speicherregion des nicht-flüchtigen Speichers.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Speichern von paketierten internen Datenvariablen im nicht-flüchtigen Speicher umfasst: Speichern der paketierten internen Datenvariablen im flüchtigen Speicher gemäß einer Technik einer zirkulären Warteschlange mit verketteter Liste.
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