DE102016224300A1 - Verfahren zur Durchführung einer Diagnose einer Komponente eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Diagnose einer Komponente eines Fahrzeugs, wobei die Diagnose auf Grund von Vorhersagen, die auf Informationen einer Informationsbereitstellungseinheit basieren, geplant wird und eine Durchführung der Diagnose in Abhängigkeit einer Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit erfolgt.

Description

  • Stand der Technik
  • Abgasnachbehandlungskomponenten und Sensoren von Kraftfahrzeugen werden über On-Board-Diagnosen überwacht. Dabei gibt es aktive Diagnosen, die eine Veränderung einer aktuellen Betriebsart beispielsweise einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs benötigen und passive Diagnosen, die dann durchgeführt werden wenn sich das Fahrzeug in einem für die Diagnose geeigneten Betriebszustand, z.B. einem Schubbetrieb, befindet. Verlässt ein Fahrzeug eine für eine Diagnose erforderliche Betriebsart bevor die Diagnose beendet werden konnte, muss die Diagnose abgebrochen werden. Falls es sich bei der für Diagnosen benötigten Betriebsart um Betriebsarten handelt, die Bauteile belasten oder einen Kraftstoffverbrauch erhöhen, gehen Abbrüche von Diagnosen zu Lasten der Lebensdauer der Bauteile bzw. zu Lasten der Verbrauchswerte des Kraftfahrzeugs.
  • Über zusätzliche Informationen zum zukünftigen Betrieb des Kraftfahrzeugs ist es möglich die Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Ablauf einer Diagnose zu erhöhen.
  • Aus der DE 10 2013 211 346 A1 ist ein Verfahren zur Durchführung einer Sonderbetriebsart eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dabei ist vorgesehen, eine Regeneration eines Dieselpartikelfilters bevorzugt dann zu starten, wenn davon ausgegangen werden kann, dass die Regeneration erfolgreich abgeschlossen werden kann. Zur Beurteilung, ob die Regeneration erfolgreich abgeschlossen werden kann oder nicht, wird der aktuelle Fahrweg des Fahrzeugs mit einem eingelernten Fahrweg verglichen. Beispielsweise kann anhand spezifischer Verläufe verschiedener Parameter der Brennkraftmaschine erkannt werden, dass sich das Fahrzeug auf dem täglichen Arbeitsweg befindet. Da der Arbeitsweg in der Vergangenheit bereits eingelernt wurde, kann das Fahrzeug so voraussagen, wann ein für eine Regeneration des Dieselpartikelfilters geeigneter Streckenabschnitt auftreten wird und die Regeneration für das Befahren dieses Streckenabschnitts planen.
  • Alternativ kann anhand einer Routenplanung, die auf einer Satellitennavigation beruht, auch bei erstmaligem Befahren einer Strecke vorhergesagt werden, wann sich das Fahrzeug auf einer für Diagnosen günstigen Strecke befindet. Anhand der Routenplanung kann zum Beispiel die Lage von Gefällstrecken erkannt werden und Diagnosen, die einen Schubbetrieb voraussetzen für das Befahren der Gefällstrecken geplant werden. Vorausliegende Autobahnabschnitte bieten die Möglichkeit Diagnosen, die einen längeren, gleichmäßigen Betrieb der Brennkraftmaschine erfordern, durchzuführen.
  • Es besteht weiterhin Bedarf die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren eine Diagnose einer Komponente eines Kraftfahrzeugs durchzuführen robuster und verlässlicher zu machen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteilhaft ist ein Verfahren zur Durchführung einer Diagnose einer Komponente eines Fahrzeugs, wobei die Diagnose auf Grund von Vorhersagen, die auf Informationen einer Informationsbereitstellungseinheit basieren, geplant wird und eine Durchführung der Diagnose in Abhängigkeit einer Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit erfolgt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Informationsbereitstellungseinheit selbst auf Zuverlässigkeit überprüft werden sollte, wenn die Informationen der Informationsbereitstellungseinheit Einfluss auf die Planung einer Diagnose einer Komponente des Kraftfahrzeugs hat, um Abbrüche der Diagnose möglichst zu vermeiden.
  • Unter Informationsbereitstellungeinheit sind dabei alle Komponenten oder auch Softwaremodule zu verstehen, die Informationen liefern, die wiederum für die Planung einer Diagnose einer Komponente des Fahrzeugs verwendet werden können.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit umfasst, eine Vorhersage, die auf Informationen der Informationsbereitstellungseinheit basiert, zu speichern und die Vorhersage mit einer Betriebssituation des Fahrzeugs zu vergleichen. So kann auf besonders einfache Weise eine Güte der Vorhersage abgeschätzt werden.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit umfasst, eine Vielzahl von Vergleichen zwischen je einer Vorhersage und je einer Betriebssituation durchzuführen. Je eine Vorhersage und je eine Betriebssituation, die zeitlich der Vorhersage entspricht, bilden somit ein Bewertungspaar. Durch eine Analyse von mehreren Bewertungspaaren kann eine Aussage über die Zuverlässigkeit der Informationsbereitstellungseinheit aufgrund der breiten statistischen Basis zuverlässiger getroffen werden.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Diagnose der Komponente nicht auf Grund von Vorhersagen die auf Informationen der Informationsbereitstellungseinheit basieren, durchgeführt wird, wenn von der Vielzahl der Vergleiche eine vorgegebene Anzahl von Vergleichen eine mangelnde Übereinstimmung ergibt, ebenso ist es vorteilhaft in diesem Fall die Informationsbereitstellungseinheit als fehlerhaft einzustufen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Fehlerhaftigkeit der Informationsbereitstellungseinheit einem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt, beispielsweise durch eine Darstellung in einem Display des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann ein Eintrag in einen Fehlerspeicher des Fahrzeugs erfolgen.
  • Vorteilhaft ist, den Vergleich von der Vorhersage und der Betriebssituation nur dann durchzuführen, wenn die Informationsbereitstellungseinheit oder eine Steuereinheit zum Zeitpunkt des Vorliegens der Betriebssituation die Vorhersage, die auf Informationen der Informationsbereitstellungseinheit basiert, nicht revidiert hat. Somit kann einer fälschlicherweise angenommenen Fehlerhaftigkeit der Informationsbereitstellungseinheit entgegengewirkt werden. Vor Vergleich einer Vorhersage mit einer Betriebssituation hat die Informationsbereitstellungseinheit bzw. die Steuereinheit somit die Möglichkeit eine Vorhersage, die zu einem früheren Zeitpunkt getroffen wurde anhand aktueller Umfeldparameter erneut zu treffen. Wenn es sich bei der ursprünglichen Vorhersage beispielsweise um das Befahren eines Autobahnanschnittes handelt, zwischenzeitlich aber eine Staumeldung den Fahrer veranlasst hat, von der ursprünglich geplanten Route abzuweichen, wird die Informationsbereitstellungseinheit die Vorhersage für das Befahren des Autobahnabschnitts anhand einer aktualisierten Routenplanung revidieren. Ein Vergleich zwischen der ursprünglichen Vorhersage, nämlich befahren eines Autobahnabschnitts, mit der Betriebssituation, beispielsweise Befahren eines Abschnitts einer Landstraße, würde eine Abweichung ergeben, die allerdings nicht auf eine Fehlfunktion der Informationsbereitstellungseinheit zurückzuführen ist. Ein Nicht-Beachten der Revision der Vorhersage würde also die Güte der Zuverlässigkeitsbeurteilung beeinträchtigen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren findet vorteilhafterweise Anwendung, wenn es sich bei der Informationsbereitstellungseinheit um ein Abstandsradar und bei der Betriebssituation um einen Schubbetrieb handelt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren findet vorteilhafterweise Anwendung, wenn es sich bei der Informationsbereitstellungseinheit um eine Navigationseinheit und bei der Betriebssituation um das Befahren eines Streckenabschnitts handelt. Bei der Diagnose der Komponenten handelt es sich dann vorteilhafterweise um die Diagnose eines Di esel-Oxidationskatalysators.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, die eingerichtet ist zur Durchführung jedes Schritts des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Vorteilhaft sind ein Computerprogramm, das zur Durchführung jedes Schritts des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, sowie ein Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
  • Figurenliste
    • 1 Eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs umfassend eine Vorrichtung zur Durchführung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 2 Eine schematische Darstellung des Fahrzeugs umfassend eine Vorrichtung zur Durchführung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs (10) umfassend eine Vorrichtung zur Durchführung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Fahrzeug (10) umfasst eine Steuereinheit (20), die wiederum ein Speichermedium (25) umfasst. Das Fahrzeug (10) umfasst ferner einen Drehzahlsensor (14), der eingerichtet ist die Drehzahl und mittelbar die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) zu erfassen, sowie eine Informationsbereitstellungseinheit (12). Bei der Informationsbereitstellungseinheit handelt es sich im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 um eine Navigationseinheit (12).
  • Die Navigationseinheit (12) ist eingerichtet, beispielsweise auf Grundlage von einer per Satellitennavigation bestimmten Position des Fahrzeugs (10) und hinterlegten Kartendaten, eine Route (34) von einem Start- (30) zu einem Zielpunkt (32) zu bestimmen. Die Navigationseinheit ist ferner eingerichtet, die Route (34) in Teilstücke (34a, 34b, 34c, 34d) zu unterteilen, die sich z.B. dadurch unterscheiden können, dass ihnen verschiedene Straßentypen zugeordnet werden können. Das Teilstück 34c umfasst im vorliegenden Beispiel einen Autobahnabschnitt (34c).
  • Die Navigationseinheit (12) ist ferner eingerichtet während der Fahrt vom Start-(30) zum Zielpunkt (32) die Route basierend auf aktuellen Daten laufend neu zu berechnen. Erhält die Navigationseinheit z.B. während das Fahrzeug (10) das Teilstück 34a befährt Kenntnis von einer Unwägbarkeit, wie z.B. einen Stau, das Teilstück 34c betreffend, so kann sie eine Alternativroute (34e) ermitteln.
  • Das Steuergerät (20) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist eingerichtet, das Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchzuführen.
  • Zunächst wird ausgehend vom Start- (30) und dem Zielpunkt (32) die Route (34) berechnet. Das Steuergerät (20) erfasst dabei, dass die Route (34) einen Autobahnabschnitt (34c) umfasst und plant eine Diagnose einer Komponente des Fahrzeugs (10) beim Befahren des Autobahnabschnitts (34c) durchzuführen. Vorteilhafterweise handelt es sich dabei um eine Diagnose, die eine möglichst konstante Fahrt über einen längeren Zeitraum benötigt. Das Erreichen des Autobahnabschnitts (34c) kann beispielsweise über eine erwartete Zeitspanne seit Beginn einer Fahrt abgeschätzt werden. Alternativ wird das Erreichen des Autobahnabschnitts (34c) durch Satellitennavigation bestimmt. Das Erreichen des Autobahnabschnitts und damit der Beginn einer Autobahnfahrt stellt eine Vorhersage dar, die im Speichermedium (25) gespeichert wird.
  • Nach Ablauf der erwarteten Zeitspanne wird die Vorhersage mit einer Betriebssituation verglichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Betriebssituation einer Fahrt auf dem Autobahnabschnitt (34c). Ob diese Betriebssituation vorliegt, d.h. ob sich das Fahrzeug (10) auf dem Autobahnabschnitt (34c) befindet, kann aus Daten des Drehzahlsensors (14) erfasst werden, indem die Steuereinheit (20) ermittelt, ob für Autobahnen typische Drehzahl- oder Geschwindigkeitsprofile vorliegen. Alternativ kann das Vorliegen der Betriebssituation ermittelt werden, indem per Satellitennavigation die Position des Fahrzeugs (10) bestimmt wird.
  • Ergibt der Vergleich, dass die Betriebssituation der Vorhersage entspricht, wird die Diagnose der Komponente des Fahrzeugs (10) wie geplant gestartet. Ergibt der Vergleich von Vorhersage und Betriebssituation eine Abweichung, wird zunächst überprüft, ob das Steuergerät (20) oder die Navigationseinheit (12) die Vorhersage zwischenzeitlich revidiert hat. Dies kann z.B. der Fall sein, weil die Route (34) zwischenzeitlich umgeplant wurde, sodass sie nunmehr statt der Teilstücke 34b, 34c, und 34d die Alternativroute (34e) umfasst. Ergibt die Überprüfung auf Revidierung nicht, dass die Vorhersage revidiert wurde, wird die Navigationseinheit (12) als fehlerhaft eingestuft und die Diagnose der Komponente nicht wie geplant durchgeführt.
  • In vorteilhafter Weiterbildung erfolgt die Planung zukünftiger Diagnosen nicht auf Basis von Daten der Navigationseinheit (12), falls die Navigationseinheit (12) als fehlerhaft eingestuft wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird eine Vielzahl von Vergleichen zwischen je einer Vorhersage und je einer Betriebssituation durchgeführt. Gemäß dem oben beschriebenen Vorgehen wird dann bei jeder Abweichung, die nicht durch eine Revidierung der Vorhersage zu erklären ist, ein Zähler hochsetzt. Bei jeder Übereinstimmung zwischen Vorhersage und Betriebssituation wird der Zähler um einen applizierbaren Wert, beispielsweise 0,5, heruntergesetzt. Die Einstufung der Navigationseinheit (12) als fehlerhaft, wird erst dann vorgenommen, wenn der Zähler einen Schwellwert überschreitet.
  • 2 zeigt Eine schematische Darstellung des Fahrzeugs (10) umfassend eine Vorrichtung zur Durchführung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände und werden daher nicht erneut erläutert. Gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst das Fahrzeug (10) eine Informationsbereitstellungseinheit (13), bei der es sich um ein Abstandsradar (13) handelt.
  • Das Steuergerät (20) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eingerichtet, das Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchzuführen.
  • Zunächst wird anhand von Daten des Drehzahlsensors (14) in Verbindung mit einer erfassten Fahrpedalstellung ermittelt, dass das Fahrzeug (10) eine Gefällstrecke (40) befährt und sich im Schubbetrieb befindet. Das Steuergerät schätzt basierend auf Daten des Abstandsradars (13) eine Dauer für den Schubbetrieb und plant entsprechend eine Diagnose einer Komponente des Fahrzeugs (10) während der Dauer des Schubbetriebs durchzuführen. Erfasst das Abstandsradar (13) ein anderes Fahrzeug (50) vor dem Fahrzeug (10), so wird ausgehend von den Daten des Abstandsradars abgeschätzt, ob und wann das Fahrzeug (10) aufgrund des vor ihm befindlichen anderen Fahrzeugs (50) bremsen wird, was den Schubbetrieb beendet. Bei der geschätzten Dauer des Schubbetriebs handelt es sich gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels um die Vorhersage. Das tatsächliche Vorliegen des Schubbetriebs stellt gemäß zweitem Ausführungsbeispiel die Betriebssituation dar.
  • Die Vorhersage wird im Speichermedium (25) gespeichert. Für diskrete Zeitspannen der vorhergesagten Dauer des Schubbetriebs, z.B. Intervalle von 100 ms Länge, wird je überprüft, ob tatsächlich der Schubbetrieb vorliegt. Ergibt dieser Vergleich, dass der Schubbetrieb nicht vorliegt, obwohl er vorhergesagt war, wird zunächst überprüft, ob das Abstandsradar (13) die Vorhersage zwischenzeitlich revidiert hat, beispielsweise weil das andere Fahrzeug (50) zwischenzeitlich stark abgebremst hat. Wurde die Vorhersage nicht revidiert und stimmt die Vorhersage nicht mit der Betriebssituation überein, weil trotz Vorhersage des Schubbetriebs kein Schubbetrieb vorliegt, wird das Abstandsradar (13) als fehlerhaft eingestuft.
  • In vorteilhafter Weiterbildung erfolgt die Planung zukünftiger Diagnosen nicht auf Basis von Daten des Abstandsradars (13), falls das Abstandsradar (13) als fehlerhaft eingestuft wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird eine Vielzahl von Vergleichen zwischen je einer Vorhersage und je einer Betriebssituation durchgeführt. Gemäß dem oben beschriebenen Vorgehen wird dann bei jeder Abweichung, die nicht durch eine Revidierung der Vorhersage zu erklären ist, ein Zähler hochsetzt. Bei jeder Übereinstimmung zwischen Vorhersage und Betriebssituation wird der Zähler um einen appizierbaren Wert, beispielsweise 0,5, heruntergesetzt. Die Einstufung des Abstandsradars (13) als fehlerhaft, wird erst dann vorgenommen, wenn der Zähler einen Schwellwert überschreitet.
  • Das Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann auch angewendet werden, wenn keine Gefällstrecke (40) vorliegt und sich das Fahrzeug (10) wegen eines Ausrollens in den Schubbetrieb begibt.
  • Eine dritte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Kombination der ersten und der zweiten Ausführungsform vor. Das Auftauchen einer Gefällstrecke (40) wird dann im Rahmen einer Routenplanung vorhergesagt. Gemäß drittem Ausführungsbeispiel lassen sich sowohl die Vorhersagen, die auf Daten der Navigationseinheit beruhen (über den Eintritt des Schubbetriebs), als auch Vorhersagen, die auf Daten des Abstandsradars (13) beruhen (über die Dauer des Schubbetriebs) verifizieren.
  • 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
    • DE 102013211346 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Durchführung einer Diagnose einer Komponente eines Fahrzeugs (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnose auf Grund von Vorhersagen, die auf Informationen einer Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) basieren, geplant wird und eine Durchführung der Diagnose in Abhängigkeit einer Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) umfasst, eine Vorhersage, die auf Informationen der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) basiert, zu speichern und die Vorhersage mit einer Betriebssituation des Fahrzeugs (10) zu vergleichen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuverlässigkeitsbeurteilung der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) umfasst, eine Vielzahl von Vergleichen zwischen je einer Vorhersage und je einer Betriebssituation durchzuführen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnose der Komponente nicht auf Grund von Vorhersagen die auf Informationen der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) basieren, durchgeführt wird, wenn von der Vielzahl der Vergleiche eine vorgegebene Anzahl von Vergleichen eine mangelnde Übereinstimmung ergibt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) als fehlerhaft eingestuft wird, wenn von der Vielzahl der Vergleiche eine vorgegebene Anzahl von Vergleichen eine mangelnde Übereinstimmung ergibt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich von der Vorhersage und der Betriebssituation nur dann durchgeführt wird, wenn die Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) oder eine Steuereinheit (20) zum Zeitpunkt des Vorliegens der Betriebssituation die Vorhersage, die auf Informationen der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) basiert, nicht revidiert hat.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) um ein Abstandsradar (13) und bei der Betriebssituation um einen Schubbetrieb handelt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Informationsbereitstellungseinheit (12, 13) um eine Navigationseinheit (12) und bei der Betriebssituation um das Befahren eines Streckenabschnitts handelt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Diagnose der Komponente des Fahrzeugs um eine Diagnose eines Diesel-Oxidationskatalysators handelt.
  10. Vorrichtung, eingerichtet zur Durchführung jedes Schritts des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
  11. Computerprogramm, eingerichtet zur Durchführung jedes Schritts des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
  12. Speichermedium (25), auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
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