DE102018128315A1

DE102018128315A1 - Verfahren, Vorrichtung, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells

Info

Publication number: DE102018128315A1
Application number: DE102018128315.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Pfeiffer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Bei einem Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei das erste adaptive Systemmodell in einem ersten Fahrzeug gespeichert ist und zu einem System des ersten Fahrzeugs korrespondiert, wobei das erste Fahrzeug und eine Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen repräsentativ sind für Fahrzeuge einer vorgegebenen Fahrzeugklasse einer Fahrzeugflotte, wird eine erste Kenngröße eines adaptierten Modellparameters des ersten adaptiven Systemmodells bereitgestellt. Für zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen wird für jedes der zweiten Fahrzeuge der Teilmenge eine jeweilige zweite Kenngröße des adaptierten Modellparameters eines in dem jeweiligen zweiten Fahrzeug gespeicherten zweiten adaptiven Systemmodells bereitgestellt. Abhängig von der ersten Kenngröße und den zweiten Kenngrößen werden Vergleichsdaten ermittelt und gespeichert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei das erste adaptive Systemmodell in einem ersten Fahrzeug gespeichert ist und zu einem System des ersten Fahrzeugs korrespondiert, wobei das erste Fahrzeug und eine Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen repräsentativ sind für Fahrzeuge einer vorgegebenen Fahrzeugklasse einer Fahrzeugflotte. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Überprüfung des ersten adaptiven Systemmodells. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
In modernen Fahrzeugen werden lernfähige und adaptive Algorithmen zur Modellbildung und Modellnachführung verwendet. Hierbei lernt das Modell beispielsweise mittels gemessenen Sensorwerten während des Betriebs nach, so dass es sich immer an das reale System anpasst. Dieses Vorgehen wird beispielsweise bei Fahrzeugbatterien eingesetzt.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist eine verbesserte Lernfunktion für ein adaptives Systemmodell zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei das erste adaptive Systemmodell in einem ersten Fahrzeug gespeichert ist und zu einem System des ersten Fahrzeugs korrespondiert, wobei das erste Fahrzeug und eine Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen repräsentativ sind für Fahrzeuge einer vorgegebenen Fahrzeugklasse einer Fahrzeugflotte. Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren aus durch eine Vorrichtung zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist das Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells auszuführen.
Bei dem Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells wird eine erste Kenngröße eines adaptierten Modellparameters des ersten adaptiven Systemmodells bereitgestellt. Für zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen wird für jedes der zweiten Fahrzeuge der Teilmenge eine jeweilige zweite Kenngröße des adaptierten Modellparameters eines in dem jeweiligen zweiten Fahrzeug gespeicherten zweiten adaptiven Systemmodells bereitgestellt. Abhängig von der ersten Kenngröße und den zweiten Kenngrößen werden Vergleichsdaten ermittelt und gespeichert.
Die Fahrzeugflotte ist beispielsweise eine sehr große Anzahl an Fahrzeugen eines bestimmten Fahrzeugherstellers.
Die Fahrzeugklasse ist eine Teilmenge der Fahrzeugflotte und zeichnet sich dadurch aus, dass die Fahrzeuge der Fahrzeugklasse eine Gemeinsamkeit aufweisen, wie beispielsweise Fahrzeuge mit ähnlicher Laufleistung, Produktionsdatum, Herstellungswerk, Baureihe.
Die Teilmenge der Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen ist beispielsweise eine echte Teilmenge der Fahrzeugklasse. Alternativ umfasst die Teilmenge die gesamte Fahrzeugklasse.
Bei der ersten und zweiten Kenngröße handelt es sich insbesondere im Prinzip um die gleiche Kenngröße, da allerdings jedes Systemmodell sich selbst weiterlernt, können sich Werte der Kenngrößen unterscheiden.
Die Vergleichsdaten werden beispielsweise abhängig von Kennwerten und/oder einem Kennfeld und/oder einer Kennlinie und/oder einer Trajektorie eines Betriebspunkts über die Zeit der jeweiligen Kenngrößen ermittelt.
Bei dem ersten und zweiten Systemmodell handelt es sich insbesondere im Prinzip um gleichartige Systemmodelle, da allerdings jedes Systemmodell sich selbst weiterlernt, können sich die einzelnen Systemmodelle voneinander unterscheiden.
Bei dem System handelt es sich beispielsweise um das reale, dem Systemmodell zu Grunde liegende System, wie beispielsweise eine Fahrzeugbatterie.
Ein Systemmodell funktioniert hierbei beispielsweise wie folgt: Sensoren erfassen Umweltdaten und modellrelevante Messgrößen (z.B. Spannung, Strom, Temperatur). Auf Basis von Sensordaten und eines hinterlegten Modells werden unter Anwendung verschiedener Lern- und Optimierungsverfahren Kennfelder zur Parametrierung des Systemmodells generiert. Das Systemmodell wird mit diesen Kennfeldern adaptiert und parametriert.
Der jeweilige Modellparameter umfasst beispielsweise eine Größe des Systemmodells, welches in dem jeweiligen Systemmodell adaptiert wird.
Durch das obige Verfahren können Systemmodelle der Fahrzeugflotte fahrzeugübergreifend genutzt werden, um ein einzelnes Systemmodell zu plausibilisieren. Mit anderen Worten kann die „BIG-Data“ und „Schwarmintelligenz“ der gesamten Flotte genutzt werden um ein Systemmodell zu adaptieren. Adaption umfasst hierbei Adaption und/oder Prädiktion eines Systemverhaltens und/oder Optimierung eines Systemverhaltens (z.B. Regelung). Beispielsweise können durch die Vergleichsdaten Fehler im Systemmodell erkannt werden und geeignete Maßnahmen initiiert werden.
Gemäß einer optionalen Ausgestaltung wird abhängig von den Vergleichsdaten ermittelt, ob ein Fehler in dem ersten adaptiven Systemmodell vorliegt und falls ermittelt wurde, dass ein Fehler vorliegt, wird das erste adaptive Systemmodell angepasst.
Die Anpassung umfasst beispielsweise eine Modellparametrierung und/oder Modellerweiterung und/oder Änderung einer Regel- oder Betriebsstrategie.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird ermittelt, dass ein Fehler vorliegt, falls eine Kennlinie der ersten Kenngröße einen Schwellenwert überschreitet, wobei der Schwellenwert abhängig von den zweiten Kenngrößen ermittelt wurde.
Da sich die jeweiligen Systemmodelle der Fahrzeuge der Fahrzeugklasse ähneln, sollten Kennlinien der Systemmodelle ähnlich verlaufen. Weicht eine Kennlinie zu stark von den anderen ab, so kann darauf geschlossen werden, dass in dem korrespondieren Fahrzeug ein Fehler vorliegt.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird das Ermitteln der Vergleichsdaten in einer außerhalb des ersten Fahrzeugs angeordneten Recheneinheit ausgeführt.
Die Recheneinheit ist beispielsweise in einem Server und/oder Backend angeordnet. Gerade in einem Backend können Daten von sehr vielen Fahrzeugen gesammelt und verarbeitet werden, so dass es vorteilhaft ist, das Verfahren nicht in einem Fahrzeug, sondern zentral in einem Server und/oder Backend auszuführen.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird abhängig von den Vergleichsdaten eine Prädiktion eines Verhaltens des zu dem ersten adaptiven Systemmodell korrespondierenden Systems durchgeführt und abhängig von der Prädiktion eine Anpassung des ersten adaptiven Systemmodells durchgeführt.
Die Anpassung umfasst hierbei beispielsweise eine Optimierung und/oder Anpassung einer Betriebsstrategie.
Da Verläufe von Kennlinien durch Daten der zweiten Fahrzeuge bekannt sind, kann mittels der Vergleichsdaten sehr einfach ermittelt werden, in welche Richtung sich das System hin entwickelt, zum Beispiel um ein Alterungsverhalten von Batterien zu prädizieren.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird abhängig von den Vergleichsdaten eine vorrausschauende Wartung des ersten Fahrzeugs durchgeführt.
Da Verläufe von Kennlinien durch Daten der zweiten Fahrzeuge bekannt sind, kann mittels der Vergleichsdaten sehr einfach ermittelt werden, in welche Richtung sich das System hin entwickelt. Falls nun ersichtlich ist, dass das erste Fahrzeug auf einen Fehler/Ausfall zusteuert, so kann das Systemmodell angepasst werden, um einen Fehler/Ausfall zu verhindern.
Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung ist das erste adaptive Systemmodell ein Batteriemodell.
Gemäß eines weiteren Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, das Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells durchzuführen.
Gemäß eines weiteren Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogrammprodukt, das einen ausführbaren Programmcode umfasst, wobei der Programmcode bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung das Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells ausführt.
Das Computerprogrammprodukt umfasst insbesondere ein von der Datenverarbeitungsvorrichtung lesbares Medium, auf dem der Programmcode gespeichert ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 Ein Ablaufdiagramm zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells.

Die 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells.
Das Programm kann von einer Vorrichtung abgearbeitet werden. Die Vorrichtung ist beispielsweise in einem Backend ausgebildet.
Die Vorrichtung kann auch als Vorrichtung zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells bezeichnet werden.
Die Vorrichtung weist hierfür insbesondere eine Recheneinheit, einen Programm- und Datenspeicher, sowie beispielsweise eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen auf. Der Programm- und Datenspeicher und/oder die Recheneinheit und/oder die Kommunikationsschnittstellen können in einer Baueinheit und/oder verteilt auf mehrere Baueinheiten ausgebildet sein.
Auf dem Programm- und Datenspeicher der Vorrichtung ist hierfür insbesondere ein Programm zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells gespeichert.
Das erste adaptive Systemmodell ist in einem ersten Fahrzeug gespeichert und korrespondiert zu einem System des ersten Fahrzeugs, wobei das erste Fahrzeug und eine Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen repräsentativ sind für Fahrzeuge einer vorgegebenen Fahrzeugklasse einer Fahrzeugflotte.
Das Programm wird in einem Schritt S1 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können.
In einem Schritt S3 wird eine erste Kenngröße eines adaptierten Modellparameters des ersten adaptiven Systemmodells bereitgestellt.
In einem Schritt S7 wird für zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen für jedes der zweiten Fahrzeuge der Teilmenge eine jeweilige zweite Kenngröße des adaptierten Modellparameters eines in dem jeweiligen zweiten Fahrzeug gespeicherten zweiten adaptiven Systemmodells bereitgestellt.
In einem Schritt S9 werden abhängig von der ersten Kenngröße und den zweiten Kenngrößen Vergleichsdaten ermittelt und gespeichert.
Anschließend wird das Programm in einem Schritt S11 beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S1 gestartet werden.
Optional kann zusätzlich abhängig von den Vergleichsdaten ermittelt werden, ob ein Fehler in dem ersten adaptiven Systemmodell vorliegt und falls ermittelt wurde, dass ein Fehler vorliegt, das erste adaptive Systemmodell angepasst wird.
Optional kann zusätzlich ermittelt werden, dass ein Fehler vorliegt, falls eine Kennlinie der ersten Kenngröße einen Schwellenwert überschreitet, wobei der Schwellenwert abhängig von den zweiten Kenngrößen ermittelt wurde.
Optional kann das Ermitteln der Vergleichsdaten in einer außerhalb des ersten Fahrzeugs angeordneten Recheneinheit ausgeführt werden.
Optional kann abhängig von den Vergleichsdaten eine Prädiktion eines Verhaltens des zu dem ersten adaptiven Systemmodell korrespondierenden Systems durchgeführt werden und abhängig von der Prädiktion eine Anpassung des ersten adaptiven Systemmodells durchgeführt werden.
Optional kann zusätzlich abhängig von den Vergleichsdaten eine vorrausschauende Wartung des ersten Fahrzeugs durchgeführt werden.
Das erste adaptive Systemmodell ist beispielsweise ein Batteriemodell.
Durch das obige Programm können Systemmodelle der Fahrzeugflotte Fahrzeugübergreifend genutzt werden, um ein einzelnes Systemmodell zu plausibilisieren. Mit anderen Worten kann die „BIG-Data“ und „Schwarmintelligenz“ der gesamten Flotte genutzt werden um ein Systemmodell zu adaptieren. Beispielsweise können durch die Vergleichsdaten Fehler im Systemmodell erkannt werden und geeignete Maßnahmen initiiert werden.

Claims

Verfahren zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei das erste adaptive Systemmodell in einem ersten Fahrzeug gespeichert ist und zu einem System des ersten Fahrzeugs korrespondiert, wobei das erste Fahrzeug und eine Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen repräsentativ sind für Fahrzeuge einer vorgegebenen Fahrzeugklasse einer Fahrzeugflotte, bei dem - eine erste Kenngröße eines adaptierten Modellparameters des ersten adaptiven Systemmodells bereitgestellt wird, - für zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl von zweiten Fahrzeugen für jedes der zweiten Fahrzeuge der Teilmenge eine jeweilige zweite Kenngröße des adaptierten Modellparameters eines in dem jeweiligen zweiten Fahrzeug gespeicherten zweiten adaptiven Systemmodells bereitgestellt wird, - abhängig von der ersten Kenngröße und den zweiten Kenngrößen Vergleichsdaten ermittelt und gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem abhängig von den Vergleichsdaten ermittelt wird, ob ein Fehler in dem ersten adaptiven Systemmodell vorliegt und falls ermittelt wurde, dass ein Fehler vorliegt, das erste adaptive Systemmodell angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ermittelt wird, dass ein Fehler vorliegt, falls eine Kennlinie der ersten Kenngröße einen Schwellenwert überschreitet, wobei der Schwellenwert abhängig von den zweiten Kenngrößen ermittelt wurde.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Vergleichsdaten in einer außerhalb des ersten Fahrzeugs angeordneten Recheneinheit ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig von den Vergleichsdaten eine Prädiktion eines Verhaltens des zu dem ersten adaptiven Systemmodell korrespondierenden Systems durchgeführt wird und abhängig von der Prädiktion eine Anpassung des ersten adaptiven Systemmodells durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig von den Vergleichsdaten eine vorrausschauende Wartung des ersten Fahrzeugs durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste adaptive Systemmodell ein Batteriemodell ist.
Vorrichtung zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Computerprogramm zur Überprüfung eines ersten adaptiven Systemmodells, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei seiner Ausführung auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung durchzuführen.
Computerprogrammprodukt umfassend ausführbaren Programmcode, wobei der Programmcode bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt.