-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät zum Ausführen des Verfahrens.
-
Es sind Verfahren zur Erstellung von Fehlerdiagnosen in einem Antriebsstrang eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs bekannt. Grundsätzlich dienen Diagnoseverfahren in einem ersten Schritt dem Erkennen einer Unregelmäßigkeit, einer Störung beziehungsweise eines möglichen Fehlers. In einem weiteren Schritt kann in einem Verfahren zur Fehlerdiagnose eine weiterführende Analyse und/oder Interpretation des erkannten Fehlers ausgeführt werden, um beispielsweise ein Fehlerausmaß oder eine Fehlerursache zu ermitteln.
-
Aus der
DE 10 2012 006 964 A1 ist ein Diagnoseverfahren bekannt, das einen Fehlerzustand erkennt. Weiter stellt das Verfahren fest, an welcher Stelle beziehungsweise in welchem Bauteil der erkannte Fehlerzustand aufgetreten ist. Zu der Feststellung des fehlerverursachenden Bauteils wird gemäß Offenbarung ein Parameter-Identifikationsalgorithmus genutzt.
-
-
Um eine Unregelmäßigkeit beziehungsweise einen Fehler in einem System feststellen zu können, bedarf es einer Bezugsgröße, von der eine potentiell fehlerhafte Messgröße im Falle eines Fehlers abweicht. Für gewöhnlich werden dafür Sensoren zum Erfassen der Messgrößen redundant ausgelegt und die Messwerte der Sensoren gegenseitig als Bezugsgrößen genutzt. Eine derartige redundante Auslegung von Sensoren erfordert jedoch nachteilig bei den bekannten Lösungen Betriebs- und Materialkosten für die weiteren Sensoren und benötigt darüber hinaus zusätzlichen Bauraum.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor aufgeführten Nachteile der Diagnoseverfahren eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erstellen einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, die eine wenig fehleranfällige und robuste Fehlerdiagnose, insbesondere eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, auf einfache Art und Weise ermöglichen.
-
Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Erstellen einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät gemäß Anspruch 8 gelöst, wobei das Steuergerät zum Ausführen des Verfahrens ausgestaltet ist. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
-
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Erstellen einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs gelöst. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Erfassen von Eingangsdaten eines Betriebsprozesses des Antriebsstrangs durch wenigstens einen ersten Sensor des Kraftfahrzeugs,
- - Erfassen von Ausgangsdaten des Betriebsprozesses des Antriebsstrangs durch wenigstens einen zweiten Sensor des Kraftfahrzeugs,
- - Übermitteln der Eingangsdaten des wenigstens einen ersten Sensors und der Ausgangsdaten des wenigstens einen zweiten Sensors an eine Rechnereinheit,
- - Berechnen von Modelldaten aus den Eingangsdaten durch die Rechnereinheit, und
- - Vergleich der Modelldaten mit den Ausgangsdaten durch eine Vergleichseinheit der Rechnereinheit.
-
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Diagnoseeinheit der Rechnereinheit basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs eine Fehlerdiagnose des Antriebsstrangs des elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs erstellt. Ein Betriebsprozess ist im Rahmen der Erfindung insbesondere als Betreiben eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs zu verstehen. Ein Betriebsprozess kann jedoch ebenfalls ein Teilbereich des genannten Betriebsprozesses sein, wie beispielsweise das Betreiben eines Elektromotors, das Betreiben einer Antriebswelle, das Betreiben einer Bremsvorrichtung und/oder das Betreiben eines Steuergeräts. Die Eingangsdaten eines Betriebsprozesses sind die Daten, die für den Betriebsprozess benötigt werden und/oder die in den Betriebsprozess eingespeist werden. Die Eingangsdaten werden von dem Betriebsprozess aufgenommen, verarbeitet, beeinflusst, verändert und/oder unverändert weitergeleitet. Die so erzeugten beziehungsweise veränderten oder unveränderten Eingangsdaten werden mit dem Durchlaufen des Betriebsprozesses zu Ausgangsdaten des Betriebsprozesses. Die Ausgangsdaten des Betriebsprozesses sind die Daten, die von dem Betriebsprozess ausgegeben werden. Die Eingangsdaten und die Ausgangsdaten stehen folglich über den Betriebsprozess in einseitigem oder auch in rückwirkendem Zusammenhang. Das bedeutet, dass die Eingangsdaten ausschließlich einen Einfluss auf die Ausgangsdaten haben können und/oder dass die Eingangsdaten auch durch die Ausgangsdaten eines Betriebsprozesses, beispielsweise durch eine Rückkopplung, beeinflusst werden können. Die Eingangsdaten und die Ausgangsdaten können die gleiche physikalische Messgröße sein oder auch unterschiedliche Messgrößen sein. Beispielsweise kann eine Drehzahl als Eingangsgröße und eine Temperatur als Ausgangsgröße gemessen werden. Als Sensoren zum Erfassen von Eingangsdaten und/oder Ausgangsdaten werden im Rahmen der Erfindung Sensoren genutzt, die vorteilhafterweise bereits in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug vorhanden sind. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass für das Verfahren eben keine weiteren Sensoren verbaut werden müssen und folglich keine weiteren Kosten und/oder Bauraum für Sensoren benötigt werden. Die Sensoren können alle derzeit bekannten und zukünftig entwickelten Sensortypen, insbesondere optische, elektrische, haptische und/oder magnetische Sensoren, umfassen. Die erfassten Eingangsdaten und die erfassten Ausgangsdaten eines Betriebsprozesses werden mittels Leitungen und/oder kabellos an eine Rechnereinheit übertragen. Vorzugsweise ist die Rechnereinheit Bestandteil des elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Steuergeräts des Kraftfahrzeugs. Die Rechnereinheit kann aber auch außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und die Daten in Echtzeit oder in Intervallen empfangen. Die Eingangsdaten werden, wie zuvor beschrieben, durch einen Betriebsprozess zu den Ausgangsdaten verarbeitet. Parallel zu dem Betriebsprozess werden die Eingangsdaten von der Rechnereinheit mittels eines Modells, insbesondere einem mathematischen Algorithmus, zu Modelldaten verarbeitet beziehungsweise die Modelldaten aus den Eingangsdaten des Betriebsprozesses berechnet. Ein derartiges Modell ist erfindungsgemäß eine möglichst exakte theoretische Darstellung beziehungsweise ein physikalischer Modellansatz zur Beschreibung des jeweiligen Betriebsprozesses. Ein ideales Modell beziehungsweise ein idealer Algorithmus bildet jegliche Situationen, die möglichen Randbedingungen und jegliche Fehlereinflüsse exakt ab und erzeugt die identischen Ausgangsdaten, wie der praktische Betriebsprozess. Ein ideales Modell ist in der Praxis jedoch nicht zu verwirklichen. Daher ist ein möglichst ideales Modell so genau und praxisnah wie möglich und so robust wie nötig. Als Robustheit wird im Rahmen der Erfindung die Fähigkeit des Modells beschrieben, trotz ungeplanten und/oder unbekannten Störeinflüssen auf den praktischen Betriebsprozess, den Betriebsprozess möglichst exakt wiederzugeben und möglichst wenig anfällig für die ungewollten und/oder unvorhergesehenen Störeinflüsse zu sein. Regelungstechnisch wird ein erfindungsgemäßes Modell als ein Zustandsbeobachter beschrieben. Durch den Einsatz eines Zustandsbeobachter wird in der Regelungstechnik ein Prozess modelliert und in diesem eine oder mehrere Prozess- und/oder Messgrößen „beobachtet“. Die Beobachtung stellt dabei erfindungsgemäß die Auswertung eines oder mehrerer im Folgenden noch beschriebenen Residuen dar. Die berechneten Modelldaten werden mit den Ausgangsdaten des Betriebsprozesses von einer Vergleichseinheit der Rechnereinheit verglichen. Somit wird die Ausgabe des Modells, in Form von Modelldaten, mit der Ausgabe des Betriebsprozesses, in Form von Ausgangsdaten, verglichen. Geht man von einem möglichst idealen Modell aus und geht man weiter von keinem vorliegenden Fehler in dem Betriebsprozess aus, dann entsprechen die Modelldaten den Ausgangsdaten des Betriebsprozesses. Beschreibt man den Vergleich der Modelldaten mit den Ausgangsdaten regelungstechnisch als ein Residuum, so beträgt das Residuum bei besagtem idealem Modell und ohne einen vorliegenden Fehler des Betriebsprozesses null. Ein Fehler in dem Betriebsprozess ergibt folglich ein Residuum ungleich null, da sich die Ausgabe des Betriebsprozesses und die Ausgabe des Modells, welches stets von einem Zustand ohne Fehler ausgeht, unterscheiden. Eine Diagnoseeinheit der Rechnereinheit interpretiert und/oder diagnostiziert anschließend aus dem Ergebnis des Vergleichs der Modelldaten und der Ausgangsdaten, ob ein Unterschied zwischen der Ausgabe des Betriebsprozesses und der Ausgabe des Modells von der Vergleichseinheit festgestellt worden ist. Weiter kann die Diagnoseeinheit im Rahmen der Fehlerdiagnose feststellen, ob ein Fehler in einem der Sensoren und/oder in dem Betriebsprozess vorliegt. Weiter ist es möglich, dass durch die Fehlerdiagnose eine Plausibilität der erfassten Daten geprüft wird. So kann beispielsweise der mögliche Bereich einer gemessenen Temperatur als von -70 bis +70°C definiert werden und davon abweichende Temperaturwerte als Sensorfehler kategorisiert werden. Besonders bevorzugter Weise kann die Fehlerdiagnose feststellen, welches Bauteil oder welche Bauteilgruppe einen möglichen Fehler in dem Betriebsprozess verursachen. Ebenfalls ist es möglich, dass die Fehlerdiagnose zumindest eine Eingrenzung der Fehlerursache bestimmt. Das Verfahren ist somit besonders vorteilhaft, da auf einfache Art und Weise und ohne zusätzliche Sensoren ermöglicht wird, dass der Betriebsprozess, insbesondere eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, mit einer analytischen Redundanz überwacht wird und folglich die gemessenen Ausgangsdaten mit den Referenzgrößen der berechneten Modelldaten verglichen und ausgewertet werden. Somit wird eine Fehlererkennung, eine Fehlerdiagnose und insbesondere eine Fehlerzuordnung zu einer Fehlerquelle ermöglicht ohne zusätzlichen Bauraum und entsprechende Kosten für weitere Sensoren zu benötigen.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die Eingangsdaten eines Betriebsprozesses des Antriebsstrangs wenigstens eine der folgenden Messgrößen und/oder eine Kombination aus diesen umfassen:
- - Temperatur
- - Stromstärke
- - Lichtstärke
- - Masse
- - Länge
- - Zeit
- - Stoffmenge
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die Ausgangsdaten eines Betriebsprozesses des Antriebsstrangs wenigstens eine der folgenden Messgrößen und/oder eine Kombination aus diesen umfassen:
- - Temperatur
- - Stromstärke
- - Lichtstärke
- - Masse
- - Länge
- - Zeit
- - Stoffmenge
-
Sowohl die Eingangsdaten als auch die Ausgangsdaten können jede erdenkliche Messgröße in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug sein. Beispielhaft können die Eingangsdaten die Rotordrehzahl, die Raddrehzahl, die Schaltflanken der Raddrehzahl, das E-Maschinendrehmoment, die Fahrzeuglängsbeschleunigung, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Radbremsdrücke, die Leistungsaufnahme eines Verbrauchers, der Zustand des Energiespeichers und/oder weitere Zustandsmesswerte, insbesondere eines Betriebsprozesses des Antriebsstrangs sein. Vorteilhafterweise werden diese Messwerte bereits für weitere Zwecke in dem Kraftfahrzeug neben der Erfindung gemessen und können somit ohne den Bedarf an weiteren Sensoren für das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden. Somit kann jede erdenkliche Messgröße in dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels analytischer Redundanz durch die Berechnung von Modelldaten überprüft werden und in einer Fehlerdiagnose überwacht und ausgewertet werden.
-
Erfindungsgemäß ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass
- - das Erfassen von Eingangsdaten ein Erfassen von wenigstens zwei Eingangsdaten umfasst,
- - das Erfassen von Ausgangsdaten ein Erfassen von wenigstens zwei Ausgangsdaten umfasst,
- - das Berechnen von Modelldaten ein Berechnen von wenigstens zwei Modelldaten aus den wenigstens zwei Eingangsdaten umfasst,
- - der Vergleich der Modelldaten wenigstens zwei Vergleiche von den wenigstens zwei Modelldaten mit den wenigstens zwei Ausgangsdaten umfasst, und
- - das Erstellen einer Fehlerdiagnose auf den wenigstens zwei Ergebnissen der wenigstens zwei Vergleiche basiert.
-
Ein derart ausgestaltetes Verfahren ermöglicht vorteilhaft mehrere Vergleiche von mehreren erfassten Ausgangsdaten mit mehreren berechneten Modelldaten. Daraus resultierend lässt sich die Fehlerdiagnose ebenfalls auf mehreren Vergleichen basierend erstellen. Eine Fehlerdiagnose kann somit vorteilhaft detaillierter und/oder umfangreicher ausfallen. Bevorzugter Weise kann die Berechnung der wenigstens zwei Modelldaten unterschiedlich ausgestaltet sein. So können beispielsweise die ersten Modelldaten mit einem ersten Modell berechnet werden und die zweiten Modelldaten mit einem zweiten Modell berechnet werden. Das erste und das zweite Modell können dabei auf unterschiedliche Merkmale und/oder Fehler des Betriebsprozesses fokussiert sein. Die unterschiedlichen Modellansätze können insbesondere für verschiedene Fehler unterschiedlich sensibel, sprich mit unterschiedlichen unteren und oberen Schwellenwerten ausgelegt sein. Die Eingangs- und Ausgangsdaten können ebenfalls aus verschiedenen Abschnitten eines Betriebsprozesses ermittelt werden. So können mit einer Vielzahl von Eingangs- und Ausgangsdaten Betriebsprozesse in kleinere Abschnitte, also Unterbetriebsprozesse, unterteilt werden, um daraus resultierend detailliere Fehlerdiagnosen zu erhalten. Für jeden Unterbetriebsprozess kann ein eigenes Modell verwandt werden oder Unterbetriebsprozesse können anhand eines gleichen Modells überwacht werden. Ein derart ausgestaltetes Verfahren ermöglicht eine weiterreichende Fehlerdiagnose eines Betriebsprozesses eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Eingangsdaten durch wenigstens zwei erste Sensoren und/oder die wenigstens zwei Ausgangsdaten durch wenigstens zwei zweite Sensoren erfasst werden, wobei jeweils ein erster Sensor eines Betriebsprozesses und ein zweiter Sensor des Betriebsprozesses ein Sensorpaar bilden. Die Zuordnung von einem ersten und einem zweiten Sensor zu einem Sensorpaar ist eine vorteilhafte Ausgestaltungsform des Verfahrens. So kann bei der Berechnung eines Modells beziehungsweise dessen Modelldaten beispielsweise ein bestimmtes Sensorpaar als Erfassungsquelle für Eingangsdaten und Ausgangsdaten genutzt werden. Es wird somit sichergestellt, dass die Rechnereinheit nur die für die Berechnung benötigten Eingangsdaten und die Vergleichseinheit der Rechnereinheit die benötigten Ausgangsdaten des Betriebsprozesses übermittelt bekommt. Eine gezielte Zuordnung von Sensoren zueinander und weiter eine Zuordnung von Sensorpaaren zu einem bestimmten Modell beziehungsweise der Berechnung von bestimmten Modelldaten ist vorteilhaft, um die Datenübermittlung innerhalb des Verfahrens auf ein notwendiges Minimum zu beschränken und fehlerhafte Fehlerdiagnosen zu vermeiden.
-
Erfindungsgemäß ist bei einem Verfahren vorgesehen, dass das Erstellen einer Fehlerdiagnose eine Kombination, eine logische Operation und/oder eine mathematische Operation der wenigstens zwei Ergebnisse der wenigstens zwei Vergleiche miteinander umfasst. Eine Fehlerdiagnose basiert auf den zuvor erstellten Vergleichen der Ausgangsdaten des Betriebsprozesses mit den berechneten Modelldaten. Um aus den Vergleichen nicht nur einen Fehler zu erkennen, sondern vorteilhafter Weise zusätzlich eine Fehlerquelle zu bestimmen und/oder zu lokalisieren, können die Ergebnisse der mindestens zwei Vergleiche miteinander kombiniert werden. Eine Kombination kann insbesondere eine logische und/oder mathematische Operation sein. Die Vergleiche werden dabei miteinander in Bezug gesetzt und über die Kombination der Vergleiche eine weiterführende Aussage über den Betriebsprozess beziehungsweise über den Fehler in diesem Betriebsprozess gewonnen. Zusätzlich können sowohl die Ergebnisse der Vergleiche, als auch die Eingangsdaten und die Ausgangsdaten sowie die Modelldaten mit Parametern und/oder Variablen logisch und/oder mathematisch verknüpft beziehungsweise entsprechende logische und/oder mathematische Operationen mit diesen ausgeführt werden. Die Fehlerdiagnose kann des Weiteren Mustererkennungen, automatische Lernprozesse und/oder weitere diagnostische Methoden aufweisen.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass die Fehlerdiagnose einen Fehler diagnostiziert, wenn der wenigstens eine Vergleich ergibt, dass eine Differenz zwischen den Modelldaten und den Ausgangsdaten einen Schwellenwert einer Differenz überschreitet und dass die Fehlerdiagnose keinen Fehler diagnostiziert, wenn der wenigstens eine Vergleich ergibt, dass eine Differenz zwischen den Modelldaten und den Ausgangsdaten einen Schwellenwert einer Differenz nicht überschreitet. Wie zuvor beschrieben kann ein ideales Modell in der Praxis nicht erreicht werden. Eine Robustheit eines folglich stets nicht idealen Modells kann unter anderem mit Schwellenwerten verbessert und/oder erreicht werden. Schwellenwerte für eine Differenz von Messgrößen stellen eine Möglichkeit dar, die Empfindlichkeit beziehungsweise die Robustheit der Fehlererkennung und/oder der Fehlerdiagnose eines Modells individuell anzupassen. Ein Schwellenwert kann beispielsweise festlegen wie hoch die Differenz zwischen den Ausgangsdaten des Betriebsprozesses und den Modelldaten sein darf, um noch keinen Fehler von der Fehlerdiagnose diagnostizieren zu lassen beziehungsweise umgekehrt formuliert, ab welcher Differenz ein Fehler von der Fehlerdiagnose diagnostiziert wird. Es können sowohl untere als auch obere Schwellenwerte festgelegt werden. Es können konstante oder variable Schwellenwerte definiert werden. Somit ist die beschriebene Ausgestaltung des Verfahrens eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens, da sie dem Entwickler des Modells beziehungsweise dem Hersteller des Kraftfahrzeugs eine besonders vielfältige Möglichkeit zur Anpassung der Fehlerdiagnose ermöglicht.
-
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass das Berechnen von Modelldaten ein erstes Berechnen von ersten Modelldaten und ein zweites Berechnen von zweiten Modelldaten umfasst und die ersten Modelldaten in dem zweiten Berechnen der zweiten Modelldaten genutzt werden. Um ein Modell beziehungsweise die Berechnung von Modelldaten besonders stabil zu gestalten, kann es vorteilhaft sein, die Ergebnisse einer Berechnung von Modelldaten rekursiv oder auf eine andere Art und Weise in die Berechnung von weiteren oder den gleichen Modelldaten einfließen zu lassen. Die Benutzung von bereits berechneten Modelldaten in der Berechnung von weiteren Modelldaten kann konstant, kontinuierlich, unstetig, schaltend oder variabel ausgestaltet sein. Ein derart ausgestaltetes Verfahren erhöht die Stabilität des verwandten Modells und verbessert folglich die Fehlerdiagnose beziehungsweise stellt eine erhöhte Ausfallsicherheit des Verfahrens sicher.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass das Verfahren weiter umfasst:
- - Übermitteln des Ergebnisses der erstellten Fehlerdiagnose an einen Empfänger, insbesondere an eine Ausgabeeinheit.
-
Das Ergebnis der Fehlerdiagnose kann auf eine Vielfalt von Möglichkeiten genutzt werden. Das Ergebnis der Fehlerdiagnose kann dem Fahrer des Kraftfahrzeugs als eine Information oder eine Warnung mittels einer Ausgabeeinheit, insbesondere einem Display und/oder einer Warnleuchte, ausgegeben werden. Das Ergebnis der Fehlerdiagnose kann auf einem Speicher, insbesondere einem Speicher eines Steuergeräts, gespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt von beispielsweise einer Werkstatt abgerufen werden. Das Ergebnis der Fehlerdiagnose kann in Echtzeit oder in Intervallen an einen Empfänger, insbesondere eine Werkstatt und/oder den Hersteller, übermittelt werden. Das Ergebnis der Fehlerdiagnose kann auch direkt oder indirekt zu Konsequenzen für das Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Beispielsweise kann auf Grund einer Fehlerdiagnose eine Eigenschaft und/oder eine Funktion des Kraftfahrzeugs geändert, eingeschränkt oder ein- beziehungsweise abgeschaltet werden. Beispielhaft kann auf Grund einer Fehlerdiagnose die maximal mögliche fahrbare Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eingeschränkt werden oder ein Not-Aus des Kraftfahrzeugs innerhalb einer gewissen Zeit angekündigt und ausgeführt werden. Diese Ausgestaltung stellt eine vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, da aus der Fehlerdiagnose eine Vielzahl an Konsequenzen für das Kraftfahrzeug, den Anwender und/oder den Hersteller vorteilhaft gezogen werden kann.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät gelöst, wobei das Steuergerät zum Ausführen des Verfahrens nach dem ersten Aspekt, insbesondere nach Anspruch 1, ausgestaltet ist. Das Kraftfahrzeug besitzt ebenfalls die genannten Vorteile, wie sie bereits voranstehend bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben sind. Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ermöglicht auf Grund des verwandten Verfahrens eine wenig fehleranfällige und robuste Fehlerdiagnose, insbesondere eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug stellt so mittels analytischer Redundanz auf einfache Art und Weise eine Fehlerdiagnose bereit, bei der insbesondere keine weiteren Sensoren benötigt werden und somit weder zusätzlicher Bauraum noch zusätzliche Kosten für weitere Sensoren nötig sind.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 in einem Diagramm ein Verfahren zum Erstellen einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mit einer Rechnereinheit, einer Vergleichseinheit, einer Diagnoseeinheit und einer Ausgabeeinheit,
- 2 in einem Flussdiagramm ein Verfahren zum Erstellen einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, und
- 3 in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät, einem Antriebsstrang, einem ersten Sensor und einem zweiten Sensor.
-
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist in einem Diagramm ein Verfahren zum Erstellen 45 einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs 31 eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 30 gezeigt. Die Eingangsdaten 10 eines Betriebsprozesses 13 werden von einem ersten Sensor 1 erfasst 40. Die Ausgangsdaten 11 eines Betriebsprozesses 13 werden von einem zweiten Sensor 2 erfasst 41. Die Eingangsdaten 10 sind über den Betriebsprozess 13 mit den Ausgangsdaten 11 verbunden. Der Betriebsprozess 13 kann eine Vielzahl von Auswirkungen auf die Eingangsdaten 10 haben. Die von dem ersten Sensor 1 erfassten 40 Eingangsdaten 10 werden ebenfalls an die Rechnereinheit 32 übermittelt 42. Die Rechnereinheit 32 berechnet 43 aus den Eingangsdaten 10 und dem Modell 14 die Modelldaten 12. Die berechneten Modelldaten 12 werden an die Vergleichseinheit 33 weitergeleitet. An die Vergleichseinheit 33 werden ebenfalls die erfassten 41 Ausgangsdaten 11 des Betriebsprozesses 13 von dem zweiten Sensor 2 übermittelt 42. Die Vergleichseinheit 33 vergleicht 44 die Ausgangsdaten 11 des Betriebsprozesses 13 mit den berechneten 43 Modelldaten 12. Das Ergebnis des Vergleichs 44 wird von der Vergleichseinheit 33 an die Diagnoseeinheit 34 weitergeleitet. Die Diagnoseeinheit 34 erstellt 45 basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs 44 eine Fehlerdiagnose. Die Fehlerdiagnose wird an einen Empfänger 35 und/oder an eine Ausgabeeinheit 36 weitergeleitet. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren durch die zu dem Betriebsprozess 13 parallele Berechnung 43 von Modelldaten 12 eine analytische Redundanz zu den ersten 1 und zweiten Sensoren 2 und stellt damit eine Referenzgröße zu den Ausgangsdaten 11 des Betriebsprozesses 13 für das Erstellen 45 einer Fehlerdiagnose bereit. Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt dafür keine zusätzlichen Sensoren, sondern bedient sich der bereits in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug 30 vorhandenen Sensoren 1, 2 und erfordert somit keinen weiteren Bauraum und auch keine weiteren Kosten für Sensoren. Das Verfahren kann beispielhaft mittels Schwellenwerten für die Vergleiche 44 oder mit Änderungen an dem Modell 14 individuell an die Bedürfnisse des Entwicklers angepasst werden und für verschiedene Situationen besonders vorteilhaft sensibilisiert ausgerichtet werden.
-
In 2 ist in einem Flussdiagramm ein Verfahren zum Erstellen 45 einer Fehlerdiagnose eines Antriebsstrangs 31 eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 30 gezeigt. Die Verfahrensschritte 40, 41, 42, 43, 44, 45 können nacheinander, parallel, einzeln und/oder gemeinsam einfach und/oder wiederholt ausgeführt werden.
-
In 3 ist in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 30 mit einem Antriebsstrang 31 und einem Steuergerät 37 gezeigt. Das Steuergerät 37 umfasst eine erfindungsgemäße Rechnereinheit 32. An dem Antriebsstrang 31 sind ein erster Sensor 1 und ein zweiter Sensor 2 angeordnet. Die Sensoren 1, 2 erfassen 40, 41 (nicht gezeigt) Eingangsdaten und Ausgangsdaten und übermitteln 42 (nicht gezeigt) diese gemäß 1 an die Recheneinheit 32. Ein derart ausgestaltetes Kraftfahrzeug 30 ist besonders vorteilhaft, da eine wenig fehleranfällige und robuste Fehlerdiagnose auf einfache Art und Weise durch die analytische Redundanz ermöglicht wird, da insbesondere keine weiteren Sensoren für das erfindungsgemäße Verfahren benötigt werden und somit weder zusätzlicher Bauraum noch zusätzliche Kosten für weitere Sensoren nötig sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- erster Sensor
- 2
- zweiter Sensor
- 3
- Sensorpaar
- 10
- Eingangsdaten eines Betriebsprozesses
- 11
- Ausgangsdaten eines Betriebsprozesses
- 12
- Modelldatendaten eines Betriebsprozesses
- 12a
- erste Modelldaten
- 12b
- zweite Modelldaten
- 13
- Betriebsprozess
- 14
- Modell
- 30
- Kraftfahrzeug
- 31
- Antriebsstrang
- 32
- Rechnereinheit
- 33
- Vergleichseinheit der Rechnereinheit
- 34
- Diagnoseeinheit der Rechnereinheit
- 35
- Empfänger
- 36
- Ausgabeeinheit
- 37
- Steuergerät
- 40
- Erfassen von Eingangsdaten
- 41
- Erfassen von Ausgangsdaten
- 42
- Übermitteln von Daten
- 43
- Berechnen von Modelldaten
- 43a
- erstes Berechnen
- 43b
- zweites Berechnen
- 44
- Vergleich von Daten
- 45
- Erstellen einer Fehlerdiagnose
