DE102019106770A1

DE102019106770A1 - Verfahren und System zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019106770A1
Application number: DE102019106770.7A
Authority: DE
Inventors: Daniela Calinski; Andrea Antholzner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-24
Also published as: WO2020187490A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, umfassend:a) Bestimmen wenigstens einer Freigabebedingung für eine On-Board-Diagnose basierend auf einem antizipierten Fahrverhalten;b) Bestimmen, ob eine oder mehrere Freigabebedingungen umfassend die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt sind; undc) Starten der On-Board-Diagnose, wenn die eine oder die mehreren Freigabebedingungen erfüllt sind.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zur On-Board-Diagnose (OBD) in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere die verbesserte Abdeckung eines realen Fahrverhaltens zur Durchführung von On-Board-Diagnosen beispielsweise von abgasbeeinflussenden Systemen oder Teilsystemen in Fahrzeugen.
Stand der Technik
In Fahrzeugen werden On-Board-Diagnosen (OBD) verwendet, um während des Fahrbetriebes (Teil)Systeme und Komponenten zu überwachen, wie zum Beispiel abgasbeeinflussende Systeme. Die On-Board-Diagnosen können beispielsweise Störungen, die zu abnormalen Zuständen beim Motor führen, frühzeitig erkennen.
Bei der On-Board-Diagnose werden wiederholt Analysen durchgeführt, bei denen komplexe physikalische Zusammenhänge durch Algorithmen abgebildet werden können. Jede dieser Analysen erfordert gewisse Bedingungen, unter denen sie zuverlässig funktioniert. Aus diesen Bedingungen können feste Freigabebedingungen abgeleitet werden, die angeben, ab wann eine Analyse im Fahrzeug beginnen darf. Die Freigabebedingungen können sich dabei am jeweiligen Fahrzeug und/oder an einem durchschnittlichen Fahrverhalten der Fahrzeughalter orientieren. Die Bedatung kann einmal pro Fahrzeugtyp festgelegt werden und ändert sich von da an nicht mehr.
Das Fahrverhalten der Fahrzeughalter stellt in seiner Häufigkeit im Allgemeinen eine Gauß-Kurve dar. Werden die Grenzen für die Freigabe der On-Board-Diagnose zu eng gesetzt, wird nur ein kleiner zentraler Bereich des Fahrverhaltens in der Gauß-Kurve abgedeckt. Einigen Gesetzgeber fordert jedoch mindestens eine Abdeckung von 36%. Hier liegt nun ein Konflikt zwischen der Absicherung der physikalischen Anforderungen der On-Board-Diagnose und der adäquaten Abdeckung des Fahrverhaltens vor.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine verbesserte Abdeckung eines realen Fahrverhaltens zur Durchführung von On-Board-Diagnosen bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Durchführung von On-Board-Diagnosen zu erleichtern und/oder individuell zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, angegeben. Das Verfahren umfasst:

a) Bestimmen wenigstens einer Freigabebedingung für eine On-Board-Diagnose basierend auf einem antizipierten Fahrverhalten, wie zum Beispiel Fahrgewohnheiten des Fahrers und/oder (z.B. häufig) benutzen Fahrstrecken;
b) Bestimmen, ob eine oder mehrere Freigabebedingungen umfassend die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt sind; und
c) Starten der On-Board-Diagnose, wenn die eine oder die mehreren Freigabebedingungen erfüllt sind.

Das Fahrverhalten eines Fahrers kann im Allgemeinen eine Gauß-Kurve darstellen. Werden die Grenzen für die Freigabe der On-Board-Diagnose zu eng gesetzt, wird nur ein kleiner zentraler Bereich des Fahrverhaltens in der Gauß-Kurve abgedeckt. Einigen Gesetzgeber fordert jedoch mindestens eine Abdeckung von 36%. Erfindungsgemäß werden die Freigabebedingungen für die On-Board-Diagnose an das Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers flexibel angepasst („flexible Freigabebedingungen“), wodurch ein größerer Bereich in der Gauß-Kurve abgedeckt werden kann. Zum Beispiel werden mittels neuronaler Netze die Fahrgewohnheiten und/oder die häufig frequentierten Strecken analysiert. Aus diesen Daten und den Anforderungen der Modelle zur On-Bord-Diagnose können die spezifischen Freigabebedingungen abgeleitet werden.
Die durchzuführende On-Board-Diagnose kann eine beliebige Diagnose sein, die während einer Fahrt durchgeführt wird. Insbesondere sind in Fahrzeugen im Allgemeinen eine Vielzahl von On-Board-Diagnosen vorgesehen, die kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf eine bestimmte On-Board-Diagnose beschränkt und kann bei beliebigen On-Board-Diagnosen angewendet werden, die in Fahrzeugen implementiert sind.
Für die On-Board-Diagnose muss sichergestellt werden, dass diese während der Fahrt durchgeführt werden kann. Beispielsweise müssen bei abgasrelevanten Bauteilen zunächst bestimmte Betriebszustände erreicht werden, um eine On-Board-Diagnose durchführen zu können. Hierzu werden die eine oder die mehreren Freigabebedingungen definiert, die angeben, ab wann die On-Board-Diagnose starten kann bzw. darf. Es können eine Vielzahl verschiedener On-Board-Diagnosen im Fahrzeug durchgeführt werden, wobei für jede On-Board-Diagnose der Vielzahl von On-Board-Diagnosen ein individueller Satz von Freigabebedingungen definiert sein kann.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments werden insbesondere Freigabebedingungen betrachtet, die flexibel and das Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers anpassbar sind. Zum Beispiel kann eine On-Board-Diagnose nur in einem bestimmten Drehzahlbereich des Motors sinnvoll durchgeführt werden. Basierend auf dem Fahrverhalten (z.B. fährt der Fahrer auf bestimmten Streckentypen hochtourig oder niedertourig) kann die entsprechende Freigabebedingung individuell für den Fahrer festgelegt werden. In einem weiteren Beispiel kann eine On-Board-Diagnose nur bei einer Fahrt mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit („Konstantfahrt“) durchgeführt werden. Basierend auf dem Fahrverhalten (z.B. fährt der Fahrer auf bestimmten Streckentypen mit konstanter Geschwindigkeit) kann die entsprechende Freigabebedingung individuell für den Fahrer festgelegt werden.
Die Freigabebedingungen sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt und können beliebige Systeme oder Teilsysteme, und insbesondere abgasbeeinflussenden Systeme oder Teilsysteme des Fahrzeugs betreffen. Die Freigabebedingungen können zum Beispiel Temperaturen (z.B. eine Abgastemperatur, Kühlmitteltemperatur, etc.), Drücke (z.B. ein Systemluftdruck, Abgasdruck, etc.) und Betriebspunkte (z.B. Drehzahl, Drehmoment, etc.) betreffen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Freigabebedingungen sind der durchzuführenden On-Board-Diagnose entsprechend geeignet gewählt und festgelegt, wobei wenigstens eine der Freigabebedingungen flexibel an das Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers anpassbar ist.
Die vorliegende Offenbarung kann bei Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor Anwendung finden werden. Insbesondere kann das Fahrzeug ein Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor, ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.
Vorzugsweise umfasst das Bestimmen der wenigstens einen Freigabebedingung ein Bestimmen eines Zeitpunkts und/oder Orts für das Starten der On-Board-Diagnose basierend auf dem antizipierten Fahrverhalten. Anders gesagt kann die wenigstens eine Freigabebedingung einen Zeitpunkt und/oder Ort für das Starten der On-Board-Diagnose betreffen. Damit kann die On-Board-Diagnose vorausschauend (prädikativ) geplant werden und zu geeigneten Zeiten und/oder auf geeigneten Streckenabschnitten der Fahrstrecke erfolgen.
Zum Beispiel können emissionsfördernde Diagnosen zu geeigneten Zeiten und/oder an geeigneten Orten erfolgen, wie beispielsweise außerhalb von geschlossenen Ortschaften. Hierdurch kann die Emissionsbelastung in Risikogebieten reduziert werden. Zudem kann ein geeigneter Zeitpunkt oder Zeitraum für die On-Board-Diagnose ausgewählt werden. Zum Beispiel erfordert eine bestimmte On-Board-Diagnose eine Fahrt mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, wobei basierend auf dem antizipierten Fahrverhalten geeignete Streckenabschnitte und/oder Zeiträume mit der im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit vorhergesagt und die On-Board-Diagnose entsprechend angesetzt werden können.
Der (geeignete) Zeitpunkt des Starts der On-Board-Diagnose kann mit einem Beginn eines (geeigneten) Streckenabschnitts korrelieren. Zum Beispiel kann das Erreichen eines Streckenabschnitts, für den eine Fahrt mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit vorhergesagt wird, den Zeitpunkt für das Starten der On-Board-Diagnose definieren.
Das Bestimmen des Zeitpunkts und/oder Orts für das Starten der On-Board-Diagnose kann auf verschiedene Arten erfolgen. In einem Beispiel kann mittels einer Straßenkarte und einer Position des Fahrzeugs (z.B. unter Verwendung von GPS) erkannten werden, dass sich das Fahrzeug einem für eine bestimmte Diagnose potentiell geeigneten Streckenabschnitt nähert. Die Straßenkarte kann zum Beispiel in einem Navigationssystem hinterlegt sein. Eine Vorgabe eines Routen(end)ziels ist hierfür nicht erforderlich. Beispielsweise kann erkannt werden, dass das Fahrzeug auf eine Autobahn oder eine Landstraße auffährt, dass ein Streckenabschnitt mit Geschwindigkeitsbegrenzung vorausliegt, dass ein Stau vorausliegt, etc. Unter Berücksichtigung des Fahrverhaltens des Fahrers (z.B. einer antizipierten Geschwindigkeit auf Autobahnen oder Landstraßen, das Einhalten von Geschwindigkeitsbegrenzungen, Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge im Stau, etc.) kann wenigstens eine für den vorausliegenden Streckenabschnitt geeignete On-Board-Diagnose geplant und bei Erreichen des Streckenabschnitts gestartet werden.
In einem weiteren Beispiel kann der Zeitpunkt und/oder Ort für das Starten der On-Board-Diagnose aus einer Fahrstrecke zu einem Routenziel unter Berücksichtigung des Fahrverhaltens abgeleitet werden. Die Fahrstrecke kann zum Beispiel durch eine Routenführung in einem Navigationssystem gegeben sein. Alternativ kann die Fahrstrecke eine aus vergangenen Fahrten gelernter Fahrstrecke sein (z.B. die Fahrt zur Arbeit zu einer gewissen Uhrzeit an einem Werktag).
Das Verfahren kann für die Fahrstrecke zum Routenziel einen optimalen Zeitpunkt und/oder Ort für das Starten und Durchführen der On-Board-Diagnose entlang der Fahrstrecke zum Routenziel ermitteln und die wenigstens eine Freigabebedingung dementsprechend definieren. Beispielsweise kann basierend auf dem Fahrverhalten ein Geschwindigkeitsprofil für die Fahrstrecke antizipiert werden. Wenn der Streckenverlauf beispielsweise einen Streckenabschnitt mit einer Konstantfahrt umfasst, kann die wenigstens eine Freigabebedingung derart festgelegt werden, dass die On-Board-Diagnose, die eine Konstantfahrt erfordert, auf diesem Streckenabschnitt durchgeführt wird. Zum Beispiel kann die wenigstens eine Freigabebedingung derart festgelegt werden, dass das Starten der On-Board-Diagnose bei (oder kurz nach) Erreichen dieses Streckenabschnitts mit der antizipierten Konstantfahrt erfolgt.
Vorzugsweise wird das antizipierte Fahrverhalten aus einem Fahrermodell abgeleitet, das ein individuelles Fahrverhalten eines Fahrers angibt. Das Fahrermodell kann zum Beispiel Informationen bezüglich Fahrgewohnheiten des Fahrers und/oder Informationen bezüglich (z.B. häufig) benutzen Fahrstrecken enthalten. Die Informationen sind jedoch nicht hierauf begrenzt und das Fahrermodell kann weitere oder andere Informationen zum individuellen Fahrverhalten eines Fahrers enthalten.
In einigen Ausführungsformen können die Fahrgewohnheiten des Fahrers Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen umfassen, und insbesondere Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen, die der Fahrer unter gegebenen Umständen typischerweise wählt. Die Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen können zum Beispiel streckenspezifisch (z.B. Arbeitsweg, Nachhauseweg, etc.) und/oder ortsspezifisch (z.B. Autobahn, Landstraße, Innerorts, etc.) und/oder zeitspezifisch (z.B. morgens, abends, nachts) sein.
In einigen Ausführungsformen können die benutzen Fahrstrecken zum Beispiel einen Weg zur Arbeit, ein Weg nach Hause, etc. sein. Die Informationen bezüglich der benutzen Fahrstrecken können zum Beispiel aus Navigationsdaten abgeleitet werden. Die Informationen bezüglich der benutzen Fahrstrecken können in einigen Ausführungsformen Zeitinformationen umfassen, d.h. wann der Fahrer gewöhnlich welche Strecke befährt. In einigen Ausführungsformen können die benutzen Fahrstrecken den zuvor erläuterten aus vergangenen Fahrten gelernten Fahrstrecken entsprechen (z.B. die Fahrt zur Arbeit zu einer gewissen Uhrzeit an einem Werktag).
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Fahrermodell aus fahrerspezifischen Dynamikwahlparametern abgeleitet werden. Der Ausdruck „fahrerspezifischer Dynamikwahlparameter“ bezieht sich auf einen spezifischen Parameter, wie beispielsweise eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs, den der Fahrer beispielwiese unter gegebenen Umständen wählt.
Vorzugsweise wird das Fahrermodell mittels Machine Learning (ML) erstellt. Insbesondere kann ein neuronales Netzt verwendet werden, um das Fahrermodell zu generieren.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf menschliche Fahrer begrenzt und das Fahrverhalten kann für eine Fahrfunktion zum (teil)automatisierten, und insbesondere autonomen Fahren antizipiert werden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Ansteuern wenigstens einer Fahrzeugfunktion vor und/oder während der On-Board-Diagnose derart, dass wenigstens eine Freigabebedingung der einen oder der mehreren Freigabebedingungen vor und/oder während der On-Board-Diagnose erfüllt sind. Die durch das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion erfüllte wenigstens eine Freigabebedingung kann insbesondere die zuvor beschriebene flexible Freigabebedingung umfassen oder sein. Damit wird zum Beispiel auch eine Betrachtung der Emissionen im praktischen Fahrbetrieb („Real Driving Emission“) ermöglicht. Hierzu kann, wenn der Fahrer die Freigabedingung(en) erfüllt, die On-Board-Diagnose aktiv eingreifen und die nötigen Zustände erstellen bzw. aufrechterhalten, bis die On-Board-Diagnose abgeschlossen ist.
In einigen Ausführungsformen wird wenigstens eine Fahrzeugfunktion angesteuert, die geeignet ist, damit durch deren Regulierung wenigstens eine Freigabebedingung für die On-Board-Diagnose erfüllt werden kann. Die wenigstens eine Fahrzeugfunktion kann abgasbeeinflussenden Systeme des Fahrzeugs betreffen, und insbesondere einen Motor des Fahrzeugs. Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel können durch eine Regulierung des Motorzustandes (z.B. Drehzahl, Drehmoment, Laderdrehzahl, Zug, Schub, etc.) die für die Durchführung der On-Board-Diagnose erforderlichen Freigabebedingungen erreicht werden.
Vorzugsweise umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Einstellen oder Regulieren wenigstens eines Betriebspunkts des Motors des Fahrzeugs derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist. Der wenigstens eine Betriebspunkt kann zum Beispiel eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment und/oder eine Fahrpedalstellung des Motors umfassen oder betreffen. Beispielsweise kann durch ein Einstellen einer Drehzahl und/oder Last des Motors eine entsprechende Freigabebedingung für eine bestimmte durchzuführende On-Board-Diagnose erfüllt werden.
Vorzugsweise umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Empfangen von Eingabedaten, die eine Fahrpedalstellung bzw. eine Fahrpedalbetätigung durch einen Fahrer angeben; und ein Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung basierend auf der Motoransteuerung erfüllt ist. Beispielsweise kann eine Interpretation der Fahrpedalstellung softwareseitig derart erfolgen, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist.
In einigen Ausführungsformen kann das Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung beispielsweise ein Kompensieren von Fahrpedalbetätigungen durch den Fahrer, die eine Schwelle überschreiten, umfassen. Insbesondere können übermäßige und/oder unnötige Betätigungen des Fahrpedals softwareseitig kompensiert werden. Zum Beispiel kann ein „Pumpen“ des Fahrpedals durch den Fahrer, welches keinen oder nur wenig Einfluss auf das tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugs (z.B. eine tatsächliche Beschleunigung) hat, kompensiert werden. Hierzu kann die Motoransteuerung beispielsweise derart erfolgen, dass trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals keine übermäßige Erhöhung der Drehzahl des Motors erfolgt. Insbesondere kann die tatsächliche Drehzahl bzw. der durch die Motorsteuerung ausgegebene Soll-Wert für die Drehzahl trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals durch den Fahrer für die Durchführung der On-Board-Diagnose geeignet sein und die entsprechende Freigabebedingung erfüllen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter ein Beenden der On-Board-Diagnose und des Ansteuerns der wenigstens einen Fahrzeugfunktion derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist, nach der vollständigen Durchführung der On-Board-Diagnose. Anders gesagt kann der aktive Eingriff in das Fahrverhalten nur solange erfolgen, wie es für die Durchführung der On-Board-Diagnose erforderlich ist.
Vorzugsweise erfolgt das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion zum Erfüllen der wenigstens einen Freigabebedingung derart, dass eine Änderung eines Fahrverhaltens des Fahrzeugs unterhalb einer Wahrnehmungsschwelle für den Fahrer liegt. Zum Beispiel kann ein „Pumpen“ des Fahrpedals durch den Fahrer soweit kompensiert werden, wie es auf eine tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs keinen oder nur wenig Einfluss hat.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet sein, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein System zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug angegeben. Das System umfasst einen oder mehrere Prozessoren, die eingerichtet sind, um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug auszuführen.
Vorzugsweise umfasst das System das Speichermedium mit dem SW Programm.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug angegeben, umfassend das in diesem Dokument beschriebene System zur On-Board-Diagnose. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Verfahren 100 umfasst im Block 110 ein Bestimmen wenigstens einer Freigabebedingung für eine On-Board-Diagnose basierend auf einem antizipierten Fahrverhalten, wie zum Beispiel Fahrgewohnheiten des Fahrers und/oder (z.B. häufig) benutzen Fahrstrecken. Im Block 120 wird bestimmt, ob eine oder mehrere Freigabebedingungen umfassend die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt sind. Im Block 130 erfolgt ein Starten der On-Board-Diagnose, wenn die eine oder die mehreren Freigabebedingungen erfüllt sind.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Bestimmen der wenigstens einen Freigabebedingung im Block 110 ein Bestimmen eines Zeitpunkts und/oder Orts für das Starten der On-Board-Diagnose basierend auf dem antizipierten Fahrverhalten. Insbesondere kann die wenigstens eine Freigabebedingung einen Zeitpunkt und/oder Ort für das Starten der On-Board-Diagnose definieren. Zum Beispiel können emissionsfördernde Diagnosen zu geeigneten Zeiten und/oder an geeigneten Orten erfolgen, wie beispielsweise außerhalb von geschlossenen Ortschaften. Hierdurch kann die Emissionsbelastung in Risikogebieten reduziert werden. Zudem kann ein geeigneter Zeitpunkt oder Zeitraum für die On-Board-Diagnose ausgewählt werden. Zum Beispiel erfordert eine bestimmte On-Board-Diagnose eine Fahrt mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, wobei basierend auf dem antizipierten Fahrverhalten geeignete Streckenabschnitte und/oder Zeiträume mit der im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit vorhergesagt und die On-Board-Diagnose entsprechend angesetzt werden können.
In einer Ausführungsform kann mittels einer Straßenkarte und einer Position des Fahrzeugs (z.B. unterVerwendung von GPS) erkannten werden, dass sich das Fahrzeug einem für eine bestimmte Diagnose potentiell geeigneten Streckenabschnitt nähert. Unter Berücksichtigung des Fahrverhaltens des Fahrers für den vorausliegenden Streckenabschnitt (z.B. einer antizipierten Geschwindigkeit auf Autobahnen oder Landstraßen, das Einhalten von Geschwindigkeitsbegrenzungen, Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge im Stau, etc.) kann wenigstens eine für den vorausliegenden Streckenabschnitt geeignete On-Board-Diagnose bei Erreichen des Streckenabschnitts gestartet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann der Zeitpunkt und/oder Ort für das Starten der On-Board-Diagnose aus einer Fahrstrecke zu einem Routen(end)ziel unter Berücksichtigung des Fahrverhaltens abgeleitet werden. Die Fahrstrecke kann zum Beispiel durch eine Routenführung in einem Navigationssystem gegeben sein. Alternativ kann die Fahrstrecke eine aus vergangenen Fahrten gelernte Fahrstrecke sein (z.B. die Fahrt zur Arbeit zu einer gewissen Uhrzeit an einem Werktag). Das Verfahren der vorliegenden Offenbarung kann für den Streckenverlauf einen optimalen Zeitpunkt und/oder Ort für das Starten und Durchführen der On-Board-Diagnose entlang der Fahrstrecke zum Routenziel ermitteln und die wenigstens eine Freigabebedingung dementsprechend definieren. Beispielsweise kann basierend auf dem Fahrverhalten ein Geschwindigkeitsprofil für die Fahrstrecke antizipiert und die wenigstens eine Freigabebedingung entsprechend festgelegt werden.
Typischerweise wird das antizipierte Fahrverhalten aus einem Fahrermodell abgeleitet, das ein individuelles Fahrverhalten eines Fahrers angibt. In einigen Ausführungsformen wird das Fahrermodell mittels Machine Learning (ML) erstellt, und wird insbesondere mittels eines neuronales Netzten generiert.
Das Fahrermodell kann Informationen bezüglich Fahrgewohnheiten des Fahrers und/oder Informationen bezüglich benutzen Fahrstrecken (z.B. aus vergangenen Fahrten gelernte Fahrstrecken sein) enthalten. Die Fahrgewohnheiten des Fahrers können Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen umfassen, und insbesondere Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen, die der Fahrer unter gegebenen Umständen typischerweise wählt. Die Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen können zum Beispiel streckenspezifisch (z.B. Arbeitsweg, Nachhauseweg, etc.) und/oder ortsspezifisch (z.B. Autobahn, Landstraße, Innerorts, etc.) und/oder zeitspezifisch (z.B. morgens, abends, nachts) sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren 100 ein Ansteuern wenigstens einer Fahrzeugfunktion derart, dass wenigstens eine Freigabebedingung der einen oder der mehreren Freigabebedingungen für die Durchführung der On-Board-Diagnose erfüllt ist. Damit wird aktiv in das Fahrverhalten des Fahrers eingegriffen, wenn die Freigabebedingungen durch das Ansteuern oder die Regulierung wenigstens einer Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel eine einfache Regulierung des Motorzustandes, erreicht oder während der On-Board-Diagnose gehalten werden können. Wenn ein Fahrer beispielsweise auf einer Autobahn bei hoher Last und/oder hoher Drehzahl fährt, kann eine Drosselung durch einen aktiven Eingriff der On-Board-Diagnose erfolgen, um zum Beispiel einen Betriebspunkt des Motors einzustellen, der für die Freigabebedingung(en) erforderlich ist. Damit kann ein Fahrer, der die Bedingung für die Freigabe erfüllen könnte, sie aber auf Grund seines (ungewöhnlichen) Verhaltens nicht erreicht, „künstlich“ zu einem solchen Fahrer gemacht werden. Der Eingriff kann dabei solange bestehen bleiben, wie es für die On-Board Diagnose erforderlich ist. Hierdurch kann ein größerer Bereich des Fahrverhaltens abgedeckt werden. Zudem kann die Durchführung von On-Board-Diagnosen erleichtert werden und/oder häufiger möglich sein.
Hierzu werden Freigabebedingungen betrachtet, die durch die Ansteuerung der wenigstens einen Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel einer Regulierung des Motorzustands, erfüllbar sind. Zum Beispiel kann eine On-Board-Diagnose nur in einem bestimmten Drehzahlbereich des Motors sinnvoll durchgeführt werden. Der bestimmte Drehzahlbereich kann durch eine entsprechende Freigabebedingung angegeben sein. Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Motorsteuerung derart durchgeführt werden, dass die Drehzahl des Motors innerhalb des bestimmten Drehzahlbereichs liegt, um die Freigabebedingung(en) für die On-Board-Diagnose zu erfüllen. Zudem kann die Motorsteuerung während der Durchführung der On-Board-Diagnose derart erfolgen, dass die Drehzahl des Motors innerhalb des bestimmten Drehzahlbereichs bleibt. Der Motor kann zum Beispiel ein Verbrennungsmotor, wie ein Dieselmotor oder ein Ottomotor sein.
Das Verfahren 100 kann weiter ein Beenden des Ansteuerns der wenigstens einen Fahrzeugfunktion derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist, nach der vollständigen Durchführung der On-Board-Diagnose umfassen. Anders gesagt kann der aktive Eingriff in das Fahrverhalten nur solange erfolgen, wie es für die Durchführung der On-Board-Diagnose erforderlich ist.
In einigen Ausführungsformen erfolgt das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion zum Erfüllen der wenigstens einen Freigabebedingung derart, dass eine Änderung eines Fahrverhaltens des Fahrzeugs unterhalb einer Wahrnehmungsschwelle für den Fahrer liegt.
Damit kann ein negativer Einfluss der On-Board-Diagnose auf das Fahrerlebnis verhindert werden.
Das Fahrverhalten kann zum Beispiel eine Beschleunigung des Fahrzeugs sein. Wenn der Fahrer beispielsweise das Fahrpedal schnell bewegt bzw. pumpt, kann dies aufgrund einer Trägheit auf die tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs kaum oder nur wenig Einfluss haben. Trotzdem kann die Drehzahl des Motors kurzzeitig stark variieren. Diese Variation der Drehzahl kann nun durch die Motoransteuerung vermieden werden, auch wenn der Fahrer „pumpt“, so dass eine die Drehzahl des Motors betreffende Freigabebedingung erfüllt und die On-Board-Diagnose durchgeführt werden kann.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Einstellen oder Regulieren wenigstens eines Betriebspunkts des Motors des Fahrzeugs derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist. Der wenigstens eine Betriebspunkt kann zum Beispiel eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment des Motors umfassen oder sein. Beispielsweise kann durch ein Einstellen einer Drehzahl und/oder Last des Motors eine entsprechende Freigabebedingung für eine bestimmte durchzuführende On-Board-Diagnose erfüllt werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Empfangen von Eingabedaten, die eine Fahrpedalstellung bzw. eine Fahrpedalbetätigung durch einen Fahrer angeben, und ein Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung basierend auf der Motoransteuerung erfüllt ist. Beispielsweise kann eine Interpretation der Fahrpedalstellung softwareseitig derart erfolgen, dass im Zuge der Motoransteuerung die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist.
Typischerweise kann das Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung beispielsweise ein Kompensieren von Fahrpedalbetätigungen durch den Fahrer, die eine Schwelle überschreiten, umfassen. Insbesondere können übermäßige und/oder unnötige Betätigungen des Fahrpedals softwareseitig kompensiert oder „geglättet“ werden.
Zum Beispiel kann ein schnelles wiederholtes Betätigen bzw. „Pumpen“ des Fahrpedals durch den Fahrer kompensiert werden. Hierzu kann die Motoransteuerung beispielsweise derart erfolgen, dass trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals keine übermäßige Erhöhung der Drehzahl des Motors erfolgt. Insbesondere kann die tatsächliche Drehzahl bzw. der durch die Motorsteuerung ausgegebene Soll-Wert für die Drehzahl trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals durch den Fahrer für die Durchführung der On-Board-Diagnose geeignet sein und die entsprechende Freigabebedingung erfüllen. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass kein oder nur ein geringer Einfluss auf das tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugs, wie zum Beispiel eine tatsächliche Beschleunigung, erfolgt.
Erfindungsgemäß werden die Freigabebedingungen für die On-Board-Diagnose an das Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers flexibel angepasst („flexible Freigabebedingungen“), wodurch ein größerer Bereich in der Gauß-Kurve abgedeckt werden kann. Zum Beispiel werden mittels neuronaler Netze die Fahrgewohnheiten und/oder die häufig frequentierten Strecken analysiert. Aus diesen Daten und den Anforderungen der Modelle zur On-Bord-Diagnose können die spezifischen Freigabebedingungen abgeleitet werden.

Claims

Verfahren (100) zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, umfassend: a) Bestimmen (110) wenigstens einer Freigabebedingung für eine On-Board-Diagnose basierend auf einem antizipierten Fahrverhalten; b) Bestimmen (120), ob eine oder mehrere Freigabebedingungen umfassend die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt sind; und c) Starten (130) der On-Board-Diagnose, wenn die eine oder die mehreren Freigabebedingungen erfüllt sind.
Das Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen (110) der wenigstens einen Freigabebedingung umfasst: Bestimmen eines Zeitpunkts und/oder Orts für das Starten der On-Board-Diagnose basierend auf dem antizipierten Fahrverhalten.
Das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das antizipierte Fahrverhalten aus einem Fahrermodell abgeleitet wird, das ein individuelles Fahrverhalten eines Fahrers angibt.
Das Verfahren (100) nach Anspruch 3, wobei das Fahrermodell Informationen bezüglich Fahrgewohnheiten des Fahrers und/oder Informationen bezüglich benutzen Fahrstrecken enthält.
Das Verfahren (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Fahrermodell mittels Machine Learning erstellt wird.
Das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend: Ansteuern wenigstens einer Fahrzeugfunktion während der On-Board-Diagnose derart, dass die eine oder die mehreren Freigabebedingungen während der On-Board-Diagnose erfüllt sind.
Speichermedium, umfassend eine Software, die eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.
System zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, umfassend einen oder mehrere Prozessoren, die eingerichtet sind, um das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
Das System nach Anspruch 8, umfassend das Speichermedium nach Anspruch 7.
Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfassend das System nach Anspruch 8 oder 9.