DE102019210053A1

DE102019210053A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das ein unzulässiges Bauteil aufweist

Info

Publication number: DE102019210053A1
Application number: DE102019210053.8A
Authority: DE
Inventors: Lorenzo Schürmann; Felix Wittmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: DE102019210053B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), das ein unzulässiges Bauteil (14) aufweist, sowie ein derartiges Kraftfahrzeug (10). Im Rahmen des Verfahrens erfolgt ein zyklisches Erfassen zumindest eines mit dem Bauteil (14) korrelierten Messwerts (30, 32) mittels zumindest einer fest im Kraftfahrzeug (10) verbauten Sensoreinrichtung (16). Nach jedem Erfassungsereignis werden die erfassten Messwerte (30, 32) unter Anwendung eines Bauteilverhaltenskriteriums zum Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten (40) des Bauteils (14) ausgewertet und überprüft, ob diese in einem vorgegebenen Sollzustandsdatenbereich (42) der Zustandsdaten (40) liegen. Falls dies erfüllt ist, wird ein erneutes zyklisches Erfassen für eine vorgegebene Gesamtzeitdauer (41) des zumindest einen Messwerts (30, 32) durchgeführt. Anschließend erfolgt ein Auswerten der beim erneuten Erfassen erzeugten Zustandsdaten (40) und ein Feststellen, welcher Anteil der erzeugten aktuellen Zustandsdaten (40) außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs (42) liegt, um daraus einen Wahrscheinlichkeitswert (50) zu bestimmen, der beziffert, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Bauteil (14) unzulässig ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das ein unzulässiges Bauteil aufweist, sowie ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgebildet ist, ein derartiges Verfahren durchzuführen.
Wenn in einem Kraftfahrzeug ein unzulässiges Bauteil, beispielsweise eine gefälschte Komponente einer Bremse oder eine für das Kraftfahrzeug nicht zugelassene Komponente einer Stoßdämpfereinrichtung des Kraftfahrzeugs, verbaut ist, kann dies gegebenenfalls zu Komplikationen während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug führen. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn das unzulässige Bauteil mangelhaft ausgestaltet oder mit dem Kraftfahrzeug nicht kompatibel ist. Ein derartiges unzulässiges Bauteil ist bisher nur in einem ausgebauten Zustand auf seine Zulässigkeit und somit beispielsweise auf seine Echtheit im Falle eines gefälschten Bauteils überprüfbar.
Die EP 2 644 461 A1 zeigt eine Methode zur Authentifizierung einer Fahrzeugkomponente, die mit einem Motorkontrollsystem verbunden ist. Dieses Motorkontrollsystem speichert einen Authentifizierungscode der Fahrzeugkomponente. Mithilfe eines Überprüfungscodes wird letztendlich dieser Authentifizierungscode und somit die Fahrzeugkomponente überprüft.
In der GB 2565147 A sind ein System sowie ein Verfahren zum Identifizieren und Verifizieren eines intelligenten vernetzten Fahrzeugteils beschrieben. Hierfür sind das Fahrzeugteil identifizierende Daten gespeichert, die unter anderem Informationen dazu enthalten, auf welchem Fahrzeug das Fahrzeugteil installiert ist. Das Fahrzeugteil kann das Fahrzeug, auf dem es installiert ist, identifizieren und feststellen, ob es mit diesem Fahrzeug kompatibel ist oder nicht.
Die US 2016/0189115 A1 zeigt die Verwendung einer intelligenten Komponente, mithilfe derer ein Verschleißzustand aber auch eine Zulässigkeit eines Bauteils eines Kraftfahrzeugs überprüft werden kann. Hierfür wird die intelligente Komponente zum Erfassen von Sensordaten im Kraftfahrzeug positioniert und eine Prüfung des Verhaltens des Bauteils anhand der Sensordaten dahingehend analysiert, ob im Kraftfahrzeug ein unzulässiges Bauteil verbaut wurde oder nicht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels der mit geringem Aufwand ein unzulässiges Bauteil in einem Kraftfahrzeug identifiziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu ausgebildet, ein Kraftfahrzeug zu betreiben, das ein unzulässiges Bauteil aufweist. Bei dem unzulässigen Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein mangelhaftes gefälschtes Bauteil, das im Rahmen eines Werkstattaufenthalts des Kraftfahrzeugs oder im Rahmen einer in einem privaten Umfeld vorgenommenen Bauteilaustauschaktion beispielsweise unwissentlich in das Kraftfahrzeug integriert wurde. Bei dem Bauteil handelt es sich bevorzugt um eine Komponente eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eine Komponente einer Bremse oder eines Stoßdämpfers des Kraftfahrzeugs. Als unzulässiges Bauteil kann hier jedoch alternativ zu einer Komponente des Fahrwerks ein nicht zugelassenes Motoröl für einen Motor des Kraftfahrzeugs angesehen werden. Das unzulässige Bauteil im Sinne der Erfindung, das im Kraftfahrzeug eingebaut ist, zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es beispielsweise bisher nicht von einer offiziellen Prüfungsbehörde und/oder einem Fahrzeughersteller als für einen Verbau und/oder eine Verwendung im Kraftfahrzeug geeignet eingestuft wurde.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass derartige unzulässige Bauteile oftmals nur im ausgebauten Zustand auf ihre Echtheit beziehungsweise ihre Zulässigkeit überprüft werden können. Allerdings besitzen insbesondere dynamisch beanspruchte Bauteile, beispielsweise Komponenten des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs, jeweils eine individuelle Kennlinie, aus der hervorgeht, wie sich das jeweilige Bauteil beispielsweise unter Last, das heißt im Fahrbetrieb, verhält. Durch Erfassung dieser Kennlinie im Kraftfahrzeug, beispielsweise mithilfe von einer oder mehreren entsprechenden Sensoreinrichtungen, sowie einem anschließenden Abgleich der aus den Sensordaten bestimmbaren Kennlinie mit einem Sollverlauf einer derartigen Kennlinie, lassen sich Rückschlüsse auf die Zulässigkeit und somit letztendlich auf die Echtheit des entsprechenden Bauteils schließen. Hierbei soll bevorzugt auf Sensoreinrichtungen zurückgegriffen werden, die bereits standardmäßig oder zumindest häufig für bestimmte Fahrzeugfunktionen im Kraftfahrzeug verbaut sind. Es soll also nicht nötig sein, dass eine zusätzliche Fahrzeugkomponente in das Kraftfahrzeug integriert werden muss, um letztendlich das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Denn die im Folgenden erläuterten Erfassungsschritte können stets mithilfe einer oder mehreren Sensoreinrichtungen durchgeführt werden, die bereits im Kraftfahrzeug verbaut sind oder sein können.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: Zunächst erfolgt ein zyklisches Erfassen zumindest eines mit dem Bauteil korrelierenden Messwerts mittels zumindest einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die zumindest eine Sensoreinrichtung ist bevorzugt fest im Kraftfahrzeug verbaut. Hierbei liegt jeweils eine erste Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Erfassungsereignissen des Erfassens. Es wird also kontinuierlich immer wieder mittels der Sensoreinrichtung der zumindest eine Messwert gemessen. Die erste Zeitdauer kann beispielsweise eine Minute, fünf Minuten, zehn Minuten, 30 Minuten oder eine Stunde dauern. Bei jedem dieser immer wieder während des Betreibens des Kraftfahrzeugs stattfindenden Erfassungsereignissen kann außerdem vorgegeben sein, dass dann gemessen wird, wenn, nachdem die erste Zeitdauer verstrichen ist, ein vorgegebener Fahrzustand erreicht wird. Handelt es sich beispielsweise bei dem Bauteil, das überprüft wird, um eine Bremsscheibe des Kraftfahrzeugs, werden zyklisch zum Beispiel eine Bremsscheibentemperatur mithilfe eines im Bereich der Bremsscheibe angeordneten Temperatursensors, ein Bremsendruck mithilfe eines entsprechenden Drucksensors, eine Außentemperatur des Kraftfahrzeugs mithilfe eines Außentemperaturmessfühlers und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mithilfe einer Drehzahlmessung durchgeführt. Wird nun zum Beispiel als erste Zeitdauer ein Intervall von 30 Minuten angesetzt, wird nach 30 Minuten nach dem letzten Erfassungsereignis beispielsweise sofort jeder dieser vier Messwerte von der entsprechenden Sensoreinrichtung erhoben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es vorgesehen sein, dass die Messung nur dann durchgeführt wird, wenn beispielsweise ein aktueller Bremsendruck größer als ein vorgegebener Minimalbremsendruck, der für ein sinnvolles Erfassungsereignis minimal erreicht werden sollt, ist. Ein derartiger Grenzwert kann beispielsweise im Kraftfahrzeug, beispielsweise in einer Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs, hinterlegt sein. Letztendlich wird durch das zyklische Erfassen immer wieder, jedoch stets nur vereinzelt, um insgesamt einen Energieverbrauch für das Verfahren möglichst gering zu halten, zumindest ein mit dem Bauteil korrelierter Messwert erfasst.
Nach jedem Erfassungsereignis erfolgt nun ein Auswerten des zumindest einen erfassten Messwerts unter Anwendung eines Bauteilverhaltenskriteriums zum Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten des Bauteils. Im Rahmen der Auswertung wird beispielsweise die erfasste Bremsentemperatur in Abhängigkeit des erreichten erfassten Bremsendrucks unter Berücksichtigung der erfassten Außentemperatur sowie der erfassten aktuellen Geschwindigkeit betrachtet. Das Bauteilverhaltenskriterium enthält hierfür entsprechende Vorschriften hinsichtlich einer Korrelation dieser einzelnen Messwerte zueinander. Die aktuellen Zustandsdaten geben letztendlich einen individuellen sowie aktuellen Kennwert des Bauteils, mit dem die entsprechenden Messwerte korreliert sind, an. Es wird also ein aktueller Kennwert des Bauteils, der als aktuelle Zustandsdaten bezeichnet wird, bestimmt.
Daraufhin wird überprüft, ob die erzeugten aktuellen Zustandsdaten außerhalb von einem vorgegebenen Sollzustandsdatenbereich liegen. Zu den Zustandsdaten ist nämlich ein Wertebereich hinterlegt, in dem die jeweiligen erzeugten aktuellen Zustandsdaten liegen sollten, damit davon ausgegangen werden kann, dass sich das Bauteil genau derart verhält, wie es von einem zulässigen Bauteil derselben Art erwartet wird. Durch das Miteinbeziehen der verschiedenen Messwerte kann eindeutig anhand der aktuellen Zustandsdaten ein Abgleich mit einem Sollverhalten des Bauteils ermöglicht werden.
Falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten für zumindest ein Erfassungsereignis außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs liegen, erfolgt ein erneutes zyklisches Erfassen für eine vorgegebene Gesamtzeitdauer des zumindest einen Messwerts mittels der zumindest einen Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs. Sobald also festgestellt wird, dass die aktuellen Zustandsdaten nicht in dem Wertebereich liegen, in dem sie erwartungsgemäß liegen sollen, wird zunächst ein erneutes Erfassen der Messwerte gestartet. Hierdurch wird verhindert, dass beispielsweise nur aufgrund einer fehlerhaften Messung, das heißt aufgrund eines sogenannten Ausrei-ßers, bereits Rückschlüsse auf die Zulässigkeit des betroffenen Bauteils geschlossen werden. Das erneute zyklische Erfassen erfolgt ebenfalls jeweils nach einer gewissen Zeitdauer, und zwar jeweils nach der zweiten Zeitdauer. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Erfassungsereignissen des erneuten Erfassens liegt also zeitlich betrachtet jeweils die zweite Zeitdauer. Die zweite Zeitdauer ist kleiner als die erste Zeitdauer. Es wird also beim erneuten Erfassen in bevorzugt deutlich kleineren Intervallen, das heißt in kleineren Erfassungszyklen, gemessen, als dies zuvor beim zuerst genannten zyklischen Erfassen der Fall ist. Es wird somit, nachdem auffällige Zustandsdaten erzeugt wurden, für beispielsweise eine vorgegebene Gesamtzeitdauer von fünf Minuten wiederholt der zumindest eine Messwert erfasst. Hierfür werden beispielsweise kontinuierlich, das heißt beispielsweise bei jedem Bremsmanöver, die genannten Messwerte ermittelt. Es kann jedoch alternativ dazu vorgesehen sein, dass nur in vorgegebenen Zeitabständen, von beispielsweise zehn Sekunden, 30 Sekunden oder einer Minute die entsprechenden Messwerte erfasst werden. Insbesondere bei der Bremsentemperaturmessung, der Außentemperaturmessung und der aktuellen Geschwindigkeit ist eine derartige zeitliche Definierung des typischen Erfassens sinnvoll, da hierdurch bei vergleichsweise genauem Ergebnis deutlich weniger Energie für die einzelnen Messvorgänge benötigt und zudem weniger Speicherplatz beispielsweise in der Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs zum Bereitstellen der einzelnen Messwerte benötigt wird. Das erneute zyklische Erfassen kann alternativ dazu derart vorgegeben sein, dass für die vorgegebene Gesamtzeitdauer stets das zeitlich nächstgelegene Bremsereignis, das den vorgegebenen Minimalbremsendruck übersteigt, als nächstes Erfassungsereignis betrachtet wird, zu dem der Bremsendruck, die aktuelle Bremsentemperatur, die aktuelle Außentemperatur sowie die aktuelle Geschwindigkeit gemessen und ausgewertet werden. Ein analoges Vorgehen ist für andere Messwerte eines anderen Bauteils möglich.
In einem nächsten Schritt erfolgt ein Auswerten der in der vorgegebenen Gesamtzeitdauer erfassten Messwerte unter Anwendung des Bauteilverhaltenskriteriums zum erneuten Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten des Bauteils. Es werden also die in dem mittels der Gesamtzeitdauer angegebenen Zeitintervall erfassten Messwerte jeweils miteinander verrechnet, sodass beispielsweise nicht nur Zustandsdaten des Bauteils, die einem Messvorgang zugeordnet sind, wie zuvor beim zyklischen Erfassen, bereitgestellt werden, sondern insgesamt, je nach Wahl der Gesamtzeitdauer, eine größere Datenmenge von aktuellen Zustandsdaten für das weitere Verfahren zur Verfügung steht, die jeweils einem von mehreren Messvorgängen zugeordnet sind.
Nachdem die aktuellen Zustandsdaten des Bauteils erneut erzeugt wurden, wird festgestellt, welcher Anteil der erzeugten aktuellen Zustandsdaten außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs liegt. Dies wird bestimmt, um einen Wahrscheinlichkeitswert zu berechnen, der eine Wahrscheinlichkeit beziffert, mit der das Bauteil unzulässig ist. Es wird also beispielsweise bestimmt, wie viele Bremsvorgänge von allen erfassten Bremsvorgängen, die während der Gesamtzeitdauer erneut erfasst wurden, anhand ihrer aktuellen Zustandsdaten darauf hindeuten, dass sich die eingebaute Bremsscheibe nicht gemäß dem Sollverhalten einer Bremsscheibe verhalten hat. Wird nun beispielsweise festgestellt, dass neun von zehn Bremsvorgängen mit Messdaten korreliert sind, die darauf hindeuten, dass die Bremsscheibe gemäß ihrer aktuellen Zustandsdaten nicht im vorgegebenen Sollzustandsdatenbereich liegt, kann beispielsweise ein Wahrscheinlichkeitswert beziffert werden, der angibt, dass dieses Bauteil mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit unzulässig ist. Wird allerdings nur einer von zehn Bremsvorgängen derart auffallend eingestuft, kann mit einer deutlich geringeren Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass das entsprechende Bauteil, das heißt die Bremsscheibe, unzulässig und beispielsweise mangelhaft gefälscht ist.
Letztendlich wird mithilfe des Verfahrens der berechnete Wahrscheinlichkeitswert bereitgestellt. Dieser Wahrscheinlichkeitswert kann beispielsweise im Kraftfahrzeug selbst, beispielsweise in der Auswerteeinrichtung, gespeichert und gegebenenfalls für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Prinzipiell ist es jedoch möglich, dass der berechnete Wahrscheinlichkeitswert an die externe Einrichtung übermittelt wird, sodass diese beispielsweise darüber informiert ist, dass in dem Kraftfahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit ein unzulässiges Bauteil eingebaut ist.
Analog zu der beschriebenen Vorgehensweise für die Bremsscheibe als Bauteil kann beispielsweise mithilfe verschiedener Messwerte im Bereich eines Motors des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise mithilfe einer erfassten Motortemperatur oder einem erfassten Reibwert eines Kolbens im Motor, beispielsweise überprüft werden, ob gegebenenfalls ein verwendetes Motoröl für das Kraftfahrzeug, das heißt genau genommen für den Motor des Kraftfahrzeugs, zugelassen ist oder gegebenenfalls nicht. Hierbei wird davon ausgegangen, dass bei einem nicht zulässigen Motoröl dies beispielsweise anhand von auffälligen Temperaturentwicklungen im Motor und/oder anhand der erfassten Reibwerte des Kolbens des Motors deutlich wird, da es sich hierbei letztendlich ebenfalls um ein dynamisch beanspruchtes Bauteil des Kraftfahrzeugs handelt, das von dem unzulässigen Motoröl betroffen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass hierfür zunächst nur Sensoreinrichtungen benötigt werden, die bereits im Kraftfahrzeug verbaut sind, wie beispielsweise die Sensoreinheit im hydraulischen Kreislauf der Bremse zur Bestimmung des Bremendrucks, die Sensoren zur Drehzahlmessung zum Bestimmen der aktuellen Geschwindigkeit sowie die genannten Temperatureinrichtungen im Bereich der Bremse sowie zur Erfassung der Außentemperatur. Analog dazu können für jeweilige andere Bauteile, die beispielsweise von dem Fahrwerk umfasst werden oder einen Antrieb des Kraftfahrzeugs betreffen, analog zu dem beschriebenen Vorgehen entsprechend mithilfe der zumindest einen Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs überwacht werden. Voraussetzung hierfür ist letztendlich nur, dass für das jeweilige Bauteil, das von Interesse ist, der entsprechende Sollzustandsdatenbereich sowie eine Auswertevorschrift zum Bestimmen der aktuellen Zustandsdaten des jeweiligen Bauteils bekannt ist. Das Verfahren ist somit prinzipiell in jedem beliebigen Kraftfahrzeug anwendbar und außerdem für beliebige Bauteile anpassbar.
Das Überprüfen, ob das Bauteil unzulässig ist oder nicht, kann während des Fahrbetriebs und während das Bauteil im Kraftfahrzeug eingebaut ist erfolgen. Hierdurch wird das Verfahren unkompliziert und leicht anwendbar. Sobald ein Benutzer des Kraftfahrzeugs, beispielsweise nach einem Werkstattbesuch, mit seinem Kraftfahrzeug fährt, wird das zyklische Erfassen der Messwerte gestartet, sodass dieser, je nach Zustand des Bauteils, innerhalb von beispielsweise wenigen Minuten bis zu mehreren Tagen Fahren mit dem Kraftfahrzeug bereits Zugang zu den bereitgestellten berechneten Wahrscheinlichkeitswerten erhalten kann und somit zeitnah und frühzeitig über ein mangelhaft gefälschtes eingebautes Bauteil informiert werden kann. Das Verfahren eignet sich somit dazu, mit geringem Aufwand ein unzulässiges Bauteil in einem Kraftfahrzeug zu identifizieren.
Zur Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass, wenn die erzeugten aktuellen Zustandsdaten außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsbereichs liegen, zunächst ein Einbaualter des Bauteils festgestellt wird. Das Einbaualter des Bauteils beziffert, wie lange ein Einbau des Bauteils in das Kraftfahrzeug zurückliegt. Falls das festgestellte Einbaualter maximal einem vorgegebenen Grenzeinbaualter entspricht, wird das erneute zyklische Erfassen gestartet, das heißt durchgeführt. Mit dem Einbaualter ist hier eine Zeitdifferenz zum Einbau des Bauteils in das Kraftfahrzeug gemeint. Wird also beispielsweise im Rahmen eines Werkstattbesuchs eine neue Bremsscheibe in das Kraftfahrzeug eingebaut, wird ab diesem Einbautag das Einbaualter der neuen Bremsscheibe gezählt. Wird nun beispielsweise im Rahmen der regulär erfolgenden zyklischen Erfassung der Messwerte eine Auffälligkeit festgestellt, das heißt aktuelle Zustandsdaten erzeugt, die außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs liegen, kann zunächst das Einbaualter des Bauteils betrachtet werden. Wird nun beispielsweise festgestellt, dass dieses Bauteil erst seit wenigen Tagen im Kraftfahrzeug verbaut ist, kann dies bereits als Kriterium dafür genommen werden, das erneute zyklische Erfassen für die vorgegebene Gesamtzeitdauer durchzuführen. Wird jedoch beispielsweise festgestellt, dass das Einbaualter über ein Jahr beträgt, sodass das Bauteil, das heißt in diesem Beispiel die Bremsscheibe, nicht erst vor kurzem geändert wurde im Vergleich zu einer letzten Erfassung der Messwerte, können die auffälligen aktuellen Zustandsdaten zunächst als Ausreißer betrachtet werden, beispielsweise aufgrund eines Messfehlers oder aufgrund von unerwarteten Umwelteinflüssen, wie beispielsweise einer besonders hohen Außentemperatur, und folglich als beispielsweise nicht kritisch eingeschätzt werden. Denn bei einem derartigen Bauteil, das bereits seit einem Jahr oder länger im Kraftfahrzeug verbaut ist, ist mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu erwarten, dass ein einmaliger auffallender Zustandsdatenwert mit einer Unzulässigkeit des Bauteils an sich korreliert ist, als dies bei einem erst kürzlich eingebauten Bauteil der Fall ist. Vielmehr können die auffälligen Zustandsdaten bei dem älteren Bauteil auf beispielsweise Verschleißerscheinungen des Bauteils hinweisen.
Durch die Berücksichtigung des Einbaualters wird also letztendlich abgeschätzt, ob Auffälligkeiten der Zustandsdaten tatsächlich mit der Zulässigkeit des Bauteils korreliert sind und nicht beispielsweise mit Verschleißerscheinungen oder anderen Alterserscheinungen. Das Grenzeinbaualter kann hierbei bauteilabhängig festgelegt sein. Das maximale vorgegebene Grenzeinbaualter kann je nach Bauteil zwischen einigen Tagen und Wochen bis zu mehreren Monaten oder sogar Jahren betragen. Außerdem kann im Rahmen der Bestimmung des Einbaualters außerdem eine Belastung des Bauteils berücksichtigt werden. Wird beispielsweise das Kraftfahrzeug zunächst immer nur leicht abgebremst, kann nach einem Einbau der neuen Bremsscheiben auch nach einigen Wochen noch darauf geschlossen werden, dass womöglich auffällige Zustandsdaten mit dem Einbau der neuen Bremsscheibe korreliert sind, da diese bisher kaum stark beansprucht wurde und somit beispielsweise die entsprechenden benötigten Messwertdatensätze noch gar nicht erfasst und im Rahmen der Zustandsdatenbestimmung ausgewertet werden konnten.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Einbaualter in der Speichereinrichtung hinterlegt ist und/oder mittels einer vorgegebenen Anfrage auf einer Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs abgefragt wird. Es kann beispielsweise im Kraftfahrzeug selbst hinterlegt sein, wann der letzte Besuch einer Werkstatt stattfand und welchen dort ausgeführten Maßnahmen erfolgt sind. Hierdurch kann beispielsweise bereits vorab bekannt sein, dass in das Kraftfahrzeug erst vor wenigen Stunden eine neue Bremsscheibe eingebaut wurde. Das Einbaualter ist somit eindeutig bekannt.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Benutzeranfrage ausgegeben werden. Hierbei kann beispielsweise auf einer Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug, die beispielsweise als berührungsempfindlicher Bildschirm oder als Bildschirm, der mit einem Betätigungselement, wie beispielsweise einem Dreh-Drückschalter, gekoppelt ist, eine Frage an den Benutzer im Kraftfahrzeug ausgegeben werden. Mit der Frage wird beispielsweise der Benutzer des Kraftfahrzeugs gefragt, ob ihm ein Austausch der Bremsscheibe bekannt ist und wann dieser gegebenenfalls stattgefunden hat. Hierbei kann der Benutzer beispielsweise angeben, dass die Bremsscheiben gewechselt wurden. Die Anfrage an den Benutzer ist beispielsweise immer dann interessant, wenn der Wechsel des Bauteils nicht in einer Werkstatt mit Zugang auf die Speichereinrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wurde, sondern beispielsweise in einem privaten Rahmen. Bevorzugt wird hierfür als Anfrage außerdem abgefragt, ob dem Benutzer Details zu dem eingebauten Bauteil bekannt sind. Insbesondere im Zusammenhang mit gefälschten Bauteilen kann diese Information beispielsweise bei einer weiteren Auswertung der Ursache des unzulässigen Bauteils interessant sein und berücksichtigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass, falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs liegen, das Einbaualter jedoch größer als das vorgegebene Grenzeinbaualter oder unbekannt ist, eine Aktivierungsoption auf der Anzeigeeinrichtung bereitgestellt wird. Falls diese Aktivierungsoption aktiviert wird, wird das erneute zyklische Erfassen durchgeführt. Zur Absicherung, ob beispielsweise aufgrund eines aktuell erfassten Verhaltens eines Bauteils des Kraftfahrzeugs, aus dem sich die aktuellen Zustandsdaten ablesen lassen, darauf ein Hinweis besteht, dass eventuell dieses Bauteil nicht so funktioniert, wie es funktionieren sollte, kann es für den Benutzer durchaus interessant sein, sich Gewissheit zu verschaffen und die Bestimmung des Wahrscheinlichkeitswerts zu wünschen. Hierfür kann er trotz beispielsweise bereits mehrjährig verbauter Bremsscheibe dennoch die Möglichkeit angeboten bekommen, manuell das erneute zyklische Erfassen zu aktivieren. Auch wenn ihm beispielsweise nicht bekannt ist, dass die Bremsscheibe gewechselt wurde, beispielsweise weil er sich nicht damit beschäftigt hat, was genau in der Werkstatt ausgetauscht wurde oder was bei einer privat durchgeführten Arbeit am Kraftfahrzeugs ausgetauscht wurde, kann es für ihn interessant sein, dennoch das erneute zyklische Erfassen als Messvorgang zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit eines unzulässigen Bauteils durchführen zu lassen. Die entsprechende Aktivierungsoption wird beispielsweise als auswählbare Option auf dem berührungssensitiven Bildschirm des Kraftfahrzeugs angezeigt und kann manuell aktiviert werden. Das Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs drängt sich hierdurch dem Benutzer nicht auf, indem es ungefragt im Hintergrund energie- und rechenintensive Auswerteschritte durchführt, wie sie insbesondere mit dem erneuten zyklischen Erfassen verbunden sind, sondern vielmehr behält der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Entscheidungsmacht darüber, ob hinsichtlich eines womöglich unzulässigen Bauteils das beschriebene Überprüfungsverfahren durchgeführt werden soll.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass, falls der berechnete Wahrscheinlichkeitswert über einem vorgegebenen Auslösewahrscheinlichkeitswert liegt, eine Warnmeldung über das unzulässige Bauteil für den Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Der Wahrscheinlichkeitswert, der berechnet und bereitgestellt wurde, wird also zusätzlich in ein Verhältnis zu typischen Wahrscheinlichkeitswerten gesetzt. Sobald vom berechneten Wahrscheinlichkeitswert eine vorgegebene Auslösewahrscheinlichkeit erreicht ist, wird zunächst der Benutzer darüber informiert. Hierdurch kann der Benutzer beispielsweise darauf hingewiesen werden, dass er vorsichtig weiterfahren sollte, da eventuell die neu eingebaute Bremsscheibe für dieses Kraftfahrzeug nicht zulässig oder sogar gefälscht ist, wobei es sich hierbei insbesondere um eine mangelhafte Fälschung handelt, die gegebenenfalls früher als für ein zulässiges Bauteil üblich aufgrund von Materialermüdung versagt und somit zeitnah wieder ausgetauscht werden sollte. Hat der Benutzer beispielsweise ein unzulässiges Motoröl verwendet, um seinen Motor mit Motoröl zu versorgen, kann dies ebenfalls dem Benutzer mithilfe der Warnmeldung angezeigt werden, sodass dieser beispielsweise eine Werkstatt zum Beheben des Problems anfahren kann. Falls lediglich der Auslösewahrscheinlichkeitswert erreicht ist, wird es also dem Benutzer überlassen, wie schnell und welche Art von Maßnahmen er ergreifen will, um das unzulässige Bauteil überprüfen und entfernen zu lassen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist dann vorgesehen, dass, falls der berechnete Wahrscheinlichkeitswert über einem vorgegebenen Grenzwahrscheinlichkeitswert liegt, eine vorgegebene Notstopproutine durchgeführt wird. Insbesondere im Rahmen der vorgegebenen Notstopproutine wird das Kraftfahrzeug zumindest teilautonom von einer aktuellen Fahrbahn weg zu einer Notstoppposition gefahren, dort in einen Stillstand abgebremst und im Stillstand gesichert. Falls also beispielsweise festgestellt wird, dass bereits wenige Kilometer nach dem Verlassen der Werkstatt aufgrund des dort unzulässig eingebauten Bauteils die aktuellen Zustandsdaten deutlich außerhalb des Sollzustandsdatenbereichs liegen, kann eine Sofortmaßnahme ergriffen werden, indem das Kraftfahrzeug kontrolliert die Notstopproutine durchführt. Im Rahmen dieser kontrollierten Notstopproutine wird das Kraftfahrzeug kontrolliert und geplant angehalten und gesichert, und zwar indem beispielsweise mithilfe eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs die Notstopproute bestimmt wird und mittels einer Steuereinrichtung, die eine Längsführung und eine Querführung des Kraftfahrzeugs ansteuern kann, das Kraftfahrzeug von seiner aktuellen Position auf einer Fahrbahn, beispielsweise einer Schnellstraße, zu einer geeigneten Notstoppposition fährt. Die Notstoppposition kann beispielsweise ein Parkplatz, ein Seitenstreifen, eine Ausfahrt oder ein Seitenrand einer Straße sein. Dort wird das Kraftfahrzeug kontrolliert abgebremst und gesichert, sodass beispielsweise durch die unzulässig eingebaute Bremsscheibe, die zudem nur mangelhaft funktioniert, kein unerwartetes Bremsverhalten während einer weiteren Fahrt mit dem Kraftfahrzeug auftreten kann. Bei einem entsprechend hohen Wahrscheinlichkeitswert werden somit Sofortmaßnahmen gegen das unzulässig eingebaute Bauteil ergriffen. Diese Maßnahmen erfolgen automatisch, sodass das Verfahren zuverlässig und schnell auf das mangelhafte Bauteil im Kraftfahrzeug reagiert.
Eine zusätzliche Ausgestaltungsform sieht vor, dass der vorgegebene Auslösewahrscheinlichkeitswert kleiner als der vorgegebene Grenzwahrscheinlichkeitswert ist. Es wird also bei einem erhöhten Wahrscheinlichkeitswert zunächst die oben beschriebene Warnmeldung über das unzulässige Bauteil für den Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben und erst bei im Vergleich dazu weiter erhöhtem Wahrscheinlichkeitswert die tatsächliche Notstopproutine durchgeführt. Diese kann hierbei entweder im Falle einer zumindest teilautonomen Durchführung mit Unterstützung des Benutzers erfolgen, sodass dieser beispielsweise dazu aufgefordert wird, das Kraftfahrzeug gemäß einer ermittelten Notstopproute zu lenken. Im Falle eines zum vollautonomen Fahren ausgelegten Kraftfahrzeugs, das heißt eines Kraftfahrzeugs, das über eine Steuereinrichtung verfügt, die sowohl eine Querführung als auch eine Längsführung des Kraftfahrzeugs autonom beeinflussen kann, kann die komplette beschriebene Notstopproutine automatisch, das heißt vollautonom, durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass die erfassten Messwerte an eine externe Einrichtung übermittelt werden. Mittels einer Auswerteeinrichtung der externen Einrichtung werden die übermittelten erfassten Messwerte ausgewertet und der berechnete Wahrscheinlichkeitswert in einer Speichereinheit der externen Einrichtung gespeichert. Hierdurch ist es möglich, dass im Kraftfahrzeug lediglich die mithilfe der zumindest einen Sensoreinrichtung erfassten Messwerte bereitgestellt werden und die aufwendige Auswertung unter Berücksichtigung des Bauteilverhaltenskriteriums zum Erzeugen der aktuellen Zustandsdaten fahrzeugextern durchgeführt wird. Hierfür können die Daten beispielsweise mittels einer Car-to-X-Kommunikation an eine externe Servereinrichtung übermittelt werden, wobei diese Servereinrichtung beispielsweise von einem Fahrzeughersteller oder von einem externen Dienstleister bereitgestellt wird. Die Datenübermittlung kann zum Beispiel über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN für englisch wireless lokal area network), oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard Long-Term-Evolution (LTE), Long-Term-Evolution-Advanced (LTE-A) oder Fifth Generation (5G), vorgesehen sein.
Insbesondere für einen Fahrzeughersteller kann es besonders interessant sein, über den Verbau von unzulässigen Bauteilen in Kraftfahrzeugen informiert zu sein, wobei dies beispielsweise im Hinblick auf Gewährleistungs- und Garantiethemen interessant sein kann. Außerdem kann hierdurch eine Fehleranalyse im Falle eines tatsächlichen Defekts im Kraftfahrzeug erleichtert werden, da auf die zuvor berechneten Wahrscheinlichkeitswerte hinsichtlich einzelner womöglich unzulässiger Bauteile zurückgegriffen werden kann. Außerdem wird das Verfahren hierdurch besonders energiesparsam für das Kraftfahrzeug selbst, da beispielsweise nur die jeweiligen Erfassungsereignisse des zyklischen Erfassens erfasst und übermittelt werden und nur, falls beispielsweise hierbei auffällige aktuelle Zustandsdaten ermittelt werden, auf eine entsprechende Signalübermittlung an das Kraftfahrzeug hin, das erneute zyklische Erfassen gestartet und durchgeführt wird, wobei die Datenauswertung dieser Messdaten wieder von der externen Einrichtung zentral und ohne Beeinflussung beispielsweise eines Energieverbrauchs und/oder eines Rechenaufwands im Kraftfahrzeug durchgeführt wird.
Eine zusätzliche Ausführungsform sieht vor, dass als der zumindest eine mit dem Bauteil korrelierte Messwert zumindest einer von folgenden Messwerten von der zumindest einen Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst wird: Eine Bremsentemperatur einer Bremse, ein Bremsendruck einer Bremse, eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, eine Außentemperatur, eine Frequenz einer Ausschwingung einer Feder-Dämpfer-Einheit zwischen einem Rad und einem Fahrzeugaufbau, wobei es sich bei dem Fahrzeugaufbau typischerweise um eine Karosserie des Kraftfahrzeugs handelt, und/oder eine Amplitude der Ausschwingung der Feder-Dämpfer-Einheit zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau. Es sind also verschiedene Messwerte als zu erfassende Daten vorgesehen, die jeweils Informationen über entweder die Bremse oder den Stoßdämpfer des Kraftfahrzeugs und somit über dynamisch beanspruchte Bauteile des Fahrwerks beziffern. Je nachdem, welches Bauteil ebenfalls mithilfe des beschriebenen Verfahrens überprüft werden soll, können hier noch weitere Messwerte hinzugefügt und im Kraftfahrzeug erfasst werden. Besonders einflussreich für das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs ist jedoch ein unzulässiges Bauteil im Bereich des Fahrwerks anzusehen, sodass das Verfahren insbesondere dazu ausgelegt ist, dynamisch beanspruchte Bauteile, das heißt die Fahrwerkskomponenten, hinsichtlich eines womöglich unzulässigen Bauteils zu überprüfen und abzusichern. Gerade diese Fahrwerkskomponenten sind außerdem Bauteile, deren Zulässigkeit und Echtheit in der Regel nur in einem ausgebauten Zustand überprüfbar sind, sodass das in das Kraftfahrzeug standardmäßig integrierbare Verfahren gerade für diese Art von Bauteilen besonders sinnvoll ist, da es das sonst aufwendige Feststellen von derartigen unzulässigen Bauteilen und Fahrwerkskomponenten deutlich erleichtert.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug, das ein unzulässiges Bauteil aufweist. Das Kraftfahrzeug weist außerdem zumindest eine Sensoreinrichtung auf, die bevorzugt fest im Kraftfahrzeug verbaut ist. Das Kraftfahrzeug ist dazu ausgebildet, ein Verfahren, wie es oben beschrieben wurde, durchzuführen. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten daher entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Zu der Erfindung gehört auch die Auswerteeinrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Auswerteeinrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur ein Kraftfahrzeug mit einem unzulässigen Bauteil, das mithilfe eines Verfahrens erkannt wird.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In der Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
In der einzigen Figur ist ein Kraftfahrzeug 10 skizziert, das in einem Fahrwerk 12 ein unzulässiges Bauteil 14 aufweist. Bei diesem unzulässigen Bauteil 14 handelt es sich um eine unzulässige Bremsscheibe, die von einem nicht autorisierten Hersteller hergestellt wurde und von einer Qualität her als minderwertig zu beurteilen ist. Diese Bremsscheibe, das heißt das Bauteil 14, eignet sich somit nicht für einen langfristigen Gebrauch im Kraftfahrzeug 10. Das Kraftfahrzeug 10 weist außerdem insgesamt vier Sensoreinrichtungen 16 auf, und zwar die Sensoreinrichtung 16a, 16b, 16c und 16d. Hierbei handelt es sich um einen Bremsentemperatursensor 16a, ein Bremsendruckmessgerät 16b, ein Geschwindigkeitsmessgerät 16c, das beispielsweise als Drehzahlmessgerät zum Erfassen einer Radumdrehungszahl in einem vorgegebenen Zeitintervall ausgelegt ist, sowie ein Außenthermometer 16d. Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug 10 eine Auswerteeinrichtung 18 auf, die mit einer Speichereinrichtung 20, einer Steuereinrichtung 21 sowie einer Kommunikationsschnittstelle 22 gekoppelt ist.
Das Kraftfahrzeug 10 fährt aktuell auf einer Straße 11. Vier Tage vor einem aktuellen Zeitpunkt 33 wurde das Bauteil 14, das heißt die Bremsscheibe des Kraftfahrzeugs 10, in einer Werkstatt ausgewechselt. Während der aktuellen Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 werden in einem ersten Schritt S1 generell zyklisch mittels der Sensoreinrichtungen 16a, 16b, 16c, 16d entsprechende Messwerte 30 gemessen. Hier wird beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt 31 unmittelbar nach einem Starten der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 auf der Straße 11 ein erster Messwert 30 erfasst. Dieser erste Messwert 30 wird von jeder der vier Sensoreinrichtungen 16a bis 16d jeweils erfasst. Hier werden also zumindest vier verschiedene erste Messwerte 30 erfasst, bei denen es sich um einen Bremsendruck, eine Bremsentemperatur, eine aktuelle Geschwindigkeit und eine Außentemperatur handelt.
Ein zweiter Messwert 32 wird nun zu einem zweiten Zeitpunkt 33 erfasst, wobei zwischen dem ersten Zeitpunkt 31 und dem zweiten Zeitpunkt 33 eine erste Zeitdauer 34 verstrichen ist. Nach dem ersten Erfassungsereignis kurz nach Beginn der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10, das heißt nach dem ersten Zeitpunkt 31, erfolgt hier nach der ersten Zeitdauer 34 von 30 Minuten die Messung des zweiten Messwerts 32. Es kann hierbei außerdem vorgesehen sein, dass nicht unmittelbar nach der ersten Zeitdauer 34 der zweite Messwert 32 erfasst wird, sondern zunächst bis zu einem nächsten Bremsmanöver abgewartet wird. Für dieses nächste Bremsmanöver werden dann die Messwerte 32 analog zu den Messwerten 30 erfasst, und zwar mittels der entsprechenden Sensoreinrichtungen 16a bis 16d. Ferner kann es hierbei vorgegeben sein, dass nur Bremsmanöver mit einer minimalen Bremsstärke berücksichtigt werden, dies kann beispielsweise abhängig von dem erfassten Bremsendruck fahrzeugabhängig vorgegeben sein oder aber gekoppelt mit weiteren hier nicht genannten Messwerten 30, 32 von Sensoreinrichtungen 16 festgestellt werden.
Nach jedem Erfassungsereignis erfolgt in einem Schritt S2 ein Auswerten des zumindest einen erfassten Messwerts 30, 32 unter Anwendung eines Bauteilverhaltenskriteriums zum Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten 40 des Kraftfahrzeugs 10. In der Figur sind hierfür zwei Erfassungsereignisse skizziert, und zwar die Erfassung des ersten Messwerts 30 zum ersten Zeitpunkt 31 sowie die Erfassung des zweiten Messwerts 32 zum zweiten Zeitpunkt 33. Für die Berechnung der Zustandsdaten 40 werden die einzelnen Messwerte 30, 32 derart verrechnet, dass beispielsweise ein vorgegebener Kennwert des Bauteils 14 berechnet wird. In einem Schritt S3 wird anschließend zu jedem Erfassungsereignis für jedes Erfassungsereignisse überprüft, ob die erzeugten aktuellen Zustandsdaten 40 außerhalb von einem vorgegebenen Sollzustandsdatenbereich 42 liegen. Der Sollzustandsdatenbereich 42 für das Bauteil 14 ist in der Speichereinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 10 hinterlegt.
Es wird nun deutlich, dass für den ersten Messwert 30 die Zustandsdaten 40 im Sollzustandsdatenbereich 42 liegen. Die zum zweiten Zeitpunkt 33 bestimmten Zustandsdaten 40 liegen jedoch außerhalb des Sollzustandsdatenbereichs 42. Für das zweite Erfassungsereignis zum zweiten Zeitpunkt 33 liegen also die erzeugten aktuellen Zustandsdaten 40 außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs 42. Dies wird als Auslösekriterium dafür betrachtet, dass ein erneutes zyklisches Erfassen stattfindet.
Das erneute zyklische Erfassen erfolgt in einem Schritt S4 und dauert eine vorgegebene Gesamtzeitdauer 43 an, die hier fünf Minuten beträgt. Innerhalb dieser fünf Minuten werden erneut einzelne Messwerte 30, 32 mittels der jeweiligen Sensoreinrichtungen 16a bis 16d des Kraftfahrzeugs 10 erfasst. Zwischen den einzelnen Erfassungen liegt hierbei eine deutlich kleinere zweite Zeitdauer, die kleiner ist als die erste Zeitdauer 34 von 30 Minuten. Die zweite Zeitdauer beträgt typischerweise eine Sekunde, zehn Sekunden, 30 Sekunden, eine Minute oder zwei Minuten. Hierbei kann erneut vorgesehen sein, dass jeweils nach der sogenannten zweiten Zeitdauer nach dem letzten Erfassungsereignis dennoch abgewartet wird, dass ein Bremsmanöver beobachtet wird, das eine minimale vorgegebene Bremsstärke aufweist. Generell ist es im Falle der Bremsscheibe als Bauteil 14 sinnvoll, stets nur tatsächliche Bremsmanöver mithilfe der einzelnen Messwerte 30, 32 zu erfassen und nicht rein zeitabhängig die Messwerte 30, 32 zu erheben.
In einem Schritt S5 erfolgt ein Auswerten der in der vorgegebenen Gesamtzeitdauer 43 erfassten Messwerte 30, 32 unter Anwendung des Bauteilverhaltenskriteriums zum erneuten Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten 40 des Bauteils 14. In der einzigen Figur sind die einzelnen Zustandsdaten 40 jeweils als Kreuz markiert. Auf den hier symbolisch skizzierten Achsen können eine Bremsentemperatur, ein Bremsendruck, eine Außentemperatur und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 aufgetragen sein.
Im nächsten Schritt S6 wird festgestellt, welche Anteile der erzeugten aktuellen Zustandsdaten 40 außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs 42 liegt. Dies wird festgestellt, um einen Wahrscheinlichkeitswert 50 zu berechnen, der eine Wahrscheinlichkeit beziffert, mit der das Bauteil 14 unzulässig ist. Hierbei werden alle Zustandsdaten 40, die außerhalb des Sollzustandsdatenbereichs 42 liegen, zusammengezählt, wobei sich in einer Histogrammdarstellung der Wahrscheinlichkeitswerte 50 ein erster Balken 45 ergibt. Alle aktuellen Zustandsdaten 40, die im Sollzustandsdatenbereich 42 liegen, werden in einem weiteren Balken 46 des Histogramms dargestellt. Hierdurch wird deutlich, dass hier deutlich mehr aktuelle Zustandsdaten 40 darauf hinweisen, dass sich das Bauteil 14 nicht erwartungsgemäß gemäß dem Sollzustand verhält. Der Wahrscheinlichkeitswert 50 drückt aus, dass mit einer hohen Wahrscheinlichkeit das Bauteil 14 unzulässig ist, da es beispielsweise mangelhaft gefälscht wurde oder nicht für einen Verbau im Kraftfahrzeug 10 vorgesehen ist. Letztendlich erfolgt in einem Schritt S7 das Bereitstellen des berechneten Wahrscheinlichkeitswerts 50.
Es bleibt nun im Detail zu klären, wann das erneute zyklische Erfassen, das heißt die Schritte S4 bis S7, stattfinden und wann nicht. Zum einen kann vorgesehen sein, dass, falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten 40 außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs 42 liegen, zunächst ein Einbaualter des Bauteils 14 festgestellt wird. Das Einbaualter beziffert, wie lange ein Einbau des Bauteils 14 in das Kraftfahrzeug 10 zurückliegt. Hier beträgt das Einbaualter vier Tage, da vor vier Tagen in einer Werkstatt die neuen Bremsscheiben als neues Bauteil 14 in das Kraftfahrzeug 10 eingebaut wurden. Falls das festgestellte Einbaualter maximal einem vorliegenden Grenzeinbaualter entspricht, wird das erneute zyklische Erfassen durchgeführt. In diesem Fall kann als Grenzeinbaualter ein Einbaualter von drei Monaten vorgegeben sein. Dies führt dazu, dass, nachdem zusätzlich überprüft wurde, wie lange das Bauteil 14 schon im Kraftfahrzeug 10 verbaut ist, nach den auffälligen Zustandsdaten 40 im Rahmen des zweiten Erfassungsereignisses die beschriebenen Schritte S4 bis S7 tatsächlich durchgeführt werden.
Das Einbaualter kann in der Speichereinrichtung 20 hinterlegt sein. Es kann alternativ oder zusätzlich dazu mittels einer vorgegebenen Anfrage auf einer Anzeigeeinrichtung 19 im Kraftfahrzeug 10 von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 abgefragt werden. Bei der Anzeigeeinrichtung 19 handelt es sich beispielsweise um einen berührungssensitiven Bildschirm. Alternativ dazu kann die Anzeigeeinrichtung 19 als mobiles Endgerät, das heißt beispielsweise als Smartphone, des Benutzers ausgestaltet sein, wobei das mobile Endgerät aktuell mit dem Kraftfahrzeug 10 gekoppelt ist. Diese Kopplung kann über eine Bluetooth-Verbindung realisiert sein.
Falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten 40 außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs 42 liegen, das Einbaualter jedoch größer als das vorgegebene Grenzeinbaualter ist, kann eine Aktivierungsoption 52 auf der Anzeigeeinrichtung 19 bereitgestellt werden. Falls diese Aktivierungsoption 52 vom Benutzer aktiviert wird, wird das erneute zyklische Erfassen durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann, wenn das Einbaualter an sich unbekannt ist, die erzeugten aktuellen Zustandsdaten 40 jedoch außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs 42 liegen, ebenfalls die Aktivierungsoption 52 bereitgestellt und bei deren Aktivierung das erneute zyklische Erfassen durchgeführt werden.
Falls der berechnete Wahrscheinlichkeitswert 50 über einem vorgegebenen Auslösewahrscheinlichkeitswert liegt, wird eine Warnmeldung 53 über das als unzulässiges Bauteil 14 identifizierte Bauteil 14 dem Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 ausgegeben. Diese Ausgabe kann mittels der Anzeigeeinrichtung 19 erfolgen. Die Warnmeldung 53 kann beispielsweise eine entsprechende Textmeldung für den Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 sein. Die Warnmeldung 53 kann zusätzlich oder alternativ dazu als akustische oder haptische Warnmeldung 53 ausgegeben werden.
Falls der berechnete Wahrscheinlichkeitswert 50 über einem vorgegebenen Grenzwahrscheinlichkeitswert liegt, der größer als der vorgegebene Auslösewahrscheinlichkeitswert ist, kann eine vorgegebene Notstopproutine durchgeführt werden. Insbesondere aufgrund der Notstopproutine wird das Kraftfahrzeug 10 zumindest teilautonom von einer aktuellen Fahrbahn, das heißt von der Straße 11, weg zu einer Notstoppposition gefahren, dort in einen Stillstand abgebremst und im Stillstand gesichert. Werden also eindeutig klare Signale erkannt, dass das Bauteil 14, unzulässig ist, kann sogar sofort oder innerhalb von wenigen Minuten nach dem Berechnen dieses gravierenden Wahrscheinlichkeitswerts 50 autonom oder teilautonom das Kraftfahrzeug 10 angehalten und gesichert werden, indem die Notstopproutine durchgeführt wird.
Bisher wurden die verschiedenen Verfahrensschritte in der Auswerteeinrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt. Die beschriebene Notstopproutine wird mittels der Steuereinrichtung 21 durchgeführt, die dazu ausgebildet ist, in eine Querrichtung und/oder eine Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 10 zuzugreifen und diese anzusteuern.
Es ist alternativ zu dem beschriebenen Vorgehen möglich, dass die Verfahrensschritte S2, S3 sowie S5 bis S7 nicht in der Auswerteeinrichtung 18, sondern in einer externen Einrichtung 26 durchgeführt werden. Hierfür werden die im Schritt S1 sowie im Schritt S4 erfassten Messwerte 30, 32 über eine Kommunikationsverbindung 24 zwischen der Kommunikationsschnittstelle 22 des Kraftfahrzeugs 10 und einer Kommunikationsschnittstelle 22 der externen Einrichtung 26 an die externe Einrichtung 26 übermittelt. Mittels einer Auswerteeinheit 27 der externen Einrichtung 26 werden die Messwerte 30, 32 ausgewertet und der berechnete Wahrscheinlichkeitswert 50 wird in einer Speichereinheit 28 der externen Einrichtung 26 gespeichert. Ein Signal zum erneuten zyklischen Erfassen für die vorgegebene Gesamtzeitdauer 41 der Messwerte 30, 32 kann hierbei im Zusammenhang mit dem Schritt S4 von der externen Einrichtung 26 an das Kraftfahrzeug 10 über die Kommunikationsverbindung 24 übermittelt werden. Dies hat den Vorteil, dass die eigentliche Auswertung, die gegebenenfalls rechenspeicherintensiv und energieintensiv ist, in die externe Einrichtung 26, die beispielsweise eine Servereinrichtung eines Fahrzeugherstellers oder eines Dienstleisters ist, ausgelagert werden kann. Die Kommunikationsverbindung 24 kann als Car-to-X-Kommunikation ausgebildet sein. Alternativ dazu kann es sich um eine Datenübertragung mittels eines mobilen Datennetzwerks oder eines drahtlosen lokalen Netzwerks handeln.
Der mit dem Bauteil 14 korrelierte Messwert 30, 32 kann immer dann, wenn es sich bei dem Bauteil 14 nicht um eine Bremsscheibe handelt, eine Frequenz einer Ausschwingung einer Feder-Dämpfer-Einheit zwischen einem Rad und einem Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs 10 und/oder eine Amplitude der Ausschwingung der Feder-Dämpfer-Einheit zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs 10 sein. Diese Messwerte 30, 32 können beispielsweise bei der Überprüfung der Zulässigkeit eines Stoßdämpfers des Fahrwerks 12 des Kraftfahrzeugs 10 hilfreich sein. Alternativ dazu ist beispielsweise eine Temperaturerfassung in einem Motor des Kraftfahrzeugs 10 und/oder eine Reibwertmessung eines Kolbens im Motor des Kraftfahrzeugs 10 sinnvoll, um beispielsweise zu überprüfen, ob ein zulässiges Motoröl ins Kraftfahrzeug 10 eingeführt wurde.
Insgesamt zeigen die Beispiele eine Erkennung eines gefälschten, mangelhaften und somit nicht zulässigen Bauteils 14 in einem Kraftfahrzeug 10 über einen Abgleich einer gemessenen Kennlinie, das heißt über einen Abgleich gemessener Messwerte 30, 32, mit den hinterlegten Sollwerten. Hierfür werden die einzelnen Messwerte 30, 32 zunächst in aktuelle Zustandsdaten 40 übertragen und ausgewertet, sodass diese als Kenndaten mit den Sollzustandsdaten abgeglichen werden, wobei für die Sollzustandsdaten der Sollzustandsdatenbereich 42 bekannt ist. Dynamisch beanspruchte Bauteile 14, die beispielsweise im Fahrwerk 12 des Kraftfahrzeugs 10 integriert sind, besitzen derartige individuelle Kennlinien, das heißt individuelle Sollzustandsdatenbereiche 42.
Falls die aktuellen Zustandsdaten 40 nicht in diesem Sollzustandsdatenbereich 42 liegen, kann darauf geschlossen werden, dass das Bauteil 14 beispielsweise erst vor kurzem, das heißt mit einem kurzen Einbaualter, in dem Kraftfahrzeug 10 eingebaut ist, und dass es sich bei dem Bauteil 14 um ein unzulässiges Bauteil 14 handelt. Als Sensoreinrichtung 16 wird hierbei eine Sensoreinrichtung 16 verwendet, die generell im Kraftfahrzeug 10 verbaut ist. Es wird somit keine zusätzliche Sensorsysteminfrastruktur benötigt.
Der Mehrwert dieses technischen Ansatzes besteht darin, dass die Detektion von unzulässigen Bauteilen 14 im verbauten Zustand erfolgen kann. Hierdurch können Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 nach dem Erwerb eines Bauteils 14 beispielsweise als Ersatzteil darüber in Kenntnis gesetzt werden, dass ihnen ein unzulässiges Bauteil 14 eingebaut wurde. Außerdem haben die Fahrzeughersteller die Möglichkeit, über den beispielsweise an die externe Einrichtung 26 übermittelten Wahrscheinlichkeitswert 50 und/oder durch die dort bereits erfolgte Auswertung der Messwerte 30, 32 den Verbau von unzulässigen Bauteilen 14 in ihren Kraftfahrzeugen 10 im Blick zu haben, was hinsichtlich Gewährleistungs- oder Garantiethemen von Vorteil sein kann.
Im Falle der Bremsscheibe als Bauteil 14 wurde beschrieben, dass zum einen der Sollzustandsdatenbereich 42 bekannt ist. Dieser wird beispielsweise mithilfe von Versuchen und Simulationen an originalen Bremsscheiben ermittelt. Hierbei kann beispielsweise der Verlauf der Bremsentemperatur über den angesetzten Bremsendruck interessant sein, denn eine Überhitzung einer Bremse zeigt sich vor allem in einem derartigen Verlauf. Zyklisch erfolgt nun die Erfassung der Bremsentemperatur in Abhängigkeit des eingesetzten Bremsendruckes sowie der Außentemperatur und der aktuellen Geschwindigkeit. Die dabei erfassten Messdaten 30, 32 werden an die externe Einrichtung 26 übermittelt und dort ausgewertet. Letztendlich kann dort die gemessene Ist-Kennlinie, das heißt die aktuellen Zustandsdaten 40, mit dem Sollzustandsdatenbereich 42, das heißt der Sollkennlinie, abgeglichen werden. Falls die Abweichung über einem festgelegten Grenzwert liegt, das heißt der dadurch ermittelte Wahrscheinlichkeitswert 50 zumindest über dem Auslösewahrscheinlichkeitswert oder sogar über dem Grenzwahrscheinlichkeitswert liegt, wird zum einen das unzulässige Bauteil 14 eindeutig erkannt und zudem entsprechende Maßnahmen ergriffen, wie die Warnmeldung 53 oder die Notstopproutine. Der Benutzer bekommt in seinem Kraftfahrzeug 10 die dabei ermittelten Informationen angezeigt, das heißt beispielsweise den Wahrscheinlichkeitswert 50. Er wird also darüber informiert, ob er ein originales Bauteil 14, ein zulässiges Bauteil 14 oder sogar eine Fälschung als Bauteil 14 eingebaut bekommen hat.
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

EP 2644461 A1 [0003]
GB 2565147 A [0004]
US 2016/0189115 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), das ein unzulässiges Bauteil (14) aufweist, umfassend folgende Schritte: - zyklisches Erfassen zumindest eines mit dem Bauteil (14) korrelierten Messwerts (30, 32) mittels zumindest einer Sensoreinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (10), wobei jeweils eine erste Zeitdauer (34) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Erfassungsereignissen des Erfassens liegt (S1); - nach jedem Erfassungsereignis: · Auswerten des zumindest einen erfassten Messwerts (30, 32) unter Anwendung eines Bauteilkriteriums zum Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten (40) des Bauteils (14) (S2); · Überprüfen, ob die erzeugten aktuellen Zustandsdaten (40) außerhalb von einem vorgegebenen Sollzustandsdatenbereich (42) liegen (S3); - falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten (40) für zumindest ein Erfassungsereignis außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs (42) liegen, erneutes zyklisches Erfassen für eine vorgegebene Gesamtzeitdauer (41) des zumindest einen Messwerts (30, 32) mittels der zumindest einen Sensoreinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (10), wobei jeweils eine zweite Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Erfassungsereignissen des erneuten Erfassens liegt, die kleiner ist als die erste Zeitdauer (34) (S4); - Auswerten der in der vorgegebenen Gesamtzeitdauer (43) erfassten Messwerte (30, 32) unter Anwendung des Bauteilverhaltenskriteriums zum erneuten Erzeugen von aktuellen Zustandsdaten (40) des Bauteils (14) (S5); - Feststellen, welcher Anteil der erzeugten aktuellen Zustandsdaten (40) außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs (42) liegt, zum Berechnen eines Wahrscheinlichkeitswerts (50), der eine Wahrscheinlichkeit beziffert, mit der das Bauteil (14) unzulässig ist (S6); - Bereitstellen des berechneten Wahrscheinlichkeitswerts (50) (S7).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei, falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten (40) außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs (42) liegen, zunächst ein Einbaualter des Bauteils (14) festgestellt wird, das beziffert, wie lange ein Einbau des Bauteils (14) in das Kraftfahrzeug (10) zurückliegt, und, falls das festgestellte Einbaualter maximal einem vorgegebenen Grenzeinbaualter entspricht, das erneute zyklische Erfassen durchgeführt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Einbaualter in einer Speichereinrichtung (20) hinterlegt ist und/oder mittels einer vorgegebenen Anfrage auf einer Anzeigeeinrichtung (19) im Kraftfahrzeug (10) von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs (10) abgefragt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,wobei, falls die erzeugten aktuellen Zustandsdaten (40) außerhalb des vorgegebenen Sollzustandsdatenbereichs (42) liegen, das Einbaualter jedoch größer als das vorgegebene Grenzeinbaualter und/oder unbekannt ist, eine Aktivierungsoption (52) auf der Anzeigeeinrichtung (19) bereitgestellt wird und, falls die Aktivierungsoption (52) aktiviert wird, das erneute zyklische Erfassen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, falls der berechnete Wahrscheinlichkeitswert (50) über einem vorgegebenen Auslösewahrscheinlichkeitswert liegt, eine Warnmeldung (53) über das unzulässige Bauteil (14) für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs (10) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, falls der berechnete Wahrscheinlichkeitswert (50) über einem vorgegebenen Grenzwahrscheinlichkeitswert liegt, eine vorgegebene Notstopproutine durchgeführt wird, wobei insbesondere im Rahmen der vorgegebenen Notstopproutine das Kraftfahrzeug (10) zumindest teilautonom von einer aktuellen Fahrbahn weg zu einer Notstoppposition gefahren, dort in einen Stillstand abgebremst und im Stillstand gesichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der vorgegebene Auslösewahrscheinlichkeitswert kleiner als der vorgegebene Grenzwahrscheinlichkeitswert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erfassten Messwerte (30, 32) an eine externe Einrichtung (26) übermittelt, mittels einer Auswerteeinheit (27) der externen Einrichtung (26) ausgewertet werden und der berechnete Wahrscheinlichkeitswert (50) in einer Speichereinheit (28) der externen Einrichtung (26) gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als der zumindest eine mit dem Bauteil (14) korrelierte Messwert (30, 32) zumindest einer von folgenden Messwerten (30, 32) von der zumindest einen Sensoreinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (10) erfasst wird: - eine Bremsentemperatur einer Bremse; - ein Bremsendruck einer Bremse; - eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10); - eine Außentemperatur; - eine Frequenz einer Ausschwingung einer Feder-Dämpfer-Einheit zwischen einem Rad und einem Fahrzeugaufbau; - eine Amplitude der Ausschwingung der Feder-Dämpfer-Einheit zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau.
Kraftfahrzeug (10), das ein unzulässiges Bauteil (14) aufweist, wobei das Kraftfahrzeug (10) zumindest eine Sensoreinrichtung (16) umfasst und dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen.