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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Steuergerätes eines Fahrzeugs während eines Testlaufs, wobei Betriebsdaten des Fahrzeugs über eine Schnittstelle aus dem Steuergerät übertragen werden und auf einem Speicher einer Datenverarbeitungseinheit gespeichert werden. Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Datenverarbeitungseinheit zu durchführen eines solchen Verfahrens.
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STAND DER TECHNIK
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Steuergeräte kommen in Kraftfahrzeugen zur Anwendung. Etwa seit Mitte der neunziger Jahre wurden mechanische Regelkonzepte bei Verbrennungsmotoren nahezu vollständig durch elektronische Steuergeräte verdrängt. Steuergeräte arbeiten allgemein nach dem EVA-Prinzip. EVA steht für Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe. Für die Eingabe stehen Sensoren zur Verfügung. Mittels der Sensoren werden physikalische Kenngröße wie beispielsweise Drehzahl, Druck oder Temperatur ermittelt. Dieser Wert wird mit einer im Steuergerät eingegebenen oder berechneten Sollgröße verglichen. Sollte ein gemessener Wert mit einem eingespeicherten Wert nicht übereinstimmen, regelt das Steuergerät mittels Aktoren nach, so dass die gemessenen Werte wieder mit den Sollgrößen übereinstimmen. Die Aktoren greifen also korrigierend in einen laufenden Prozess ein.
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In Fahrzeugen gemäß dem Stand der Technik werden Steuergeräte über verschiedene Systembusse wie beispielsweise CAN, LIN, MOST, FlexRay oder Ethernet miteinander verbunden. Die Geräte tauschen darüber systemweit Informationen über die Betriebszustände und weitere relevante Daten im Fahrzeug aus. Außerdem wird über solche Systembusse ein Fahrzeugdiagnosesystem angeschlossen. Darüber kann von außen mit sogenannten Diagnosegeräten oder auch mit einer Datenverarbeitungseinheit in Verbindung mit einer passenden Schnittstelle mit den Steuergeräten kommuniziert werden. Hierbei wird vor allem abgefragt, ob das Steuergerät bei den ständigen Selbsttests irgendwelche Fehler bei sich selbst oder bei den an ihn angeschlossenen Sensoren festgestellt und registriert hat.
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In Kraftfahrzeugen gemäß dem Stand der Technik können ein oder mehrere Steuergeräte über das gesamte Fahrzeug verteilt eingebaut sein.
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Vor einem serienmäßigen Inverkehrbringen von Fahrzeugen werden die Steuergeräte für das Fahrzeug kalibriert. Dabei werden in Testläufen Betriebsdaten von Komponenten des Fahrzeugs mittels der Schnittstelle auf die Datenverarbeitungseinheit übertragen. Die Betriebsdaten werden in der Datenverarbeitungseinheit gespeichert und analysiert. Basierend auf ein Ergebnis der Analyse werden Betriebsparameter für die Komponenten des Fahrzeugs auf das Steuergerät übertragen. Das Ziel dabei ist, dass die Komponenten im serienmäßigen Betrieb des Fahrzeugs optimal aufeinander abgestimmt betrieben werden können. Insbesondere werden so Fehler und eine Fehlfunktion sowie Schäden an den Komponenten und dem Fahrzeug vermieden.
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Gemäß dem Stand der Technik werden mittels einer Datenverarbeitungseinheit und einem Softwareprodukte eine Diagnose und Validierung von elektronischen Systemen in Fahrzeugen durchgeführt. Dabei ist die Datenverarbeitungseinheit über eine Schnittstelle mit dem Steuergerät eines Fahrzeugs verbunden. Erfasste Messdaten von Fahrzeugen werden ausgewertet und angezeigt. Das Steuergerät ist über die Schnittstelle programmierbar.
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Während der Auswertung von Messdaten zur Kalibrierung des Steuergerätes des Fahrzeugs kann sich herausstellen, dass Komponenten des Fahrzeugs überbeansprucht wurden. Zudem ist die Kalibrierung des Steuergeräts aufwendig, da Betriebsparameter für viele verschieden Komponenten in Testläufen aufeinander abgestimmt und wiederholt getestet werden müssen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur effektiven, zuverlässigen und schadensfreien Kalibrierung eines Steuergerätes eines Fahrzeugs während eines Testlaufs. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Datenverarbeitungseinheit, die eine effektive und zuverlässige Kalibrierung eines Steuergerätes eines Fahrzeugs ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen sowie mit einer Datenverarbeitungseinheit gemäß dem Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Betriebsdaten zeitgleich separat in einem Puffer der Datenverarbeitungseinheit gespeichert werden und mittels eines Analysemoduls der Datenverarbeitungseinheit analysiert werden, und dass abhängig von einem Ergebnis der Analyse von der Datenverarbeitungseinheit Betriebsparameter zum Betrieb des Fahrzeugs an das Steuergerät übertragen werden. Dadurch wird eine Echtzeitanalyse und auf Ergebnisse der Analyse hin ein sofortiges Eingreifen in den Testlauf ermöglicht. Weiterhin ist es so möglich sofort Rückschlüsse auf eine Beschaffenheit des Fahrzeugs und von Komponenten des Fahrzeugs während des Testlaufs zu ziehen.
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In einer vorteilhaften Verfahrensweise werden die Betriebsdaten aus dem Puffer mittels des Analysemoduls der Datenverarbeitungseinheit zeitgleich analysiert. Zudem wird das Speichern in dem Puffer einem ersten Prozessor zugeordnet ausgeführt. Das Analysieren der Betriebsdaten mittels des Analysemoduls wird mittels eines separaten zweiten Prozessors der Datenverarbeitungseinheit ausgeführt. Dadurch wird eine Echtzeit Analyse der Betriebsdaten sichergestellt und eine gleichzeitige lückenlose Speicherung von Betriebsdaten wird ebenfalls sichergestellt. Insbesondere ist so sichergestellt, dass die gespeicherten Betriebsdaten und die analysierten Betriebsdaten identisch sind.
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Vorteilhafterweise wird ein Ergebnis der Analyse der Betriebsdaten auf einer Anzeigeeinheit angezeigt. Dadurch kann bereits während des Testlaufs Einfluss auf den Testlauf genommen werden. Insbesondere kann eine Warnmeldungen sofort bei eintreten eines kritischen Ereignisses abgegeben werden. Auch ein überschreiten oder unterschreiten eines Grenzwertes kann angezeigt werden und der Testlauf kann dann manuell oder automatisch abgebrochen werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Analysieren ein Erkennen eines Ereignisses und/oder eine Bewertung der Betriebsdaten in einem Zeitintervall um das Ereignis. Das Erkennen von Ereignissen ermöglicht eine Klassifizierung und Organisation der Betriebsdaten für weitere Analysen. Dies ist insbesondere bei wiederholtem Eintreten eines Ereignisses von Vorteil. Durch die Bewertung der Betriebsdaten in einem Zeitintervall um das Ereignis wird ein besonders effizientes und zuverlässiges Kalibrieren des Steuergerätes ermöglicht. Bei der Bewertung können Betriebsdaten von zeitlich vor und/oder nach dem Ereignis berücksichtigt werden, die mit dem Ereignis in Zusammenhang stehen. Dadurch kann ein Rückschluss auf einen Auslöser des Ereignisses gezogen werden. Es kann auch eine Erkenntnis über eine Wechselwirkung zwischen Komponenten des Fahrzeugs erlangt werden.
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Zweckmäßigerweise kann die Kalibrierung des Steuergerätes mittels der Analyse der Betriebsdaten, einer Änderung von Betriebsparametern des Fahrzeugs und weiterer Analyse der Betriebsdaten vorgenommen. Dadurch kann automatisiert in Echtzeit mittels eines iterativen Prozesses eine Kalibrierung erfolgen.
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Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Datenverarbeitungseinheit zum Ausführen eines Verfahrens gemäß der vorangehenden Ausführung.
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Figurenliste
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt die
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät und damit verbunden Datenverarbeitungseinheit während eines Testlaufs.
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Die 1 zeigt ein Fahrzeug 200 mit einem Steuergerät 220, als Komponenten des Fahrzeugs 200 einen Abgastemperatursensor 262, einen Katalysator 263, einen Motor 264, ein Getriebe 266 und einen Beschleunigungssensor 268. Das Steuergerät 220 ist über eine Schnittstelle 300 mit einer externen Datenverarbeitungseinheit 100 verbunden. Die Datenverarbeitungseinheit 100 umfasst ein Basismodul 110, einen Speicher 112, einen Puffer 124, einen ersten Prozessor 151a und einen zweiten Prozessor 151b sowie ein Analysemodul 130 mit einer Erkennungseinheit 132 und einer Bewertungseinheit 134. Über das Steuergerät 220 und die Schnittstelle 300 werden Betriebsdaten 230 des Abgastemperatursensors 262, des Motors 264 und des Getriebes 266 und des Beschleunigungssensors 268 an das Basismodul 110 der Datenverarbeitungseinheit 100 übermittelt. Von dem Basismodul 110 der Datenverarbeitungseinheit 100 werden Betriebsparameter 250 über die Schnittstelle 300 an das Steuergerät 220 übermittelt. Mittels der Betriebsparameter 250 werden der Motor 264 und das Getriebe 266 angesteuert und geregelt.
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Während eines hier dargestellten Testlaufs des Fahrzeugs 200 zur Kalibrierung des Steuergerätes 220 werden Betriebsdaten 230 in dem Speicher 112 gespeichert. Der Speicher 112 ist dem Basismodul 110 zugeordnet. Zeitgleich werden die Betriebsdaten 230 in dem Puffer 124 gespeichert und mittels des Analysemoduls 130 ausgewertet. Dem Puffer 124 ist der erster Prozessor 151a zugeordnet und dem Analysemodul 130 ist der separate zweite Prozessor 151b zugeordnet. Die Betriebsdaten 230 umfassen dabei eine mittels des Abgastemperatursensors 262 ermittelte Abgastemperatur, einen mittels dem Beschleunigungssensor 268 ermittelter Beschleunigungswert, eine Motordrehzahl und ein Drehmoment. Die Betriebsdaten 230 werden in dem Speicher 112 gespeichert. Mittels des ersten Prozessors 151a und des Puffers 124 werden die Betriebsdaten 230 zudem laufend in dem Puffer 124 gespeichert und aktualisiert. Der Puffer 124 hat eine Kapazität, die ausreicht die Betriebsdaten 230 von 30 Sekunden zu speichern.
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Mittels des Analysemoduls 126 und des zweiten Prozessors 151b wird zeitgleich die Abgastemperatur der Betriebsdaten 230 analysiert. Dafür wird auf die im Puffer 124 gespeicherten Betriebsdaten 230 zugegriffen. Dabei werden mittels der Erkennungseinheit 132 die Betriebsdaten 230 auf ein Eintreten eines Ereignisses hin analysiert. Durch Erreichen eines Grenzwertes der Abgastemperatur wird das Eintreten des Ereignisses erkannt. Dabei wird durch einen vordefinierten Algorithmus bewirkt, dass die Abgastemperatur unterhalb des Grenzwertes der Abgastemperatur bleibt. Dafür wird ein Betriebsparameter 230 über das Basismodul 110 an das Steuergerät 230 übermittelt und eine Einstellung des Motors 264 auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit höherem Brennstoffgehalt bewirkt. Dadurch wird ein Schaden an einem Katalysator 263 des Fahrzeugs 200 durch zu hohe Abgastemperatur vermieden. Beim Erreichen des Grenzwertes der Abgastemperatur wird durch das Analysemodul 126 eine Ausgabe eines Warnhinweises auf der Anzeigeeinheit 400 bewirkt.
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Während des Testlaufs werden mit dem Fahrzeug 200 vorgegebene definierte Fahrmanöver abgefahren. Dabei werden kontinuierlich die Betriebsdaten 250 umfassend die Motordrehzahl, das Drehmoment, die Abgastemperatur, und der Beschleunigungswert von dem Steuergerät 300 erfasst. Diese Betriebsdaten 230 werden während des Testlaufes mittels der Erkennungseinheit 132 des Analysemoduls 130 kontinuierlich auf das Eintreten eines Ereignisses hin analysiert. Ein Ereignis tritt bei Erreichen eines Grenzwertes der Motordrehzahl, des Drehmoments, der Abgastemperatur oder des Beschleunigungswertes ein. Bei Eintreten eines solchen Ereignisses in Form eines Erreichens eines Grenzwertes des Beschleunigungswertes wird durch die Erkennungseinheit 132 ein Zeitintervall für das Ereignis bestimmt. Die Betriebsdaten 230 die diesem Zeitintervall zugeordnet sind werden mittels vordefinierter Algorithmen der Bewertungseinheit 134 bewertet. Ein Ergebnis der Bewertung wird auf der Ausgabeeinheit 400 angezeigt. Basierend auf das Ergebnis der Bewertung werden neue Betriebsparameter 250 an das Steuergerät 220 übermittelt mit denen der Testlauf fortgesetzt wird. Dabei werden die Betriebsdaten 230 kontinuierlich weiter zum Erkennen eines Ereignisses analysiert.
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Bei wiederholtem Erkennen des Eintretens des Ereignisses durch die Erkennungseinheit 132 wird wieder ein Zeitintervall bestimmt, der dem Ereignis zugeordnet wird. Die Betriebsdaten 230 die dem Zeitintervall zugeordnet sind werden wieder mittels der Bewertungseinheit 134 bewertet. Basierend auf das Ergebnis der Bewertung werden erneut Betriebsparameter 250 bestimmt und an das Steuergerät 200 übermittelt mittels denen der Testlauf fortgesetzt wird. So wird das Steuergerät 220 in einem iterativen Prozess mit Betriebsparametern 250 für das serienmäßige Inverkehrbringen des Fahrzeugs kalibriert. Dabei wird das Speichern in dem Puffer 124 mittels des ersten Prozessors 151a ausgeführt. Der zweite Prozessor 151b führt die Analyse der Betriebsdaten 230 zur Erkennung des Ereignisses, die Bestimmung des Zeitintervalls das dem Ereignis zugeordnet wird und die Bewertung der Betriebsdaten 230 in diesem Zeitintervall aus. Durch diese parallele Ausführung der Analyse und des Speichems ist ein automatisierter, dynamischer, kontinuierlicher und lückenloser Prozess zur Kalibrierung des Steuergerätes 220 gewährleistet.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Datenverabeitungseinheit
- 110
- Basismodul
- 112
- Speicher
- 124
- Puffer
- 130
- Analysemodul
- 132
- Erkennungseinheit
- 134
- Bewertungseinheit
- 150a,b
- Prozessor
- 200
- Fahrzeug
- 220
- Steuergerät
- 230
- Betriebsdaten
- 250
- Betriebsparameter
- 262
- Abgastemperatursensor
- 263
- Katalysator
- 264
- Motor
- 266
- Getriebe
- 268
- Beschleunigungssensor
- 400
- Anzeigeeinheit
