DE102020104083A1

DE102020104083A1 - Verfahren zur Prüfung eines Systemzustands eines mechatronischen Systems eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102020104083A1
Application number: DE102020104083.0A
Authority: DE
Inventors: Lukas Haderer; Mario Harter; Christoph Straub
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Systemzustandes eines mechatronischen Systems eines Fahrzeuges, wobei das mechatronische System (3) von einer Recheneinheit (4) gesteuert und überwacht wird und in dem Fahrzeug (1) ermittelte Prüfdaten des mechatronischen Systems (3) drahtlos an eine fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) übermittelt werden. Bei einem Verfahren, bei welchem ein Systemzustand eines mechatronischen Systems während eines Serieneinsatzes des Fahrzeugtyps bei Reduzierung der Kosten geprüft wird, werden die Prüfdaten von der mindestens einen Mikroprozessor (5) mit niedriger Rechenleistung und mindestens eine Speichereinheit (6) mit reduzierter Speicherkapazität umfassenden Recheneinheit (4) im Fahrzeug (1) ermittelt, wobei die Auswerteeinheit (2) aus den drahtlos übermittelten Prüfdaten auf Fehler des mechatronischen Systems (3) schließt und daraus Maßnahmen zur Behebung des Fehlers ableitet, welche zur Realisierung drahtlos an das Fahrzeug (1) übermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Systemzustands eines mechatronischen Systems eines Fahrzeuges, bei welchem das mechatronische System von einer Recheneinheit gesteuert und überwacht wird und in dem Fahrzeug ermittelte Prüfdaten des mechatronischen Systems drahtlos an eine fahrzeugexterne Auswerteeinheit übermittelt werden.
Aus der US 8,374,745 B2 ist eine Telematik basierte Fahrzeugdiagnose bekannt, bei welcher während einer Erprobungsfahrt des Fahrzeuges auf telemetrischem Wege Diagnosedaten gesammelt werden. Solche Diagnosedaten werden einer fahrzeugexternen Diagnoseeinheit zugeführt und dort hinsichtlich eines Fehlers des Fahrzeuges ausgewertet. Dieses Verfahren ist aber nur im Entwicklungsstadium eines Fahrzeugtyps einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung eines Systemzustandes eines mechatronischen Systems eines Fahrzeuges während eines Serieneinsatzes des Fahrzeugtyps bei Reduzierung der Kosten anzugeben.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Prüfung eines Systemzustandes eines mechatronischen Systems eines Fahrzeuges angegeben wird, bei welchem das mechatronische System von einer Recheneinheit gesteuert und überwacht wird und in dem Fahrzeug ermittelte Prüfdaten des mechatronischen Systems drahtlos an eine fahrzeugexterne Auswerteeinheit übermittelt werden. Dabei werden die Prüfdaten von der mindestens einen Mikroprozessor mit niedriger Rechenleistung und mindestens eine Speichereinheit mit reduzierter Speicherkapazität umfassenden Recheneinheit im Fahrzeug ermittelt, wobei die Auswerteeinheit aus den drahtlos übermittelten Prüfdaten auf Fehler des mechatronischen Systems schließt und daraus Maßnahmen zur Behebung des Fehlers ableitet, welche zur Realisierung drahtlos an das Fahrzeug übermittelt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Kosten für die im Fahrzeug verbauten Mikroprozessoren und Speichereinheiten geringgehalten werden, weshalb diese Bauteile für die Anwendung in einem Fahrzeug besonders robust und zuverlässig ausgebildet werden können. Gleichzeitig können mehr Informationen über die mechatronische System bzw. das Fahrzeug außerhalb des Fahrzeuges in der fahrzeugexternen Auswerteeinheit verarbeitet werden. Die Auswerteeinheit kann dann eine Vielzahl von Analysen oder Diagnosen übernehmen, die im Fahrzeug auf Grund der beschränkten Ressourcen nicht möglich sind. Gleichzeitig kann die fahrzeugexterne Auswerteeinheit die Systemzustände in mechatronischen Systemen mehrerer Fahrzeuge eines Fahrzeugtyps analysieren und daraus Rückschlüsse auf den allgemeinen Zustand der mechatronischen Systeme eines Fahrzeugtyps ziehen.
Vorteilhafterweise wird als fahrzeugexterne Auswerteeinheit eine Server eines Fahrzeugherstellers oder eines Komponentenherstellers verwendet. Somit können die durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit ermittelten Prüfdaten mehrere Fahrzeuge eines Fahrzeugtyps bei einer Weiterentwicklung des mechatronischen Systems des Fahrzeugtyps berücksichtigt werden.
In einer Ausgestaltung werden die Prüfdaten während eine Fahrt des Fahrzeuges ermittelt. Dadurch können während der Funktion des mechatronischen Systems Prüfdaten ermittelt und von der fahrzeugexternen Auswerteeinheit ausgewertet werden, wobei auf einen separaten Diagnosemodus des Fahrzeuges verzichtet werden kann.
In einer Variante werden durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit Softwarefehler und/oder ein Komponentenverhalten des mechatronischen Systems erkannt. Dieses kann weiteren Analysen zugrunde gelegt werden, insbesondere dann, wenn das Komponenten-Verhalten nicht dem von der Software erwarteten Verhalten entspricht.
In einer Alternative wird durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit ein Fahrverhalten des Fahrers ausgewertet. Dabei kann die Funktionsweise des mechatronischen Systems in Abhängigkeit des beispielsweise aggressiven oder passiven Fahrverhaltens des Fahrers ausgewertet werden.
In einer Ausführungsform führt die Auswerteeinheit zur Erkennung von Anomalitäten des mechatronischen Systems Korrelationsanalysen durch. Solche Korrelationsanalysen erlauben einen Vergleich mit vorgegebenen Prüfdaten, was eine Fehleranalyse vereinfacht.
In einer weiteren Ausgestaltung wird als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers ein Update der Software des mechatronischen Systems über die fahrzeugexterne Auswerteeinheit eingeleitet. Das Update berücksichtigt den in der Software gefundenen Fehler. Damit kann der Fehler besonders schnell behoben und der Fahrkomfort verbessert werden.
In einer weiteren Variante wird als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit eine weitere Kalibration des mechatronischen Systems eingeleitet. Dadurch ist eine bessere individuelle Anpassung des mechatronischen Systems an den Fahrstil des Fahrers möglich.
In einer weiteren Ausführungsform wird als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit eine Fahrzeugstrategie evaluiert. Dadurch kann auf Basis der im Feld gewonnenen Prüfdaten eine zuverlässige Kosten-Nutzen-Analyse für neu zu entwickelnde Fahrzeuge durchgeführt werden.
Vorteilhafterweise wird als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit ein Fahrzeugrückruf eingeleitet. Dies ist insbesondere für solche Fälle von Bedeutung, wo der ermittelte Fehler zu einer Gefahrensituation während der Fahrt des Fahrzeuges führen kann.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.
Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, welches ein Fahrzeug 1 umfasst, das mit einer fahrzeugexternen Auswerteeinheit, beispielsweise einem Backendserver 2 eines Fahrzeugherstellers drahtlos kommuniziert. In dem Fahrzeug 1 ist ein mechatronisches System 3, beispielsweise eine Kupplungs- Getriebeeinheit, verbaut, welches von einem Steuergerät 4 angesteuert wird. In dem Steuergerät 4 sind ein Mikroprozessor 5 und eine Speichereinheit 6 angeordnet. Der Mikroprozessor 5 verfügt über eine geringe Rechenleistung, während die Speichereinheit 6 eine reduzierte Speicherkapazität aufweist.
In dem Steuergerät 4 ist ein Prüfprogramm abgelegt, welches während der Fahrt des Fahrzeuges 1 den Systemzustand des mechatronischen Systems 3 prüft. Die ermittelten Prüfdaten werden von dem Steuergerät 4 über eine Sende-/Empfangsschnittstelle 7 des Fahrzeuges 1 an den Backendserver 2 drahtlos übermittelt. Diese drahtlose Kommunikation zwischen Steuergerät 4 und Backendserver 2 kann über ein Mobilfunknetz, Wifi oder Telematik erfolgen.
Der als fahrzeugexterne Auswerteeinheit dienende Backendserver 2 umfasst gegenüber dem Mikroprozessor 5 des Steuergerätes 4 eine Vielzahl von Algorithmen und Auswertemethoden für die im Fahrzeug ermittelten Prüfdaten. Darüber hinaus stehen im Backendserver 2 eine große Anzahl von relevanten Daten zur Verfügung, um die Haupursache eines analysierten Problems des Systemzustandes des mechatronischen Systems zu erkennen.
Der Backendserver 2 kann weiterhin Maßnahmen einleiten, um den detektierten Fehler im Systemzustand des mechatronischen Systems 3 zu beheben. So kann ein Fehlverhalten der Software erkannt werden, indem beispielsweise eine Kombination von Signalwerten des mechatronischen Systems 3 detektiert wird, die in dem Backendserver 2 bei der Entwicklung des mechatronischen Systems als Fehler hinterlegt wurden. Weiterhin kann ein Fahrverhalten des Fahrers erkannt werden. Je nachdem, ob der Fahrstil des Fahrers als passiv oder aggressiv bewertet wird, kann dessen Einfluss auf den Systemzustand des mechatronischen System 3 bewertet werden. Darüber hinaus kann ein Komponentenverhalten des mechatronischen Systems 3, wie beispielsweise ein Kupplungs- oder Schaltverhalten, erkannt werden, welches nicht dem von der Software erwarteten Verhalten entspricht. Insbesondere kann der Backendserver 2 Korrelationsanalysen zur Erkennung von Anomalitäten im Systemzustand des mechatronischen Systems 3 durchführen.
Nach der Detektion mindestens eines der erläuterten möglichen Fehler wählt der Backendserver 2 Maßnahmen aus, um die Fehler zu beheben. Diese Maßnahmen werden zur Einleitung im Fahrzeug 1 ebenfalls drahtlos dem Steuergerät 4 des mechatronischen Systems 3 mitgeteilt. Zu diesen Maßnahmen kann in einem kritischen Fall ein Rückruf des Fahrzeuges 1 in die Werkstatt erfolgen, um ein neues update in das Steuergerät 4 zu laden. Ein solches Update kann aber auch dem Steuergerät 4 über die drahtlose Kommunikation zwischen Backendserver 2 und Steuergerät 4 übermittelt werden.
In einem anderen Fall können die Kalibrationen des mechatronischen Systems 3 angepasst werden. Dabei können die Kalibrationen individuell auf den Fahrer des Fahrzeuges 1 angepasst werden, was über vorkonfigurierte Einstellungen, wie „Sport“ oder „Eco“, hinausgeht. Weiterhin können Strategien des mechatronischen Systems 3 evaluiert werden. So ist beispielsweise eine Adaption der Kupplungsparameter des mechatronischen Systems 3, welche einen Stillstand mit ausgelegtem Gang erfordert, stark abhängig davon, wie viele Fahrzeughalter tatsächlich während des Stillstandes des Fahrzeuges 1 in „neutral“ schalten.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Backendserver
3: mechatronisches System
4: Steuergerät
5: Mikroprozessor
6: Speichereinheit
7: Sende-/Empfangsschnittstelle

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

US 8374745 B2 [0002]

Claims

Verfahren zur Prüfung eines Systemzustandes eines mechatronischen Systems eines Fahrzeuges, wobei das mechatronische System (3) von einer Recheneinheit (4) gesteuert und überwacht wird und in dem Fahrzeug (1) ermittelte Prüfdaten des mechatronischen Systems (3) drahtlos an eine fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfdaten von der mindestens einen Mikroprozessor (5) mit niedriger Rechenleistung und mindestens eine Speichereinheit (6) mit reduzierter Speicherkapazität umfassenden Recheneinheit (4) im Fahrzeug (1) ermittelt werden, wobei die Auswerteeinheit (2) aus den drahtlos übermittelten Prüfdaten auf Fehler des mechatronischen Systems (3) schließt und daraus Maßnahmen zur Behebung des Fehlers ableitet, welche zur Realisierung drahtlos an das Fahrzeug (1) übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) eine Server eines Fahrzeugherstellers oder eines Komponentenherstellers verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfdaten während eine Fahrt des Fahrzeuges (1) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) Softwarefehler und/oder ein Komponentenverhalten des mechatronischen Systems (3) erkannt werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) ein Fahrverhalten des Fahrers ausgewertet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (2) zur Erkennung von Anomalitäten des mechatronischen Systems (3) Korrelationsanalysen ausführt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers ein Update der Software des mechatronischen Systems (3) über die fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) eingeleitet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) eine weitere Kalibration des mechatronischen Systems (3) eingeleitet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) eine Fahrzeugstrategie evaluiert wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme zur Behebung eines detektierten Fehlers durch die fahrzeugexterne Auswerteeinheit (2) ein Fahrzeugrückruf eingeleitet wird.