DE102020106545A1

DE102020106545A1 - Diagnosesystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102020106545A1
Application number: DE102020106545.0A
Authority: DE
Inventors: Johannes Schwarz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2021-09-16
Also published as: US20230057443A1; WO2021180415A1; CN115004266A

Abstract

Die Erfindung betrifft mindestens ein elektronisches Steuergerät und/oder einen Diagnosetester für ein Kraftfahrzeug-Diagnosesystem. Das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät für ein Kraftfahrzeug ist mit einem Diagnosemodul zum Erkennen und Abspeichern von Fehlern, mit einem Entscheidungsmodul, durch das jedem erkennbaren Fehler bestimmte Fehlerreaktionen und den Fehlerreaktionen bestimmte Kundenbeanstandungszustände zugeordnet sind, und mit einem Erzeugungsmodul zur Erzeugung eines definierten Fehlerstatus ausgestattet. Der Fehlerstatus ist zu jedem im Fehlerspeicher gesetzten und mit einem Fehlerprotokoll zu einem fahrzeugexternen Diagnosetester übertragbaren Fehler derart erzeugbar, dass alle dem Fehler zugeordnete Kundenbeanstandungszustände im Diagnosetester aus dem Fehlerprotokoll erkennbar sind. Einem dazu passenden Diagnosetester mit einer Übertragungsschnittstelle zu dem mindestens einen elektronischen Steuergerät wird ebenfalls das Entscheidungsmodul zur Verfügung gestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Diagnosesystem zur Fehlerdiagnose in Kraftfahrzeugen.
Auf derartige Diagnosesysteme wird beispielsweise in der EP 0 629 774 B1 eingegangen.
Schon seit vielen Jahren sind Diagnosesysteme und Diagnoseverfahren für Kraftfahrzeuge mit eigendiagnosefähigen fahrzeuginternen Steuergeräten zum Überprüfen elektronisch gesteuerter Systeme bekannt, wobei mit einem fahrzeugexternen, an ein Kraftfahrzeug anschließbaren Diagnosegerät (auch „Tester“ genannt) in den Steuergeräten vorgesehene Fehlerspeicher abgefragt werden. Mittels eines Testers bzw. Diagnosegeräts können auch auszuführende Prüfschritte vorgegeben werden.
Eigendiagnosefähige fahrzeuginterne Steuergeräte überprüfen dabei in der Regel ihre Eingangs- und Ausgangssignale (On-Board-Diagnose). Anhand der geprüften Daten werden im Falle eines erkannten Fehlers Fehlerinformationen in einem nicht-flüchtigen Speicher abgelegt, der in einer Werkstatt mittels des Testers ausgelesen werden können.
Eine mögliche Fehlerinformation ist beispielsweise das Fehlen eines bestimmten Sensorsignals. Dieser Fehler ist jedoch auf mehrere mögliche Ursachen zurückzuführen: Z.B. Unterbrechung an einer beliebigen Stelle im Kabelbaum oder durch einen nicht vollständig geschlossenen Stecker oder durch eine defekte, diesem Sensorsignal zugeordnete Eingangsschaltung im Steuergerät.
Aufgrund einer Fehlerinformation vorgegebene Prüfschritte dienen zum Auffinden der genauen Fehlerursache. Da in der Praxis häufig trotz Durchführen der Prüfschritte die für einen bestimmten Fehler in Frage kommenden Komponenten, insbesondere die elektronischen Steuergeräte, auf Verdacht ausgetauscht werden, entstehen unnötig hohe Reparaturkosten. Auch werden Komponenten zur Reparatur eingesendet, die jedoch intakt sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, insbesondere in der Werkstatt, eine noch gezieltere FehlerDiagnose für Kraftfahrzeuge sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung betrifft mindestens ein elektronisches Steuergerät und/oder einen Diagnosetester für ein Kraftfahrzeug-Diagnosesystem.
Das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät für ein Kraftfahrzeug ist mit einem Diagnosemodul zum Erkennen und Abspeichern von Fehlern, mit einem Entscheidungsmodul, durch das jedem erkennbaren Fehler bestimmte Fehlerreaktionen und den Fehlerreaktionen bestimmte Kundenbeanstandungszustände zugeordnet sind, und mit einem Erzeugungsmodul zur Erzeugung eines definierten Fehlerstatus ausgestattet.
Der Fehlerstatus ist zu jedem im Fehlerspeicher gesetzten und mit einem Fehlerprotokoll zu einem fahrzeugexternen Diagnosetester übertragbaren Fehler derart erzeugbar, dass alle dem Fehler zugeordnete Kundenbeanstandungszustände im Diagnosetester aus dem Fehlerprotokoll erkennbar sind.
Einem dazu passenden Diagnosetester mit einer Übertragungsschnittstelle zu dem mindestens einen elektronischen Steuergerät wird ebenfalls das Entscheidungsmodul zur Verfügung gestellt. Das Entscheidungsmodul kann beispielsweise als programmierte Tabellenstruktur ausgestaltet sein und kann entweder im Diagnosetester sowie im Steuergerät gleichermaßen abgespeichert sein oder kann vom Steuergerät an den Diagnosetester übertragen werden. Der Diagnosetester enthält eine Auswerteeinheit, durch die aus dem vom Steuergerät übertragenen definierten Fehlerstatus eines Fehlers oder mehrerer Fehler mittels des Entscheidungsmoduls die zugeordneten Kundenbeanstandungszustände erkennbar sind.
Vorzugsweise ist die Anzahl der bestimmten Kundenbeanstandungszustände (wesentlich) kleiner als die Anzahl der bestimmten Fehlerreaktionen.
Der Erfindung liegen folgende Erkenntnisse zugrunde:
Der fahrzeugexterne Tester enthält beispielsweise Auswertevorrichtungen, durch die die aus dem Fehlerspeicher zu entnehmenden Informationen zur genauen Fehlerortung analysiert und angezeigt werden. Ein Fehlerspeicher gibt beispielsweise eine Fehlernummer, die Fehlerart und Betriebsparameter, die bei Auftreten des Fehlers vorliegen, an. Die Fehlerart kann beispielsweise Kurzschluss nach Masse, Kurzschluss nach Plus oder Unterbrechung sein. Die Fehlernummer gibt beispielsweise an, welche Komponente oder welcher elektrische Pfad fehlerhaft ist. Eine derartige Fehlernummer ist jedoch nur eine funktionelle Fehlerinformation, die zwar den Fehlerort eingrenzt, jedoch die Fehlerursache nicht genau angeben kann.
Die Erfindung wurde mit der Konzeptionierung eines neuen Notlaufmanagers entwickelt. Mit dem neuen Notlaufmanagerkonzept muss ein genaueres sogenanntes „Pinpointing“ (= Verweis auf eine Fehlerursache) ermöglicht werden.
Nach dem Stand der Technik kann die Werkstatt die Fehlerspeicher auslesen, wenn ein Kunde mit einer Beanstandung in die Werkstatt kommt (z.B. „Mein Fahrzeug beschleunigt nicht mehr richtig“, „Die Motor-Start-Stopp-Automatik funktioniert nicht mehr“). Die Fehlerspeicher enthalten allerdings keine genauere Information darüber, welche Auswirkung die Fehler auf das Fahrzeug und dessen Verhalten haben. Somit fehlt in der Werkstatt bei mehreren Fehlerspeichereinträgen die Information, mit welcher Fehlerspeicherabarbeitung im Hinblick auf die Beanstandung anzufangen ist. Es müssen zum Teil aufwändige Dokumente eingesehen werden, um zu prüfen, welcher der Fehler zur Kundenbeanstandung führen konnte.
Die Erfindung geht davon aus, dass Fehlerspeichereinträge (Fehler:=„FS_y“) Steuergeräteintern mit unterschiedlichen Fehlerreaktionen (Fehlerreaktion:=„FR_x“) verknüpft werden. Diese Verknüpfungen werden als erste Tabellenstruktur realisiert und hier Querverriegelungen genannt. Die Querverriegelungen aller Fehler werden in einer sogenannten Querverriegelungsmatrix („QVM“) festgelegt. Die QVM kann von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich sein. Allerdings ist die aktuelle QVM immer in den eigendiagnosefähigen Steuergeräten (z. B. Motorsteuergerät, Getriebesteuergerät, Bremssteuergerät, usw.) hinterlegt. Erfindungsgemäß wird eine zweite Tabellenstruktur vorgesehen, wonach den unterschiedlichen Fehlerreaktionen im Sinne einer komplexreduzierenden Blockbildung definierte Kundenwahrnehmungszustände zugeordnet sind, die zudem den für den Kunden spürbaren Auswirkungen der Fehlerreaktionen entsprechen. Weiterhin werden erfindungsgemäß diese beiden Tabellenstrukturen als zusätzliche Informationen in der Werkstatt zum Auslesen aus den Steuergeräten mittels des Diagnosegeräts (Testers) direkt zugänglich gemacht. Die Erfindung ermöglicht der Werkstatt direkt auf die relevanten beiden Tabellenstrukturen zuzugreifen und damit die Kundenbeanstandung in Form eines definierten Kundenwahrnehmungszustandes („FZD_i“), z.B. FZD_1= „Mein Fahrzeug beschleunigt nicht mehr richtig“ oder FZD_2= „Die Motor-Start-Stopp-Automatik funktioniert nicht mehr“, schneller abzuarbeiten, da es für die Werkstatt direkt ersichtlich ist, welcher Fehler (FS_y) zu einer konkreten Kundenbeanstandung (FZD_i) geführt hat. Die Übermittlung der Information erfolgt über die bekannte Tester-Schnittstelle oder durch eine andere fahrzeugexterne Fehlerspeicherumgebung. Im Folgenden werden die beiden oben genannten Tabellenstrukturen zusammenfassend als Entscheidungsmodul bezeichnet.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

1 die wichtigsten erfindungsgemäßen Komponenten in einem elektronischen Steuergerät,
2 die wichtigsten erfindungsgemäßen Komponenten in einem Tester und
3 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Entscheidungsmodul auf Basis einer ersten und einer zweiten Tabellenstruktur.

1 zeigt die wichtigsten erfindungsgemäßen Komponenten in einem elektronischen Steuergerät 1 mit einem Diagnosemodul 2 zum Erkennen und Abspeichern von Fehlern FS_y und mit einem Entscheidungsmodul EM.
Durch entsprechende Ausgestaltung des Steuergerät 1, insbesondere im Hinblick auf das Diagnosemodul 2 und das Entscheidungsmodul EM, sind erfindungsgemäß seitens der Entwicklung bestimmte Fehlerreaktionen (FR_x; mit Indexx=1, 2, 4,...) einerseits definierten Fehlern (FS_y; mit Index y=1, 2, 4,...) und andererseits den bekannten Kundenbeanstandungen in Form definierter Kundenwahrnehmungszustände (FZD_i; mit Index i=1, 2, 4,...) zugeordnet. Diese Zuordnungen mittels des Entscheidungsmoduls EM werden sowohl im Steuergerät 1 als auch im Tester 4 (2) zur Verfügung gestellt. Das Steuergerät 1 kann diese Zuordnungen zur Hinterlegung im Tester 4 bei jedem Testeranschluss übertragen.
Im Steuergerät 1 wird vorzugsweise überprüft, ob ein bestimmter Fehler FS_y einen oder mehrere der zuvor bestimmten Fehlerreaktionen FR_x auslöst, die wiederum zu einem definierten Kundenwahrnehmungszustand FZD_i führen. Ist dies der Fall, wird der erfindungsgemäß definierte Fehlerspeicherstatus „Status_EM“ in der Werkstatt an den Tester 4 ausgegeben.
Vorzugsweise ist dieser neue Fehlerspeicherstatus „Status_EM“ ein binärer Code mit vorgegebener Anzahl von Bits, wobei jede Bit-Position einem möglichen Kundenwahrnehmungszustand (FZD_i) zugeordnet ist.
In 2 ist ein mit dem Steuergerät 1 verbindbarer Diagnosetester 4 schematisch dargestellt. Der Diagnosetester 4 ist seinerseits vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ihm die Bit-Belegung des Fehlerspeicherstatus „Status_EM“ bekannt ist, er über ein gesetztes Bit („1“) an einer bestimmten Bit-Position den Kundenwahrnehmungszustand FZD_i erkennt.
3 zeigt ein Beispiel für ein mögliches Entscheidungsmodul EM, also eine Gesamt-Tabellenstruktur, durch die Fehlern FS_y bestimmte Fehlerreaktionen FR_x (über QVM) und den Fehlerreaktionen FR_x bestimmte Kundenbeanstandungszustände FZD_i zugeordnet sind. Durch die Kundenbeanstandungszustände FZD_i, deren Anzahl kleiner als die der Fehlerreaktionen FR_x ist, findet eine Blockbildung („Clusterung“) zur iterativen schnelleren Fehlerlokalisierung statt.
Von der Entwicklung wird beispielsweise zuvor festgelegt, dass die Fehlerreaktion FR_1 zu einer vergleichsweise geringen Drehmomentbegrenzung, FR_2 zu einer vergleichsweise starken Drehmomentbegrenzung, FR_3 zu einer vergleichsweise geringen Drehzahlbegrenzung und FR_4 zu einer vergleichsweise starken Drehzahlbegrenzung führen. Diese FR_y entsprechen alle der Kundenwahrnehmung „Mein Fahrzeug beschleunigt nicht mehr richtig“ bzw. dem Kundenwahrnehmungszustand FZD_1.
FR_5 führt beispielsweise zu einem erzwungenen Motorstart und FR_6 zu einer Motor-Stopp-Verhinderung. Diese FR_y entsprechen der Kundenwahrnehmung „Die Motor-Start-Stopp-Automatik funktioniert nicht mehr“ bzw. dem Kundenwahrnehmungszustand FZD_2.
Beispielsweise wird FZD_1 der Bit-Position Bit1 und FZD_2 der Bit-Position Bit2 des Fehlerspeicherstatus „Status_EM“ zugewiesen. Bit1 ist also dem Kundenwahrnehmungszustand FZD_1 „Mein Fahrzeug beschleunigt nicht mehr richtig“ und Bit 2 ist dem Kundenwahrnehmungszustand FZD_2 „Die Motor-Start-Stopp-Automatik funktioniert nicht mehr“ zugeordnet.
Würde beispielsweise ein Fehler FS_y mit der Fehlerreaktion FR_6 auftreten und im Fehlerspeicher des Steuergeräts 1 gesetzt werden, wird in der Werkstatt die Angabe des Kunden sein: „Die Motor-Start-Stopp-Automatik funktioniert nicht mehr“.
Die Werkstatt liest nun standardmäßig mit dem Tester 4 den Fehlerspeicher aus und kann erfindungsgemäß prüfen, ob im Fehlerspeicherstatus „Status_EM“ das Bit2 gesetzt ist („1“). Da dies in dem Beispiel der Fall ist, kann hier gezielt mit der Abarbeitung der Fehlerbehebungsmaßnahme begonnen werden, indem alle Fehler FS_y, die gesetzt sind und die zum Kundenwahrnehmungszustand FZD_2 führen, zuerst behandelt werden.
Über die Querverriegelungsmatrix QVM bzw. das Entscheidungsmodul EM kann somit ausgehend vom allgemeineren Kundenwahrnehmungswunsch zurück in die Details der Fehlerreaktionen FR_x und schließlich der Fehlerursache gearbeitet werden.
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 0629774 B1 [0002]

Claims

Elektronisches Steuergerät (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Diagnosemodul (2) zum Erkennen und Abspeichern von Fehlern (FS_y), mit einem Entscheidungsmodul (EM), durch das jedem erkennbaren Fehler (FS_y) bestimmte Fehlerreaktionen (FR_x) und den Fehlerreaktionen (FR_x) bestimmte Kundenbeanstandungszustände (FZD_i) zugeordnet sind, und mit einem Erzeugungsmodul (3) zur Erzeugung eines definierten Fehlerstatus (Status_EM), der zu jedem im Fehlerspeicher gesetzten und mit einem Fehlerprotokoll zu einem fahrzeugexternen Diagnosetester (4) übertragbaren Fehler (FS_y) derart erzeugbar ist, dass alle dem Fehler (FS_y) zugeordnete Kundenbeanstandungszustände (FZD_i) im Diagnosetester (4) aus dem Fehlerprotokoll erkennbar sind.
Diagnosetester (4) mit einer Übertragungsschnittstelle zu einem elektronischen Steuergerät (1) nach Patentanspruch 1, in dem ebenfalls das Entscheidungsmodul (EM) zur Verfügung gestellt wird, mit einer Auswerteeinheit, durch die aus dem vom Steuergerät (1) übertragenen definierten Fehlerstatus (Status_EM) eines Fehlers (FS_y) die zugeordneten Kundenbeanstandungszustände (FZD_i) erkennbar sind.
Diagnosesystem mit einem elektronischen Steuergerät (1) und/oder mit einem Diagnosetester (4) nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der bestimmten Kundenbeanstandungszustände (FZD_i) kleiner als die Anzahl der bestimmten Fehlerreaktionen (FR_x) ist.
Fehlerspeicherstatus (Status_EM) für ein elektronische Steuergerät (1), einen Diagnosetester (4) oder ein Diagnosesystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als binärer Code mit vorgegebener Anzahl von Bits erzeugt wird, wobei jede Bit-Position einem möglichen Kundenwahrnehmungszustand (FZD_i) zugeordnet ist.