DE102023202616A1

DE102023202616A1 - Steuerverfahren und steuereinrichtung zum online-flashen eines gesamtfahrzeugs

Info

Publication number: DE102023202616A1
Application number: DE102023202616.3A
Authority: DE
Inventors: He Huang; Yiwen Zhu
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-04-11
Filing date: 2023-03-23
Publication date: 2023-10-12
Also published as: CN116931980A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators; Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators; Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung, ein Computerspeichermedium, ein Computerprogrammprodukt und ein elektronisches Steuergerät ECU zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Online-Upgrade-Flashens von elektronischen Steuergeräten, insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung, ein Computerspeichermedium, ein Computerprogrammprodukt und ein elektronisches Steuergerät ECU zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs.
STAND DER TECHNIK
Im allgemeinen Trend zur Elektrifizierung, Smartifizierung, Vernetzung und gemeinsamen Nutzung (kurz die „vier Modernisierungen“) von Fahrzeugen nimmt die Anzahl elektronischer Steuergeräte und ihrer Funktionen im Gesamtfahrzeug stetig zu, womit auch der Bedarf an Softwareaktualisierungsiterationen stetig zunimmt. Vor diesem Hintergrund werden Anwendungsszenarien für das Online-Flashen des Gesamtfahrzeugs immer häufiger.
Die zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs benötigte elektrische Energie wird meist von einem Akkumulator (z. B. einem 12-V-Bleisäureakkumulator) bereitgestellt. Derzeit nutzen Zugriffsberechtigungssysteme von Erstausrüstern für OTA (Over the air, Herunterladen über die Luft, auch als „Online-Upgrade-Flashen“ bezeichnet) einfach den Akkumulator-SOC (State of Charge, Akkumulator-Ladezustand) als Bedingung für die OTA-Zugriffsberechtigung, wobei einige Einschränkungen bestehen. Der SOC kann nur den aktuellen Ladungszustand darstellen, kann jedoch nicht eindeutig die Entladekapazität (Spannung) und den Alterungszustand einer Batterie darstellen. Wenn der SOC bei einer Anwendung in der Praxis ungenau ist, wird das OTA-Zugriffsberechtigungssystem durch den SOC irregeführt und bestimmt, dass OTA zugelassen wird. Dieser Fall kann auch eintreten, wenn der Sensor-SOC genau ist. Beispielsweise kann sich der SOC auf einem relativ hohen Niveau befinden, das über dem OTA-Zugriffsberechtigungsschwellenwert liegt, die tatsächliche Alterung der Batterie jedoch kritisch sein, was zu einem Anstieg des Innenwiderstands der Batterie führt. Bei gleichem Stromverbrauchsniveau des Gesamtfahrzeugs erhöht sich daher mit ansteigendem Innenwiderstand auch der Spannungsabfall der Batterie, und der Spannungsabfall des Stromversorgungsnetzes des Gesamtfahrzeugs führt dazu, dass das Fahrzeug nach Abschluss von OTA nicht gestartet werden kann oder OTA sogar fehlschlägt.
INHALT DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

(Schritt A) Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators; (Schritt B) Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators; (Schritt C) Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; (Schritt D) Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und (Schritt E) Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird.

Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung kann das Verfahren ferner Folgendes umfassen: Überwachen des Online-Flashen-Vorgangs und erneutes Ausführen der Schritte A bis D, nachdem das Online-Flashen als zulässig bewertet wurde; und Bestimmen, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, dass der Online-Flashen-Vorgang fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung sind in dem Verfahren die Echtzeitsignale des Akkumulators die Spannung, der Strom und die Temperatur des Akkumulators, die in Echtzeit von Akkumulatorsensoren erfasst werden.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung liegt in dem Verfahren die Abtastfrequenz der Akkumulatorsensoren bei 1.000 Hz oder höher.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung umfasst in dem Verfahren der Alterungszustand des Akkumulators den Innenwiderstand des Akkumulators, welchen die Akkumulatorsensoren durch Selbstlernen bestimmen.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung umfasst in dem Verfahren das Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs, Folgendes: Berechnen des Spannungsabfalls unter Last U1; Berechnen des Polarisationsspannungabfalls U2; Berechnen des dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechenden Spannungsabfalls U3; Berechnen des beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4; Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts U_peak nach dem Online-Flashen, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuereinrichtung zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs bereitgestellt, wobei die Einrichtung Folgendes umfasst: eine erste Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators; eine zweite Empfangsvorrichtung zum Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators; eine dritte Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; eine Vorhersagevorrichtung zum Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und eine Bewertungsvorrichtung zum Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung kann die Einrichtung ferner Folgendes umfassen: Überwachungsvorrichtung zum Überwachen des Online-Flashen-Vorgangs und erneuten Ausführen der oben beschriebenen Aktionen der ersten Empfangsvorrichtung, zweiten Empfangsvorrichtung, dritten Empfangsvorrichtung und Vorhersagevorrichtung; und Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, dass der Online-Flashen-Vorgang fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung sind in der Einrichtung die Echtzeitsignale des Akkumulators die Spannung, der Strom und die Temperatur des Akkumulators, die in Echtzeit von Akkumulatorsensoren erfasst werden.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung liegt in der Einrichtung die Abtastfrequenz der Akkumulatorsensoren bei 1.000 Hz oder höher.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung umfasst in der Einrichtung der Alterungszustand des Akkumulators den Innenwiderstand des Akkumulators, welchen die Akkumulatorsensoren durch Selbstlernen bestimmen.
Als Ergänzung oder Alternative zu der oben beschriebenen Lösung umfasst in der Einrichtung die Vorhersagevorrichtung Folgendes: eine erste Berechnungseinheit zum Berechnen des Spannungsabfalls unter Last U1; eine zweite Berechnungseinheit zum Berechnen des Polarisationsspannungabfalls U2; eine dritte Berechnungseinheit zum Berechnen des dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechenden Spannungsabfalls U3; eine vierte Berechnungseinheit zum Berechnen des beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4; eine fünfte Berechnungseinheit zum Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts U_peak nach dem Online-Flashen, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerspeichermedium bereitgestellt, das einen Befehl umfasst, der bei dessen Ausführen das obige Verfahren durchführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das ein Computerprogramm umfasst, das bei dessen Ausführen durch einen Prozessor das obige Verfahren umsetzt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektronisches Steuergerät ECU bereitgestellt, wobei das elektronische Steuergerät ECU die oben beschriebene Einrichtung umfasst.
Die Steuerlösungen zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen zum Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs, und Bewerten gemäß diesem niedrigsten Spannungspunkt, ob ein Online-Flashen zugelassen wird. Diese Lösungen können die Akkumulatorspannung genau vorhersagen, um die Randbedingungen für die OTA-Zugriffsberechtigung auf das Gesamtfahrzeug zu bestimmen, systematisch bewerten, ob die Akkumulatorleistung einen Abschluss von OTA unterstützen kann, und sicherstellen, dass das Fahrzeug seine Startfähigkeit beibehält, wodurch Situationen auf dem derzeitigen Stand der Technik, wie eine fehlende Startfähigkeit des Fahrzeugs nach Abschluss von OTA oder ein Fehlschlagen von OTA, vermieden werden können.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die folgende detaillierte Beschreibung anhand der Figuren macht die oben genannten und weitere Zwecke sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung vollständiger und klarer, wobei dieselben oder ähnliche Elemente durch dieselben Bezugszeichen dargestellt werden. Darin zeigt

1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Steuerverfahrens zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Strukturansicht einer Steuervorrichtung zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ein Datenerfassungsbeispiel für Akkumulatorsensoren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 ein schematisches Ablaufdiagramm für das Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird, unter Bezugnahme auf die Figuren, die automatische Notbremslösung nach beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Steuerverfahrens 1000 zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Steuerverfahren 1000 zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs die folgenden Schritte:

in Schritt S110 das Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators;
in Schritt S120 das Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators;
in Schritt S130 das Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs;
in Schritt S140 das Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und
in Schritt S150 Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird.

Im Kontext der vorliegenden Erfindung bedeutet „OTA“ ausgeschrieben „Over-The-Air“, d. h. die Technik des Herunterladens durch die Luft, auch bezeichnet als Online(-Upgrade)-Flashen oder Remote-Upgrade. Diese Technik fand anfangs breite Anwendung in der Mobiltelefonbranche und setzte dem umständlichen Vorgang beim Software-Upgrade von Mobiltelefonen durch Verbinden mit einem Rechner, Herunterladen der Software sowie anschließendes Installieren und Aktualisieren ein Ende. In den letzten Jahren ist im Zuge der kontinuierlichen Entwicklung der Netzwerktechnik von Kraftfahrzeugen auch Kraftfahrzeug-OTA ein Schlagwort in der Branche geworden. Remote-Upgrades von Kraftfahrzeugen mittels der OTA-Technik können nicht nur die Endgerätefunktionen und -dienste von Fahrzeugen kontinuierlich verbessern, um dem Fahrzeughalter ein noch bequemeres und smarteres Erlebnis bei der Fahrzeugnutzung zu bieten, sondern können auch dafür verwendet werden, Schwachpunkte schnell zu beheben und die Durchführung eines Rückrufs von Kraftfahrzeugen zu unterstützen. Die OTA-Technik wird derzeit bei Unternehmen nach und nach zu einer wichtigen Maßnahme zur Lösung von Problemen mit Soft- und Hardwaresystemen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Echtzeitsignale des Akkumulators die Echtzeitspannung, der Echtzeitstrom und die Temperatur des Akkumulators sein, die von den Akkumulatorsensoren in Echtzeit erfasst werden.
3 zeigt ein Datenerfassungsbeispiel für Akkumulatorsensoren. Wie in 3 gezeigt, sind die Akkumulatorsensoren 330 über eine eigene Polklemme 332 am Minuspol 320 des Akkumulators (z. B. am Minuspol eines 12-V-Bleisäureakkumulators) befestigt. Der Pluspol (nicht dargestellt) der Akkumulatorsensoren ist über einen Kabelbaum direkt mit dem Batteriepluspol 340 verbunden und mit den übrigen elektrischen Verbrauchern des Fahrzeugs parallelgeschaltet. Die negativen Stromkreise der übrigen elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs sind gebündelt (in 3 als 310 dargestellt) und über eine Gesamtfahrzeug-Masseleitung mit dem eigenen Minuspol-Gewindebolzen der Akkumulatorsensoren verbunden. Zwischen dem Minuspol-Gewindebolzen (nicht dargestellt) der Akkumulatorsensoren und der Polklemme 332 ist ein Präzisionswiderstand (Nebenschlusswiderstand) 331 angeordnet. Nachdem der Strom des Gesamtfahrzeugs durch diesen Widerstand geflossen ist, kehrt er zum Batterieminuspol zurück, wodurch ein Arbeitskreislauf gebildet wird.
Bei der Echtzeitspannungserfassung des Akkumulators werden die Akkumulatorsensoren 330 mit dem Akkumulatorpluspol 340 verbunden. Die Akkumulatorspannung durchläuft einen Analog-Digital-Umsetzschalter 334, und nach Ansteuerung durch eine Software wird der Akkumulatorpluspol 340 als Signaleingang ausgewählt. Das Spannungssignal wird in einen zweiten Analog-Digital-Umsetzer 336 eingegeben, um den Akkumulatorspannungswert zu berechnen.
Bei der Echtzeitstromerfassung des Akkumulators verbinden die Akkumulatorsensoren 330 einen ersten Analog-Digital-Umsetzer 335 über einen internen Kanal mit einem Nebenschlusswiderstand 331, um das Durchflussmengensignal zu erhalten und den Akkumulatorstromwert zu berechnen.
Bei der Akkumulatortemperaturerfassung schalten die Akkumulatorsensoren 330 über die am Akkumulatorminuspol 320 installierte Akkumulatorsensor-Polklemme 332 das Temperatursignal mit einem Temperatursensor 333 zusammen. Der Temperatursensor 333 schaltet das Temperatursimulationssignal mit dem Analog-Digital-Umsetzschalter 334 zusammen, und nach Ansteuerung durch die Software wird das Temperatursignal als Signaleingang ausgewählt, das Temperatursignal in den zweiten Analog-Digital-Umsetzer 336 eingegeben und der Akkumulatortemperaturwert berechnet.
In einer oder mehreren Ausführungsformen liegt die Abtastfrequenz (d. h. die Abtastfrequenz des ersten und des zweiten Analog-Digital-Umsetzers) der Akkumulatorsensoren bei 1.000 Hz oder höher. Auf diese Weise ist die Genauigkeit der ermittelten Echtzeitspannung, des Echtzeitstroms und der Temperatur noch höher.
In einer Ausführungsform wird der Alterungszustand des Akkumulators durch den Innenwiderstand des Akkumulators dargestellt. Je kritischer also der Alterungszustand des Akkumulators ist, desto höher ist sein Batterieinnenwiderstand. Der Innenwiderstand des Akkumulators kann durch ein Selbstlernen der Akkumulatorsensoren bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann der Innenwiderstandswert des Batteriewiderstandwerts bei Abschluss von OTA durch den durch tatsächliches Berechnen ermittelten aktuellen Batterieinnenwiderstand kombiniert mit der für OTA benötigten Ladung über eine Verhältniskurve (Anmerkung: die Kurve wird im Verlauf der Batteriealterung fortlaufend korrigiert) zwischen dem in den Akkumulatorsensoren bestehenden Innenwiderstand und der Strommenge bestimmt werden. Beispielsweise können der Strom und die Dauer von OTA von einem übergeordneten Knoten bereitgestellt werden und die benötigte Ladung aus diesen berechnet werden; anschließend kann über die Verhältniskurve von Innenwiderstand und Ladung der Batteriewiderstandswert bei Abschluss von OTA ermittelt werden.
In einer Ausführungsform können der Strom und die Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs von der Gesamtfahrzeugseite erfasst oder bestimmt werden. Beispielsweise kann für den durchschnittlichen Strom von OTA ein von dem Erstausrüster bereitgestellter Wert eingegeben werden.
In einer Ausführungsform umfasst der Schritt S140 Folgendes: Berechnen des Spannungsabfalls unter Last U1; Berechnen des Polarisationsspannungabfalls U2; Berechnen des dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechenden Spannungsabfalls U3; Berechnen des beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4; Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts U_peak nach dem Online-Flashen, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist.
Bezugnehmend auf 4 zeigt diese ein schematisches Ablaufdiagramm für das Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 4 beginnt in Schritt S410 der Ablauf des Vorhersagens des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen; anschließend wird in Schritt S420 der Spannungsabfall unter Last U1 berechnet, wobei der Spannungsabfall unter Last U1 mittels des durchschnittlichen Stroms von OTA I1 und des Akkumulatorinnenwiderstands R1 bestimmt wird, d. h. U1 = I1 * R1; anschließend wird in Schritt S430 der Polarisationsspannungabfall U2 berechnet, wobei der Polarisationsspannungabfall U2 anhand eines Kalibrierungsbatteriemodells, basierend auf der erfassten Akkumulatorechtzeitspannung, bestimmt wird; in Schritt S440 wird der dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechende Spannungsabfall U3 berechnet, wobei der dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen (d. h. dem OTA-Ladungsverbrauch) entsprechende Spannungsabfall anhand des durchschnittlichen OTA-Stroms und der durchschnittlichen OTA-Dauer bestimmt werden kann; in Schritt S450 wird der beim Starten des Fahrzeugs verursachte Spannungsabfall U4 berechnet, wobei der beim Starten des Fahrzeugs verursachte Spannungsabfall U4 anhand des erlernten Anlaufstroms Ipeak und des Akkumulatorinnenwiderstands R1 nach OTA bestimmt wird. Anschließend wird in Schritt S460 der niedrigste Spannungspunkt U_peak nach dem Online-Flashen berechnet, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist. Schließlich wird in Schritt S470 der gesamte Ablauf abgeschlossen.
In einer Ausführungsform umfasst Schritt S150 Folgendes: Nach dem Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts kann abhängig davon, ob der niedrigste Spannungspunkt einen vorab festgelegten Schwellenwert überschreitet, bewertet werden, ob ein Online-Flashen zugelassen wird. Wenn der niedrigste Spannungspunkt beispielsweise größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wird bewertet, dass ein Online-Flashen zugelassen wird, andernfalls wird bewertet, dass ein Aufruf von OTA nicht zugelassen wird, und es werden konkrete Engpassinformationen zur Batterie bereitgestellt. Die oben beschriebenen Ausführungsformen können ein genaues Verfahren zum Vorhersagen der Akkumulatorspannung bereitstellen, um die Randbedingungen für die OTA-Zugriffsberechtigung des Gesamtfahrzeugs zu bestimmen.
Auch wenn dies in 1 nicht dargestellt ist, umfasst das Verfahren 1000 in einer Ausführungsform ferner Folgendes: Überwachen des Online-Flashen-Vorgangs und erneutes Ausführen der Schritte 110 bis 140, nachdem das Online-Flashen als zulässig bewertet wurde; und Bestimmen, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, dass der Online-Flashen-Vorgang fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen. Wenn also bewertet wird, dass ein Aufrufen von OTA zugelassen wird, so wird der gesamte OTA-Prozess überwacht und der Batteriezustand wird vorhergesagt. Aus Sicht der Stromversorgung wird bewertet, ob OTA fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen; wenn bewertet wird, dass ein Aufrufen von OTA nicht zugelassen wird, so werden konkrete Engpassinformationen der Batterie bereitgestellt.
Außerdem ist es für Fachleute auf dem Gebiet leicht zu verstehen, dass das in einem oder mehreren der oben genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Steuerverfahren zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs durch ein Computerprogramm verwirklicht werden kann. Beispielsweise ist das Computerprogramm in einem Computerprogrammprodukt enthalten, und beim Ausführen des Computerprogramms durch einen Prozessor wird das Steuerverfahren zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwirklicht. Wenn ferner beispielsweise ein Computerspeichermedium (z. B. ein USB-Laufwerk), in dem das Computerprogramm gespeichert ist, mit einem Computer verbunden ist, kann durch Ausführen des Computerprogramms das Steuerverfahren zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Bezugnehmend auf 2 zeigt 2 eine schematische Strukturansicht einer Steuereinrichtung 2000 zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Steuereinrichtung 2000 zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs Folgendes: eine erste Empfangsvorrichtung 210, eine zweite Empfangsvorrichtung 220, eine dritte Empfangsvorrichtung 230, eine Vorhersagevorrichtung 240 und eine Bewertungsvorrichtung 250. Dabei dient die erste Empfangsvorrichtung 210 zum Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators; die zweite Empfangsvorrichtung 220 dient zum Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators; die dritte Empfangsvorrichtung 230 dient zum Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; die Vorhersagevorrichtung 240 dient zum Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und die Bewertungsvorrichtung 250 dient zum Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung bedeutet „OTA“ ausgeschrieben „Over-The-Air“, d. h. die Technik des Herunterladens über die Luft, auch bezeichnet als Online(-Upgrade)-Flashen oder Remote-Upgrade. Diese Technik fand anfangs breite Anwendung in der Mobiltelefonbranche und setzte dem umständlichen Vorgang beim Software-Upgrade von Mobiltelefonen durch Verbinden mit einem Rechner, Herunterladen der Software sowie anschließendes Installieren und Aktualisieren ein Ende. In den letzten Jahren ist im Zuge der kontinuierlichen Entwicklung der Netzwerktechnik von Kraftfahrzeugen auch Kraftfahrzeug-OTA ein Schlagwort in der Branche geworden. Remote-Upgrades von Kraftfahrzeugen mittels der OTA-Technik können nicht nur die Endgerätefunktionen und - dienste von Fahrzeugen kontinuierlich verbessern, um dem Fahrzeughalter ein noch bequemeres und smarteres Erlebnis bei der Fahrzeugnutzung zu bieten, sondern können auch dafür verwendet werden, Schwachpunkte schnell zu beheben und die Durchführung eines Rückrufs von Kraftfahrzeugen zu unterstützen. Die OTA-Technik wird derzeit bei Unternehmen nach und nach zu einer wichtigen Maßnahme zur Lösung von Problemen mit Soft- und Hardwaresystemen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Echtzeitsignale des Akkumulators die Echtzeitspannung, der Echtzeitstrom und die Temperatur des Akkumulators sein, die von den Akkumulatorsensoren in Echtzeit erfasst werden. In einer oder mehreren Ausführungsformen liegt die Abtastfrequenz der Akkumulatorsensoren bei 1.000 Hz oder höher. Auf diese Weise ist die Genauigkeit der ermittelten Echtzeitspannung, des Echtzeitstroms und der Temperatur noch höher.
In einer Ausführungsform wird der Alterungszustand des Akkumulators durch den Innenwiderstand des Akkumulators dargestellt. Je kritischer also der Alterungszustand des Akkumulators ist, desto höher ist sein Batterieinnenwiderstand. Der Innenwiderstand des Akkumulators kann durch ein Selbstlernen der Akkumulatorsensoren bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann der Innenwiderstandswert des Batteriewiderstandwerts bei Abschluss von OTA durch den durch tatsächliches Berechnen ermittelten aktuellen Batterieinnenwiderstand kombiniert mit der für OTA benötigten Ladung über eine Verhältniskurve (Anmerkung: die Kurve wird im Verlauf der Batteriealterung fortlaufend korrigiert) zwischen dem in den Akkumulatorsensoren bestehenden Innenwiderstand und der Strommenge bestimmt werden. Beispielsweise können der Strom und die Dauer von OTA von einem übergeordneten Knoten bereitgestellt werden und die benötigte Ladung aus diesen berechnet werden; anschließend kann über die Verhältniskurve von Innenwiderstand und Ladung der Batteriewiderstandswert bei Abschluss von OTA ermittelt werden.
In einer Ausführungsform können der Strom und die Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs von der Gesamtfahrzeugseite erfasst oder bestimmt werden. Beispielsweise kann für den durchschnittlichen Strom von OTA ein von dem Erstausrüster bereitgestellter Wert eingegeben werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorhersagevorrichtung 240 Folgendes: eine erste Berechnungseinheit zum Berechnen des Spannungsabfalls unter Last U1; eine zweite Berechnungseinheit zum Berechnen des Polarisationsspannungabfalls U2; eine dritte Berechnungseinheit zum Berechnen des dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechenden Spannungsabfalls U3; eine vierte Berechnungseinheit zum Berechnen des beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4; eine fünfte Berechnungseinheit zum Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts U_peak nach dem Online-Flashen, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist.
Es ist verständlich, dass ein erfolgreicher Abschluss von OTA nicht nur von einem Abschluss von OTA abhängig ist, sondern dass nach dem Abschluss von OTA ferner gewährleistet sein muss, dass der Motor eines kraftstoffbetriebenen Fahrzeugs ordnungsgemäß gestartet werden kann; und dass bei einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug das Antriebsaggregatrelais ordnungsgemäß aktiviert werden kann. Dies ist davon abhängig, ob die Spannung nach dem Ausführen von OTA, die durch die Akkumulatorsensoren vorhergesagt wird, genau ist.
Daher ist in einer Ausführungsform die Vorhersagevorrichtung 240 so eingerichtet, dass sie auf den von den Akkumulatorsensoren erfassten Spannungs-, Strom- und Temperatursignalen basiert; sowie auf dem durch die Akkumulatorsensoren selbstgelernten Alterungszustand des Akkumulators; sowie auf Strom und Zeit von einmaligem OTA des Gesamtfahrzeugs, den niedrigsten Spannungspunkt nach OTA vorhersagt, um zu bewerten, ob im aktuellen Batteriezustand das Durchführen von OTA zugelassen wird.
Im OTA-Prozess treten ein durch Laststrom verursachter Spannungsabfall U1, ein durch den Polarisationseffekt verursachter Spannungsabfall U2, ein durch Ladungsabfall verursachter Spannungsabfall U3 und ein Spannungsabfall beim Starten des Fahrzeugs U4 auf.
In einer Ausführungsform ist die erste Berechnungseinheit so eingerichtet, dass sie den Spannungsabfall unter Last U1 berechnet. Für den durchschnittlichen Strom I1 von OTA wird ein von dem Erstausrüster bereitgestellter Wert eingegeben. R1 ist der Batterieinnenwiderstand bei Abschluss von OTA. Dieser Innenwiderstandswert wird durch den durch tatsächliches Berechnen ermittelten aktuellen Batterieinnenwiderstand kombiniert mit der für OTA benötigten Ladung über eine Verhältniskurve zwischen dem Innenwiderstand und der Ladung, die in den Akkumulatorsensoren bestehen, bestimmt, wobei die Kurve im Verlauf der Batteriealterung fortlaufend korrigiert wird. Der Strom und die Dauer von OTA wurden bereits von einem übergeordneten Knoten bereitgestellt und die benötigte Ladung wird aus diesen berechnet. Über die Verhältniskurve von Innenwiderstand und Ladung wird der Batteriewiderstandswert R1 bei Abschluss von OTA ermittelt, wobei U1 = I1 * R1 ist.
In einer Ausführungsform ist die zweite Berechnungseinheit so eingerichtet, dass sie den Polarisationsspannungabfall U2 berechnet. Im gesamten OTA-Prozess wird der Batteriepolarisationseffekt mit relativ stabilem Entladestatus mittels eines Kalibrierungsbatteriemodells anhand der aktuellen Echtzeitspannung und des aktuellen Echtzeitlaststroms hochgerechnet. Den aktuellen Echtzeitspannungswert können die Akkumulatorsensoren tatsächlich erfassen; für den Strom während des OTA-Prozesses wird ein von dem Erstausrüster bereitgestellter Wert eingegeben, wodurch der Polarisationsspannungabfall U2 genauer hochgerechnet werden kann.
In einer Ausführungsform ist die dritte Berechnungseinheit so eingerichtet, dass sie den durch Ladungsabfall verursachten Spannungsabfall U3 berechnet. Im gesamten OTA-Prozess stehen der benötigte Strom und die benötigte Dauer fest. Aus diesen kann die durch OTA verbrauchte Ladung berechnet werden. Kombiniert mit der Verhältniskurve aus Spannung und Innenwiderstand, die in den Akkumulatorsensoren vorhanden sind, und der bereits bekannten verbrauchten Ladung kann der Spannungsabfall über eine Nachschlagetabelle ermittelt werden.
In einer Ausführungsform ist die vierte Berechnungseinheit so eingerichtet, dass sie den beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4 berechnet. In einer Ausführungsform haben die Akkumulatorsensoren bei vorherigen Startvorgängen des Fahrzeugs die Starteigenschaften des Fahrzeugs, einschließlich des Stroms beim Starten eines kraftstoffbetriebenen Fahrzeugs oder des Stroms Ipeak beim Aktivieren des Relais eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, erlernt. Daher kann die vierte Berechnungseinheit so eingerichtet sein, dass sie U4 aus Ipeak und R1 ermittelt, d. h. U4 = Ipeak * R1.
Schließlich ist die fünfte Berechnungseinheit so eingerichtet, dass sie anhand der folgenden Formel den niedrigsten Spannungspunkt nach OTA ermittelt: $Upeak = Ubatt - U1 - U 2 - U 3 - U 4.$
Der übergeordnete Knoten des Fahrzeugs bewertet mittels eines Vergleichs zwischen Upeak und einem Schwellenwert, ob dieses Mal der OTA-Vorgang ausgeführt werden kann.
Außerdem kann die oben genannte Einrichtung 2000, obwohl sie in 2 dargestellt ist, ferner Folgendes umfassen: Überwachungsvorrichtung zum Überwachen des Online-Flashen-Vorgangs und erneuten Ausführen der oben beschriebenen Aktionen der ersten Empfangsvorrichtung, zweiten Empfangsvorrichtung, dritten Empfangsvorrichtung und Vorhersagevorrichtung; und Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, dass der Online-Flashen-Vorgang fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen.
Im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik, bei der, bevor das Fahrzeug OTA ausführen soll, der SOC-Zustand des Akkumulators über Akkumulatorsensoren ermittelt wird und das SOC-Signal als Zugriffsberechtigungsbedingung für das Ausführen von OTA des Fahrzeugs behandelt wird, stellen das Steuerverfahren und die Einrichtung zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein neues, noch zuverlässigeres Verfahren bereit: d. h. es wird anhand der durch Akkumulatorsensoren vorhergesagten Batteriespannung Upeak nach Ausführen von OTA die Zugriffsberechtigungsbedingung zum Ausführen von OTA des Fahrzeugs bewertet.
Außerdem kann die oben beschriebene Steuereinrichtung 2000 zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs in ein elektronisches Steuergerät ECU beliebigen Typs und in ein Fahrzeug integriert sein, womit hier keine Einschränkung erfolgen soll.
Zusammenfassend dienen die Steuerlösungen zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs, und Bewerten gemäß diesem niedrigsten Spannungspunkt, ob ein Online-Flashen zugelassen wird. Diese Lösungen können die Akkumulatorspannung genau vorhersagen, um die Randbedingungen für die OTA-Zugriffsberechtigung auf das Gesamtfahrzeug zu bestimmen, systematisch zu bewerten, ob die Akkumulatorleistung einen Abschluss von OTA unterstützen kann, und sicherzustellen, dass das Fahrzeug seine Startfähigkeit beibehält, wodurch Situationen auf dem derzeitigen Stand der Technik, wie eine fehlende Startfähigkeit des Fahrzeugs nach Abschluss von OTA oder ein Fehlschlagen von OTA, vermieden werden können.
Obwohl die obige Beschreibung nur einige der Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, sollten gewöhnliche Fachleute auf diesem Gebiet verstehen, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen Formen bereitgestellt werden kann, ohne von ihrem Gegenstand und Umfang abzuweichen. Daher sollen die gezeigten Beispiele und Ausführungsformen als schematisch, aber nicht einschränkend angesehen werden. Die Erfindung kann verschiedene Modifikationen und Substitutionen umfassen, ohne von dem durch die beigefügten Ansprüche definierten Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Steuerverfahren zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Schritt A: Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators; Schritt B: Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators; Schritt C: Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; Schritt D: Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und Schritt E: Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Überwachen des Online-Flashen-Vorgangs und erneutes Ausführen der Schritte A bis D, nachdem das Online-Flashen als zulässig bewertet wurde; und Bestimmen, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, dass der Online-Flashen-Vorgang fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Echtzeitsignale des Akkumulators die Spannung, der Strom und die Temperatur des Akkumulators sind, die in Echtzeit von Akkumulatorsensoren erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Abtastfrequenz der Akkumulatorsensoren bei 1.000 Hz oder höher liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Alterungszustand des Akkumulators den Innenwiderstand des Akkumulators umfasst, welchen die Akkumulatorsensoren durch Selbstlernen bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs, Folgendes umfasst: Berechnen des Spannungsabfalls unter Last U1; Berechnen des Polarisationsspannungabfalls U2; Berechnen des dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechenden Spannungsabfalls U3; Berechnen des beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4; Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts U_peak nach dem Online-Flashen, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist.
Steuereinrichtung zum Online-Flashen eines Gesamtfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Folgendes umfasst: erste Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Echtzeitsignalen eines Akkumulators; zweite Empfangsvorrichtung zum Empfangen des Alterungszustands des Akkumulators; dritte Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Strom und Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; Vorhersagevorrichtung zum Vorhersagen des niedrigsten Spannungspunkts nach dem Online-Flashen, basierend auf den Echtzeitsignalen und dem Alterungszustand des Akkumulators sowie dem Strom und der Zeit des einmaligen Online-Flashens OTA des Gesamtfahrzeugs; und Bewertungsvorrichtung zum Bewerten, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, ob das Online-Flashen zugelassen wird.
Einrichtung nach Anspruch 7, die ferner Folgendes umfasst: Überwachungsvorrichtung zum Überwachen des Online-Flashen-Vorgangs und erneuten Ausführen der oben beschriebenen Aktionen der ersten Empfangsvorrichtung, zweiten Empfangsvorrichtung, dritten Empfangsvorrichtung und Vorhersagevorrichtung, nachdem das Online-Flashen als zulässig bewertet wurde; und Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, basierend auf dem niedrigsten Spannungspunkt, dass der Online-Flashen-Vorgang fortgesetzt wird oder unterbrochen werden muss, um ein Rücksetzen durchzuführen.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die Echtzeitsignale des Akkumulators die Spannung, der Strom und die Temperatur des Akkumulators sind, die in Echtzeit von Akkumulatorsensoren erfasst werden.
Einrichtung nach Anspruch 9, wobei die Abtastfrequenz der Akkumulatorsensoren bei 1.000 Hz oder höher liegt.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei der Alterungszustand des Akkumulators den Innenwiderstand des Akkumulators umfasst, welchen die Akkumulatorsensoren durch Selbstlernen bestimmen.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vorhersagevorrichtung Folgendes umfasst: erste Berechnungseinheit zum Berechnen des Spannungsabfalls unter Last U1; zweite Berechnungseinheit zum Berechnen des Polarisationsspannungabfalls U2; dritte Berechnungseinheit zum Berechnen des dem Ladungsverbrauch beim Online-Flashen entsprechenden Spannungsabfalls U3; vierte Berechnungseinheit zum Berechnen des beim Starten des Fahrzeugs verursachten Spannungsabfalls U4; fünfte Berechnungseinheit zum Berechnen des niedrigsten Spannungspunkts U_peak nach dem Online-Flashen, wobei U_peak = U_battery - U1 - U2 - U3 - U4 ist und U_battery die Spannung des Akkumulators ist.
Computerspeichermedium, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium Befehle umfasst und die Befehle bei ihrem Ausführen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführen.
Computerprogrammprodukt, das ein Computerprogramm umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführt, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird.
Elektronisches Steuergerät ECU, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät ECU eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 umfasst.