DE19516481B4

DE19516481B4 - Einrichtung zum Erfassen, Speichern und Ausgeben von Daten eines Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19516481B4
Application number: DE19516481A
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Ing. Schleupen; Juergen Dipl.-Phys. Dr. Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-05-05
Filing date: 1995-05-05
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2015-05-06
Also published as: KR100413552B1; JPH08315202A; US5968101A; KR960042820A; DE19516481A1

Abstract

Einrichtung zum Erfassen, Speichern und Ausgeben von Daten eines Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, wobei neben der Betriebszeit des Steuergerätes auch weitere Daten erfasst und gespeichert werden, die Aussagen zur Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. zur künftigen Zuverlässigkeit des Steuergerätes geben können, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Daten wenigstens eine der Größen
– maximale Steuergeräte-Temperatur
– Dauer einer Steuergeräte-Temperatur oberhalb eines bestimmten Wertes,
– minimale Steuergeräte-Temperatur
– Dauer einer Steuergeräte-Temperatur unterhalb eines bestimmten Wertes,
– Maximal-Wert der Spannung auf der Versorgungsspannungs-Leitung
– Dauer des Anliegens einer Versorgungsspannung oberhalb eines bestimmten Wertes
– Dauer und Intensität von Störspannungen auf Steuergeräteleitungen,
sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Erfassen, Speichern und Ausgeben von Daten eines Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug.

Aus der DE 31 14 689 A1 ist eine Service-Intervall-Anzeigevorrichtung für Kraftmaschinen bekannt, die bei Erreichen eines Kenngrößen-Grenzwertes ein Signal liefert. Die Kenngröße ist von der Umdrehungs-Gesamtzahl einer Ausgangswelle oder eines anderen rotierenden Teils abhängig.

Aus der DE 85 04 729 U1 ist eine Überwachungs- und Kontrolleinrichtung für Schaltgeräte und Schaltgerätekombinationen bekannt. Dabei soll der augenblickliche Schaltgerätezustand bzw. Abnutzungsgrad während des Betriebes erkennbar sein. Dabei werden diejenigen Parameter berücksichtigt, die den tatsächlichen Abnutzungsgrad der Schaltgeräte beeinflussen. Dabei geht es insbesondere um die Diagnose von Verschleißereignissen wie Kontaktabbrand oder die Anzahl mechanischer Schaltspiele mittels Sensoren für die Kurzschluss- und Überlasterfassung. Auch die Temperatur der Schaltgerätestrombahn in Relation zum fließenden Strom kann überwacht werden. Die Sensoren sind im Schaltgerät oder in den Schaltgeräten einer Schaltgerätekombination an Verschleißstellen und an verschleißrelevanten Messorten angeordnet.

Aus der DE 43 05 172 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines sicherheitsrelevanten Elementes eines Kraftfahrzeuges bekannt. Dazu ist ein Rechner vorgesehen, der ein eine Belastung des sicherheitsrelevanten Elementes angebendes Sensorsignal fortlaufend, insbesondere auch während Unterbrechungen des Fahrzeugsbetriebs empfängt und aus dem zeitlichen Verlauf des Messsignals fortlaufend eine belastungsabhängige Alterung des Elementes ermittelt, wobei die ermittelte Alterung mit einer vorgegebenen Le bensdauergrenze des Elementes verglichen und spätestens bei Erreichen der Lebensdauergrenze z. B. ein Warnsignal ausgegeben wird. Das sicherheitsrelevante Element ist dabei beispielsweise ein Fahrzeugmotor oder ein Airbag.

Aus der DE 41 07 207 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schutz und Führen von Elektromotoren, anderen elektrischen Betriebsmitteln oder Elektroanlagen nach Kriterien der Lebensdauer bekannt. Die Lebensdauer wird insbesondere durch die thermische Belastung bestimmt unter Nutzung von Modelleinrichtungen und/oder Temperatursensoren und einer Einrichtung zum Überwachen der Temperatur und Bilden von Parameterwerten über die verbrauchte Lebensdauer und zur Vorhersage der jeweils verbleibenden Lebensdauer. Dabei wird in definierten bzw. abhängig von der Betriebsweise des zu schützenden Motors bzw. Betriebsmittels bestimmbaren Zeitabschnitten ein dessen Lebensdauerverbrauch charakterisierender Messwert gebildet, durch Vergleich mit der abgelaufenen Betriebszeit der bisherige Lebensdauerverbrauch bestimmt und daraus werden wiederum Entscheidungen getroffen für den Motorschutz bzw. die Betriebsführung für den nächsten Zeitabschnitt auf Basis der die Motorlebensdauer bestimmenden und durch einen Messwert erfassten Parameter. Ein solcher Parameter ist beispielsweise die Temperatur der Wicklungen von Elektromotoren oder die Betriebstemperatur anderer elektrischer Betriebsmittel, wie z. B. Transformatoren oder elektrischer Verteilungsanlagen.

Die DE-C-36 09 428 offenbart "Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs auf Fehlerfreiheit". Dort geht es darum, Fehler sowohl bezüglich der Ein- und Ausgangssignale als auch der internen Signalverarbeitung eines Steuergerätes zu detektieren und zu speichern, sowie auf ein Anforderungssignal hin zur Ausgabe zu bringen. Im konkreten Fall wird der Speicher, in den mögliche Fehlersignale eingeschrieben werden, auf ein Anforderungssignal hin blockweise abgefragt und darüber hinaus ist bei der Ausgabe der Fehler eine Rangordnung in der Anzeige der Fehler vorgesehen.

Die DE-C-40 38 972 offenbart eine "Vorrichtung zur Berechnung eines Kraftfahrzeug-Wartungsintervalles". Dazu werden verschiedene Betriebswerte wie Startanzahl, Kurbelwellenumdrehungen, Fahr- und Standzeiten, Motortemperatur, Motoröldruck und dergleichen erfasst und daraus das Wartungsinter vall mittels eines Computers berechnet. Auf diese Weise ist es möglich, dem Fahrer ein an den konkreten Betriebsbedingungen des Fahrzeugs orientiertes Wartungsintervall anzugeben und ihm beim tatsächlichen Bedarf zu signalisieren, eine Wartung des Fahrzeuges vornehmen zu lassen.

Schließlich betrifft das US-Patent 4,939,652 einen "Trip Recorder", der es ermöglicht, Betriebsdaten dem Fahrer anzuzeigen, zu speichern und nachfolgend in einem "Off-Line-Computer" zu bearbeiten. Bei diesem Trip Recorder dürfte es sich um eine Art "black box" handeln, wie sie auch zur Datensicherung in Flugzeugen für den Fall eines Unfalls gegeben ist.

Steuergeräte von Kraftfahrzeugen stellen einen beachtlichen Kostenfaktor dar. Deshalb wurden schon verschiedentlich Anstrengungen unternommen, ihre Zuverlässigkeit zu erhöhen und ihre Ausfallwahrscheinlichkeit zu reduzieren. Der an sich raue Betrieb eines Kraftfahrzeuges hat jedoch zur Folge, dass mechanische, elektrische und thermische Einflüsse von außen ein gewisses Gefahrenpotential für ein Steuergerät darstellen. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zu schaffen, mit der Aussagen zur Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. zur künftigen Zuverlässigkeit eines Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug möglich sind.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruchs durch eine Einrichtung zum Erfassen, Speichern und Ausgeben von Daten eines Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, wobei neben der Betriebszeit des Steuergerätes auch weitere Daten erfasst und gespeichert werden, die Aussagen zur Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. zur künftigen Zuverlässigkeit des Steuergeräts geben können, wobei weitere Daten wenigstens eine der Größen

– maximale Steuergeräte-Temperatur
– Dauer einer Steuergeräte-Temperatur oberhalb eines bestimmten Wertes,
– minimale Steuergeräte-Temperatur
– Dauer einer Steuergeräte-Temperatur unterhalb eines bestimmten Wertes,
– Maximal-Wert der Spannung auf der Versorgungsspannungs-Leitung
– Dauer des Anliegens einer Versorgungsspannung oberhalb eines bestimmten Wertes,
– Dauer und Intensität von Störspannungen auf Steuergeräteleitungen,

sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Einrichtung Bestandteil des Steuergeräts des Kraftfahrzeugs.

Vorteile der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen, Speichern und Ausgeben von Daten eines Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug ist es möglich, wesentliche Daten der Lebensgeschichte eines Steuergerätes zu erfassen, zu speichern und bei Bedarf auszugeben und somit zum Beispiel bei der Beurteilung eines gebrauchten Steuergerätes bezüglich Ausfallwahrscheinlichkeit und Zuverlässigkeit Anhaltspunkte geben zu können.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben und erläutert. Es zeigen 1 bzw. 2 je ein Beispiel für ein Flussdiagramm zur Messung der Betriebszeit bzw. der Maximaltemperatur des Steuergerätes.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Ausführungsbeispiele betreffen Programmroutinen im Zusammenhang mit Motorsteuergeräten. Derartige Motorsteuergeräte gehören seit langem zum Stand der Technik, wobei auch die Speicherung von Betriebsdaten vorgesehen ist. Im Rahmen der Erfindung wird neben der Messung der als maßgeblich für die Zuverlässigkeit des Steuergerätes angesehenen bisherigen Betriebszeit wenigstens eine weitere Größe erfasst. Dabei ist in der nachfolgend beschriebenen 1 die Messung der Betriebszeit behandelt und in 2 die Messung der Maximaltemperatur eines Steuergerätes. Es sei betont, dass diese zwei Betriebsgrößen stellvertretend für weitere mögliche Größen stehen, die einen Einfluss auf die Zuverlässigkeit des Steuergerätes haben.
In 1 ist mit 10 das Ereignis der Zündschalterbetätigung dargestellt. Es folgt in Block 11 eine Initialisierung derart, dass die EEPROM-Zelle "Minutenzähler" gelesen und der Inhalt in einem RAM abgespeichert wird. Es folgt eine Abfrage 12 dahingehend, ob im konkreten Beispiel die Zeitdauer von einer Minute abgelaufen ist. Ist dies der Fall, dann wird der Minutenzähler im RAM inkrementiert (Block 13). Anschließend bzw. dann, wenn in der Abfrageeinheit 12 der Ablauf der einen Minute noch nicht festgestellt worden ist, geht der Signalpfad weiter zu einer Abfrageeinheit 14, mit der erfasst wird, ob der Zündschalter inzwischen ausgeschal tet worden ist. Wenn nein, startet der Durchlauf erneut mit der Abfrage, ob die Zeitdauer von einer Minute abgelaufen ist (Abfrageeinheit 12). Stellt jedoch die Abfrageeinheit 14 fest, daß die Zündung ausgeschaltet worden ist, erfolgt in Block 15 im Rahmen eines an sich bekannten Nachlaufes des Steuergerätes eine Abspeicherung des Inhalts des Minutenzählers (siehe Block 13) im EEPROM. Nach Ablauf dieser Abspeicherung folgt das Ende 16 dieses Programmdurchlaufs.
Der Gegenstand von 1 stellt somit eine Meßeinrichtung für die Betriebszeit des Steuergerätes dar, wobei das kleinste Meßintervall im konkreten Fall eine Minute dauert. Selbstverständlich läßt sich dieses Meßintervall an konkrete Bedürfnisse eines Einzelfalls anpassen.
2 zeigt ein Flußdiagramm zur programmtechnischen Erfassung der Maximaltemperatur, der das Steuergerät ausgesetzt gewesen ist. Dies hat sich deshalb als zweckmäßig herausgestellt, weil die Tatsache, daß ein Steuergerät einer hohen Temperatur ausgesetzt war, Rückschlüsse auf eine künftige Ausfallwahrscheinlichkeit geben kann.
Im Rahmen der Messung der Maximaltemperatur des Steuergerätes beginnt ein Unterprogramm wieder mit der Tatsache des Einschaltens der Zündung (10). Es folgt in Block 21 eine Initialisierung der Art, daß aus einer EEPROM-Zelle "Maximaltemperatur" der gespeicherte Wert in eine RAM-Zelle "Tmax" übernommen wird. Die meßtechnisch erfaßte momentane Temperatur des Steuergerätes wird im Programmblock 22 eingelesen. Es folgt eine Abfrageeinheit 23, in der ermittelt wird, ob die momentane Temperatur größer als die bereits abgespeicherte Maximaltemperatur Tmax ist. Ist dies der Fall, wird im nachfolgenden Block 24 die momentane Temperatur in der RAM-Speicherzelle "Tmax" abgespeichert. Anschließend, und auch dann, wenn die momentane Temperatur nicht größer war als die bereits abgespeicherte Maximaltemperartur Tmax, erfolgt wiederum eine Abfrage (Abfrageeinheit 25) zur Ermittlung der Stellung des Zündschalters. Solange der Zündschalter nicht ausgeschaltet ist, beginnt der Programmdurchlauf erneut mit Block 22 (momentane Temperatur einlesen). Andernfalls wird im Rahmen der Nachlaufphase 26 die in der RAM-Zelle "Tmax" gespeicherte Temperatur in den Dauerspeicher (EEPROM) übernommen und abgespeichert und der Programmdurchlauf in 27 beendet.
Mit dem in 2 dargestellten Flußdiagramm eines Unterprogrammes im Rahmen des Motorsteuergerätes ist es möglich, die Maximaltemperatur, der das Steuergerät in den bisherigen Betriebsphasen ausgesetzt war, zu erfassen und für Abfragen bereitzuhalten.
Anstelle der Messung der Maximaltemperatur des Steuergerätes oder ergänzend kann das Erfassen einer minimalen Steuergerätetemperatur treten, wobei dann in Block 23 von 2 nicht abgefragt wird, ob die momentane Temperatur größer als Tmax, sondern kleiner als Tmin ist.
Ferner ist möglich, mit einer Kombination der Programme von 1 und 2 die Dauer einer Steuergerätetemperatur oberhalb und/oder unterhalb eines bestimmten Wertes zu erfassen. Hierzu müßte dann nach Block 24 von 2 ein programmtechnischer Zeitzähler wie z.B. der aus 1 vorgesehen werden.
Ferner ist es mit einer einfachen Abwandlung des Flußdiagramms von 2 möglich, den Maximalwert der Spannung auf der Versorgungsspannungsleitung zu erfassen oder jedoch die Dauer des Anliegens einer Versorgungsspannung oberhalb eines bestimmten Wertes.
In entsprechender Weise kann die Dauer des Anliegens einer Versorgungsspannung oberhalb eines bestimmten wertes oder die Dauer und sowie die Intensität von Störspannungen auf Steuergeräteleitungen erfaßt werden.
Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist es, Daten von denjenigen Betriebsgrößen zu erfassen, die eine Auswirkung auf die Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. auf die künftige Zuverlässigkeit des Steuergerätes haben können.

Claims

Einrichtung zum Erfassen, Speichern und Ausgeben von Daten eines Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, wobei neben der Betriebszeit des Steuergerätes auch weitere Daten erfasst und gespeichert werden, die Aussagen zur Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. zur künftigen Zuverlässigkeit des Steuergerätes geben können, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Daten wenigstens eine der Größen – maximale Steuergeräte-Temperatur – Dauer einer Steuergeräte-Temperatur oberhalb eines bestimmten Wertes, – minimale Steuergeräte-Temperatur – Dauer einer Steuergeräte-Temperatur unterhalb eines bestimmten Wertes, – Maximal-Wert der Spannung auf der Versorgungsspannungs-Leitung – Dauer des Anliegens einer Versorgungsspannung oberhalb eines bestimmten Wertes – Dauer und Intensität von Störspannungen auf Steuergeräteleitungen, sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bestandteil des Steuergerätes des Kraftfahrzeuges ist.