DE19546815A1 - Steuersystem mit Datenspeicherung - Google Patents

Steuersystem mit Datenspeicherung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Steuersystemes gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Aus der DE-OS 35 06 118 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Datenverarbeitungsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem mehrere Steuereinheiten (Stationen) über eine Datenübertragungsleitung (Bus) Daten austauschen, wobei wenigstens eine Steuereinheit Betriebsparameter erfaßt und zu Steuerparametern verarbeitet und diese Betriebsparameter und/oder Steuerparameter zumindest teilweise an weitere Steuereinheiten über die Datenübertragungsleitung übermittelt werden und umgekehrt. Diese Datenübertragung zwischen den Steuereinheiten funktioniert an für sich zufriedenstellend. Es werden auch Fehler bei der Datenübertragung erkannt, wobei sich die Fehlererkennung jedoch lediglich auf die Datenübertragung an sich bezieht (so dient beispielsweise das Ende einer Fehlermeldung zur zeitlichen Synchronisation aller angeschlossenen Steuereinheiten) und nicht auf den Inhalt der übertragenen Daten. Eine Überprüfung der Dateninhalte findet daher nicht statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Steuersystemes anzugeben und ein Steuersystem bereitzustellen, mit dem eine Überprüfung bzw. Auswertung von Parametern, Betriebsparametern bzw. Steuerparametern, insbesondere nach einem Störfall, durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß zumindest ein Teil der erfaßten und/oder der über die Datenübertragungsleitung übermittelten Betriebsparameter bzw. Steuerparameter sowie der weiteren Parameter für eine spätere Auswertung abgespeichert werden. Dies hat den Vorteil, daß zumindest ein Teil der angefallenen Daten oder alle angefallenen Daten (Parameter) für eine spätere Auswertung (Diagnose insbesondere des Steuersystemes) zur Verfügung stehen. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß mit der Auswertung das Betriebsverhalten und die daraus resultierenden Reaktionen innerhalb eines Zeitraumes vor der Auswertung analysiert werden können, wobei aus dieser Analyse auch Rückschlüsse über das Betriebsverhalten des Steuersystemes gezogen werden können. Dies ist dann beispielsweise der Fall, wenn das Steuersystem innerhalb eines zurückliegenden Zeitraumes fehlerhaft gearbeitet hat.
In Weiterbildung der Erfindung werden zumindest die Betriebsparameter bzw. Steuerparameter in einer Steuereinheit zwischengespeichert und sind über eine Schnittstelle auslesbar. Dies hat den Vorteil, daß die erfaßten und berechneten Parameter (Betriebsparameter und Steuerparameter) für die Auswertung in der Steuereinheit zwischengespeichert werden, wobei in der Regel in einer solchen Steuereinheit schon eine Speichermöglichkeit zur Verfügung steht. Auch verfügen in der Regel Steuereinheiten über Schnittstellen (Diagnoseschnittstellen), über die die abgespeicherten Daten ausgelesen werden können.
In einer alternativen Ausgestaltung dazu werden zumindest die Betriebsparameter bzw. Steuerparameter über die Datenübertragungsleitung einer Speichereinheit zugeführt, wobei die abgespeicherten Parameter aus der Speichereinheit für die spätere Auswertung ausgelesen werden können. Weist eine der Steuereinheiten keine Speichermöglichkeit auf, ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine (externe) Speichereinheit an die Datenübertragungsleitung während des Betriebes des Steuersystemes anzuschließen oder auch dauerhaft an der Datenübertragungsleitung anzuschließen, so daß eine weitere Möglichkeit der Datenspeicherung zur Verfügung steht. Bei der externen Speichereinheit kann es sich auch um den Speicher (Karte) eines Autoradios oder eines Auto-/Mobiltelefones handeln, der über den Bus angeschlossen ist. Die abgespeicherten bzw. die anfallenden Parameter können auch über Funk (z. B. Satellit) an eine Speichereinheit an einem beliebigen Ort übermittelt werden.
In Weiterbildung der Erfindung werden von allen zum Speichern zur Verfügung stehenden Parametern, Betriebsparametern bzw. Steuerparametern nur die für die spätere Auswertung erforderlichen Parameter, Betriebsparameter bzw. Steuerparameter abgespeichert. Dies hat den Vorteil, daß zum einen die zur Verfügung stehende Speicherkapazität effektiv ausgenutzt wird und zum anderen nur solche Daten herangezogen werden, mittels derer eine Aussage über den Betrieb des Steuersystemes innerhalb eines zurückliegenden Zeitraumes möglich ist oder aus denen ein fehlerhafter Betrieb des Steuersystemes ableitbar ist.
In Weiterbildung der Erfindung erfolgt die dauerhafte Speicherung von aktuellen und/oder von innerhalb eines zurückliegenden Zeitraumes angefallenen Parametern, Betriebsparametern bzw. Steuerparametern bei Überschreitung eines vorgebbaren Grenzwertes eines Parameters, eines Betriebsparameters und/oder eines Steuerparameters. Da nicht die Speicherung der anfallenden Daten über einen unendlichen Zeitraum von Interesse ist, werden lediglich Daten innerhalb eines vorgebbaren Zeitraumes erfaßt und bei Überschreitung eines vorgebbaren Grenzwertes dauerhaft abgespeichert. Es können auch noch Daten abgespeichert werden, die in einem vorgebbaren Zeitraum nach der Überschreitung des vorgebbaren Grenzwertes anfallen. Bei dem zurückliegenden Zeitraum kann es sich bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise um ein Inspektionsintervall handeln, wobei von einer Inspektion bis zur nächsten Daten über Betriebszustände gesammelt und gespeichert werden und nach Ablauf einer vorgebbaren Zeit bzw. beim Erreichen des nächsten Inspektionszeitpunktes dauerhaft abgespeichert werden, wobei der vorgebbare Grenzwert beispielsweise eine Zeit oder bei einem Kraftfahrzeug ein bestimmter Kilometerstand ist. Nach Auswertung der abgespeicherten Daten werden diese gelöscht und die Speicherung kann für einen weiteren Zeitraum erfolgen. Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, das Betriebsverhalten eines Kraftfahrzeuges während eines kurzen zurückliegenden Zeitraumes (z. B. im Minutenbereich) zu erfassen, wobei dann erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß es sich bei den Parametern um Parameter eines Kraftfahrzeuges wie z. B. Geschwindigkeit, Verzögerung, Bremsbetätigung oder auch eine Blinklichtbetätigung handelt. In Ergänzung dazu oder alternativ kann es erfindungsgemäß vorgesehen werden, daß es sich bei den Betriebsparametern um Betriebsparameter einer Betriebsmaschine des Kraftfahrzeuges (wie z. B. eine Leistungsanforderung, eine Drosselklappenstellung, die Umgebungstemperatur sowie innere Parameter der Antriebsmaschine wie Druck oder Temperatur) handelt. Anhand dieser Daten kann dann, wenn der vorgebbare Grenzwert ein Signal eines Crashsensors ist, der einen Unfall des Kraftfahrzeuges erfaßt, das Betriebsverhalten des Kraftfahrzeuges innerhalb der letzten Minuten zur Rekonstruktion des Unfalles ausgewertet werden.
Alternativ dazu ist das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Prozeßleit- oder einer Prozeßregelanlage anwendbar, wobei auch dann, wenn es bei einem Herstellungsverfahren oder sonstigem Verfahren mit dieser Prozeßleit- oder der Prozeßregelanlage zu Fehlern oder Störungen gekommen ist, das Betriebsverhalten der Anlage innerhalb eines vorgebbaren zurückliegenden Zeitraumes rekonstruiert werden kann.
Als wesentlicher Erfindungsgedanke ist dabei zugrundegelegt, daß einige oder sämtliche von den Steuereinheiten erfaßten bzw. berechneten Parameter untereinander über die Datenübertragungsleitung ausgetauscht werden können, ohne daß die einzelnen Steuereinheiten Sensoren, die diese Parameter zusätzlich erfassen würden, aufweisen. Bei einem Steuersystem eines Kraftfahrzeuges wird beispielsweise ein Geschwindigkeitssignal von einer ABS-Steuereinheit erfaßt und über die Datenübertragungsleitung der Motor-Steuereinheit zugeführt und hier abgespeichert, so daß ein eigener Geschwindigkeitssensor für die Motor- Steuereinheit entfallen kann.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und ein Steuersystem insbesondere zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ist im folgenden erläutert und in den Figuren gezeigt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Steuersystemes,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Steuersystemes.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind eine Motor-Steuereinheit 1, eine ABS-Steuereinheit 2 sowie eine Cockpit-Steuereinheit 3 über einen Bus 4 (beispielsweise CAN-Bus) in einem Kraftfahrzeug verbunden. Die Motor-Steuereinheit übernimmt Steuer- und Regelungsfunktionen für die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges, während die ABS-Steuereinheit 2 in an sich bekannter Weise Bremsaufgaben übernimmt und das Blockieren der Räder des Kraftfahrzeuges verhindern soll. Bei der Cockpit-Steuereinheit 3 sind z. B. Anzeigeelemente wie Kühlmitteltemperatur, Geschwindigkeit und Drehzahl und Funktionen wie Betätigung des Blicklichtschalters oder Airbag- Steuerung zusammengefaßt.
Die beschriebenen Steuereinheiten sind vom Aufbau her und von ihrer Funktion her an sich bekannt, so daß im folgenden zur Verdeutlichung der Erfindung nur die wesentlichsten Komponenten angesprochen werden, wobei weitere für die Funktion erforderliche Komponenten vorhanden sein können.
Die Motor-Steuereinheit 1 weist einen Bus-Anschluß 1.1 auf, mit dem diese an den Bus 4 angeschlossen ist. Zur Erfassung einer Leistungsanforderung ist ein Pedalstellungsgeber 1.2 und zur Erfassung der eingestellten Leistung ein Drosselklappenstellungsgeber 1.3 vorgesehen. Zur Erfassung der Überschreitung des vorgebbaren Grenzwertes ist ein Crashsensor 1.4 vorgesehen, der beispielsweise eine besonders starke bzw. übermäßige Verzögerung des Kraftfahrzeuges detektiert. In der Motor-Steuereinheit 1 sind weiterhin eine anlegbare Datentabelle 1.5, eine Speichereinheit 1.6 sowie eine weitere Schnittstelle 1.7 vorhanden.
Auch die ABS-Steuereinheit 2 weist einen Bus-Anschluß 2.1 auf und darüber hinaus einen Bremslichtschalter 2.2 und einen Raddrehzahlsensor 2.3.
Daneben hat auch die Cockpit-Steuereinheit 3 einen Bus-Anschluß 3.1 sowie einen Blinklichtschalter 3.2.
Über den Bus 4 können nun die von den einzelnen Steuereinheiten aufgenommenen Größen wie beispielsweise Geschwindigkeit, Betätigung des Bremspedales sowie Betätigung des Blinklichtschalters über den Bus 4 der Motor-Steuereinheit 1 übermittelt werden, wobei die Motor-Steuereinheit 1 selber solche Größen wie Leistungsanforderung und eingestellte Leistung zur Verfügung stellt. Diese laufend erfaßten Größen werden in der Datentabelle 1.5 zeitabhängig einander zugeordnet und dann in der Speichereinheit 1.6 abgelegt. Eine beispielhafte Organisation der Datentabelle ist im folgenden gezeigt:
Diese Datentabelle speichert dann beispielsweise die wesentlichen Daten innerhalb eines bestimmten Zeitraumes (beispielsweise 3 Minuten) oder nach dem FiFo-Prinzip (First in, First out), wobei unter wesentlichen Daten solche zu verstehen sind, aus denen beispielsweise das Fahrverhalten und Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges rekonstruiert werden kann. Wird nun mittels des Crashsensors 1.4 ein Unfall (zum Zeitpunkt tn+2) festgestellt, werden zumindest die innerhalb des zurückliegenden Zeitraumes gespeicherten Daten dauerhaft abgespeichert und sind über die Schnittstelle 1.7 auslesbar. Denkbar ist auch, die abgespeicherten Daten über den Bus 4 auslesen zu können. Darüber hinaus ist es denkbar, daß über den Bus 4 auch weitere Daten zur Verfügung gestellt werden können. Dabei kann es sich beispielsweise um die Zeit, das Datum oder auch den Ort des Kraftfahrzeuges handeln, der von einer an dem Bus 4 angeschlossenen Satellitennavigationsanlage zur Verfügung gestellt wird. Es können auch für eine vorgebbare Zeit nach Feststellung des Unfalles Daten abgespeichert werden. Ebenso kann über die Schnittstelle 1.7 ein Signal (z. B. ein Notruf über Satellit oder Mobilfunk) abgegeben werden.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Steuersystemes, wobei die in Fig. 1 schon gezeigten und beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Steuereinheiten 1, 2 und 3 wiederum über ihre Bus-Anschlüsse an den Bus 4 angeschlossen, wobei zusätzlich ein Unfalldatenspeicher 5 an dem Bus 4 angeschlossen ist. Dieser Unfalldatenspeicher 5, der prinzipiell wie die in der Steuereinheit 1 integrierten Komponenten funktioniert, weist ebenfalls einen Bus-Anschluß 5.1, eine Datentabelle 5.2 und eine Speichereinheit 5.3 auf. Über eine Schnittstelle 5.4 oder über den Bus-Anschluß 5.1 und dem Bus 4 sind die in der Speichereinheit 5.3 abgelegten Daten nach der Überschreitung eines vorgebbaren Grenzwertes zu einem beliebigen Zeitpunkt auslesbar. Da diese gespeicherten Daten von Bedeutung sind, ist der Unfalldatenspeicher 5 entweder in einem crashgeschützten Gehäuse 5.5 angeordnet oder aber an einem unfallgeschützten Ort in einem Kraftfahrzeug, insbesondere im Innenraumbereich, angeordnet. So kann auch die Motor-Steuereinheit 1 in einem crashgeschützten Gehäuse oder die Datentabelle 1.5 und die Speichereinheit 1.6 in der Cockpit-Steuereinheit 3 angeordnet sein.

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben eines Steuersystemes, insbesondere eines Steuersystemes eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest zwei über eine Datenübertragungsleitung verbundene Steuereinheiten, wobei wenigstens eine Steuereinheit Betriebsparameter und/oder Parameter erfaßt und zu Steuerparametern verarbeitet und diese Parameter, Betriebsparameter und/oder Steuerparameter zumindest teilweise zwischen den Steuereinheiten über die Datenübertragungsleitung übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der erfaßten und/oder der über die Datenübertragungsleitung übermittelten Betriebsparameter bzw. Steuerparameter sowie die weiteren Parameter für eine spätere Auswertung abgespeichert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Betriebsparameter bzw. Steuerparameter in einer Steuereinheit zwischengespeichert werden und über eine Schnittstelle auslesbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Betriebsparameter bzw. Steuerparameter über die Datenübertragungsleitung einer Speichereinheit zugeführt werden, wobei die abgespeicherten Parameter aus der Speichereinheit für die spätere Auswertung ausgelesen werden können.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von allen zum Speichern zur Verfügung stehenden Parametern, Betriebsparametern bzw. Steuerparametern nur die für die spätere Auswertung erforderlichen Parameter, Betriebsparameter bzw. Steuerparameter abgespeichert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dauerhafte Speicherung von aktuellen und/oder von innerhalb eines zurückliegenden Zeitraumes angefallenen Parametern, Betriebsparametern bzw. Steuerparametern bei Überschreitung eines vorgebbaren Grenzwertes eines Parameters, eines Betriebsparameters und/oder eines Steuerparameters erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Parametern um Parameter eines Kraftfahrzeuges (wie z. B. Geschwindigkeit, Verzögerung, Bremsbetätigung, Blinklichtbetätigung) handelt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Betriebsparametern um Betriebsparameter einer Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges (wie z. B. Leistungsanforderung, Drosselklappenstellung, Umgebungstemperatur, innere Parameter der Antriebsmaschine wie Druck, Temperatur) handelt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einer Prozeßleit- oder einer Prozeßregelanlage anwendbar ist.
9. Steuersystem, insbesondere Steuersystem eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest zwei über eine Datenübertragungsleitung (Bus 4) verbundene Steuereinheiten (1, 2), wobei wenigstens eine Steuereinheit (1) Mittel zum Erfassen von Betriebsparametern und/oder Parametern und Mittel zur Verarbeitung dieser Betriebsparameter in Steuerparameter aufweist, wobei dann diese Betriebsparameter und/oder die Steuerparameter zumindest teilweise zwischen den Steuereinheiten (1, 2) über die Datenübertragungsleitung (Bus 4) übermittelt werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Steuereinheit (1) eine Speichereinheit (1.6) aufweist und/oder an der Datenübertragungsleitung (Bus 4) eine Speichereinheit (5.3) angeschlossen ist, in der zumindest ein Teil der erfaßten und/oder der über die Datenübertragungsleitung übermittelten Betriebsparameter bzw. Steuerparameter sowie die weiteren Parameter für eine spätere Auswertung abgespeichert werden.
10. Steuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (1.6, 5.3) an einem unfallgeschützten Ort in einem Kraftfahrzeug, insbesondere im Innenraumbereich, angeordnet ist und/oder in einem crashgeschützten Gehäuse (5.5) angeordnet ist.
11. Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (5.3) Bestandteil eines an sich bekannten Unfalldatenspeichers (5) ist.
12. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinheit eine Motor-Steuereinheit (1), die zweite Steuereinheit eine ABS-Steuereinheit (2) und die dritte Steuereinheit eine Cockpit-Steuereinheit (3) ist, wobei der Unfalldatenspeicher (5) in der Motor-Steuereinheit (1) integriert oder an der Datenübertragungsleitung (Bus 4) angeschlossen ist.
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