WO2021219276A1 - Verfahren, vorrichtung, computerprogramm und computerlesbares speichermedium zum erzeugen einer graphen-datenbank zur ermittlung eines zu überprüfenden bauteils eines mechatronischen systems - Google Patents

Verfahren, vorrichtung, computerprogramm und computerlesbares speichermedium zum erzeugen einer graphen-datenbank zur ermittlung eines zu überprüfenden bauteils eines mechatronischen systems Download PDF

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mechatronic system
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Melissa Gresser
Dominik Brehl
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station

Definitions

  • Method, device, computer program and computer-readable storage medium for generating a graph database for determining a component of a mechatronic system to be checked
  • a method for determining a component of a mechatronic system to be checked is specified.
  • a device, a computer program and a computer-readable storage medium are specified.
  • One problem to be solved consists in specifying a method in which a component of a mechatronic system to be checked is determined in a particularly simple and efficient manner. Furthermore, a device and a computer program are to be specified which can carry out such a method. In addition, a computer-readable storage medium with such a computer program is to be specified.
  • the mechatronic system is integrated into a vehicle, for example.
  • the vehicle is, for example, a motor vehicle, such as a passenger car, a truck, a transporter and / or a motorcycle.
  • the vehicle can be an aircraft or a watercraft.
  • the mechatronic system is designed, for example, to operate and / or control the vehicle.
  • the mechatronic system can be divided into a large number of subsystems. A large number of components are assigned to each subsystem, for example.
  • the mechatronic system thus comprises a coarse-grained level, which for example corresponds to the sub-systems, and a fine-grained level, which corresponds to the components.
  • the components of the mechatronic system usually communicate with one another. Many of these components are therefore interdependent. This means that, for example, an output signal from one of the components is used as the input signal from another component.
  • At least some of the components can be electrical components, such as actuators and / or sensors. It is also possible that at least some of the components are virtual components.
  • the virtual components are each a software application, for example.
  • a corresponding function can also be assigned to each of the components. If, for example, a component is defective, the defective component can have a malfunction. This malfunction can, for example, be stored as a measured variable of the mechatronic system.
  • the measured variable of the mechatronic system is, for example, on-board or off-board data and / or any type of prose nomenclature.
  • the measurand is mechatronic system representative of a fault memory entry and / or customer observation.
  • All components, functions, malfunctions and / or measured variables of the mechatronic system can be represented in the form of a graph, for example.
  • every component, every function, every malfunction and / or every measured variable of the mechatronic system is representative of a node in the graph.
  • a graph database with at least a first sub-level with first nodes, a second sub-level with second nodes, a third sub-level with third nodes and a fourth sub-level with fourth nodes is provided.
  • the graph database provided comprises a first main level and a second main level.
  • the first main level comprises the first sub-level and the second sub-level.
  • the second main level comprises the third sub-level and the fourth sub-level.
  • directly adjacent sub-planes are each connected to one another by first, second or third directed edges.
  • the first nodes and the second nodes are connected to the first directed edges. At least a subset of the first directed edges can be directed from the first subplane to the second subplane and the remaining subset of the first edges can be directed from the second subplane to the first subplane.
  • the directed second edges are directed, for example, from the second partial plane in the direction of the third partial plane.
  • the directed third edges are directed, for example, from the third sub-plane to the fourth sub-plane.
  • the second directed edges thus also connect the first main plane to the second main plane.
  • At least one of the fourth nodes is determined which is output as faulty when the mechatronic system is checked.
  • the check can take place in a workshop.
  • the directed edges are inverted. With such an inversion, a direction of the edges is reversed.
  • the subset of the first directed edges which are directed from the first sub-plane to the second sub-plane before the inversion is directed, for example, from the second sub-plane to the first sub-plane.
  • the remaining subset of the first edges is directed, for example, after the inversion from the second sub-plane to the first sub-plane.
  • the directed second edges are directed, for example, from the third partial plane in the direction of the second partial plane.
  • the third directed edges are directed, for example, from the fourth sub-plane to the third sub-plane.
  • At least one first node to be checked becomes the first Determined node which is representative of at least one component and / or at least one part of the mechatronic system, starting from the determined fourth node as a function of a range.
  • the determined fourth nodes are each an entry point for a query in the graph database.
  • a number of the ancestors of the respective nodes are considered via a "reverse" reachability analysis (English “backward reachability analysis”) and the specified range. The range can be selected depending on the attribution of the nodes and edges of the ancestors of the respective fourth node.
  • This set of ancestors indicates, for example, how error propagation is related. For example, an intersection of the ancestors of the first nodes represents the set of first nodes which are linked via causal relationships and thus confirm a potential relationship between the determined fourth node and the first node.
  • the fourth nodes must be differentiated in time in order to consider the possibility of several causes of errors.
  • a solution set of at least one first node is generated from this using logical operators.
  • the range is specified as a function of the edges.
  • a test plan can be automatically created, for example in workshops, depending on the fourth node, in particular the measured variable of the mechatronic system, ie which components are checked have to.
  • the determined fourth nodes, which are output as faulty when the mechatronic system is checked, are used as "entry points" in the graph in addition to the customer effects mentioned.
  • the method described here returns the first nodes of those components and / or parts whose failure
  • the set of the identified fourth nodes can then be output, so that a set of error candidates is effectively reduced and a test plan based thereon can be created.
  • the edges each include at least one attribute.
  • the attribute is, for example, a clear identification of the component, function, malfunction and / or measured variable of the mechatronic system assigned to the respective node.
  • the attributes of the knowledge can also include repair costs, repair time and / or replacement frequency.
  • the query according to the present method is therefore a dynamic output to first nodes to be checked, in particular components to be checked.
  • the output can include a recommendation for action in order to restrict first nodes to be checked efficiently, in particular components to be checked.
  • a particularly efficient test plan for a mechatronic system to be checked can thus be derived.
  • the second nodes are each representative of at least one function of a component assigned to the function and / or of a component assigned to the function.
  • at least one of the first nodes in the graph database is connected to at least one of the second nodes with one of the first directed edges.
  • the first directed edge is representative of an operative relationship between the first node and the second node.
  • the third nodes are each representative of at least one malfunction of a function assigned to the malfunction.
  • At least one of the second nodes in the graph database is connected to one of the third nodes with one of the second directed edges.
  • the second directed edge is representative of an operative relationship between the second node and the third node.
  • the fourth nodes are each representative of at least one measured variable of the mechatronic system of a malfunction assigned to the measured variable of the mechatronic system.
  • the measured variable of the mechatronic system is, for example, a fault memory entry and / or a diagnostic function.
  • the fault memory entry or the diagnostic function is, for example, a code number for identifying malfunctions, for example a Diagnostic Trouble Code (“DTC” for short), and / or at least a customer observation.
  • DTC Diagnostic Trouble Code
  • At least one of the third nodes in the graph database is connected to one of the fourth nodes with one of the third directed edges.
  • a device for generating a graph database for determining at least one defective component of a mechatronic system is specified.
  • the device is designed to carry out the method described here. All features of the embodiment disclosed in connection with the method are therefore also disclosed in connection with the device and vice versa.
  • a vehicle is specified that has the device described here.
  • the vehicle is in particular a motor vehicle.
  • a computer program comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method described here.
  • Figure 1 flow diagram of a method according to a
  • Figure 2 is a schematic representation of a device and a vehicle according to an embodiment
  • Figure 3 shows a graph database according to an embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a query of a graph database according to an exemplary embodiment.
  • a method step S1 is first carried out in which a graph database 1 with a first sub-level TI with first nodes Kl, a second sub-level T2 with second nodes K2, and a third sub-level with third nodes K3 and a fourth sub-level with fourth node K4 is provided.
  • directly adjacent sub-planes TI, T2, T3, T4 are each connected to one another by first, second or third directed edges El, E2, E3.
  • the first nodes K1 are each representative of at least one component 3 and / or at least one component 2 of a mechatronic system 4.
  • the second nodes K2 are each representative of at least one function of a component 3 assigned to the function and / or of one assigned to the function Component 2.
  • the third nodes K3 are each representative of at least one malfunction of a function assigned to the malfunction and the fourth nodes K4 are each representative of at least one measured variable of the mechatronic system of a malfunction assigned to the measured variable of the mechatronic system.
  • the measured variable of the mechatronic system is a fault memory entry, such as a DTC.
  • step S2 at least one of the fourth nodes K4 is determined, which is output as faulty when the mechatronic system 4 is checked.
  • step S3 the directed edges E1, E2, E3 are then inverted.
  • the inversion and an alignment of the edges E1, E2, E3 are explained in more detail in connection with FIG.
  • a method step S4 at least one first node K1 of the first node K1 to be checked is determined, which is representative of at least one component 3 and / or at least one component 2 of the mechatronic system 4.
  • This first node K1 to be checked is determined on the basis of the determined fourth node K4 as a function of a range.
  • the vehicle 6 according to the exemplary embodiment in FIG. 2 comprises a device 5.
  • the device 5 is designed to carry out the method described here.
  • the device 5 can be part of the vehicle 6.
  • the external device is not part of the vehicle 6 in this case. It is also possible for the device 5 to be part of the vehicle 6 and part of the external device.
  • the vehicle 6 is a motor vehicle.
  • the vehicle 6 also includes the mechatronic system 4, which has at least one component 3 and at least one component 2.
  • the graph database 1 comprises a first main level H1 and a second main level H2.
  • the first main level Hl further comprises a first sub-level TI and a second sub-level T2.
  • the first nodes Kl are located in the first sub-level TI.
  • the second nodes K2 are located in the second sub-level T2.
  • the first nodes Kl and the second nodes K2 are connected to the first directed edges El. At least a subset of the first directed edges El can be directed from the first subplane TI to the second subplane T2 and the remaining subset of the first edges El can be directed from the second subplane T2 to the first subplane TI.
  • the second main level H2 comprises a third sub-level T3 and a fourth sub-level T4.
  • the second main level H2 is the error level of the graph database 1.
  • the third nodes K3 are arranged in the third sub-level T3 and the fourth nodes K4 are arranged in the fourth sub-level T4.
  • the directed second edges E2 are directed from the second partial plane T2 in the direction of the third partial plane T3.
  • the third edges E3 are directed from the third sub-plane T3 to the fourth sub-plane T4.
  • the subset of the first directed edges E1 which are directed from the first subplane TI to the second subplane T2 before the inversion, is directed from the second subplane T2 to the first subplane TI after the inversion.
  • the remaining subset of the first edges El is directed after the inversion from the second partial plane T2 to the first partial plane TI.
  • the directed second edges E2 are directed from the third partial plane T3 in the direction of the second partial plane T2.
  • the third directed edges E3 are directed from the fourth sub-plane T4 to the third sub-plane T3.
  • the method results in the determination of the first node Kli of the first node to be checked.
  • the method results in the determination of the common intersection of the first nodes to be checked, that is also the first node Kli. List of reference symbols

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Ermittlung eines zu überprüfenden Bauteils (2) eines mechatronischen Systems (4) angegeben, umfassend, - Bereitstellen einer Graphen-Datenbank (1) mit zumindest einer ersten Teilebene (T1) mit ersten Knoten (K1), einer zweiten Teilebene (T2) mit zweiten Knoten (K2), einer dritten Teilebene (T3) mit dritten Knoten (K3) und einer vierten Teilebene (T4) mit vierten Knoten (K4), wobei direkt benachbarte Teilebenen (T1, T2, T3, T4) jeweils durch erste, zweite oder dritte gerichtete Kanten (E1, E2, E3) miteinander verbunden sind, - Ermittlung von zumindest einem der vierten Knoten (K4), der bei einer Überprüfung des mechatronischen Systems (4) als fehlerhaft ausgegeben wird, - Inversion der gerichteten Kanten (E1, E2, E3), - Ermittlung von zumindest einem zu überprüfenden ersten Knoten (K1) der ersten Knoten (K1), der repräsentativ für zumindest eine Komponente (3) und/oder zumindest ein Bauteil (2) des mechatronischen Systems (4) ist, ausgehend von dem ermittelten vierten Knoten (K4) in Abhängigkeit einer Reichweite. Des Weiteren werden eine Vorrichtung (5), ein Fahrzeug (6), ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren, Vorrichtung, Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium zum Erzeugen einer Graphen-Datenbank zur Ermittlung eines zu überprüfenden Bauteils eines mechatronischen Systems
Es wird ein Verfahren zur Ermittlung eines zu überprüfenden Bauteils eines mechatronischen Systems angegeben. Darüber hinaus werden eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem ein zu überprüfendes Bauteil eines mechatronischen Systems besonders einfach und effizient ermittelt wird. Des Weiteren sollen eine Vorrichtung und ein Computerprogramm angegeben werden, die ein solches Verfahren ausführen können. Darüber hinaus soll ein computerlesbares Speichermedium mit einem derartigen Computerprogramm angegeben werden.
Diese Aufgaben werden durch das Verfahren und die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Implementierungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Patentansprüche.
Zunächst wird das Verfahren zur Ermittlung eines zu überprüfenden Bauteils eines mechatronischen Systems erläutert. Das mechatronische System ist beispielsweise in ein Fahrzeug integriert.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie zum Beispiel einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, einen Transporter und/oder ein Motorrad. Alternativ kann das Fahrzeug ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein.
Das mechatronische System ist beispielsweise dazu ausgebildet, das Fahrzeug zu betreiben und/oder zu steuern. Zudem kann das mechatronische System in eine Vielzahl von Subsystemen unterteilt sein. Jedem Subsystem ist beispielsweise eine Vielzahl von Komponenten zugeordnet.
Diese Komponenten können jeweils eine Vielzahl von Bauteilen umfassen. Das mechatronische System umfasst damit eine grobgranulare Ebene, die zum Beispiel den Sub-Systemen entspricht und einer feingranularen Ebene, die den Bauteilen entspricht .
Die Bauteile des mechatronischen Systems kommunizieren in der Regel miteinander. Viele dieser Bauteile sind damit voneinander abhängig. Das heißt, dass beispielsweise ein Ausgangssignal eines der Bauteile als Eingangssignal eines anderen Bauteils genutzt wird.
Zumindest manche der Bauteile können elektrische Bauteile sein, wie beispielsweise Aktoren und/oder Sensoren. Weiterhin ist es möglich, dass es sich bei zumindest manchen der Bauteile um virtuelle Bauteile handelt. Bei den virtuellen Bauteilen handelt es sich zum Beispiel jeweils um eine Softwareapplikation. Jedem der Bauteile kann weiterhin eine entsprechende Funktion zugeordnet sein. Ist beispielsweise ein Bauteil fehlerhaft, kann das fehlerhafte Bauteil eine Fehlfunktion aufweisen. Diese Fehlfunktion kann beispielsweise als Messgröße des mechatronischen Systems gespeichert werden. Bei der Messgröße des mechatronischen Systems handelt es sich beispielsweise um OnBoard- oder OffBoard-Daten und/oder um jegliche Art von Prosa- Nomenklatur. Beispielsweise ist die Messgröße des mechatronischen Systems repräsentativ für einen Fehlerspeichereintrag und/oder eine Kundenbeobachtung.
Alle Bauteile, Funktionen, Fehlfunktionen und/oder Messgrößen des mechatronischen Systems sind beispielsweise in Form eines Graphen darstellbar. In diesem Fall ist jedes Bauteil, jede Funktion, jede Fehlfunktion und/oder jede Messgröße des mechatronischen Systems repräsentativ für einen Knoten des Graphen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Graphen-Datenbank mit zumindest einer ersten Teilebene mit ersten Knoten, einer zweiten Teilebene mit zweiten Knoten, einer dritten Teilebene mit dritten Knoten und einer vierten Teilebene mit vierten Knoten bereitgestellt.
Die bereitgestellte Graphen-Datenbank umfasst in diesem Fall eine erste Hauptebene und eine zweite Hauptebene. Die erste Hauptebene umfasst die erste Teilebene und die zweite Teilebene. Weiterhin umfasst die zweite Hauptebene die dritte Teilebene und die vierte Teilebene.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind direkt benachbarte Teilebenen jeweils durch erste, zweite oder dritte gerichtete Kanten miteinander verbunden.
In dieser Ausführungsform sind die ersten Knoten und die zweiten Knoten mit den ersten gerichteten Kanten verbunden. Zumindest eine Teilmenge der ersten gerichteten Kanten kann von der ersten Teilebene auf die zweite Teilebene gerichtet sein und die restliche Teilmenge der ersten Kanten kann von der zweiten Teilebene zur ersten Teilebene gerichtet sein. Die gerichteten zweiten Kanten sind beispielsweise von der zweiten Teilebene in Richtung der dritten Teilebene gerichtet. Die gerichteten dritten Kanten sind beispielsweise von der dritten Teilebene zur vierten Teilebene gerichtet.
Die zweiten gerichteten Kanten verbinden damit auch die erste Hauptebene mit der zweiten Hauptebene.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zumindest einer der vierten Knoten ermittelt, der bei einer Überprüfung des mechatronischen Systems als fehlerhaft ausgegeben wird. Beispielsweise kann die Überprüfung in einer Werkstatt erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die gerichteten Kanten invertiert. Bei einer derartigen Inversion wird eine Richtung der Kanten umgekehrt.
Nach der Inversion ist die Teilmenge der ersten gerichteten Kanten, die vor der Inversion von der ersten Teilebene auf die zweite Teilebene gerichtet sind, zum Beispiel von der zweiten Teilebene auf die erste Teilebene gerichtet. Die restliche Teilmenge der ersten Kanten ist beispielsweise nach der Inversion von der zweiten Teilebene zur ersten Teilebene gerichtet.
Die gerichteten zweiten Kanten sind nach der Inversion beispielsweise von der dritten Teilebene in Richtung der zweiten Teilebene gerichtet. Die dritten gerichteten Kanten sind beispielsweise von der vierten Teilebene zur dritten Teilebene gerichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zumindest ein zu überprüfender erster Knoten der ersten Knoten ermittelt, der repräsentativ für zumindest eine Komponenten und/oder zumindest eine ein Bauteil des mechatronischen Systems ist, ausgehend von dem ermittelten vierten Knoten in Abhängigkeit einer Reichweite.
In dieser Ausführungsform sind die ermittelten vierten Knoten jeweils ein Einstiegspunkt einer Abfrage der Graphen- Datenbank. Über eine „umgekehrte" Erreichbarkeitsanalyse (englisch „backward reachability analysis") und der vorgegebene Reichweite werden eine Menge der Vorfahren der jeweiligen Knoten betrachtet. Die Reichweite kann abhängig von der Attributierung der Knoten und Kanten der Vorfahren der jeweiligen vierten Knoten gewählt werden.
Diese Menge der Vorfahren gibt beispielsweise an, wie eine Fehlerpropagation zusammenhängt. Beispielsweise stellt eine Schnittmenge der Vorfahren der ersten Knoten die Menge an ersten Knoten dar, welche über Wirkzusammenhänge verkettet sind und so einen potentiellen Zusammenhang der ermittelten vierten Knoten und der ersten Knoten bestätigt.
Im Fall, dass keine ersten Knoten in der Schnittmenge enthalten sind, sind die vierten Knoten zeitlich zu differenzieren um die Möglichkeit mehrerer Fehlerursachen zu betrachten. Über logischer Operatoren wird daraus eine Lösungsmenge von zumindest einem ersten Knoten erzeugt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Reichweite in Abhängigkeit der Kanten vorgegeben.
Mit einem derartigen Verfahren kann z.B. in Werkstätten, in Abhängigkeit der vierten Knoten, insbesondere der Messgröße des mechatronischen Systems automatisiert ein Prüfplan erstellt werden, d.h. welche Bauteile überprüft werden müssen. Die ermittelten vierten Knoten, die bei einer Überprüfung des mechatronischen Systems als fehlerhaft ausgegeben werden, werden neben den genannten Kundenauswirkungen als „Einstiegspunkte" in den Graphen genutzt. Durch das hier beschriebene Verfahren werden die ersten Knoten derjenigen Komponenten und/oder Bauteile zurückgegeben, deren Ausfall die Menge der ermittelten vierten Knoten erklärt. Nachfolgend kann eine Ausgabe der betreffenden ersten Knoten erfolgen, sodass eine Menge der Fehlerkandidaten effektiv reduziert ist und einen darauf basierenden Prüfplan erstellt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfassen die Kanten jeweils zumindest ein Attribut. Bei dem Attribut handelt es sich beispielsweise um eine eindeutige Kennzeichnung des dem jeweiligen Knoten zugeordneten Bauteils, Funktion, Fehlfunktion und/oder Messgröße des mechatronischen Systems.
Die Attribute der Kannten können weiterhin Reparaturkosten, Reparaturzeit und/oder Tauschhäufigkeit umfassen. Damit handelt es sich bei der Abfrage gemäß dem vorliegenden Verfahren um eine dynamische Ausgabe an zu überprüfenden ersten Knoten, insbesondere zu überprüfenden Bauteilen. Weiterhin kann die Ausgabe eine Handlungsempfehlung umfassen um effizient zu überprüfende erste Knoten, insbesondere zu überprüfende Bauteile, einzuschränken. Damit kann ein besonders effizienter Prüfplan eines zu überprüfenden mechatronischen Systems abgeleitet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die zweiten Knoten jeweils repräsentativ für zumindest eine Funktion von einer der Funktion zugeordneten Komponente und/oder von einem der Funktion zugeordneten Bauteil. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist in der Graphen-Datenbank zumindest einer der ersten Knoten mit zumindest einem der zweiten Knoten mit einer der ersten gerichteten Kanten verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die erste gerichtete Kante repräsentativ für einen Wirkzusammenhang zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die dritten Knoten jeweils repräsentativ für zumindest eine Fehlfunktion von einer der Fehlfunktion zugeordneten Funktion .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist in der Graphen-Datenbank zumindest einer der zweiten Knoten mit einem der dritten Knoten mit einer der zweiten gerichteten Kanten verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die zweite gerichtete Kante repräsentativ für einen Wirkzusammenhang zwischen dem zweiten Knoten und dem dritten Knoten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die vierten Knoten jeweils repräsentativ für zumindest eine Messgröße des mechatronischen Systems von einer der Messgröße des mechatronischen Systems zugeordneten Fehlfunktion. Bei der Messgröße des mechatronischen Systems handelt es sich beispielsweise um einen Fehlerspeichereintrag und/oder eine Diagnosefunktion . Bei dem Fehlerspeichereintrag oder der Diagnosefunktion handelt es sich beispielsweise um eine Kennziffer zur Identifikation von Fehlfunktionen, zum Beispiel einen Diagnostic Trouble Code (kurz „DTC"), und/oder zumindest eine Kundenbeobachtung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist in der Graphen-Datenbank zumindest einer der dritten Knoten mit einem der vierten Knoten mit einer der dritten gerichteten Kanten verbunden.
Des Weiteren wird eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Graphen-Datenbank zur Ermittlung zumindest eines fehlerhaften Bauteils eines mechatronischen Systems angegeben.
Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, dass hier beschriebene Verfahren auszuführen. Sämtliche in Verbindung mit dem Verfahren offenbarten Merkmale der Ausführungsform sind daher auch in Verbindung mit der Vorrichtung offenbart und umgekehrt.
Darüber hinaus wird ein Fahrzeug angegeben, dass die hier beschriebene Vorrichtung aufweist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug.
Zudem wird ein Computerprogramm angegeben, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das hier beschriebene Verfahren auszuführen .
Weiterhin wird ein computerlesbares Speichermedium angegeben, auf dem das hier beschriebene Computerprogramm gespeichert ist. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel,
Figur 2 schematische Darstellung einer Vorrichtung und eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 3 Darstellung einer Graphen-Datenbank gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
Figur 4 schematische Darstellung einer Abfrage einer Graphen-Datenbank gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .
In dem Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird zunächst ein Verfahrensschritt S1 ausgeführt, bei dem eine Graphen- Datenbank 1 mit einer ersten Teilebene TI mit ersten Knoten Kl, einer zweiten Teilebene T2 mit zweiten Knoten K2, einer dritten Teilebene mit dritten Knoten K3 und einer vierten Teilebene mit vierten Knoten K4 bereitgestellt wird. Hierbei sind direkt benachbarte Teilebenen TI, T2, T3, T4 jeweils durch erste, zweite oder dritte gerichtete Kanten El, E2, E3 miteinander verbunden. Eine derartige Graphen-Datenbank 1 ist beispielsweise in Verbindung mit Figur 3 näher erläutert. Die ersten Knoten Kl sind jeweils repräsentativ für zumindest eine Komponente 3 und/oder zumindest ein Bauteil 2 eines mechatronischen Systems 4. Die zweiten Knoten K2 sind jeweils repräsentativ für zumindest eine Funktion von einer der Funktion zugeordneten Komponente 3 und/oder von einem der Funktion zugeordneten Bauteil 2. Die dritten Knoten K3 sind jeweils repräsentativ für zumindest eine Fehlfunktion von einer der Fehlfunktion zugeordneten Funktion und die vierten Knoten K4 sind jeweils repräsentativ für zumindest eine Messgröße des mechatronischen Systems von einer der Messgröße des mechatronischen Systems zugeordneten Fehlfunktion.
Bei der Messgröße des mechatronischen Systems handelt es sich hier um einen Fehlerspeichereintrag, wie beispielsweise um einen DTC.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt S2 wird zumindest einem der vierten Knoten K4 ermittelt, der bei einer Überprüfung des mechatronischen Systems 4 als fehlerhaft ausgegeben wird.
In dem weiteren Verfahrensschritt S3 werden nachfolgend die gerichteten Kanten El, E2, E3 invertiert. Die Inversion und eine Ausrichtung der Kanten El, E2, E3 sind in Verbindung mit Figur 4 näher erläutert.
Nachfolgend wird in einem Verfahrensschritt S4 zumindest ein zu überprüfender erster Knoten Kl der ersten Knoten Kl ermittelt, der repräsentativ für zumindest eine Komponenten 3 und/oder zumindest ein Bauteil 2 des mechatronischen Systems 4 ist. Dieser zu überprüfende ersten Knoten Kl wird ausgehend von dem ermittelten vierten Knoten K4 in Abhängigkeit einer Reichweite ermittelt. Das Fahrzeug 6 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 umfasst eine Vorrichtung 5. Die Vorrichtung 5 ist dazu ausgebildet das hier beschriebene Verfahren auszuführen. Die Vorrichtung 5 kann Teil des Fahrzeugs 6 sein. Alternativ ist es möglich, dass die Vorrichtung 5 von einer externen Vorrichtung umfasst wird. Die externe Vorrichtung ist hierbei nicht Teil des Fahrzeugs 6. Weiterhin ist es möglich, dass die Vorrichtung 5 Teil des Fahrzeugs 6 und Teil der externen Vorrichtung ist.
Bei dem Fahrzeug 6 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um ein Kraftfahrzeug. Das Fahrzeug 6 umfasst weiterhin das mechatronische System 4, das zumindest eine Komponente 3 und zumindest ein Bauteil 2 aufweist.
Die Graphen-Datenbank 1 gemäß der Figur 3 umfasst eine erste Hauptebene Hl und eine zweite Hauptebene H2. Die erste Hauptebene Hl umfasst weiterhin eine erste Teilebene TI und eine zweite Teilebene T2. In der ersten Teilebene TI sind die ersten Knoten Kl lokalisiert. Weiterhin sind in der zweiten Teilebene T2 die zweiten Knoten K2 lokalisiert. Die ersten Knoten Kl und die zweiten Knoten K2 sind mit den ersten gerichteten Kanten El verbunden. Zumindest eine Teilmenge der ersten gerichteten Kanten El kann von der ersten Teilebene TI auf die zweite Teilebene T2 gerichtet sein und die restliche Teilmenge der ersten Kanten El kann von der zweiten Teilebene T2 zur ersten Teilebene TI gerichtet sein.
Weiterhin umfasst die zweite Hauptebene H2 eine dritte Teilebene T3 und eine vierte Teilebene T4. Die zweite Hauptebene H2 ist die Fehlerebene der Graphen-Datenbank 1.
Die dritten Knoten K3 sind in der dritten Teilebene T3 angeordnet und die vierten Knoten K4 sind in der vierten Teilebene T4 angeordnet. Die gerichteten zweiten Kanten E2 sind von der zweiten Teilebene T2 in Richtung der dritten Teilebene T3 gerichtet. Die dritten Kanten E3 sind von der dritten Teilebene T3 zur vierten Teilebene T4 gerichtet.
Gemäß der Figur 4 ist die Teilmenge der ersten gerichteten Kanten El, die vor der Inversion von der ersten Teilebene TI auf die zweite Teilebene T2 gerichtet sind, nach der Inversion von der zweiten Teilebene T2 auf die erste Teilebene TI gerichtet. Die restliche Teilmenge der ersten Kanten El ist nach der Inversion von der zweiten Teilebene T2 zur ersten Teilebene TI gerichtet.
Die gerichteten zweiten Kanten E2 sind nach der Inversion von der dritten Teilebene T3 in Richtung der zweiten Teilebene T2 gerichtet. Die dritten gerichteten Kanten E3 sind von der vierten Teilebene T4 zur dritten Teilebene T3 gerichtet.
Wird beispielsweise der vierte Knoten K4i als Einstiegspunkt verwendet, so resultiert das Verfahren in der Ermittlung des zu überprüfenden ersten Knoten Kli der ersten Knoten.
Werden beispielsweise der vierte Knoten K4i und der vierte Knoten K43 als Einstiegspunkte verwendet, so resultiert das Verfahren in der Ermittlung der gemeinsamen Schnittmenge der zu überprüfenden ersten Knoten, also ebenfalls dem ersten Knoten Kli. Bezugszeichenliste
1 Graphen-Datenbank
2 Bauteil
3 Komponente
4 mechatronisches Systems
5 Vorrichtung
6 Fahrzeug
Kl erster Knoten
K2 zweiter Knoten
K3 dritter Knoten
K4 vierter Knoten
El erste Kante
E2 zweite Kante
E3 dritte Kante
E4 weitere dritte Kante Hl erste Hauptebene
H2 zweite Hauptebene TI erste Teilebene
T2 zweite Teilebene
T3 dritte Teilebene
T4 vierte Teilebene

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung eines zu überprüfenden Bauteils (2) eines mechatronischen Systems (4), umfassend,
- Bereitstellen einer Graphen-Datenbank (1) mit zumindest einer ersten Teilebene (TI) mit ersten Knoten (Kl), einer zweiten Teilebene (T2) mit zweiten Knoten (K2), einer dritten Teilebene (T3) mit dritten Knoten (K3) und einer vierten Teilebene (T4) mit vierten Knoten (K4), wobei direkt benachbarte Teilebenen (TI,T2,T3,T4) jeweils durch erste, zweite oder dritte gerichtete Kanten (El, E2, E3) miteinander verbunden sind,
- Ermittlung von zumindest einem der vierten Knoten (K4), der bei einer Überprüfung des mechatronischen Systems (4) als fehlerhaft ausgegeben wird,
- Inversion der gerichteten Kanten (El, E2, E3),
- Ermittlung von zumindest einem zu überprüfenden ersten Knoten (Kl) der ersten Knoten (Kl), der repräsentativ für zumindest eine Komponente (3) und/oder zumindest ein Bauteil (2) des mechatronischen Systems (4) ist, ausgehend von dem ermittelten vierten Knoten (K4) in Abhängigkeit einer Reichweite.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Reichweite in Abhängigkeit der Kanten (El, E2, E3) vorgegeben ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kanten (El, E2, E3) jeweils zumindest ein Attribut umfassen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die zweiten Knoten (K2) jeweils repräsentativ für zumindest eine Funktion von einer der Funktion zugeordneten Komponente (3) und/oder einem der Funktion zugeordneten Bauteil (2) sind,
- in der Graphen-Datenbank (1) zumindest einer der ersten Knoten (Kl) mit zumindest einem der zweiten Knoten (K2) mit einer der ersten gerichteten Kanten (El) verbunden ist, und
- die erste gerichtete Kante (El) repräsentativ für einen Wirkzusammenhang zwischen dem ersten Knoten (Kl) und dem zweiten Knoten (K2) ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die dritten Knoten (K3) jeweils repräsentativ für zumindest eine Fehlfunktion von einer der Fehlfunktion zugeordneten Funktion sind,
- in der Graphen-Datenbank (1) zumindest einer der zweiten Knoten (K2) mit einem der dritten Knoten (K3) mit einer der zweiten gerichteten Kanten (E2) verbunden ist, und
- die zweite gerichtete Kante (E2) repräsentativ für einen Wirkzusammenhang zwischen dem zweiten Knoten (K2) und dem dritten Knoten (K3) ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die vierten Knoten (K4) jeweils repräsentativ für zumindest eine Messgröße des mechatronischen Systems von einer der Messgröße des mechatronischen Systems zugeordneten Fehlfunktion sind,
- in der Graphen-Datenbank (1) zumindest einer der dritten Knoten (K3) mit einem der vierten Knoten (K4) mit einer der dritten gerichteten Kanten (E3) verbunden ist.
7. Vorrichtung (5) zur Erzeugung einer Graphen-Datenbank (1) zur Ermittlung zumindest eines fehlerhaften Bauteils (2) eines mechatronischen Systems (4), das dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
8. Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
9. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
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Title
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