DE-102025101397-B4 - Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten

Abstract

Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) mit folgenden Schritten: - Erfassen von Fahrparametern und Speichern von Fahrparametern über eine definierte Anzahl von Fahrzyklen (N) eines Fahrzeugs (10), - Erfassen und Speichern von Diagnoseparametern jeder Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) aus einer Diagnosestatistik (33) der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) über die definierte Anzahl von Fahrzyklen (N) des Fahrzeugs (10) zur Ermittlung eines Schadenszustands (SOD) der jeweiligen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32), - Ermitteln und Speichern einer zu erwartenden Steigerung der emittierten Masse in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke der zumindest einen definierten Emissionskomponente aufgrund der Fahrparameter, des Schadenszustands (SOD) und einem Alterungsfaktor (AF) der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) des Fahrzeugs (10), - Festlegen einer ersten Priorisierungsliste (45) in Abhängigkeit des jeweiligen Schadenszustands (SOD) der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32), - Speichern einer Wechselwirkungsmatrix (46), in welcher festgelegt ist, ob ein Schadenszustand (SOD) einer der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) einen Schadenszustand (SOD) einer anderen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) beeinflusst, - Speichern eines Korrekturfaktors (KF), mit welchem bei Vorliegen einer derartigen Wechselwirkung und Überschreiten eines Schwellenwertes des Schadenszustands (SOD) der beeinflussenden Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) die ermittelte zu erwartende Steigerung der emittierten Masse der beeinflussten Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) in Abhängigkeit der zurückgelegten Strecke korrigiert wird, - Erstellen einer zweiten Priorisierungsliste (50) in Abhängigkeit der Größe der mittels des Korrekturfaktors (KF) berichtigten zu erwartenden Steigerungen der emittierten Masse für die Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) in Abhängigkeit der zurückgelegten Strecke, in Abhängigkeit derer ein Austausch der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) stattfindet.

Inventors

• Franz-Markus Gasteiner
• Dieter Grossmann

Assignees

• AVL LIST GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250116

Priority Date

20240117

Claims (12)

1. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) mit folgenden Schritten: - Erfassen von Fahrparametern und Speichern von Fahrparametern über eine definierte Anzahl von Fahrzyklen (N) eines Fahrzeugs (10), - Erfassen und Speichern von Diagnoseparametern jeder Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) aus einer Diagnosestatistik (33) der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) über die definierte Anzahl von Fahrzyklen (N) des Fahrzeugs (10) zur Ermittlung eines Schadenszustands (SOD) der jeweiligen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32), - Ermitteln und Speichern einer zu erwartenden Steigerung der emittierten Masse in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke der zumindest einen definierten Emissionskomponente aufgrund der Fahrparameter, des Schadenszustands (SOD) und einem Alterungsfaktor (AF) der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) des Fahrzeugs (10), - Festlegen einer ersten Priorisierungsliste (45) in Abhängigkeit des jeweiligen Schadenszustands (SOD) der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32), - Speichern einer Wechselwirkungsmatrix (46), in welcher festgelegt ist, ob ein Schadenszustand (SOD) einer der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) einen Schadenszustand (SOD) einer anderen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) beeinflusst, - Speichern eines Korrekturfaktors (KF), mit welchem bei Vorliegen einer derartigen Wechselwirkung und Überschreiten eines Schwellenwertes des Schadenszustands (SOD) der beeinflussenden Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) die ermittelte zu erwartende Steigerung der emittierten Masse der beeinflussten Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) in Abhängigkeit der zurückgelegten Strecke korrigiert wird, - Erstellen einer zweiten Priorisierungsliste (50) in Abhängigkeit der Größe der mittels des Korrekturfaktors (KF) berichtigten zu erwartenden Steigerungen der emittierten Masse für die Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) in Abhängigkeit der zurückgelegten Strecke, in Abhängigkeit derer ein Austausch der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) stattfindet.
2. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zusätzlich zur zweiten Priorisierungsliste (50) in einer Reparaturlogik (36) die Kosten für den Austausch der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) berücksichtigt werden.
3. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass als die Fahrparameter, aus denen die Emissionsbelastung berechnet wird, der Lastzustand (14) des Fahrzeugs (10), die Geschwindigkeit (16) und die gefahrene Strecke (18) berücksichtigt werden.
4. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass aus den Fahrparametern und der integrierten Luftmasse eine Fahrdatenerfassungsmatrix (24) erstellt wird, welche als Eingangswert zur Berechnung der zu erwartenden Steigerung der emittierten Masse in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke der zumindest einen definierten Emissionskomponente verwendet wird.
5. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass aus der Motordrehzahl (21), dem Lastzustand (14) und der Anzahl der Fehlzündungen eine Fehlzündungsmatrix (26) erstellt wird, welche als Eingangswert zur Berechnung der zu erwartenden Steigerung der emittierten Masse in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke der zumindest einen definierten Emissionskomponente verwendet wird.
6. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass für jede Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) eine Emissionseinflusskarte (38, 40, 42, 44) für die Emissionsbelastung gespeichert wird, in der die an der jeweiligen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) zu erwartende Belastung mit der jeweiligen Emissionskomponente bei Annahme eines vollständigen Schadenszustands (SOD) und einer vollständigen Alterung der jeweiligen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) in Abhängigkeit des Lastzustands (14) und der Motordrehzahl (21) hinterlegt ist, deren Daten durch die ermittelten Schadenszustände (SOD) und Alterungsfaktoren (AF) korrigiert werden, und im Folgenden durch Matrixmultiplikation mit der Fahrdatenerfassungsmatrix (24) die Steigerungen der Emissionsbelastung mit der jeweiligen Abgaskomponente an der jeweiligen Überwachungseinheit (22, 28, 30, 32) berechnet wird.
7. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) zumindest eine Überwachungseinheit (28) zur Messung der Sauerstoffkonzentration, eine Überwachungseinheit (30) des Kraftstoffsystems, eine Überwachungseinheit (22) zur Ermittlung von Verbrennungsaussetzern oder Fehlzündungen und eine Überwachungseinheit (32) zur Ermittlung des Luft-Kraftstoffverhältnisses pro Zylinder umfassen.
8. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Reparaturlogik (36) über ein Netzwerk mit einer Reparaturstatistik verbunden ist, in der Fehlerhäufigkeiten der Überwachungseinheiten (22, 28, 30, 32) gesammelt werden.
9. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Mehrzahl an Fahrzyklen in einer Speichereinheit (34) gespeichert werden, wobei die gespeicherten Daten die Fahrdatenerfassungsmatrix (24) und die Schadenszustandsdaten (SOD) aus der On-Board-Diagnose umfassen.
10. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine definierte Anzahl an Fahrzyklen gespeichert werden, in denen eine Überschreitung zumindest eines der Emissionsmesswerte vorliegt, wobei bei Überschreiten der definierten Anzahl an Fahrzyklen der jeweils älteste Fahrzyklus durch den neuesten Fahrzyklus überschrieben wird.
11. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Alterungsfaktor (AF) in Abhängigkeit der Sauerstoffspeicherkapazität eines Katalysators bestimmt wird.
12. Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Fahrdatenerfassungsmatrix (24), die Emissionseinflusskarten (38, 40, 42, 44), die Wechselwirkungsmatrix (46) und eine Korrekturfaktortabelle (48) mit den Korrekturfaktoren (KF) auf einer Reparaturlogik (36) eines Rechners oder webbasiert hinterlegt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten. Moderne Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen weisen eine Vielzahl von Überwachungseinheiten beziehungsweise Sensoren auf, über die eine optimale Verbrennung und folgende Abgasnachbehandlung gesteuert wird. Fehlerhafte Überwachungseinheiten und Sensoren führen daher zu Fehlern in der Motorsteuerung und daraus folgend zu erhöhten Abgasemissionen und nicht optimalem Verbrennungsablauf. Aus diesem Grund weisen die heutigen Fahrzeuge On-Board-Diagnosesysteme auf, die dazu dienen, fehlerhafte Sensoren beziehungsweise Überwachungseinheiten zu identifizieren. Diese Diagnosen enthalten beispielsweise die Prüfung auf die Plausibilität des gemessenen Wertes, also ob der Wert der Überwachungseinheit innerhalb eines erlaubten Bereiches im jeweiligen Betriebszustand liegt, ob korrespondierende Werte der Überwachungseinheiten zueinander passen und ob gemessene Anstiege dieser Werte sich im realistisch möglichen Bereich befinden. Diese Überwachungseinheiten dienen sowohl zur Systemdiagnose als auch zur Komponentendiagnose. Durch diese Prüfungen soll einerseits der korrekte Lauf des Motors sichergestellt und somit Motorschäden verhindert und das Einhalten gesetzlich erlaubter Grenzwerte sichergestellt werden. Werden entsprechende Fehler detektiert, werden im Folgenden sogenannte Notlaufprogramme aktiviert, um Folgeschäden zu verhindern. Des Weiteren wird die On-Board-Diagnose zur Vereinfachung der Wartung genutzt, indem fehlerhafte Überwachungseinheiten durch Auslesen der Motorsteuerungen in der Werkstatt identifiziert werden. Dabei hat es sich jedoch gezeigt, dass häufig Überwachungseinheiten in der Werkstatt getauscht werden, welche nicht defekt sind, woraufhin weitere Überwachungseinheiten getauscht werden müssen, bis der korrekte Fehler identifiziert ist. Der Grund für einen solchen fehlerhaften Austausch liegt insbesondere darin, dass sich die einzelnen Überwachungseinheiten teilweise gegenseitig beeinflussen, wodurch ein Sensor als fehlerhaft angezeigt wird, dessen Wert jedoch aufgrund eines Fehlers eines anderen Sensors falsch ist. Beispielhaft zu nennen ist hier der Einfluss des Sauerstoffsensors oder der Lambda-Sonde auf das Kraftstoffeinspritzsystem sowie die Detektierung auftretender Fehlzündungen. Aus DE 10 2011 015 396 A1, DE 43 26 498 A1 und EP 3 158 181 B1 sind Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten bekannt. Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten zu schaffen, mit dem die Wahrscheinlichkeit einer korrekten Identifizierung und entsprechend des Austauschs einer tatsächlich defekten Überwachungseinheit deutlich erhöht wird. Entsprechend soll der Austausch noch korrekt arbeitender Sensoren beziehungsweise Überwachungseinheiten möglichst vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Identifizierung und Priorisierung auszutauschender Überwachungseinheiten bei vorhandenen Wechselwirkungen zwischen den Überwachungseinheiten werden zunächst Fahrparameter eines Fahrzeugs über eine definierte Anzahl von Fahrzyklen erfasst und gespeichert. Dies erfolgt üblicherweise in der Motorsteuereinheit des Fahrzeugs. Zusätzlich werden auch Diagnoseparameter jeder Überwachungseinheit aus der Diagnosestatistik der Überwachungseinheiten über die definierte Anzahl von Fahrzyklen des Fahrzeugs erfasst und gespeichert und daraus ein Schadenszustands der jeweiligen Überwachungseinheit ermittelt. Die Überwachungseinheiten überwachen dabei sowohl einzelne Komponenten als auch ganze Systeme oder lediglich vorhandene Parameter. Dies erfolgt beim On-Board-Monitoring des Fahrzeugs. Im Folgenden wird eine zu erwartende Änderung der emittierten Masse der zumindest einen definierten Emissionskomponente in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke ermittelt und gespeichert, wobei neben den Fahrparametern auch der Schadenszustand und ein Alterungsfaktor der Überwachungseinheiten des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Diese Änderung ist somit üblicherweise eine Steigerung, da bei ermittelten Schäden oder Alterungen der Überwachungseinheiten mit einer Verschlechterung der Verbrennung beziehungsweise des Wirkungsgrades der Abgasnachbehandlungseinheiten zu rechnen ist. Des Weiteren wird aus den vorhandenen Schadenszuständen der einzelnen Überwachungseinheiten eine erste Priorisierungsliste erstellt. Dies bedeutet, dass in Abhängigkeit der Häufigkeit und der Größe der Fehler wä