DE102017218445A1 - Method and apparatus for providing an initialization value for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung umfassend: Erfassen eines Datensatzes mit einem Fahrzeugzustand mittels einer Erfassungseinheit (11) im Fahrzeug (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz mittels einer Kommunikationseinheit (13) im Fahrzeug (10) an ein externes Datenverarbeitungssystem (15) gesendet wird und mittels der Kommunikationseinheit (13) ein berechneter Initialisierungswert, welcher durch das externe Datenverarbeitungssystem (15) mit dem Datensatz berechnet wurde, empfangen wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogram zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein maschinenlesbares Speicherelement, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. The invention relates to a device and a method for vehicle control comprising: detecting a data record with a vehicle state by means of a detection unit (11) in the vehicle (10), characterized in that the data record by means of a communication unit (13) in the vehicle (10) to an external Data processing system (15) is sent and by means of the communication unit (13) a calculated initialization value, which has been calculated by the external data processing system (15) with the record is received. The invention further relates to a computer program for carrying out the method according to the invention and to a machine-readable storage element on which the computer program is stored.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von einem Initalisierungswert für ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Abgasnachbehandlungssystem.The invention relates to a method and a device for providing an initialization value for a vehicle, in particular a vehicle having an internal combustion engine and an exhaust aftertreatment system.
Während ein Fahrzeug gefahren wird, aber auch beim Startvorgang des Fahrzeuges, werden gewöhnlicherweise Modelle verwendet, die den Zustand des Fahrzeuges, insbesondere des Motors oder des Abgassystems, beschreiben. Diese Modelle werden dazu benötigt, um diverse Fahrzeugzustände zu berechnen, da zum Messen dieser Fahrzeugzustände keine geeigneten Sensoren verfügbar, zu teuer oder zu träge sind. Deshalb ist es einfacher, diese Fahrzeugzustände mit den Modellen durch ein Steuergerät zu berechnen. Ebenso werden die Modelle dazu verwendet, um beispielsweise gemessene Sensordaten zu plausibilisieren. Solange das Fahrzeug sich im Betrieb befindet, sind die berechneten Modelle genau und zuverlässig.While a vehicle is being driven, as well as during the starting process of the vehicle, models are usually used which describe the state of the vehicle, in particular the engine or the exhaust system. These models are needed to calculate various vehicle conditions, as there are no suitable sensors available, too expensive or too lazy to measure these vehicle conditions. Therefore, it is easier to calculate these vehicle conditions with the models by a controller. Likewise, the models are used to plausibilize, for example, measured sensor data. As long as the vehicle is in operation, the calculated models are accurate and reliable.
Für eine geringe Emission, optimale Treibstoffverbrennung und Steuerung des Motors beim Startvorgang werden herkömmlicherweise durch Modelle auf alte berechnete Fahrzeugzustände, die beim Abschalten des Fahrzeugs in einem Steuergerät berechnet wurden, zurückgegriffen. Denn bis zum Start des Fahrzeuges ist es nicht möglich die Fahrzeugzustände zu ermitteln. Deshalb werden diese Alten, zum Zeitpunkt des Abschaltens des Fahrzeugs, ermittelten Werte mittels eines Steuergerätes dazu verwendet, beim Starten des Fahrzeuges, ein Steuergerät zu initialisieren. Dies kann zu einer falschen Initialisierung führen, da die Werte veraltet sind. Die Initialisierungswerte haben einen erheblichen Einfluss auf den Fahrzeugbetrieb und bei falscher Initialisierung kann es zu einem erhöhten Verbrauch, aber auch zu erheblichen Problemen bis hin zur Schädigung des Fahrzeuges kommen.Low emissions, optimum fuel combustion, and engine control during startup are traditionally resorted to old calculated vehicle conditions that were calculated when the vehicle was turned off in a controller by modeling. Because until the start of the vehicle, it is not possible to determine the vehicle conditions. Therefore, these old values, at the time of turning off the vehicle, are used by means of a controller to initialize a controller when the vehicle is started. This can lead to a wrong initialization because the values are obsolete. The initialization values have a considerable influence on the vehicle operation and, if incorrectly initialized, can lead to increased consumption but also to considerable problems, including damage to the vehicle.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen von einem Initialisierungswerte für ein Fahrzeug umfasst: Das Erfassen eines Datensatzes, der einen Fahrzeugzustand repräsentiert, wobei der Fahrzeugzustand mittels einer Erfassungseinheit im Fahrzeug ausgelesenen wird. Dabei wird der Datensatz mittels einer Kommunikationseinheit im Fahrzeug an ein externes Datenverarbeitungssystem gesendet. Mittels der Kommunikationseinheit wird ein berechneter Initialisierungswert, welcher durch das externe Datenverarbeitungssystem ausgehend von dem Datensatz berechnet wurde, empfangen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass der Initialisierungswert außerhalb des Steuergerätes und Fahrzeuges im externen Datenverarbeitungssystem berechnet wird, wodurch ein neu berechneter Initialisierungswert sofort beim Starten des Fahrzeuges vorhanden ist. Darüber hinaus steht eine entsprechend höhere Rechenkapazität durch das externe Datenverarbeitungssystem zur Verfügung, wodurch der Initialisierungswert genauer berechnet werden kann. Denkbar ist auch, dass das Fahrzeug mehrere Initialisierungswerte zum Starten benötigt, sodass mehrere Initalisierungswerte nacheinander empfangen werden können. Optional kann aber auch ein Initialisierungswert mehrere Startwerte für die jeweiligen Steuergeräte umfassten, sodass eine Übertragung eines Initalisierungswertes zum Starten des Fahrzeuges ausreichen kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die bisher verwendete Software des Steuergerätes im Fahrzeug zur Berechnung der Initalisierungswerte im externen Datenverarbeitungssystem wiederverwendet werden kann und das Verfahren somit einfach umzusetzen ist.The method according to the invention for providing an initialization value for a vehicle comprises: detecting a data record representing a vehicle state, wherein the vehicle state is read out by means of a detection unit in the vehicle. In this case, the data record is sent by means of a communication unit in the vehicle to an external data processing system. By means of the communication unit, a calculated initialization value, which was calculated by the external data processing system based on the data record, is received. The method according to the invention has the advantage that the initialization value is calculated outside the control unit and vehicle in the external data processing system, whereby a newly calculated initialization value is present immediately when the vehicle is started. In addition, a correspondingly higher computing capacity is available through the external data processing system, whereby the initialization value can be calculated more accurately. It is also conceivable that the vehicle requires several initialization values for starting, so that several initialization values can be received one after the other. Optionally, however, an initialization value may also include a plurality of start values for the respective control devices, so that a transmission of an initialization value for starting the vehicle may be sufficient. A further advantage is that the previously used software of the control unit in the vehicle can be reused for calculating the initialization values in the external data processing system and thus the method can be implemented easily.
Vorteilhafterweise wird der Schritt des Erfassens des Datensatzes während des Abschaltvorgangs des Fahrzeuges durchgeführt und beim Startvorgang des Fahrzeuges der berechnete Initialisierungswert empfangen. Gemäß dieses Verfahrens stellt das externe Datenverarbeitungssystem den Initalisierungswert für das Fahrzeug bereit, wenn das Fahrzeug gestartet wird und das Fahrzeug vom Abschaltvorgang bis zum Startvorgang keine oder sehr eingeschränkt Berechnungen durchführen kann. Das externe Datenverarbeitungssystem berechnet den Initalisierungswert beispielsweise während das Fahrzeug ausgeschaltet ist kontinuierlich neu oder berechnet den Initalisierungswert neu zu vorgebbaren Zeitpunkten. Beispielhaft kann das externe Datenverarbeitungssystem auch den Initalisierungswert berechnen, wenn das Fahrzeug gestartet wird, da im Fahrzeug in diesem Zeitraum eine nicht ausreichende Stromversorgung vorhanden ist zum Berechnen eines Initalisierungswertes. Dadurch entsteht der positive Effekt, dass beim Startvorgang des Fahrzeuges ein neu berechneter Initialisierungswert zur Verfügung steht, da dieser nicht mehr im Fahrzeug berechnet werden muss, sondern über die Kommunikationseinheit des Fahrzeuges vom externen Datenverarbeitungssystem empfangen werden kann. Der Abschaltvorgang umfasst den Vorgang vom Abschalten der Zündung des Fahrzeuges bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Energieversorgung des Fahrzeuges, durch beispielsweise eine Batterie, abgeschaltet wurde.Advantageously, the step of recording the data record is carried out during the switch-off process of the vehicle and the calculated initialization value is received during the starting process of the vehicle. According to this method, the external data processing system provides the initialization value for the vehicle when the vehicle is started and the vehicle is unable to make any calculations, or from very limited calculations, from the turn-off to the start-up. For example, the external data processing system continuously recalculates the initialization value while the vehicle is off, or recalculates the initialization value at predeterminable times. By way of example, the external data processing system may also calculate the initialization value when the vehicle is started because there is insufficient power supply in the vehicle during this period to calculate an initialization value. This results in the positive effect that a newly calculated initialization value is available during the starting process of the vehicle, since this no longer needs to be calculated in the vehicle, but can be received via the communication unit of the vehicle from the external data processing system. The shutdown process includes the operation of turning off the ignition of the vehicle until the time when the power supply of the vehicle has been cut off by, for example, a battery.
Besonders vorteilhaft ist, wenn ein Fahrzeugzustand über eine Recheneinheit im Fahrzeug aus einem Fahrzeugzustand von der Erfassungseinheit und/oder mit einem Modell zur Berechnung von einem Fahrzeugzustand berechnet wird und durch den Datensatz repräsentiert wird, welcher an das externe Datenverarbeitungssystem gesendet wird. Dies hat den Vorteil, dass ein genaueres Bild durch den berechneten Fahrzeugzustand, welcher im Fahrzeug unter einer auszureichenden Stromversorgung des Fahrzeuges beim Abschalten berechnet wurde, über den gesamten Fahrzeugzustand ermittelt werden kann. Darüber hinaus können nachfolgend die berechneten Fahrzeugzustände mittels der Recheneinheit im Fahrzeug dazu verwendet werden, eine komprimiertere und kompaktere Darstellung der gemessenen Fahrzeugzustände mittels der Erfassungseinheit zu erhalten, um diese bandbreiteneffizient und mit kürzerer Übertragungszeit zwischen dem Fahrzeug und dem externen Datenverarbeitungssystem zu übermitteln.It is particularly advantageous if a vehicle state is calculated via a computing unit in the vehicle from a vehicle state of the detection unit and / or with a model for the calculation of a vehicle state and is represented by the data set, which to the external data processing system is sent. This has the advantage that a more accurate image can be determined over the entire vehicle state by the calculated vehicle state, which was calculated in the vehicle under a sufficient power supply of the vehicle when switching off. In addition, the calculated vehicle states can subsequently be used by means of the computing unit in the vehicle to obtain a more compressed and compact representation of the measured vehicle states by means of the detection unit in order to transmit them in a bandwidth-efficient manner and with a shorter transmission time between the vehicle and the external data processing system.
Vorteilhafterweise wird ein vergangener empfangener Fahrzeugzustand in dem externen Datenverarbeitungssystem, als vorhergehender Fahrzeugzustand, abgespeichert und für die Berechnung des Initalisierungswertes verwendet. Der vorhergehende Fahrzeugzustand kann dazu verwendet werden, um beispielsweise anhand des Verlaufes der Fahrzeugzustände die Berechnung des Initialisierungswertes mit einer höheren Genauigkeit und geringeren Fehleranfälligkeit durchzuführen.Advantageously, a past received vehicle state is stored in the external data processing system, as a previous vehicle state, and used for the calculation of the initialization value. The preceding vehicle state can be used, for example, to carry out the calculation of the initialization value with a higher accuracy and a lower susceptibility to errors on the basis of the course of the vehicle states.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren kann vorteilhafterweise der empfangene Initialisierungswert dazu verwendet werden, eine Steuereinheit im Fahrzeug zu initialisieren. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Genauigkeit und Zuverlässigkeit eines Initialisierungswertes und damit die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Initialisierung des Steuergerätes erhöht wird.According to the method described above, the received initialization value can advantageously be used to initialize a control unit in the vehicle. This embodiment has the advantage that the accuracy and reliability of an initialization value and thus the accuracy and reliability of the initialization of the control unit is increased.
Eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung des Verfahrens ist, wenn der empfangene Initialisierungswert neben einem Datensatz mit einem Fahrzeugzustand des Weiteren mit zusätzlichen Daten, die das externe Datenverarbeitungssystem über ein Rechnernetz, wie zum Beispiel das Internet, empfängt, durch das externe Datenverarbeitungssystem berechnet wird. Vorteilig ist hieran, dass zur Berechnung des Initialisierungswerts weitere Daten zur Verfügung stehen, die dazu verwendet werden können, den Initialisierungswert exakter zu berechnen und einen zuverlässigeren Initialisierungswert zu erhalten.A particularly advantageous further development of the method is when the received initialization value, in addition to a vehicle state data set, is further calculated by the external data processing system with additional data that the external data processing system receives over a computer network, such as the Internet. The advantage hereof is that for the calculation of the initialization value, further data are available which can be used to more accurately calculate the initialization value and to obtain a more reliable initialization value.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Initialisierungswert für die Steuereinheit einen Motormodellwert, insbesondere einen Lambda-Wert, einen Temperaturwert, der die Temperatur in einem Katalysator des Fahrzeugs repräsentiert, und/oder einen Wasserfreiheitswert des Abgassystems, umfasst. Der Wasserfreiheitswert des Abgassystems, repräsentiert die Wasserfreiheit des Abgassystems, wobei unter der Wasserfreiheit des Abgassystems ein Maß verstanden wird, welches angibt wie viel flüssiges Wasser an einer bestimmten Stelle in dem Abgassystem vorhanden ist. Diese Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat den Vorteil dass auch Initialisierungswerte berechnet werden können, für die es keine passenden Sensorwerte gibt, oder es nicht wirtschaftlich ist hierfür Sensoren im Fahrzeug vorzusehen. Ebenso kann diese Weiterentwicklung genutzt werden, um Sensoren einzusparen durch die Verwendung der berechneten Initalisierungswerte anstatt von Sensorwerten. Des Weiteren kann diese Weiterentwicklung dazu genutzt werden, um gemessene Sensordaten zu plausibilisieren. Beispielsweise kann diese Weiterentwicklung des Verfahrens insbesondere als ein Teil eines Assistenzsystems des Fahrzeugs oder eines Komfortsystemes für den Fahrer verwendet werden, wobei der Initalisierungswert hier ein Initalisierungswert für das jeweilige Assistenzsystem oder Komfortsystem ist. Denkbar ist auch, dass dieses Verfahren beispielsweise im Stop-and-Go Verkehr für die Motorsteuerung eingesetzt wird, denn während dieses Verkehres wird das Fahrzeug regelmäßig ausgeschaltet und wieder gestartet. Mit diesem Verfahren ist es im Stop-and-Go Verkehr möglich, das Wiederstarten des Motors effizient mit geringem Berechnungsaufwand im Fahrzeug auszuführen. Ebenso ist es denkbar, dass dieses Verfahren für Fahrzeuge mit Elektromotoren verwendet werden kann, bei denen der Initialisierungswert zum Beispiel eine Temperatur der Batterie umfasst. Das Verfahren kann ebenso Teil eines Systems für Schienenfahrzeuge, Schiffe oder Flugzeuge sein.It is particularly advantageous if the initialization value for the control unit comprises an engine model value, in particular a lambda value, a temperature value which represents the temperature in a catalytic converter of the vehicle, and / or an water-free value of the exhaust gas system. The water-free value of the exhaust system, represents the absence of water of the exhaust system, which is understood by the absence of water of the exhaust system, a measure which indicates how much liquid water is present at a particular location in the exhaust system. This further development of the method according to the invention has the advantage that initialization values can also be calculated for which there are no suitable sensor values, or it is not economical to provide sensors in the vehicle for this purpose. Likewise, this advancement can be used to save sensors by using the calculated initialization values rather than sensor values. Furthermore, this further development can be used to make plausible the measured sensor data. For example, this further development of the method can be used in particular as part of an assistance system of the vehicle or of a comfort system for the driver, the initialization value here being an initialization value for the respective assistance system or comfort system. It is also conceivable that this method is used for example in stop-and-go traffic for engine control, because during this traffic, the vehicle is turned off and restarted regularly. With this method it is possible in stop-and-go traffic to carry out the restarting of the engine efficiently with little computational effort in the vehicle. It is also conceivable that this method can be used for vehicles with electric motors, in which the initialization value comprises, for example, a temperature of the battery. The method may also be part of a system for rail vehicles, ships or aircraft.
Vorteilhafter Weise umfassen die zusätzlichen Daten Umgebungsbedingungen am Fahrzeug und/oder vorhergehende Fahrzeugzustände und/oder eine aktualisierte Berechnungsmethode zur Berechnung des Initialisierungswertes und/oder einen Korrekturwert, wodurch ein exakterer Initialisierungswert zuverlässiger berechnet werden kann. Umgebungsbedingungen am Fahrzeug können beispielsweise die Temperatur, der Wind, und/oder der Luftdruck sein. Unter einem vorhergehenden Fahrzeugzustand wird ein in der Vergangenheit erfasster Fahrzeugzustand verstanden, der beispielsweise in dem externen Datenverarbeitungssystem abgespeichert wurde. Unter einer aktualisierten Berechnungsmethode wird eine überarbeitete Berechnungsmethode zur Berechnung des Initialisierungswertes verstanden, die die verwendete Berechnungsmethode bei Berechnung von ungenauen oder unzuverlässigen Ergebnissen ersetzt. Ein Korrekturwert kann dazu verwendet werden, um beispielsweise einen Alterungsprozess der Sensoren oder der Messgeräten im Fahrzeug zu berücksichtigen.Advantageously, the additional data include environmental conditions on the vehicle and / or previous vehicle conditions and / or an updated calculation method for calculating the initialization value and / or a correction value, whereby a more accurate initialization value can be calculated more reliably. Ambient conditions on the vehicle may be, for example, the temperature, the wind, and / or the air pressure. A previous vehicle state is understood to be a vehicle state detected in the past, which has been stored, for example, in the external data processing system. An updated calculation method is a revised calculation method for calculating the initialization value that replaces the calculation method used when calculating inaccurate or unreliable results. A correction value can be used, for example, to take into account an aging process of the sensors or the measuring devices in the vehicle.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn ein Computerprogramm eingerichtet ist, welches jeden Schritt des Verfahrens ausführt, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Gerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und ohnehin vorgesehen ist.In addition, it is advantageous if a computer program is set up, which carries out each step of the method, since this causes particularly low costs, in particular if an executing device is still used for further tasks and provided in any case.
Optional ist ein Maschinenlesbares Speicherelement vorhanden, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Optionally, a machine-readable storage element is present on which the computer program is stored.
Vorteilhafterweise ist eine Vorrichtung eingerichtet, die jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt.Advantageously, a device is implemented which carries out each step of the method according to the invention.
Vorteilhaft ist eine Recheneinheit, die das maschinenlesbare Speicherelement aufweist.Advantageously, a computing unit having the machine-readable storage element.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen:Embodiments of the present invention are illustrated in the accompanying drawings and described in more detail in the following description. Showing:
Figurenlistelist of figures
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1 eine schematisch Darstellung eines Fahrzeuges mit einer Steuereinheit, einer Recheneinheit, einer Erfassungseinheit und mit einem externen Datenverarbeitungssystem mit einer Verbindung zu einem Rechnernetz;1 a schematic representation of a vehicle with a control unit, a computing unit, a detection unit and with an external data processing system with a connection to a computer network; -
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fahrzeugsteuerung;2 a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention for vehicle control; -
3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fahrzeugsteuerung;3 a schematic representation of an alternative embodiment of the method according to the invention for vehicle control;
Im Folgenden stellt ein Fahrzeugzustand ein oder mehrere Messwerte dar, wobei unter einem Messwerte ein Sensorwert verstanden wird, der durch ein Sensor im Fahrzeug (
Die Recheneinheit (
Die Kommunikationseinheit (
Vorzugsweise wird der Fahrzeugzustand des Fahrzeuges (
Das externe Datenverarbeitungssystem (
Die Berechnung des Initialisierungswertes erfolgt durch eine vorgegebene mathematische Modellgleichung, kann aber auch insbesondere dynamisch durch regelmäßig überarbeitete mathematische Modellgleichungen berechnet werden. Wird beispielsweise erkannt, dass eine mathematische Modellgleichung zu einem ungenauen oder unzuverlässigen Initialisierungswert führt, kann diese Modellgleichung in dem externen Datenverarbeitungssystem (
Alternativ kann das externe Datenverarbeitungssystem (
Nach Berechnung des Initialisierungswertes durch das externe Datenverarbeitungssystem (
Zusätzlich können auch direkt auswertbare Sensorwerte beim Starten des Fahrzeuges (
Nachdem Schritt
In Anschluss an dem Schritt
Die in
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2017
- 2017-10-16 DE DE102017218445.0A patent/DE102017218445A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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