Verfahren zum Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs, wobei in einem Kraftfahrzeug Betriebskenngroßen und Informationen zur Charakterisierung der Betriebsgroßen über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfasst werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Diagnoseeinrichtung zum pradiktiven Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine präventive Wartung eines Kraftfahrzeugs auf Basis der Fahrleistung bzw. der Betriebsstunden durchzufuhren. Dazu werden in dem Kraftfahrzeug bestimmte Betriebskenngroßen (z.B. die Fahrleistung oder die Betriebsdauer) über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfasst und abgespeichert. Erreichen die Betriebskenngroßen einen vorgegebenen Wert, wird eine Kontrolle bzw. ein Austausch bestimmter Teile, Komponenten und/oder Betriebsmittel des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Bei der bekannten präventiven Wartung verlasst man sich auf Erfahrungswerte, welche Teile, Komponenten und/oder Betriebsmittel kontrolliert bzw. ausgetauscht werden müssen, wenn bestimmte Betriebskenngroßen einen vorgegebenen Wert erreicht haben. Diese Erfahrungswerte können zum Teil erheblich von der tatsachlichen Situation
in dem Kraftfahrzeug abweichen. So kann es bspw. vorkommen, dass defekte Teile, Komponenten und/oder Betriebsmittel nicht kontrolliert bzw. ausgetauscht wurden, da die entsprechenden Betriebskenngrößen einen vorgegebenen Wert noch nicht erreicht haben. Die Folge sind ein defektes
Kraftfahrzeug, ein außerplanmäßiger Werkstattaufenthalt und möglicherweise sogar weitere Folgefehler aufgrund des in dem Kraftfahrzeug aufgetretenen Fehlers. Andererseits kann bei der präventiven Wartung aber auch der Fall eintreten, dass vollkommen intakte Teile, Komponenten und/oder
Betriebsmittel kontrolliert bzw. ausgetauscht werden, nur weil die entsprechende Betriebskenngroßen einen vorgegebenen Wert erreicht haben. Das fuhrt zu zusatzlichen unnötigen Arbeiten und Kosten.
Aus der DE 198 49 328 ist es zudem bekannt, in einem Kraftfahrzeug Betriebskenngroßen über einen bestimmten Zeitraum hinweg zu erfassen und abzuspeichern. Anhand der abgespeicherten Betriebskenngroßen kann nach dem Auftreten eines Fehlers in dem Kraftfahrzeug der Fehler lokalisiert werden. Dieses Verfahren erlaubt jedoch lediglich eine Diagnose eines Fehlers, nachdem dieser bereits aufgetreten ist. Eine pradiktive Diagnose, d.h. ein Erkennen eines Fehlers noch bevor er tatsachlich aufgetreten ist, ist mit diesem Verfahren nicht möglich. Mit dem bekannten Verfahren kann also em außerplanmäßiger Werkstattaufenthalt und mögliche Folgefehler aufgrund des aufgetretenen Fehlers in dem Kraftfahrzeug nicht vermieden werden.
Aus der US 5,528,516 ist ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern m einem komplexen System auf der Grundlage beobachtbarer Betriebskenngroßen bekannt. Als komplexe Systeme, in denen das bekannte Verfahren zum Einsatz kommen kann, werden u.a. komplexe Fahrzeuge, wie bspw. ein Raumschiff, genannt; der Einsatz in Kraftfahrzeugen wird nicht erwähnt. In den Ausfuhrungsbeispielen wird das
bekannte Verfahren zum Erkennen von Fehlern eines Computernetzwerks und eines Satellitensystems beschrieben. Es wird auch erwähnt, das bekannte Verfahren zur medizinischen Diagnose der Symptome eines Patienten einzusetzen. Bei dem beschriebenen Verfahren werden Betriebskenngroßen des komplexen Systems über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfasst und abgespeichert. Beim Auftreten eines bestimmten Fehlers wird aus den erfassten Betriebskenngrößen ein Betriebskenngroßen-Muster erstellt, dem der Fehler zugeordnet ist. Aus dem Betriebskenngroßen- Muster werden redundante oder unnötige Informationen eliminiert. Anhand des reduzierten Betriebskenngroßen- Musters kann dann ein in dem komplexen System auftretender Fehler identifiziert und lokalisiert werden. Eine Fehlervorhersage ist mit dem bekannten System nicht möglich.
Des weiteren wird das bekannte Verfahren jeweils für ein einzelnes komplexes System eingesetzt. An eine Kombination der erstellten Betriebskenngroßen-Muster mehrerer komplexer Systeme ist nicht gedacht. Das hat den Nachteil, dass die Betriebskenngroßen-Muster für jedes einzelne zu diagnostizierende System erstellt werden müssen und ihre Aussage nicht ohne weiteres auf andere komplexe Systeme übertragen werden kann.
Aus den beschriebenen Nachteilen des Standes der Technik ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein pradiktives Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs mit einer hohen Zuverlässigkeit zu ermöglichen.
Zur Losung dieser Aufgabe schlagt die Erfindung, ausgehend von dem Verfahren zum Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art ein Verfahren vor, das gekennzeichnet ist durch die nachfolgenden Schritte:
aus den vor dem Auftreten eines bestimmten Fehlers in dem Kraftfahrzeug erfassten Betriebskenngroßen wird ein Betriebskenngroßen-Muster erstellt, das dem Fehler zugeordnet ist; - das Betriebskenngroßen-Muster wird in geeigneter Form beschrieben; und die aktuell erfassten Betriebskenngroßen werden wahrend des Betriebs des Kraftfahrzeugs mit den Beschreibungen der fehlercharakteristischen Betriebskenngroßen-Muster verglichen.
Vorteile der Erfindung
In einem Kraftfahrzeug werden über einen bestimmten Zeitraum hinweg, der von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug unterschiedlich sein kann, Betriebskenngroßen erfasst. Unter Betriebskenngroßen werden all jene Informationen verstanden, die den Zustand des Kraftfahrzeugs und seiner Umwelt beschreiben. Dies sind bspw. Signale von im Kraftfahzeug befindlichen Sensoren. Zusatzlich werden auch Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngroßen, bspw. der Zustand von Systemen einschließlich auftretender Fehlercodes sowie Datum, Zeit und/oder Ort der Betriebskenngroßenerfassung erfasst. Die erfassten Betriebskenngroßen und Informationen können zum Zwecke eines spateren Aufrufs abgespeichert werden. Die erfassten Betriebskenngroßen sind bspw. in Form von Vektoren abgelegt, wobei die einzelnen Vektorelemente den Werten der Betriebskenngroße zu bestimmten Zeitpunkten entsprechen.
Beim Auftreten eines bestimmten Fehlers in dem Kraftfahrzeug wird dieser identifiziert. Der Fehler kann bspw. der Ausfall einer bestimmten Komponente oder ein ungewöhnliches Signal eines bestimmten Sensors sein. Die Identifikation des aufgetretenen Fehlers erfolgt anhand der erfassten Betriebskenngroßen und der erfassten
Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngroßen in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Weise. Aus den vor dem Auftreten des Fehlers erfassten
Betriebskenngroßen wird e sogenanntes Betπebskenngroßen- Muster erstellt, das dem identifizierten Fehler zugeordnet
Die Verarbeitung der erfassten Betriebskenngroßen zur Identifikation des Fehlers kann entweder im Rahmen einer Onboard-Diagnose in dem Kraftfahrzeug oder außerhalb des Kraftfahrzeugs m einer Werkstatt erfolgen. Das Betriebskenngroßen-Muster ist bspw. in Form einer Matrix abgelegt, wobei die einzelnen Matrixelemente den Werten verschiedener Betriebskenngroßen zu bestimmten Zeitpunkten entsprechen. Es werden insbesondere die Zeitpunkte vor dem Auftreten des Fehlers und diejenigen Betriebskenngroßen, die von dem Fehler beemflusst werden, betrachtet.
Außerhalb des Kraftfahrzeugs werden die Betπebskenngroßen- Muster dann durch geeignete Regeln und/oder mathematische Funktionen (z. B. Faltung) beschrieben. Die Beschreibung des Betriebskenngroßen-Musters dient der Vereinfachung und damit der Einsparung von Speicherplatz und Rechenresourcen in einem Rechner des Kraftfahrzeugs. Schließlich werden die Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster an das
Kraftfahrzeug übermittelt und dort wahrend des Betriebs des Kraftfahrzeugs mit den aktuell erfassten Betriebskenngroßen verglichen.
Wahrend des Betriebs des Kraftfahrzeugs werden dann zur pradiktiven Diagnose von Fehlern des Kraftfahrzeugs die aktuell erfassten Betriebskenngroßen mit den zuvor ermittelten Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster verglichen, die verschiedenen Fehlern zugeordnet sind. Bevor em Fehler in dem Kraftfahrzeug auftritt, nehmen bestimmte Betriebskenngroßen bestimmte Werte an, die für
den jeweiligen Fehler charakteristisch sind. Durch einen Vergleich der aktuell erfassten Betriebskenngroßen mit den Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster können solche charakteristischen Veränderungen der Betriebskenngroßen ermittelt werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemaßen Verfahrens können auch sehr komplexe, nicht modellierbare Zusammenhange abgebildet werden. Mit dem erfindungsgemaßen Verfahren kann ein aller Wahrscheinlichkeit nach zukunftig auftretender Fehler des Kraftfahrzeugs vorhergesagt werden, auch wenn die erfaßten Betriebskenngroßen keine kausale Beziehung zu dem auftretenden Fehler haben. Schon bevor der Fehler überhaupt aufgetreten ist, können so geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet und Folgefehler vermieden werden.
Die Vorhersage von Fehlern des Kraftfahrzeugs kann in Verbindung mit einer Aussage über die Zuverlässigkeit der Vorhersage, d.h. über die Wahrscheinlichkeit, mit der in Zukunft tatsachlich mit dem Auftreten des vorhergesagten Fehlers zu rechnen ist, erfolgen. Je naher das Auftreten eines Fehlers ruckt, umso zuverlässiger kann das Auftreten des Fehlers vorhergesagt werden.
Das erfindungsgemaße Verfahren ermöglicht das pradiktive Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs noch bevor der Fehler überhaupt aufgetreten ist und bevor größere Schaden oder Folgefehler entstanden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein bestimmtes Betriebskenngroßen-Muster einem bestimmten Fehler anhand von in mehreren Kraftfahrzeugen erfassten Betriebskenngroßen zugeordnet wird. Diese Weiterbildung geht davon aus, dass ein bestimmter Fehler jeweils in mehreren Kraftfahrzeugen (in der Regel zu unterschiedlichen
Zeitpunkten) auftritt. Deshalb werden die vor dem Auftreten eines bestimmten Fehlers erfassten Betriebskenngroßen einschließlich des diagnostizierten Fehlers auf einen zentralen fahrzeugexternen Fehlerspeicher übertragen. In dem Fehlerspeicher sind die Betriebskenngroßen einer
Vielzahl von Kraftfahrzeugen mit den zugeordneten Fehlern gespeichert. Anhand der in mehreren Kraftfahrzeugen erfassten Betriebskenngroßen, denen derselbe Fehler zugrunde lag, wird in dem fahrzeugexternen Fehlerspeicher ein Betriebskenngroßen-Muster ermittelt, dem dieser Fehler zugeordnet ist. Durch die Auswertung der Betriebskenngroßen mehrerer Kraftfahrzeuge kann die Aussagekraft der Betriebskenngroßen-Muster verbessert und die Zuverlässigkeit der Vorhersage eines bestimmten Fehlers entscheidend erhöht werden.
Zur Ermittlung des fehlerspezifischen Betriebskenngroßen- Musters werden die Betriebskenngroßen eines fehlerhaften Kraftfahrzeugs mit den Betriebskenngroßen jener Kraftfahrzeuge, die diesen Fehler nicht aufweisen, verglichen. Ebenso können die einem bestimmten Fehler zugeordneten Betriebskenngroßen-Muster miteinander auf Ähnlichkeit bzw. Übereinstimmung verglichen werden. Hierfür können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte Algorithmen und Methoden aus dem Bereich des Data-Mining oder des Knowledge-Discovery eingesetzt werden. Vorteilhafterweise wird für den Vergleich der Betriebskenngroßen derselbe Zeitraum zugrundegelegt, d.h. alle Betriebskenngroßen sind auf die gleiche relative Zeitbasis normiert. Ziel der Ermittlung des Betriebskenngroßen-Musters aus den erfassten Betriebskenngroßen ist, zu klaren, welche Betriebskenngroßen und Betriebskenngroßen-Kombinationen eine eindeutige Charakterisierung eines bestimmten Fehlers erlauben, welche mathematische Beziehung zwischen den einzelnen Betriebskenngroßen besteht und ab welchem
Zeitpunkt vor Auftreten eines bestimmten Fehlers die charakteristischen Betriebskenngroßen beobachtbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass in den Kraftfahrzeugen eines bestimmten Typs jeweils die gleichen Betriebskenngroßen erfasst werden. Wird in einem Kraftfahrzeug bspw. die Funktion der Brennkraftmaschine überwacht, so werden vorzugsweise in den Kraftfahrzeugen mit demselben Brennkraftmaschinentyp jeweils die gleichen Betriebskenngroßen erfasst. Dadurch können die Betriebskenngroßen mehrerer Kraftfahrzeuge desselben Typs zur Ermittlung des Betriebskenngroßen-Musters besser miteinander verglichen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegeden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erfassten Betriebskenngrößen, die Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngrößen und die aufgetretenen Fehler von Kraftfahrzeugen eines bestimmten Typs an einen außerhalb der Kraftfahrzeuge angeordneten Fehlerspeicher übertragen und dort gespeichert werden. Der fahrzeugexterne Fehlerspeicher ist bspw. über ein Datennetzwerk mit Werkstatten verbunden, in denen die Kraftfahrzeuge gewartet werden. In den Werkstatten werden die Betriebskenngroßen aus den einzelnen Kraftfahrzeugen ausgelesen und an den fahrzeugexternen Fehlerspeicher bermittelt. Da in dem fahrzeugexternen Fehlerspeicher die Betriebskenngroßen und die aufgetretenen Fehler einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen zusammengeführt sind, können sie dort gemeinsam verarbeitet werden. Die Betriebskenngroßen werden vorteilhafterweise mittels drahtloser Ubertragungsverfahren aus den einzelnen Kraftfahrzeugen an den fahrzeugexternen Fehlerspeicher übertragen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass em bestimmtes Betriebskenngroßen-Muster einem bestimmten Fehler anhand der in dem fahrzeugexternen Fehlerspeicher gespeicherten Betriebskenngroßen zugeordnet wird.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass triviale Zusammenhange aus den Beschreibungen der Betπebskenngroßen-Mustern eliminiert werden. Als trivial wird bspw. der Umstand bezeichnet, dass bei Ausfall eines Sensors der zugehörige Betπebskenngroßenwert verschwindet bzw. außerhalb eines erwarteten Bereichs liegt. Derartige triviale Zusammenhange werden im Rahmen der Ermittlung der Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster eliminiert, da die Betriebskenngroßen-Muster mit dem Ziel ermittelt werden, nichttriviale Zusammenhange zwischen den Betriebskenngroßen und aufgetretenen Fehlern festzustellen. Nichttriviale Zusammenhange sind bspw. unerwartete oder schwer bzw. gar nicht modellierbare Zusammenhange. Des Weiteren können aus den Betriebskenngroßen-Mustern redundante und unnötige Informationen eliminiert werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der
Zusammenhang zwischen einem Betriebskenngroßen-Muster und dem Auftreten eines bestimmten Fehlers als Regel abgebildet wird. Die durch die Analyse der Betriebskenngroßen gewonnenen Zusammenhange werden in Form von Regeln bzw. Algorithmen abgebildet. Die Regeln beschreiben, welche Betriebskenngroßenverlaufe bzw. Kombination von Betriebskenngroßenverlaufen zu einem bestimmten Fehler fuhren. Die Regeln beschreiben auch, in welchem Zeitraum vor dem Auftreten des Fehlers dieses charakteristische Betriebskenngroßen-Muster beobachtet werden kann.
Alternativ oder zusatzlich wird vorgeschlagen, dass der
Zusammenhang zwischen einem Betriebskenngroßen-Muster und dem Auftreten eines bestimmten Fehlers durch eine mathematische Funktion (bspw. eine Faltung) beschrieben wird.
Die eigentliche Implementierung des Verfahrens zum pradiktiven Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs kann in zwei grundlegend verschiedenen Formen erfolgen: zum einen m einer fahrzeuginternen Diagnoseeinrichtung in dem Kraftfahrzeug und zum anderen m einer fahrzeugexternen
Diagnoseeinrichtung, die bspw. m einer Werkstatt steht .
Deshalb wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die ermittelten Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster von dem fahrzeugexternen Fehlerspeicher an eine fahrzeuginterne Diagnoseeinrichtung des Kraftfahrzeugs übertragen werden, wobei die aktuell erfassten Betriebskenngroßen in der fahrzeuginternen Diagnoseemrichtung mit den Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster verglichen werden. Die aktuell erfassten Betriebskenngroßen werden mit den Regeln verglichen oder aber die Funktionen werden auf sie angewendet. Bei dieser Ausfuhrungsform kann die pradiktive Diagnose wahrend der Fahrt des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
Alternativ wird vorgeschlagen, dass die aktuell erfassten Betriebskenngroßen von dem Kraftfahrzeug an eine fahrzeugexterne Diagnoseemrichtung übertragen werden, die Zugriff auf den fahrzeugexternen Fehlerspeicher hat, wobei die aktuell erfassten Betriebskenngroßen in der fahrzeugexternen Diagnoseemrichtung mit den Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster verglichen werden. Die aktuell erfassten Betriebskenngroßen werden mit den Regeln
verglichen oder aber die Funktionen werden auf sie angewendet .
Als weitere Losung der vorliegenden Aufgabe schlagt die Erfindung eine Diagnoseeinrichtung zum pradiktiven Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs vor, die Mittel zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 8 oder 9 aufweist. Eine solche Diagnoseeinrichtung kann innerhalb des Kraftfahrzeugs, bspw. als Teil einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, oder außerhalb des Kraftfahrzeugs in einer Werkstatt angeordnet sein.
In der Diagnoseeinrichtung werden die empirisch ermittelten Beschreibungen der bestimmten Fehlern zugeordneten Betriebskenngroßen-Muster wahrend des Betriebs des
Kraftfahrzeugs mit aktuell erfassten Betriebskenngroßen verglichen. Die Zusammenhange zwischen den Betriebskenngroßen-Mustern und dem Auftreten eines bestimmten Fehlers sind bspw. als Regeln in der Diagnoseinrichtung abgelegt.
Zeichnungen
Ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemaßes Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform; und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zum empirisches Ermitteln von
Betriebskenngroßen-Mustern in einem
Kraftfahrzeug.
In Fig. 1 ist das erfindungsgemaße Verfahren zum pradiktiven Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs 7.1,
7.2 bis 7.m gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform dargestellt. Das Verfahren besteht im Wesentlichen aus fünf Schritten. In einem ersten Schritt 1.1, 1.2 bis l.n werden in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen 6.1, 6.2 bis 6.n Betriebskenngroßen und Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngroßen über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfaßt und in den Kraftfahrzeugen 6.1, 6.2 bis 6.n gespeichert. Bei den Kraftfahrzeugen 6.1, 6.2 bis 6.n und den Kraftfahrzeugen 7.1, 7.2 bis 7.m kann es sich um dieselben, um Teilmengen oder aber auch um unterschiedliche Kraftfahrzeuge handeln, die jedoch sinnvollerweise desselben Typs sind.
Bei Auftreten eines Fehlers in einem der Kraftfahrzeuge 6.1, 6.2 bis 6.n werden die - insbesondere in dem Zeitraum vor dem Auftreten des Fehlers - in dem Kraftfahrzeug 6.1, 6.2 bis 6.n gespeicherten Betriebskenngroßen und Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngroßen in einem zweiten Schritt 2.1, 2.2 bis 2.n an einen externen Fehlerspeicher 8 übertragen.
In einer externen Rechnereinheit 9, die Zugriff auf den externen Fehlerspeicher 4 hat, erfolgt dann in einem dritten Schritt 3 eine Analyse der Betriebskenngroßen mit dem Ziel, für den in dem Kraftfahrzeug 6.1, 6.2 bis 6.n aufgetretenen Fehler ein charakteristisches Betriebskenngrößen-Muster zu identifizieren und dieses in geeigneter Form zu beschreiben. Jedem wahrend des Fahrbetriebs in einem der Kraftfahrzeuge 6.1, 6.2 bis 6.n aufgetretenen Fehler wird auf diese Weise ein charakteristisches Betriebskenngroßen-Muster zugeordnet und in geeigneter Weise beschrieben. Bei der Beschreibung kann es sich um Abbildungen durch Regeln oder um mathematische Funktionen wie bspw. Produkte oder Faltungen handeln.
In einem vierten Schritt 4.1, 4.2 bis 4.m werden die
Beschreibungen der Betriebskenngroßen-Muster an eine Vielzahl von Kraftfahrzeuge 7.1, 7.2 bis 7.m übertragen. In diesen Kraftfahrzeugen 7.1, 7.2 bis 7.m werden wahrend des Fahrbetriebs in einem fünften Schritt 5.1, 5.2 bis 5.m aktuell erfasste Betriebskenngroßen mit den den einzelnen
Fehlern zugeordneten Beschreibungen der Betriebskenngroßen- Muster verglichen.
Zur Erläuterung der Schritte 1 bis 3 sind diese m Fig. 2 für eines der Kraftfahrzeuge 6.1, 6.2 bis 6.n als Ablaufdiagramm dargestellt. Zunächst werden in Funktionsblock 10 wahrend des Betriebs des Kraftfahrzeugs 6.1, 6.2 bis 6.n aktuelle Betriebskenngroßen über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfaßt, der von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug unterschiedlich sein kann. Unter
Betriebskenngroßen werden all jene Informationen verstanden, die den Zustand des Kraftfahrzeugs 6.1, 6.2 bis 6.n und seiner Umwelt beschreiben. Dies sind bspw. Signale von in dem Kraftfahzeug befindlichen Sensoren (Kenndaten der Brennkraftmaschine oder der Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs) oder von der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs (Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt oder Staubgehalt der Umgebungsluft) . Zusatzlich werden auch Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngroßen, bspw. der Zustand von Systemen einschließlich auftretender Fehlercodes sowie Datum, Zeit und/oder Ort der Betriebskenngroßenerfassung erfasst .
Die erfassten Betriebskenngroßen und Informationen werden in einem Funktionsblock 11 zum Zwecke eines spateren
Aufrufs abgespeichert. Die erfassten Betriebskenngroßen sind bspw. in Form einer Betriebskenngroßen-Matrix abgelegt, wobei die einzelnen Vektoren unterschiedlichen Betriebskenngroßen und die einzelnen Vektorelemente den Werten der Betriebskenngroßen zu bestimmten Zeitpunkten entsprechen.
In einem Abfrageblock 12 wird überprüft, ob wahrend des Betriebs des Kraftfahrzeugs 6.1, 6.2 bis 6.n ein Fehler m dem Kraftfahrzeug aufgetreten ist. Der Fehler kann bspw. der Ausfall einer bestimmten Komponente oder ein ungewöhnliches Signal eines bestimmten Sensors sein. Wird kein Fehler erkannt wird wieder zu dem Funktionsblock 10 zur Aufnahme weiterer Betriebskenngroßen verzweigt. Falls ein Fehler aufgetreten ist, werden in einem Funktionsblock 13 die erfaßte Betriebskenngroßen-Matrix und Informationen bezuglich des aufgetretenen Fehlers (Art, Zeitpunkt, etc.) an den externen Fehlerspeicher 8 übertragen. Es versteht sich, dass die Übertragung der Betriebskenngroßen-Matrix und der Informationen nicht unmittelbar nach dem Auftreten des Fehlers erfolgen muss. Vielmehr können die zu übertragenden Daten bis zur Datenübertragung auch in einem Speicher des Kraftfahrzeugs 6.1, 6.2 bis 6.n zwischengespeichert werden. Die Schritte 1 und 2 gemäß der Blocke 10 bis 13 werden in einem Kraftfahrzeug 6.1, 6.2 bis 6.n ausgeführt.
Der nachfolgend beschriebene Schritt 3 wird dagegen in einer externen Rechnereinheit 9 ausgeführt, die Zugriff auf den externen Fehlerspeicher 8 hat. In den nachfolgenden Funktionsblocken 14 bis 18 wird der aufgetretene Fehler diagnostiziert und aus den vor dem Auftreten des Fehlers erfassten Betriebskenngroßen ein sogenanntes
Betriebskenngroßen-Muster erstellt und dem diagnostizierten Fehler zugeordnet. Weiter wird eine geeignete Beschreibung des Betriebskenngroßen-Musters ermittelt und an die Kraftfahrzeuge 7.1, 7.2 bis 7.m übermittelt.
Genauer gesagt, werden in Funkrionsblock 14 die Werte der dem Fehler zugeordneten Betriebskenngroßen-Matrix mit den Werten von fehlerfreien Betriebskenngroßen-Matπzen verglichen. Die fehlerfreien Betriebskenngroßen-Matrizen
stammen aus der Teilmenge von Kraftfahrzeugen 6.1, 6.2 bis 6.n, bei denen dieser Fehler nicht aufgetreten ist, und die ihre Betriebskenngrößen-Matrizen ebenfalls an den Fehlerspeicher 8 übertragen haben.
Aus dem in Funktionsblock 14 durchgeführten Vergleich wird in Funktionsblock 15 dann ein für den aufgetretenen Fehler charakteristisches Betriebskenngroßen-Muster erstellt, das diesem Fehler zugeordnet ist. In Funktionsblock 16 wird der Zusammenhang zwischen dem Betriebskenngrößen-Muster und dem Auftreten eines Fehlers in geeigneter Form beschrieben. Zur Beschreibung des Zusammenhangs kann dieser in Form von Regeln abgebildet oder durch mathematische Funktionen (z. B. Faltungen oder Produkte) dargestellt werden. Durch die Beschreibung des Zusammenhangs können triviale
Zusammenhange und redundante bzw. unnötige Informationen eliminiert werden. Dadurch kann in den Kraftfahrzeugen 7.1, 7.2 bis 7.m für den Vergleich der aktuell erfassten Betriebskenngroßen mit den bestimmten Fehlern zugeordneten Beschreibungen Speicherplatz und Rechenzeit eingespart werden.
Die Beschreibung der Zusammenhange zwischen den erfaßten Betriebskenngroßen und einem aufgetretenen Fehler wird für samtliche aufgetretenen Fehler ausgeführt, so dass schließlich eine Vielzahl von Regeln und/oder mathematische Funktionen für die verschiedenen Fehler vorliegen. In Funktionsblock 17 werden die Beschreibungen dann an Diagnoseeinrichtungen 18 in den Kraftfahrzeugen 7.1, 7.2 bis 7.m zur Durchfuhrung des Schritts 5.1, 5.2 bis 5.m des erfindungsgemaßen Verfahrens übertragen.
In den Diagnoseeinrichtungen 18 ist das eigentliche Verfahren zum pradiktiven Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs 7.1, 7.2 bis 7.n implementiert. Eine
Diagnoseeinrichtung 18 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, als
fahrzeuginterne Diagnoseeinrichtungen in den Kraftfahrzeugen 7.1, 7.2 bis 7.n ausgebildet sein. Die in den Kraftfahrzeugen 7.1, 7.2 bis 7.n aktuell erfassten Betriebskenngrößen werden in der fahrzeuginternen Diagnoseeinrichtung mit den Beschreibungen der fehlercharakteristischen Betriebskenngrößen-Muster verglichen. Bei dieser Ausführungsform kann die pradiktive Diagnose wahrend der Fahrt des Kraftfahrzeugs 7.1, 7.2 bis 7.n durchgeführt werden.
Alternativ wird vorgeschlagen, dass eine Diagnoseeinrichtung 18 als eine fahrzeugexterne Diagnoseeinrichtung ausgebildet ist, die bspw. in einer Werkstatt steht. Dann werden die aktuell erfassten Betriebskenngrößen von dem Kraftfahrzeug 7.1, 7.2 bis 7.n an die fahrzeugexterne Diagnoseeinrichtung übertragen, die Zugriff auf den fahrzeugexternen Fehlerspeicher 8 hat. Die aktuell erfassten Betriebskenngroßen werden in der fahrzeugexternen Diagnoseeinrichtung mit den Beschreibungen der fehlercharakteristischen Betriebskenngroßen-Muster verglichen. Bei dieser Ausfuhrungsform kann die pradiktive Diagnose bspw. in einer Werkstatt durchgeführt werden.