WO2006040316A1 - Verfahren zum ermitteln einer information über eine einer temperatur ausgesetzten vorrichtung - Google Patents

Verfahren zum ermitteln einer information über eine einer temperatur ausgesetzten vorrichtung Download PDF

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WO2006040316A1
WO2006040316A1 PCT/EP2005/055153 EP2005055153W WO2006040316A1 WO 2006040316 A1 WO2006040316 A1 WO 2006040316A1 EP 2005055153 W EP2005055153 W EP 2005055153W WO 2006040316 A1 WO2006040316 A1 WO 2006040316A1
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temperature
value
aging
program point
counter
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/055153
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rocco Gonzalez Vaz
Klaus Schwarze
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Priority to JP2007536164A priority patent/JP4709845B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/02—Registering or indicating working or idle time only
    • G07C3/04—Registering or indicating working or idle time only using counting means or digital clocks

Definitions

  • the invention is based on a method for determining information about a device subjected to a temperature according to the preamble of the main claim.
  • a method for determining information about a temperature-exposed Vorrich ⁇ device, in which the temperature of the device is detected, are already known.
  • DE19516481A1 discloses the programmatic detection of a maximum temperature to which a control unit in a motor vehicle has been exposed. This has proven to be expedient because the fact that a controller was exposed to a high temperature, can provide conclusions about a future probability of failure.
  • the inventive method for determining information about a device exposed to a temperature having the features of the main claim has the Vor ⁇ part that depending on the temperature reached or temperature change of the device at least one counter is incremented and that depending on the count reached information about a Aging of the device is determined.
  • an aging of the device depending on the temperature can be determined particularly simple, reliable and less expensive.
  • the life expectancy of the device is particularly simple and reliable, that is to say the remaining time until it is destroyed or damaged or until its operational failure due to the temperature influence.
  • the temperature dependence or the temperature change dependence of the aging of the device due to the associated thermal load can be taken into account particularly simply by selecting the increment of the at least one counter to be temperature-dependent or temperature-dependent.
  • aging of the device which is increased with increasing temperature or with an increasing temperature change, can be taken into account particularly simply by increasing the increment as the temperature increases or as the temperature change increases in magnitude.
  • Another advantage results from the fact that the counter reading is compared with a predetermined threshold value and that a measure of the aging is derived from the difference between the counter reading and the predefined threshold value. In this way, the aging of the device can be determined in a particularly simple and inexpensive manner depending on the counter reading reached.
  • the difference of the counter reading and the predetermined threshold value is weighted depending on the temperature or on the temperature change.
  • a further simple possibility is given to express the temperature-dependent or the temperature change-dependent aging of the device by calculation, and in particular to better dissolve different contiguous values for the aging of the device, i. to make it more distinguishable.
  • the predetermined threshold value is dynamically adjusted to an age of the device. In this way, the aging can be represented as an excess of the actual age of the device and thus takes into account only those temperature influences or thermal loads on the device which result in excessive wear of the device.
  • a further advantage results if the at least one counter is only incremented when a first predetermined temperature threshold or a first predetermined temperature change threshold is reached. In this way, it is also possible to disregard the effects of temperature or thermal stresses on the device, which have no significant influence on the aging of the device.
  • a particularly differentiated determination of the aging is possible if a plurality of counters are each assigned a different temperature threshold or temperature change threshold and if each of the counters is incremented only if the corresponding one
  • an even more meaningful value for the aging of the device can be determined if a difference between the associated counter reading and a predetermined threshold value is formed for each counter, if the differences formed are added to a sum and if as a measure of the aging Device is a comparison value, in particular a difference between the sum and a predetermined sum threshold value is formed.
  • the value for the aging can be resolved even better, i.
  • Various Temperatur ⁇ influences or thermal loads of the device can be taken into account more differentiated, if the differences formed, in particular temperature-dependent or temperature change-dependent, weighted.
  • the temperature influences or thermal loads on the device can also be taken into account simply for determining the aging if the clock rate of the at least one counter is selected as temperature-dependent or temperature-change-dependent.
  • FIG. 2 shows an assignment of different temperatures to different counters, threshold values and weightings
  • FIG. 3 shows a characteristic curve representing the relationship between a weighting and a temperature
  • FIG. 4 shows a first flow chart for a first embodiment 5 shows a second flowchart for a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 shows a third flowchart for a third embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows a fourth flowchart for a fourth embodiment of the invention.
  • 55 denotes a carrier element on which a device 1 is arranged.
  • the device 1 and the carrier 55 are thermally coupled, ie heating of the carrier 55 also leads to heating of the device 1.
  • a temperature sensor 50 is arranged, which measures the temperature of the device 1 and forwards it to an evaluation unit 45 in the form of a time-continuous measuring signal.
  • the temperature sensor 50 can be arranged on the device 1 or else within the device 1, for example on a side wall of the device 1.
  • the arrangement of the temperature sensor 50 should be carried out in an advantageous manner so that it can detect the temperature of the device 1 as precisely as possible.
  • the device 1 can be any device, in the simplest case a A body made of any material.
  • the device 1 is the control device of a motor vehicle, in particular of a commercial vehicle.
  • a control unit 1 is usually mounted directly on the engine block of the commercial vehicle.
  • the carrier 55 thus represents the engine block in this example.
  • the controller 1 is exposed to increased thermal stress by the engine block 55. Due to an elevated temperature of the engine block 55, the components of the control unit 1, in particular integrated circuits, capacitors, etc., are subjected to particularly high thermal loads and therefore age faster.
  • the determination of the aging takes place in that the temperature measured by the temperature sensor 50 in the evaluation unit 45 is suitably evaluated, wherein the evaluation unit 45 provides a measure of the aging of the control unit 1 available.
  • different memory cells are arranged in the evaluation unit 45 or memory allocated to the evaluation unit 45, which memory cells are shown in FIG.
  • a first temperature storage cell 15 a first pre-defined temperature value Tl is stored.
  • a second temperature storage cell 20 a second predetermined temperature value T2 is stored.
  • a first weighting memory cell 25 is stored in a first weighting memory cell 25 .
  • a second weighting memory cell 30 is stored in a second weighting memory cell.
  • the first weighting memory cell 25 is associated with the first temperature memory cell 15 and the second weighting memory cell 30 is associated with the second temperature memory cell 20.
  • the first weighting value G1 and the second weighting value G2 are likewise fixed.
  • a first counter variable Zl is stored in a first counter memory cell 5
  • a second counter variable Z2 is stored in a second counter memory cell 10.
  • the first counter memory cell 5 is associated with the first temperature memory cell 15
  • the second counter memory cell 10 is associated with the second temperature memory cell 20.
  • a first threshold value memory cell 35 is provided, in which a first threshold value S1 is stored.
  • a second threshold value memory cell 40 is provided, in which a second threshold value S2 is stored.
  • the two thresholds Sl, S2 are fixed.
  • the first threshold memory cell 35 is associated with the first count memory cell 5 and the second threshold memory cell 40 is associated with the second counter memory cell 10.
  • the temperature memory cells 15, 20, the weighting memory cells 25, 30 and the threshold value memory cells 35, 40 can each be designed as read-only memory or as EPROM or EEPROM be.
  • the counter memory cells 5, 10, however, can be configured as a read / write memory.
  • the first counting variable Zl is incremented with a predetermined value when the first temperature value Tl is reached.
  • the second counting variable Z2 is incremented with the predetermined value when the second temperature value T2 is reached.
  • the current state of the first counting variable Z1 is compared with the first threshold value S1 by difference formation, the weighted difference being weighted with the first weighting value G1.
  • the second count variable Z2 is compared with the second threshold value S2 by subtraction, and the difference is weighted with the second weighting value G2. It is assumed that the second temperature value T2 is greater than the first temperature Tl. It can now be provided that the weighting increases with increasing temperature. This means that the second weighting value G2 is greater than the first weighting value G1. The weighted differences are then summed and compared with a fixed sum threshold value by subtraction. This comparison is then a measure of the aging of the control unit. 1
  • At program point 101 determines the evaluation unit 45 for an operating cycle of Steuer ⁇ device 1, which is characterized for example by the period between turning on the ignition and switching off the ignition, the maximum temperature reached in this operating cycle T 103x of the control unit 1 from the from the temperature sensor 50 supplied time profile of the temperature T of the control unit 1. This maximum temperature T 103x is thus fixed at the end of the operating cycle .
  • a branch is made to a program point 105.
  • the evaluation unit 45 checks whether the maximum temperature T 103x is greater than or equal to the first predetermined temperature value Tl. If this is the case, the program branches to a program point 110, otherwise a branch is made to a program point 155.
  • the evaluation unit 45 checks whether the maximum temperature T 103x is greater than or equal to the second predetermined temperature value T2. If this is the case, then a program point 130 is branched to, otherwise a branch is made to a program point 145.
  • the aging value A is then evaluated by the evaluation unit 45, for example, for further processing. supplied processing or optically and / or acoustically reproduced for information of the driver of the vehicle.
  • the determined aging value A can also be compared at program point 150 with a fixed critical aging value A k01 .
  • the critical aging value A k01 can be determined, for example, on a test bench in such a way that it represents aging of the control unit 1, which is associated with a high failure probability, for example of 80%.
  • the evaluation unit 45 can generate a warning in this case and cause the driver to replace the control unit 1. If the aging value A determined at program point 150 falls below the predetermined critical aging value A k ⁇ t , then the warning message described is omitted. After program point 150, a branch is made to program point 155.
  • the evaluation unit 45 checks whether a new operating cycle of the vehicle is present, that is, for example, the ignition has been switched on again. If this is the case, it is branched back to program point 101, otherwise it is branched back to program point 155.
  • the first embodiment of the invention has been described using two temperature values T1, T2 and the associated counting variables Z1, Z2, the associated threshold values S1, S2 and the associated weighting values G1 and G2.
  • the two threshold values S1 and S2 can be selected to be the same size, for example. However, they can also be chosen differently. In this case, for example, the threshold value can be selected smaller with increasing temperature, ie S2 ⁇ Sl, which likewise leads to a stronger weighting of the influence of the larger second temperature value T2.
  • the two weighting values Gl and G2 could also be chosen to be the same size. If they are also chosen differently in this case as described above, ie G2> G1, then the weighting effect is further enhanced.
  • more than two temperature values can also be preset, to which a counting variable, a threshold value and a weighting value are then respectively assigned in the manner described.
  • the program part with the four program steps 125, 130, 135, 140 is to be replicated in an analogous manner in the flowchart according to FIG. 4, it being assumed that the first temperature value T1 is the smallest of the predetermined temperature values is and the said respective program parts with the four program steps for the other predetermined temperature values successively in the direction of increasing predetermined temperature be passed through the values, the no branch always leads to the program point 145 when comparing the maximum temperature T m3x with the respective predetermined temperature value with the exception of the first predetermined temperature value .
  • the aging value A can also be less differentiated than in the first embodiment and can be determined more simply.
  • a single counting variable Z is provided, which is incremented in accordance with the temperature of the Steuer ⁇ device 1 weighted.
  • the weighting can be selected to be greater, for example, with increasing temperature.
  • a corresponding characteristic for example according to FIG. 3, can be stored in the evaluation unit 45 or in a memory allocated to the evaluation unit 45.
  • a weighting value G M is assigned to different values for a temperature variable T M.
  • the characteristic curve in FIG. 3 is linear in form, for example, but can not be linear. The difference of the resulting count variable to a fixed threshold then gives the aging value of the control unit 1 as a measure of its aging.
  • An exemplary flowchart for this second embodiment is shown in FIG.
  • the evaluation unit 45 After the program has been started, for example, during the first startup of the vehicle, the evaluation unit 45 initializes the now only counting variable Z to the value zero at a program point 200 and also the temperature variable T M to the value zero in a subsequent program point 201.
  • the temperature variable T M serves to determine the maximum temperature T 1 ⁇ x of the control unit 1 during an operating cycle. The determination of this maximum temperature T 103x is set out below and can also be carried out in a corresponding manner for determining the maximum temperature T 1 x in accordance with the first embodiment at program point 101 according to FIG. 4.
  • the evaluation unit 45 receives from the temperature sensor 50 the current temperature T of the control unit 1. Subsequently, a branch is made to a program point 210. At program point 210, the evaluation unit 45 checks whether the current temperature T of the control device 1 is greater than the temperature variable T M. If this is the case, then a program point 215 is branched, otherwise a branch is made to a program point 220.
  • the evaluation unit 45 checks whether the operating cycle has ended, that is, for example, whether the ignition has been switched off. If this is the case, a branch is made to a program point 225, otherwise it is branched back to program point 201.
  • the evaluation unit 45 reads from the characteristic diagram according to FIG. 3 the weighting value G M assigned to the determined temperature variable T M. Subsequently, a branch is made to a program point 230.
  • the aging value A can be further evaluated as described for program point 150 according to the flowchart of FIG. 4. Subsequently, a branch is made to a program point 240.
  • the evaluation unit 45 checks whether a new operating cycle has begun, that is, whether, for example, the ignition has been switched on again. If this is the case, it is branched back to program point 201, otherwise it branches back to program point 240.
  • the single counting variable Z is operated in a clocked manner. In this way, the temperature of the control unit 1 can be integrated temporally, wherein the value of the integral is a measure of the aging of the control unit 1.
  • the counting variable Z is clocked up at a constant clock rate and the height of the respective increment is controlled as a function of the current temperature T of the control unit 1.
  • increment values can be assigned to different temperatures of the control unit 1, for example via a predetermined characteristic analogous to FIG.
  • the increment values increase with increasing current temperature T of the control unit 1.
  • the count variable Z is then increased by the increment value assigned to this temperature in the corresponding characteristic curve.
  • the count of the count variable Z can be compared to determine the aging value A with a reference value RZ, which is dynamically adapted to the age of the control unit 1.
  • the difference between the count of the counting variable Z and the dynamically formed reference value RZ is then a measure of the excessive aging or thermal stress of the control unit 1.
  • the dynamically determined reference value RZ can represent, for example, the age of the control unit 1.
  • the evaluation unit 45 initializes at a program point 300, the count variable Z to the value zero and the reference value RZ also to the value zero. Subsequently, a branch is made to a program point 305.
  • the evaluation unit 45 receives from the temperature sensor 50 the current temperature T of the control unit 1. Subsequently, a branch is made to a program point 310.
  • the increment value RZI for the reference value is selected such that it corresponds to the time required by the program until the subsequent occurrence of the program point 315 in a subsequent program run. In this way, the reference value RZ represents the current age of the control unit 1. Subsequently, a branch is made to a program point 320.
  • this aging value A represents an aging effect which exceeds the actual age of the control unit 1, ie an excessive aging effect due to the thermal load of the control unit 1.
  • the aging value A can then be further processed as described for program point 150 according to FIG. Subsequently, branching back to program point 305 takes place.
  • the program steps 305, 310, 315, 320 are repeated in the count clock.
  • the predetermined value RZI for the increment of the reference value corresponds to the period of the count clock.
  • the cycle time for the clock rate for counting up the count variables can be selected equal to one quarter of an hour.
  • the predetermined value RZI for the increment of the reference value RZ is then likewise selected equal to a quarter of an hour, so that the value of one hour also results after one hour for the reference value RZ.
  • the characteristic curve for the assignment of the current temperature T to the increment value I ⁇ of the counting variables Z can be embodied linearly analogously to FIG. However, it can also be non-linear, in particular threshold-based.
  • the increment value I ⁇ for the count variable Z in the range of current temperatures T of the control unit 1 can be selected equal to or less than 60 ° C equal to a quarter of an hour.
  • the increment I ⁇ example equal to half an hour can be selected and for current temperatures T of the control unit 1 greater than 90 ° C, the increment value I ⁇ for the counter Z for example, be selected equal to three quarters of an hour ge.
  • the operational obsolescence or aging of the control unit 1 then arises as described as the difference between the age represented by the count variable Z and the actual age of the control device 1 represented by the reference value RZ.
  • the single counting variable Z is always increased by a constant increment value per clock cycle.
  • the clock rate with which the count variable Z is counted up varies depending on the temperature of the control unit 1. The higher the temperature of the control unit 1, the faster the count clock is selected, with which the count variable Z is incremented.
  • the evaluation unit 45 initializes at a program point 400 the only counting variable Z to the value zero.
  • the evaluation unit 45 initializes the reference value RZ to the value zero at program point 400. Subsequently, a branch is made to a program point 405.
  • the evaluation unit 45 receives from the temperature sensor 50 the current temperature T of the control unit 1. Subsequently, a branch is made to a program point 410.
  • evaluation unit 45 determines, for example with the aid of a predetermined characteristic curve from the current temperature T of control unit 1, an assigned clock rate for counting counting variable Z. Subsequently, a branch is made to program point 415.
  • the evaluation unit 45 checks whether the period duration of a predefined basic clock rate has been reached since passing through the program point 405. This period of the basic clock rate is greater than or equal to the period of the clock rate for the count variable Z determined from the characteristic curve at program point 410. The period of the basic clock rate corresponds to, for example, a quarter of an hour. If it is determined by the evaluation unit 45 at the program point 420 that the period of the basic clock rate has not yet been reached, a branch is made to a program point 425; 415 again branched program point and 415 at the end of the period of the derived clock at program point 410 clock again.
  • a branch is made to a program point 430.
  • the base clock rate can be selected so that its period is, for example, a quarter of an hour, so that the determined reference value RZ indicates the actual age of the control unit 1.
  • the clock rate to be set for the counting variable Z can then be selected according to the described characteristic such that its period becomes smaller with increasing temperature, the clock rate to be set for the counting variable Z being greater than or equal to that in any case Base clock rate is selected.
  • the underlying characteristic can be linearly analogous to FIG. 3 or, as described for the third embodiment, non-linearly assign individual temperature ranges to a different clock rate to be set for the counting variable Z, for example.
  • the clock rate to be set for the counting variable Z for current temperatures T of the control unit 1 ⁇ 60 ° C is selected equal to the basic clock rate.
  • the clock rate to be set for the count variable Z can be selected such that its period is, for example, only ten minutes.
  • the clock rate to be set for the count variable Z for example, be chosen so that their Peri ⁇ odendauer is only 6 minutes.
  • the minimum increment ment for the counting variable Z in the third embodiment and the minimum clock rate for the counter variable Z according to the fourth embodiment also be zero.
  • only the counting variable Z is counted up when a temperature threshold of, for example, 60 ° C is exceeded.
  • a temperature threshold for example, 60 ° C is exceeded.
  • the temperature threshold value is chosen so that an excessive aging does not occur for current temperatures of the control unit 1 below this temperature threshold, but an excessive aging of the control unit 1 is to be expected for current temperatures of the control unit 1 above the temperature threshold value ,
  • the basic clock rate does not have to be predetermined such that its period corresponds to the actual aging of the control unit 1.
  • the base clock rate can also be selected to be smaller and, in the case of faster changing temperatures of the control unit 1, also larger. The larger the base clock rate is selected, the more frequently the counting variable Z is incremented in the third embodiment and the fourth embodiment, so that in particular faster changing temperatures of the control unit 1 can also be better taken into account or resolved for the determination of the aging value A.
  • a combination of the thirdticians ⁇ form and the fourth embodiment is possible, so that depending on the current temperature T of the control unit 1 both the clock rate for counting up the count variable Z and the increment value K for counting up the count Z in corresponding manner can be selected temperatur ⁇ dependent. In this way, the aging effect can be clarified or resolved even better by the resultant aging value A. Furthermore, it is also possible to clock-form the counting variables in the first described embodiment, so that even there the clock rate for counting up the various counter variables can be temperature-dependent and the resulting aging value A also becomes better resolvable.
  • the aging value can also depending on the change in temperature of the control unit 1, for which only the time gradient of the current temperature T of the control unit 1 received by the temperature sensor 50 has to be formed in the evaluation unit 45. This temperature gradient can then be used in the same way as with the temperature in the embodiments described above. It is also possible to determine both an aging value as a function of the temperature and an aging value as a function of the temperature change of the control unit 1 and to add the two aging values weighted or unweighted in order to obtain a resulting aging value.
  • This resulting aging value can then be compared with the critical aging value A k01 as described, wherein this critical aging value A k01 is predetermined in this case such that it takes into account both the temperature and the temperature change of the control unit 1.
  • thermal loads on the control unit 1 result not only from the temperature itself, but also from the temporal temperature change, that is to say from the temporal temperature gradient described. When it comes to temperature change, it is always meant the temporal temperature change.
  • at least one counting variable can be provided which is counted up depending on the temperature and at least one further counting variable which is counted up depending on the temperature change.
  • the flowchart of Figure 4 can be run once for those counting variables in the form described, which count up depending on the temperature and run separately from the other for those counting variables that count up depending on the temporal gradient of the temperature.
  • the maximum temporal temperature gradient which is the maximum in terms of duration, is to be used in a corresponding manner.
  • the two resulting aging values for the counting variables, which are incremented depending on the temperature of the control unit 1 and the counting variables, which are counted up depending on the temporal gradient of the temperature can then be added as described in particular weighted to a resulting aging value.
  • the weighting values G1, G2 according to the first embodiment can both be selected equal to one, in which case no weighting takes place. Also, only one of the both weighting values Gl, G2 are selected equal to one, so that no weighting takes place for the assigned temperature value.
  • the number of failures due to defective ECUs can be reduced.
  • the probability of failure is also a measure of the still-to-be-expected period of time in which the control unit 1 is not destroyed or impaired by the thermal load.
  • the counting variables in the exemplary embodiments described above are ultimately counters and can also be designated as such.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Temperatur ausgesetzten Vorrichtung (1) beschrieben, die eine einfache und zuverlässige Ermittlung einer Information über die Alterung der Vorrichtung (1) ermöglicht. Dabei wird die Temperatur der Vorrichtung (1) erfasst. Abhängig von der erreichten Temperatur oder Temperaturänderung der Vorrichtung (1) wird mindestens ein Zähler (5, 10) inkrementiert. Abhängig vom erreichten Zählerstand wird eine Information über die Alterung der Vorrichtung (1) ermittelt.

Description

Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Temperatur ausgesetzten Vorrich¬ tung
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Tem¬ peratur ausgesetzten Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Temperatur ausgesetzten Vorrich¬ tung, bei denen die Temperatur der Vorrichtung erfasst wird, sind bereits bekannt. Insbesondere offenbart die DE19516481A1 die programmtechnische Erfassung einer Maximaltemperatur, der ein Steuergerät in einem Kraftfahrzeug ausgesetzt gewesen ist. Dies hat sich als zweckmäßig herausgestellt, weil die Tatsache, dass ein Steuergerät einer hohen Temperatur ausgesetzt war, Rückschlüsse auf eine künftige Ausfallwahrscheinlichkeit geben kann.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Temperatur ausgesetzten Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vor¬ teil, dass abhängig von der erreichten Temperatur oder Temperaturänderung der Vorrichtung mindestens ein Zähler inkrementiert wird und dass abhängig vom erreichten Zählerstand eine Information über eine Alterung der Vorrichtung ermittelt wird. Auf diese Weise lässt sich eine Alterung der Vorrichtung abhängig von der Temperatur besonders einfach, zuverlässig und weniger aufwendig ermitteln. Somit lässt sich auch besonders einfach und zuverlässig auf die Lebenserwartung der Vorrichtung schließen, also auf den verbleibenden Zeitraum bis zu ihrer Zerstörung oder Beschädigung oder bis zu ihrem Betriebsausfall auf Grund des Temperaturein¬ flusses. Somit ist es in besonders einfacher und zuverlässiger Weise möglich, einen bevorste- henden Ausfall oder eine bevorstehende Beschädigung oder Zerstörung der Vorrichtung recht¬ zeitig zu erkennen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Die Temperaturabhängigkeit bzw. die Temperaturänderungsabhängigkeit der Alterung der Vor¬ richtung auf Grund der damit verbundenen thermischen Belastung lässt sich besonders einfach dadurch berücksichtigen, dass das Inkrement des mindestens einen Zählers temperaturabhängig oder temperaturänderungsabhängig gewählt wird.
Dabei kann eine mit steigender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturände¬ rung verstärkte Alterung der Vorrichtung besonders einfach dadurch berücksichtigt werden, dass das Inkrement mit steigender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturän- derung erhöht wird.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Zählerstand mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird und dass ein Maß für die Alterung aus der Differenz des Zähler¬ standes und des vorgegebenen Schwellwertes abgeleitet wird. Auf diese Weise kann die Alte- rung der Vorrichtung besonders einfach und wenig aufwendig abhängig vom erreichten Zähler¬ stand ermittelt werden.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Differenz des Zählerstandes und des vorgegebenen Schwellwertes abhängig von der Temperatur oder von der Temperaturänderung gewichtet wird. Somit ist eine weitere einfache Möglichkeit gegeben, die temperaturabhängige oder die tempe- raturänderungsabhängige Alterung der Vorrichtung rechnerisch zum Ausdruck zu bringen und insbesondere verschiedene beieinanderliegende Werte für die Alterung der Vorrichtung besser aufzulösen, d.h. unterscheidbarer zu machen.
Dies gelingt besonders aussagekräftig dann, wenn die Gewichtung mit steigender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturänderung erhöht wird. Denn dann wird auch der Effekt der Alterung erhöht. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der vorgegebenen Schwellwert dynamisch einem Alter der Vorrichtung angepasst wird. Auf diese Weise lässt sich die Alterung als Überschuss zum tatsächlichen Alter der Vorrichtung darstellen und berücksichtigt somit lediglich solche Tempe¬ ratureinflüsse, bzw. thermischen Belastungen der Vorrichtung, die einen übermäßigen Ver- schleiß der Vorrichtung zur Folge haben.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der mindestens eine Zähler nur dann inkrementiert wird, wenn eine erste vorgegebene Temperaturschwelle oder eine erste vorgegebene Temperaturände¬ rungsschwelle erreicht wird. Auch auf diese Weise können Temperatureinflüsse oder thermi- sehe Belastungen der Vorrichtung unberücksichtigt bleiben, die keinen wesentlichen Einfluss auf die Alterung der Vorrichtung haben.
Eine besonders differenzierte Ermittlung der Alterung ist möglich, wenn mehreren Zählern je¬ weils eine unterschiedliche Temperaturschwelle oder Temperaturänderungsschwelle zugeordnet wird und wenn jeder der Zähler nur dann inkrementiert wird, wenn die dem entsprechenden
Zähler zugeordnete Temperaturschwelle oder Temperaturänderungsschwelle erreicht wird. Auf diese Weise lässt sich ein Temperaturprofil der Vorrichtung ermitteln, das sich noch besser für statistische Auswertungen eignet.
In diesem Fall lässt sich ein noch aussagekräftigerer Wert für die Alterung der Vorrichtung ermitteln, wenn für jeden Zähler eine Differenz zwischen dem zugeordneten Zählerstand und einem vorgegebenen Schwellwert gebildet wird, wenn die gebildeten Differenzen zu einer Summe addiert werden und wenn als Maß für die Alterung der Vorrichtung ein Vergleichswert, insbesondere eine Differenz, zwischen der Summe und einem vorgegebenen Summenschwell- wert gebildet wird.
Dabei lässt sich der Wert für die Alterung noch besser auflösen, d.h. verschiedene Temperatur¬ einflüsse bzw. thermische Belastungen der Vorrichtung lassen sich differenzierter berücksichti¬ gen, wenn die gebildeten Differenzen, insbesondere temperaturabhängig oder temperaturände- rungsabhängig, gewichtet werden.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der mindestens eine Zähler getaktet wird. Auf diese Wei¬ se kann auch die Dauer einer thermischen Belastung der Vorrichtung für die Ermittlung der Alterung berücksichtigt werden. - A -
Bei Verwendung einer Taktrate für den mindestens einen Zähler können die Temperatureinflüs¬ se bzw. thermischen Belastungen der Vorrichtung auch einfach dadurch für die Ermittlung der Alterung berücksichtigt werden, wenn die Taktrate des mindestens einen Zählers temperaturab- hängig oder temperaturänderungsabhängig gewählt wird.
Dem kann besonders einfach dadurch Rechnung getragen werden, wenn die Taktrate mit stei¬ gender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturänderung erhöht wird, weil dadurch auch die Alterung beschleunigt wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine einer thermischen Belastung ausgesetzten Vorrichtung, Figur 2 eine Zuordnung verschiedener Temperaturen zu verschiedenen Zählern, Schwellwerten und Gewichtungen, Figur 3 eine Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen einer Gewichtung und einer Temperatur darstellt, Figur 4 einen ersten Ablaufplan für eine erste Ausführungsform der Erfindung, Figur 5 einen zweiten Ablaufplan für eine zweite Ausfüh¬ rungsform der Erfindung, Figur 6 einen dritten Ablaufplan für einen dritte Ausführungsform der Erfindung und Figur 7 einen vierten Ablaufplan für eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 kennzeichnet 55 ein Trägerelement, auf dem eine Vorrichtung 1 angeordnet ist. Die Vorrichtung 1 und der Träger 55 sind dabei thermisch gekoppelt, d. h. eine Erhitzung des Trä¬ gers 55 führt auch zu einer Erwärmung der Vorrichtung 1. Entsprechendes gilt für eine Abküh¬ lung des Trägers 55, die eine Abkühlung der Vorrichtung 1 zur Folge hat. Im Bereich der Vor¬ richtung 1 ist ein Temperatursensor 50 angeordnet, der die Temperatur der Vorrichtung 1 misst und in Form eines zeitlich kontinuierlichen Messsignals an eine Auswerteeinheit 45 weiterleitet. Wie im Beispiel nach Figur 1 dargestellt, kann der Temperatursensor 50 auf der Vorrichtung 1 oder auch innerhalb der Vorrichtung 1, beispielsweise an einer Seitenwand der Vorrichtung 1 angeordnet sein. Die Anordnung des Temperatursensors 50 sollte dabei in vorteilhafter Weise so erfolgen, dass er die Temperatur der Vorrichtung 1 möglichst präzise erfassen kann. Bei der Vorrichtung 1 kann es sich um jede beliebige Vorrichtung handeln, im einfachsten Fall um ei- nen Körper aus einem beliebigen Material. Im vorliegenden Beispiel soll jedoch angenommen werden, dass es sich bei der Vorrichtung 1 um das Steuergerät eines Kraftfahrzeugs , insbeson¬ dere eines Nutzfahrzeugs, handelt. Ein solches Steuergerät 1 wird üblicherweise direkt auf dem Motorblock des Nutzfahrzeugs montiert. Der Träger 55 stellt somit den Motorblock in diesem Beispiel dar. Hierdurch ist das Steuergerät 1 einer erhöhten thermischen Belastung durch den Motorblock 55 ausgesetzt. Durch eine erhöhte Temperatur des Motorblocks 55 werden die Bau¬ teile des Steuergerätes 1, insbesondere integrierte Schaltkreise, Kondensatoren, usw., besonders hoch thermisch belastet und altern daher schneller.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, die Alterung des Steuergerätes 1 einfach und zuverläs¬ sig zu ermitteln. Die Ermittlung der Alterung erfolgt dadurch, dass die vom Temperatursensor 50 gemessene Temperatur in der Auswerteeinheit 45 geeignet ausgewertet wird, wobei die Auswerteeinheit 45 ein Maß für die Alterung des Steuergerätes 1 zur Verfügung stellt.
Dazu sind gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in der Auswerteeinheit 45 oder in einem der Auswerteeinheit 45 zugeordneten Speicher verschiedene Speicherzellen angeordnet, die in Figur 2 dargestellt sind. In einer ersten Temperaturspeicherzelle 15 ist dabei ein erster vorgege¬ bener Temperaturwert Tl abgelegt. In einer zweiten Temperaturspeicherzelle 20 ist ein zweiter vorgegebener Temperaturwert T2 abgelegt. In einer ersten Gewichtungsspeicherzelle 25 ist ein erster Gewichtungswert Gl abgelegt. In einer zweiten Gewichtungsspeicherzelle 30 ist ein zweiter Gewichtungswert G2 abgelegt. Die erste Gewichtungsspeicherzelle 25 ist der ersten Temperaturspeicherzelle 15 und die zweite Gewichtungsspeicherzelle 30 ist der zweiten Tem¬ peraturspeicherzelle 20 zugeordnet. Der erste Gewichtungswert Gl und der zweite Gewich¬ tungswert G2 sind ebenfalls fest vorgegeben. In einer ersten Zählerspeicherzelle 5 ist eine erste Zählvariable Zl abgelegt. In einer zweiten Zählerspeicherzelle 10 ist eine zweite Zählervariable Z2 abgelegt. Die erste Zählerspeicherzelle 5 ist der ersten Temperaturspeicherzelle 15 und die zweite Zählerspeicherzelle 10 ist der zweiten Temperaturspeicherzelle 20 zugeordnet. Weiterhin ist eine erste Schwellwertspeicherzelle 35 vorgesehen, in der ein erster Schwellwert Sl abgelegt ist. Weiterhin ist eine zweite Schwellwertspeicherzelle 40 vorgesehen, in der ein zweiter Schwellwert S2 abgelegt ist. Die beiden Schwellwerte Sl, S2 sind dabei fest vorgegeben. Die erste Schwellwertspeicherzelle 35 ist der ersten Zählwertspeicherzelle 5 und die zweite Schwellwertspeicherzelle 40 ist der zweiten Zählerspeicherzelle 10 zugeordnet. Die Tempera¬ turspeicherzellen 15, 20, die Gewichtungsspeicherzellen 25, 30 und die Schwellwertspeicherzel¬ len 35, 40 können jeweils als Nur-Lesespeicher oder als EPROM oder als EEPROM ausgebildet sein. Die Zählerspeicherzellen 5, 10 hingegen können als Schreib-/Lesespeicher ausgebildet sein. Gemäß der ersten Ausfuhrungsform der Erfindung ist es nun vorgesehen, das die erste Zählvariable Zl mit einem vorgegebenen Wert inkrementiert wird, wenn der erste Temperatur¬ wert Tl erreicht wird. Die zweite Zählvariable Z2 wird mit dem vorgegebenen Wert inkremen- tiert, wenn der zweite Temperaturwert T2 erreicht wird. Zur Ermittlung der Alterung wird der aktuelle Stand der ersten Zählvariable Zl mit dem ersten Schwellwert Sl durch Differenzbil¬ dung verglichen, wobei die gebildete Differenz mit dem ersten Gewichtungswert Gl gewichtet wird. Entsprechend wird die zweite Zählvariable Z2 mit dem zweiten Schwellwert S2 durch Differenzbildung verglichen und die Differenz mit dem zweiten Gewichtungswert G2 gewich- tet. Dabei sei angenommen, dass der zweite Temperaturwert T2 größer als der erste Tempera¬ turwert Tl ist. Es kann nun vorgesehen sein, dass die Gewichtung mit steigender Temperatur größer wird. Das bedeutet, dass der zweite Gewichtungswert G2 größer als der erste Gewich¬ tungswert Gl ist. Die gewichteten Differenzen werden dann summiert und mit einem fest vor¬ gegebenen Summenschwellwert durch Differenzbildung verglichen. Dieser Vergleich ist dann ein Maß für die Alterung des Steuergerätes 1.
Die erste Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand des Ablauf¬ plans nach Figur 4 noch näher ausgeführt.
Nach dem Start des Programms, beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme des Fahrzeugs und damit des Steuergeräts 1 setzt die Auswerteeinheit 45 die erste Zählvariable Zl und die zweite Zählvariable Z2 jeweils auf den Wert Null. Weiterhin wird ein erster Differenzwert Dl=Sl-Zl und ein zweiter Differenzwert D2=S2-Z2 gebildet. Weiterhin wird ein erstes gewich- tetes Produkt Wl=Dl *G1 und ein zweites gewichtetes Produkt W2=D2*G2 gebildet. Anschlie- ßend wird zu einem Programmpunkt 101 verzweigt.
Bei Programmpunkt 101 ermittelt die Auswerteeinheit 45 für einen Betriebszyklus des Steuer¬ gerätes 1, der beispielsweise durch den Zeitraum zwischen dem Einschalten der Zündung und dem Ausschalten der Zündung gekennzeichnet ist, die in diesem Betriebszyklus erreichte ma- ximale Temperatur T103x des Steuergerätes 1 aus dem vom Temperatursensor 50 zugeführten zeitlichen Verlauf der Temperatur T des Steuergerätes 1. Diese Maximaltemperatur T103x steht somit am Ende des Betriebszyklus fest. Nach Ermittlung der Maximaltemperatur T103x am Ende des Betriebszyklus wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt. Bei Programmpunkt 105 prüft die Auswerteeinheit 45, ob die Maximaltemperatur T103x größer oder gleich dem ersten vorgegebenen Temperaturwert Tl ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 155 verzweigt.
Bei Programmpunkt 110 inkrementiert die Auswerteeinheit 45 die erste Zählvariable Zl um einen vorgegebenen Inkrementwert I, sodass Z1=Z1+I gebildet wird. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.
Bei Programmpunkt 115 ermittelt die Auswerteeinheit 45 einen neuen ersten Differenzwert Dl=Sl-Zl. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt.
Bei Programmpunkt 120 bildet die Auswerteeinheit 45 ein neues erstes gewichtetes Produkt W1=D1*G1. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt.
Bei Programmpunkt 125 prüft die Auswerteeinheit 45, ob die Maximaltemperatur T103x größer oder gleich dem zweiten vorgegebenen Temperaturwert T2 ist. Ist dies der Fall, so wird zu ei¬ nem Programmpunkt 130 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 145 verzweigt.
Bei Programmpunkt 130 inkrementiert die Auswerteeinheit 45 die zweite Zählvariable Z2 um den vorgegebenen Inkrementwert I, sodass Z2=Z2+I gebildet wird. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 135 verzweigt.
Bei Programmpunkt 135 bildet die Auswerteeinheit 45 einen neuen zweiten Differenzwert D2=S2-Z2. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 140 verzweigt.
Bei Programmpunkt 140 bildet die Auswerteeinheit 45 ein neues zweites gewichtetes Produkt W2=D2*G2. Anschließend wird zu Programmpunkt 145 verzweigt.
Bei Programmpunkt 145 bildet die Auswerteeinheit 45 die Summe S=W1+W2. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 150 verzweigt.
Bei Programmpunkt 150 bildet die Auswerteeinheit 45 einen Alterungswert A=S-R, wobei R ein fest vorgegebener Referenzwert ist, der beispielsweise auch zu Null gewählt werden kann. Der Alterungswert A wird dann von der Auswerteeinheit 45 beispielsweise einer Weiterverar- beitung zugeführt oder optisch und/oder akustisch zur Information des Fahrers des Fahrzeugs wiedergegeben. Dabei kann der ermittelte Alterungswert A außerdem bei Programmpunkt 150 mit einem fest vorgegebenen kritischen Alterungswert Ak01 verglichen werden. Der kritische Alterungswert Ak01 kann dabei beispielsweise auf einem Prüfstand derart ermittelt werden, dass er eine Alterung des Steuergerätes 1 repräsentiert, die mit einer hohen Ausfallwahrscheinlich¬ keit, von zum Beispiel 80%, verknüpft ist. Überschreitet dann der bei Programmpunkt 150 er¬ mittelte Alterungswert A den vorgegebenen kritischen Alterungswert Aknt, so kann die Auswer¬ teeinheit 45 in diesem Fall einen Warnhinweis erzeugen und den Fahrer dazu veranlassen, das Steuergerät 1 auszutauschen. Unterschreitet der bei Programmpunkt 150 ermittelte Alterungs- wert A den vorgegebenen kritischen Alterungswert Akπt, so unterbleibt der beschriebenen Warnhinweis. Nach Programmpunkt 150 wird zu Programmpunkt 155 verzweigt.
Bei Programmpunkt 155 prüft die Auswerteeinheit 45, ob ein neuer Betriebszyklus des Fahr¬ zeugs vorliegt, also beispielsweise die Zündung wieder eingeschaltet wurde. Ist dies der Fall, so wird zu Programmpunkt 101 zurückverzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 155 zu¬ rückverzweigt.
Die erste Ausführungsform der Erfindung wurde unter Verwendung von zwei Temperaturwer¬ ten Tl, T2 und den zugeordneten Zählvariablen Zl, Z2, den zugeordneten Schwellwerten Sl, S2 und den zugeordneten Gewichtungswerten Gl und G2 beschrieben. Dabei können die beiden Schwellwerte Sl und S2 beispielsweise gleich groß gewählt werden. Sie können aber auch un¬ terschiedlich gewählt werden. Dabei kann beispielsweise der Schwellwert mit zunehmender Temperatur kleiner gewählt werden, also S2 < Sl, was ebenfalls zu einer stärkeren Gewichtung des Einflusses des größeren zweiten Temperaturwertes T2 führt. In diesem Fall könnten die beiden Gewichtungswerte Gl und G2 auch gleich groß gewählt werden. Werden sie auch in diesem Fall wie oben beschrieben unterschiedlich gewählt, d.h. G2 > Gl, dann wird der Ge¬ wichtungseffekt noch verstärkt. Ganz allgemein können jedoch auch mehr als zwei Tempera¬ turwerte vorgegeben werden, denen dann jeweils in der beschriebenen Weise eine Zählvariable, ein Schwellwert und ein Gewichtungswert zugeordnet ist. Für jeden weiteren vorgegebenen Temperaturwert ist dabei im Ablaufdiagramm nach Figur 4 der Programmteil mit den vier Pro¬ grammschritten 125, 130, 135, 140 in analoger Weise zu replizieren, wobei angenommen wer¬ den soll, dass der erste Temperaturwert Tl der kleinste der vorgegebenen Temperaturwerte ist und die genannten jeweiligen Programmteile mit den vier Programmschritten für die übrigen vorgegebenen Temperaturwerte sukzessiv in Richtung ansteigender vorgegebener Temperatur- werte durchlaufen werden, wobei die Neinverzweigung beim Vergleich der Maximaltemperatur Tm3x mit dem jeweiligen vorgegebenen Temperaturwert mit Ausnahme des ersten vorgegebenen Temperaturwertes immer zum Programmpunkt 145 führt.
Gemäß einer weiteren zweiten Ausführungsform kann der Alterungswert A auch weniger diffe¬ renziert als bei der ersten Ausführungsform und dafür einfacher ermittelt werden. In diesem Fall ist nur eine einzige Zählvariable Z vorgesehen, die in Abhängigkeit der Temperatur des Steuer¬ gerätes 1 gewichtet hochgezählt wird. Dabei kann die Gewichtung beispielsweise mit zuneh¬ mender Temperatur größer gewählt werden. Zu diesem Zweck kann in der Auswerteeinheit 45 oder in einem der Auswerteeinheit 45 zugeordneten Speicher eine entsprechende Kennlinie beispielsweise nach Figur 3 abgelegt sein. In dieser Kennlinie ist verschiedenen Werten für eine Temperaturvariable TM jeweils ein Gewichtungswert GM zugeordnet. Gemäß Figur 3 ist diese Kennlinie so ausgebildet, dass der Temperaturvariablen TM= 0 der Gewichtungswert GM=O zugeordnet ist und ansonsten mit steigendem Wert der Temperaturvariablen TM auch der zuge- ordnete Gewichtungswert GM zunimmt. Die Kennlinie in Figur 3 ist beispielhaft linear ausge¬ bildet, kann jedoch auch nicht linear sein. Die Differenz der sich ergebenen Zählvariable zu einem fest vorgegebenen Schwellwert ergibt dann den Alterungswert des Steuergerätes 1 als Maß für dessen Alterung. Ein beispielhafter Ablaufplan für diese zweite Ausführungsform ist in Figur 5 dargestellt.
Nach dem Start des Programms beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme des Fahrzeugs initialisiert die Auswerteeinheit 45 bei einem Programmpunkt 200 die nun einzige Zählvariable Z auf den Wert Null sowie in einem anschließenden Programmpunkt 201 die Temperaturvariab¬ le TM ebenfalls auf den Wert Null. Die Temperaturvariable TM dient dabei zur Bestimmung der Maximaltemperatur T1^x des Steuergerätes 1 während eines Betriebszyklus. Die Bestimmung dieser Maximaltemperatur T103x ist im Folgenden ausgeführt und kann in entsprechender Weise auch zur Ermittlung der Maximaltemperatur T1^x gemäß der ersten Ausführungsform bei Pro¬ grammpunkt 101 nach Figur 4 durchgeführt werden.
Nach dem Programmpunkt 201 wird zu einem Programmpunkt 205 verzweigt.
Bei Programmpunkt 205 empfängt die Auswerteeinheit 45 vom Temperatursensor 50 die aktu¬ elle Temperatur T des Steuergerätes 1. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 210 ver¬ zweigt. Bei Programmpunkt 210 prüft die Auswerteeinheit 45, ob die aktuelle Temperatur T des Steu¬ ergerätes 1 größer als die Temperaturvariable TM ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Pro¬ grammpunkt 215 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 220 verzweigt.
Bei Programmpunkt 215 setzt die Auswerteeinheit 45 die Temperaturvariable TM auf den Wert der aktuellen Temperatur T des Steuergerätes 1, also TM=T. Anschließend wird zu Programm¬ punkt 220 verzweigt.
Bei Programmpunkt 220 prüft die Auswerteeinheit 45, ob der Betriebszyklus beendet ist, also beispielsweise ob die Zündung ausgeschaltet wurde. Ist dies der Fall, so wird zu einem Pro¬ grammpunkt 225 verzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 201 zurückverzweigt.
Bei Programmpunkt 225 liest die Auswerteeinheit 45 aus dem Kennfeld gemäß Figur 3 den der ermittelten Temperaturvariablen TM zugeordneten Gewichtungswert GM aus. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 230 verzweigt.
Bei Programmpunkt 230 erhöht die Auswerteeinheit 45 die Zählvariable Z um einen mit dem ausgelesenen Gewichtungswert GM gewichteten vorgegebenen Inkrementwert J, sodass Z=Z+J*GM gebildet wird. Dabei kann der vorgegebene Inkrementwert J beispielsweise zu J=I vorgegeben werden, sodass sich Z=Z+GM bei Programmpunkt 230 ergibt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 235 verzweigt.
Bei Programmpunkt 235 ermittelt die Auswerteeinheit 45 den Alterungswert A zu A=Z-R, wo- bei R wiederum einen fest vorgegebenen Referenzwert darstellt und beispielsweise auch zu Null gewählt werden kann. Der Alterungswert A kann dabei wie zu Programmpunkt 150 gemäß dem Ablaufplan nach Figur 4 beschrieben weiter ausgewertet werden. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 240 verzweigt.
Bei Programmpunkt 240 prüft die Auswerteeinheit 45, ob ein neuer Betriebszyklus begonnen hat, also ob beispielsweise die Zündung wieder eingeschaltet wurde. Ist dies der Fall, so wird zu Programmpunkt 201 zurückverzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 240 zurückver¬ zweigt. Gemäß weiteren dritten Ausführungsformen wird die einzige Zählvariable Z getaktet betrieben. Auf diese Weise lässt sich die Temperatur des Steuergerätes 1 zeitlich integrieren, wobei der Wert des Integrals ein Maß für die Alterung des Steuergerätes 1 ist. Dabei wird die Zählvariable Z bei der dritten Ausführungsform der Erfindung mit einer konstanten Taktrate getaktet hoch- gezählt und die Höhe des jeweiligen Inkrements in Abhängigkeit der aktuellen Temperatur T des Steuergerätes 1 gesteuert. Dazu können verschiedene Inkrementwerte verschiedenen Tem¬ peraturen des Steuergerätes 1 beispielsweise über eine vorgegebenen Kennlinie analog zu Figur 3 zugeordnet sein. Dabei steigen die Inkrementwerte mit zunehmender aktueller Temperatur T des Steuergerätes 1. Je nach aktueller Temperatur T des Steuergerätes 1 wird die Zählvariable Z dann um den dieser Temperatur in der entsprechenden Kennlinie zugeordneten Inkrementwert erhöht. Der Zählerstand der Zählvariablen Z kann zur Ermittlung des Alterungswertes A mit einem Referenzwert RZ verglichen werden, der dynamisch dem Alter des Steuergerätes 1 ange- passt wird. Die Differenz zwischen dem Zählerstand der Zählvariablen Z und dem dynamisch gebildeten Referenzwert RZ ist dann ein Maß für die übermäßige Alterung oder thermische Beanspruchung des Steuergerätes 1. Der dynamisch ermittelte Referenzwert RZ kann dabei beispielsweise das Alter des Steuergerätes 1 darstellen. Für die dritte Ausführungsform der Er¬ findung ist in Figur 6 beispielhaft ein Ablaufplan angegeben.
Nach dem Start des Programms initialisiert die Auswerteeinheit 45 bei einem Programmpunkt 300 die Zählvariable Z auf den Wert Null sowie den Referenzwert RZ ebenfalls auf den Wert Null. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 305 verzweigt.
Bei Programmpunkt 305 empfängt die Auswerteeinheit 45 vom Temperatursensor 50 die aktu¬ elle Temperatur T des Steuergerätes 1. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 310 ver- zweigt.
Bei Programmpunkt 310 ermittelt die Auswerteeinheit 45 mit Hilfe der beschriebenen Kennli¬ nie aus der aktuellen Temperatur T einen zugeordneten Inkrementwert Iτ. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 315 verzweigt.
Bei Programmpunkt 315 inkrementiert die Auswerteeinheit 45 die Zählvariable Z um den zuvor bei Programmpunkt 310 ermittelten Inkrementwert Iτ, sodass sich Z=Z+IT ergibt. Außerdem inkrementiert die Auswerteeinheit 45 bei Programmpunkt 315 den Referenzwert RZ um einen fest vorgegebenen Inkrementwert RZI, sodass sich RZ=RZ+RZI ergibt. Der vorgegebenen In- krementwert RZI für den Referenzwert ist dabei beispielsweise so gewählt, dass er der Zeit entspricht, die das Programm bis zum nachfolgenden Erreichen des Programmpunkts 315 bei einem nachfolgenden Programmdurchlauf benötigt. Auf diese Weise repräsentiert der Refe¬ renzwert RZ das aktuelle Alter des Steuergerätes 1. Anschließend wird zu einem Programm- punkt 320 verzweigt.
Bei Programmpunkt 320 ermittelt die Auswerteeinheit 45 den Alterungswert A als Differenz zwischen dem aktuellen Zählerstand der Zählvariablen Z und dem aktuellen Referenzwert zu A=Z-RZ. Dabei stellt dieser Alterungswert A einen über das tatsächliche Alter des Steuergerä- tes 1 hinausgehenden Alterungseffekt, also einen übermäßigen Alterungseffekt auf Grund der thermischen Belastung des Steuergerätes 1 dar. Der Alterungswert A kann dann wie zu Pro¬ grammpunkt 150 nach Figur 4 beschrieben weiterverarbeitet werden. Anschließend wird zu Programmpunkt 305 zurückverzweigt.
Die Programmschritte 305, 310, 315, 320 werden dabei wiederholt im Zähltakt durchlaufen. Somit entspricht der vorgegebene Wert RZI für das Inkrement des Referenzwertes der Perio¬ dendauer des Zähltaktes.
So kann beispielsweise die Periodendauer für die Taktrate für das Hochzählen der Zählvariablen gleich einer viertel Stunde gewählt werden. Der vorgegebene Wert RZI für das Inkrement des Referenzwertes RZ wird dann ebenfalls gleich einer Viertelstunde gewählt, so dass sich nach einer Stunde für den Referenzwert RZ auch der Wert einer Stunde ergibt. Die Kennlinie für die Zuordnung der aktuellen Temperatur T zum Inkrementwert Iτ der Zählvariablen Z kann analog zur Figur 3 linear ausgebildet sein. Sie kann aber auch nichtlinear, insbesondere schwellwertbe- zogen, ausgebildet sein. So kann beispielsweise der Inkrementwert Iτ für die Zählvariable Z im Bereich von aktuellen Temperaturen T des Steuergerätes 1 kleiner oder gleich 60° C gleich einer Viertelstunde gewählt werden. Für aktuelle Temperaturen T des Steuergerätes größer 60° C und kleiner oder gleich 90° C kann der Inkrementwert Iτ beispielsweise gleich einer halben Stunde gewählt werden und für aktuelle Temperaturen T des Steuergerätes 1 größer 90° C kann der Inkrementwert Iτ für die Zählvariable Z beispielsweise gleich einer Dreiviertelstunde ge¬ wählt werden. Auf diese Weise ergibt sich als Zählerstand der Zählvariablen Z ebenfalls eine Zeit, die höher als der Referenzwert RZ und damit das tatsächliche Alter des Steuergerätes 1 sein kann. Die betriebsbedingte Überalterung oder Alterung des Steuergerätes 1 ergibt sich dann wie beschrieben als Differenz zwischen dem durch die Zählvariable Z repräsentierten Alter und dem durch den Referenzwert RZ repräsentierten tatsächlichen Alter des Steuergerätes 1.
Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird die einzige Zählvariable Z stets um einen konstanten Inkrementwert pro Zeittakt erhöht. Dabei wird jedoch die Taktrate, mit der die Zählvariable Z hochgezählt wird, in Anhängigkeit der Temperatur des Steuergerätes 1 variiert. Je höher die Temperatur des Steuergerätes 1 ist, desto schneller wird der Zähltakt gewählt, mit dem die Zählvariable Z inkrementiert wird. Die vierte Ausführungsform der Erfindung wird anhand eines beispielhaften Ablaufplans nach Figur 7 näher beschrieben. Nach dem Start des Programms initialisiert die Auswerteeinheit 45 bei einem Programmpunkt 400 die einzige Zähl¬ variable Z auf den Wert Null. Entsprechend initialisiert die Auswerteeinheit 45 bei Programm¬ punkt 400 den Referenzwert RZ auf den Wert Null. Anschließend wird zu einem Programm¬ punkt 405 verzweigt.
Bei Programmpunkt 405 empfängt die Auswerteeinheit 45 vom Temperatursensor 50 die aktu¬ elle Temperatur T des Steuergerätes 1. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 410 ver¬ zweigt.
Bei Programmpunkt 410 ermittelt die Auswerteeinheit 45 beispielsweise mit Hilfe einer vorge- gebenen Kennlinie aus der aktuellen Temperatur T des Steuergeräts 1 eine zugeordnete Taktrate für das Hochzählen der Zählvariablen Z. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 415 ver¬ zweigt.
Bei Programmpunkt 415 inkrementiert die Auswerteeinheit 45 die einzige Zählvariable Z um einen fest vorgegebenen Inkrementwert K, sodass sich Z=Z+K ergibt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 420 verzweigt.
Bei Programmpunkt 420 prüft die Auswerteeinheit 45, ob die Periodendauer einer fest vorgege¬ benen Basistaktrate seit dem Durchlaufen des Programmpunkts 405 erreicht wurde. Diese Peri- odendauer der Basistaktrate ist dabei größer oder gleich der Periodendauer der bei Programm¬ punkt 410 aus der Kennlinie ermittelten Taktrate für die Zählvariable Z. Die Periodendauer der Basistaktrate entspricht dabei beispielsweise einer Viertelstunde. Wird bei Programmpunkt 420 von der Auswerteeinheit 45 festgestellt, dass die Periodendauer der Basistaktrate noch nicht erreicht wurde, so wird zu einem Programmpunkt 425 verzweigt, andernfalls wird zu Pro- grammpunkt 415 zurückverzweigt und Programmpunkt 415 nach Ablauf der Periodendauer der bei Programmpunkt 410 abgeleiteten Taktrate erneut durchlaufen.
Bei Programmpunkt 425 wird der Referenzwert RZ von der Auswerteeinheit 45 um einen fest vorgegebenen Inkrementwert L erhöht, so dass sich RZ=RZ+L ergibt, wobei L=K sein kann. L ist dabei vorteilhafter Weise gleich der Periodendauer der Basistaktrate gewählt, sodass der Referenzwert RZ wie auch bei der dritten Ausführungsform das tatsächliche Alter des Steuerge¬ rätes 1 repräsentiert. Nach Programmpunkt 425 wird zu einem Programmpunkt 430 verzweigt.
Bei Programmpunkt 430 ermittelt die Auswerteeinheit 45 analog zu Programmpunkt 320 gemäß Figur 6 den Alterungswert A=Z-RZ und führt ihn gegebenenfalls einer Weiterverarbeitung, wie sie beispielsweise zu Programmpunkt 150 in Figur 4 beschrieben wurde, zu. Anschließend wird zu Programmpunkt 405 zurückverzweigt.
So kann also beispielsweise gemäß der vierten Ausführungsform wie beschrieben die Basistakt¬ rate so gewählt werden, dass ihre Periodendauer beispielsweise eine Viertelstunde beträgt, so¬ dass der ermittelte Referenzwert RZ das tatsächliche Alter des Steuergerätes 1 angibt. Abhängig von der Temperatur des Steuergerätes 1 kann dann gemäß der beschriebenen Kennlinie die ein¬ zustellende Taktrate für die Zählvariable Z so gewählt werden, dass ihre Periodendauer mit zunehmender Temperatur kleiner wird, wobei die einzustellende Taktrate für die Zählvariable Z in jedem Fall größer oder gleich der Basistaktrate gewählt wird. Die zugrunde liegende Kennli¬ nie kann dabei linear analog zu Figur 3 sein oder auch wie zu der dritten Ausführungsform be¬ schrieben nichtlinear beispielsweise einzelne Temperaturbereiche jeweils einer unterschiedli¬ chen einzustellenden Taktrate für die Zählvariable Z zuordnen. So kann es beispielsweise vor- gesehen sein, dass die einzustellende Taktrate für die Zählvariable Z für aktuelle Temperaturen T des Steuergerätes 1 < 60° C gleich der Basistaktrate gewählt wird. Für aktuelle Temperaturen T des Steuergerätes 1 größer 60° C und kleiner oder gleich 90° C kann die einzustellende Takt¬ rate für die Zählvariable Z so gewählt werden, dass ihre Periodendauer beispielsweise nur zehn Minuten beträgt. Für aktuelle Temperaturen T des Steuergerätes 1 größer 90° C kann dann die einzustellende Taktrate für die Zählvariable Z beispielsweise so gewählt werden, dass ihre Peri¬ odendauer nur 6 Minuten beträgt.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung kann ausgehend von der dritten Ausführungsform bzw. ausgehend von der vierten Ausführungsform das Mindestinkre- ment für die Zählvariable Z bei der dritten Ausführungsform bzw. die Mindesttaktrate für die Zählervariable Z gemäß der vierten Ausführungsform auch Null sein. In diesem Fall wird nur dann die Zählvariable Z hochgezählt, wenn ein Temperaturschwellwert von beispielsweise 60° C überschritten wird. Dies hat den Vorteil, dass die Zählerstände der Zählvariablen Z ver- gleichsweise gering bleiben. Auch kann auf die Bestimmung des Referenzwertes RZ verzichtet werden, da die Zählerstände der Zählvariablen Z dann ein direktes Maß für die Alterung des Steuergeräts 1 repräsentieren. Dies setzt voraus, dass der Temperaturschwellwert so geeignet gewählt wird, dass für aktuelle Temperaturen des Steuergerätes 1 unterhalb dieses Temperatur¬ schwellwertes eine übermäßige Alterung nicht auftritt, jedoch für aktuelle Temperaturen des Steuergerätes 1 oberhalb des Temperaturschwellwertes mit einer übermäßigen Alterung des Steuergerätes 1 zu rechnen ist.
Generell muss die Basistaktrate nicht so vorgegeben werden, dass ihre Periodendauer der tat¬ sächlichen Alterung des Steuergerätes 1 entspricht. Insbesondere kann die Basistaktrate im Falle von vergleichsweise langsam wechselnden Temperaturen des Steuergerätes 1 auch kleiner und im Falle von schneller wechselnden Temperaturen des Steuergerätes 1 auch größer gewählt werden. Je größer die Basistaktrate gewählt wird, desto häufiger wird die Zählvariable Z bei der dritten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform inkrementiert, sodass insbesondere schneller wechselnde Temperaturen des Steuergerätes 1 auch besser berücksichtigt bzw. aufge- löst werden können für die Bestimmung des Alterungswertes A.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auch eine Kombination der dritten Ausführungs¬ form und der vierten Ausführungsform möglich, sodass abhängig von der aktuellen Temperatur T des Steuergerätes 1 sowohl die Taktrate für das Hochzählen der Zählvariablen Z als auch der Inkrementwert K für das Hochzählen der Zählvariablen Z in entsprechender Weise temperatur¬ abhängig gewählt werden kann. Auf diese Weise lässt sich der Alterungseffekt durch den resul¬ tierenden Alterungswert A noch besser verdeutlichen bzw. auflösen. Weiterhin ist es auch mög¬ lich, die Zählvariablen bei der ersten beschriebenen Ausführungsform getaktet auszubilden, sodass auch dort die Taktrate für das Hochzählen der verschiedenen Zählvariablen temperatur- abhängig durchgeführt werden kann und der sich ergebende Alterungswert A ebenfalls besser auflösbar wird.
Analog zu der beschriebenen Vorgehensweise hinsichtlich der Ermittlung der Alterung des Steuergerätes 1 abhängig von der Temperatur des Steuergerätes 1 kann der Alterungswert auch abhängig von der Temperaturänderung des Steuergerätes 1 ermittelt werden, wozu in der Aus¬ werteeinheit 45 lediglich der zeitliche Gradient der vom Temperatursensor 50 empfangenen aktuellen Temperatur T des Steuergerätes 1 gebildet werden muss. Mit diesem Temperaturgra¬ dienten kann dann in gleicher Weise verfahren werden wie mit der Temperatur in den vorste- hend beschriebenen Ausführungsformen. Auch ist es möglich, sowohl einen Alterungswert abhängig von der Temperatur als auch einen Alterungswert abhängig von der Temperaturände¬ rung des Steuergerätes 1 zu ermitteln und die beiden Alterungswerte gewichtet oder ungewich- tet zu addieren, um einen resultierenden Alterungswert zu erhalten. Dieser resultierende Alte¬ rungswert kann dann wie beschrieben mit dem kritischen Alterungswert Ak01 verglichen werden, wobei dieser kritische Alterungswert Ak01 in diesem Fall so vorgegeben wird, dass er sowohl die Temperatur als auch die Temperaturänderung des Steuergerätes 1 berücksichtigt. Thermische Belastungen des Steuergerätes 1 ergeben sich schließlich nicht nur durch die Temperatur selbst, sonders auch durch die zeitliche Temperaturänderung, also dem beschriebenen zeitlichen Tem¬ peraturgradienten. Wenn hier von Temperaturänderung die Rede ist, so ist immer die zeitliche Temperaturänderung gemeint. Im Falle der ersten Ausführungsform kann beispielsweise min¬ destens eine Zählvariable vorgesehen sein, die abhängig von der Temperatur hochgezählt wird und mindestens eine weitere Zählvariable, die abhängig von der Temperaturänderung hochge¬ zählt wird. In diesem Fall kann der Ablaufplan nach Figur 4 einmal für diejenigen Zählvariablen in der beschriebenen Form durchlaufen werden, die abhängig von der Temperatur hochzählen und davon getrennt zum andern für diejenigen Zählvariablen durchlaufen werden, die abhängig von dem zeitlichen Gradienten der Temperatur hochzählen. Dabei ist im Falles des zeitlichen Gradienten der Temperatur bei der ersten Ausführungsform in entsprechender Weise der be¬ tragsmäßig maximale zeitliche Temperaturgradient zu verwenden. Die beiden sich ergebenden Alterungswerte für die Zählvariablen, die abhängig von der Temperatur des Steuergerätes 1 hochgezählt werden und die Zählvariablen, die abhängig von dem zeitlichen Gradienten der Temperatur hochgezählt werden, können dann wie beschrieben insbesondere gewichtet zu ei¬ nem resultierenden Alterungswert addiert werden.
Im Falle der Verwendung des zeitlichen Gradienten der Temperatur gelten die obigen Aussagen für steigende Temperaturen analog für betragsmäßig steigende zeitliche Temperaturänderungen. Denn auch eine zeitliche Temperaturabnahme und damit ein negativer zeitlicher Temperatur¬ gradient können eine erhebliche thermische Belastung des Steuergerätes 1 darstellen. Die Ge¬ wichtungswerte Gl, G2 gemäß der ersten Ausführungsform können beispielsweise beide gleich Eins gewählt werden, wobei dann keine Gewichtung mehr stattfindet. Auch kann nur einer der beiden Gewichtungswerte Gl, G2 gleich Eins gewählt werden, sodass für den zugeordneten Temperaturwert keine Gewichtung stattfindet.
Durch die rechtzeitige Warnung des Fahrers vor einem Ausfall des Steuergerätes 1 lässt sich die Zahl der Ausfälle wegen defekter Steuergeräte verringern. Die Ausfallwahrscheinlichkeit ist dabei auch ein Maß für die noch zu erwartende Zeitdauer, in der das Steuergerät 1 durch die thermische Belastung nicht zerstört oder beeinträchtigt wird.
Die Zählvariablen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen stellen letztlich Zäh- ler dar und können auch als solche bezeichnet werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Temperatur ausgesetzten Vor¬ richtung (1), bei dem die Temperatur der Vorrichtung (1) erfasst wird, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass abhängig von der erreichten Temperatur oder Temperaturänderung der Vor¬ richtung (1) mindestens ein Zähler (5, 10) inkrementiert wird und dass abhängig vom er- reichten Zählerstand eine Information über eine Alterung der Vorrichtung (1) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inkrement des mindestens einen Zählers (5, 10) temperaturabhängig oder temperaturänderungsabhängig gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Inkrement mit steigender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturänderung erhöht wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler¬ stand mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird und dass ein Maß für die Alte- rung aus der Differenz des Zählerstandes und des vorgegebenen Schwellwertes abgeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz des Zählerstandes und des vorgegebenen Schwellwertes abhängig von der Temperatur oder von der Tempera- turänderung gewichtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung mit steigender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturänderung erhöht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebe¬ ne Schwellwert dynamisch einem Alter der Vorrichtung (1) angepasst wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindes- tens eine Zähler (5, 10) nur dann inkrementiert wird, wenn eine erste vorgegebene Tempe¬ raturschwelle oder eine erste vorgegebene Temperaturänderungsschwelle erreicht wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Zählern (5, 10) jeweils eine unterschiedliche Temperaturschwelle oder Temperaturände- rungsschwelle zugeordnet wird und dass jeder der Zähler (5, 10) nur dann inkrementiert wird, wenn die dem entsprechenden Zähler (5, 10) zugeordnete Temperaturschwelle oder Temperaturänderungsschwelle erreicht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Zähler (5, 10) eine Differenz zwischen dem zugeordneten Zählerstand und einem vorgegebenen Schwellwert gebildet wird, dass die gebildeten Differenzen zu einer Summe addiert werden und dass als Maß für die Alterung der Vorrichtung (1) ein Vergleichswert, insbesondere eine Differenz, zwischen der Summe und einem vorgegebenen Summenschwellwert gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gebildeten Differenzen, insbesondere temperaturabhängig oder temperaturänderungsabhängig, gewichtet werden.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindes¬ tens eine Zähler (5, 10) getaktet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Taktrate des mindestens einen Zählers (5, 10) temperaturabhängig oder temperaturänderungsabhängig gewählt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktrate mit steigender Temperatur oder mit betragsmäßig steigender Temperaturänderung erhöht wird.
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