(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定車両型式の車両が少なくとも１つの電子計算装置、例えば機関制御装置を具備しており、該少なくとも１つの電子計算装置がプログラミング可能な記憶モジュールと、マイクロコンピュータと、外部の中央コンピュータとのデータ交換のためのインタフェースとを有し、前記電子計算装置において、少なくとも１つの診断しきい値と比較される診断データが使用可能である、所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法において、
所定の車両型式（１１，１２，１３）の車両から複数の診断データのうち少なくとも１つの診断データ（ＤＤ）を、前記外部の中央コンピュータ（１０）のデータバンクに記憶されるようにするために、該外部の中央コンピュータ（１０）に伝送し、かつ
少なくとも１つの診断データ（ＤＤ）に対して、統計学的な分布を形成しかつ該統計学的な分布を基にして、少なくとも１つの診断データ（ＤＤ）に対する診断しきい値（ＵＤＳ，ＯＤＳ）を決定し、かつ
少なくとも１つの新たに決定された診断しきい値（ＵＤＳ，ＯＤＳ）を所定の車両型式（１１，１２，１３）の車両、例えば新車の少なくとも１つの電子計算装置（２０）のプログラミング可能なメモリ（２２）にプログラム入力する
ことを特徴とする所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの新たに決定された診断しきい値は２つのしきい値から成っており、ここで一方のしきい値は下側の診断しきい値（ＵＤＳ）および他方のしきい値は上側の診断しきい値（ＯＤＳ）である
請求項１記載の所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法。
【請求項３】
データバンクの診断データ（ＤＤ）の評価を基にして、電子計算装置（２０）の制御プログラムのプログラム部分を変更しかつ該変更されたプログラム部分を、所定の車両型式（１１，１２，１３）の車両、例えば新車の少なくとも１つの電子計算装置（２０）のプログラミング可能なメモリ（２２）にプログラム入力する
請求項１または２記載の所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法。
【請求項４】
データ交換のためのインタフェース（２３）として、車両の工場留置の際に外部の検査コンピュータ（１７）に接続された直列診断インタフェースを使用しかつ該外部の検査コンピュータ（１７）に伝送される診断データを引き続いて前記中央コンピュータ（１０）に伝送する
請求項１から３までのいずれか１記載の所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法。
【請求項５】
データ交換のためのインタフェース（２３）として、中央コンピュータ（１０）または該中央コンピュータ（１０）に前置接続されているコンピュータとの無線通信に対するインタフェースを使用する
請求項１から３までのいずれか１記載の所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法。
【請求項６】
中央コンピュータ（１０）との無線通信を衛星（１４）を介して実施する
請求項５記載の所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法。
【請求項７】
マイクロコンピュータと、外部の電子計算装置とのデータ交換用インタフェースと、プログラム可能な記憶モジュールと、診断手段とを備え、該診断手段は、少なくとも１つの診断データを少なくとも１つの診断しきい値と比較しかつ、診断データが診断しきい値を下回るかまたは上回るとき、障害を検出する、車両用電子計算装置において、
該車両用電子計算装置は、この形式の電子計算装置（２０）が挿入されている複数の車両の診断データ（ＤＤ）の統計学的な分布の評価に基づいて検出された少なくとも１つの診断データ（ＤＤ）に対する新たに決定された診断しきい値（ＵＤＳ，ＯＤＳ）を後から、例えば車両の工場留置の際に、プログラミング可能なメモリモジュール（２２）にプログラム入力しかつこのようにして少なくとも１つの診断データ（ＤＤ）に対する最初の診断しきい値をとり換える
ことを特徴とする車両用電子計算装置。
【請求項８】
外部の計算装置（１７）とのデータ交換（２３）用インタフェースは、例えばＩＳＯ規格９１４１に従った直列診断インタフェースとして構成されている
請求項７記載の車両用電子計算装置。
【請求項９】
新たに決定された診断しきい値（ＵＤＳ，ＯＤＳ）のプログラム入力のための別の手段として、電子計算装置（２０）の不揮発性メモリ（２５）にプログラム部分が記憶されており、該プログラム部分はデータ交換用インタフェース（２３）に接続されている外部の電子計算装置（１７）の命令に基づいて呼び出されかつ新たに決定された診断しきい値（ＵＤＳ，ＯＤＳ）をプログラミング可能な記憶モジュール（２２）にプログラム入力する
請求項７または８記載の車両用電子計算装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の関連する技術分野】
本発明は、ある車両型式の車両が少なくとも１つの電子計算装置、例えば機関制御装置を具備しており、該少なくとも１つの電子計算装置がプログラミング可能な記憶モジュールと、マイクロコンピュータと、外部の中央コンピュータとのデータ交換のためのインタフェースとを有し、前記電子計算装置において、少なくとも１つの診断しきい値と比較される診断データが使用可能である、所定の車両型式に対する診断しきい値の決定方法から出発している。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の、例えば機関制御装置用の診断規定はますます広汎、浩瀚なものになる。その結果、車両用制御装置の開発および適用段階の期間に、車両用制御装置において診断すべき所定のデータに対するますます多くかつ正確な診断しきい値を決定（設定）すべきである。例として、機関制御装置を考察する。すなわちここでは、所定の国によって法的に予め定められ、かつこの種の機関制御装置の排気ガスにとって重要なすべての部分装置は車両の作動期間中監視されなければならない。サブシステムの１つに障害が検出されるや否や、運転者に障害通報が送出されなければならない。
【０００３】
個々のサブシステムの診断すべきデータに対する診断しきい値の決定は、今日主として、所定の車両型式の２、３の車両を特定の検査台において、特別な検査走行の期間に診断することで行われ、その場合検査走行のデータが種々異なった作動状態において検出されかつ種々異なった作動状態に対して検出収録されたデータも基にして最終的に診断しきい値が決定される。
【０００４】
しかしその際、後から製造される車両およびパーツのばらつき幅ないし変動の範囲の評定が困難であるという問題がある。その結果誤った決定を来たし、殊にそれは、診断しきい値があまりに近接して設定されかつ運転者に、必要でないかまたは妥当ではない誤通報が送られるという形において現れる。その場合誤った障害検出が生じる。他方において、用心のために、所定の診断しきい値を過度に離れて設定し、その結果誤特性が検出されないことが起こり、ひいては環境に有害な影響を及ぼす可能性があることも起こり得る。
【０００５】
H. E. Schurk, W. Weishaupt, F. Bourauel 著のレポート BMW- ON- Board- Diagnose, VDI レポート６１２，第３８７ー４００頁、１９８６年から、直列インタフェースを有する、自己検査手段を備えた電子制御装置が公知である。直列インタフェースにサービステスタを接続することができる。サービステスタを介して例えば制御装置のエラーメモリを消去し、所定の出力を意図的に制御すること等ができる。制御装置における特性曲線のプログラミングも可能である。しかしこれによって、制御装置におけるしきい値の、新たに決定された診断しきい値による事後的置換は可能でない。
【０００６】
【発明の解決すべき課題】
従って本発明の課題は、診断しきい値の誤った決定という従来技術の欠点を克服し、冒頭に述べた形式の方法を、適正な診断しきい値が決定されているようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、所定の車両型式の車両から複数の診断データのうち少なくとも１つの診断データを、外部の中央コンピュータのデータバンクに記憶されるようにするために、該外部の中央コンピュータに伝送し、かつ少なくとも１つの診断データに対して、統計学的な分布を形成しかつ該統計学的な分布を基にして、少なくとも１つの診断データに対する診断しきい値を決定することによって解決される。
【０００８】
本発明の方法は、診断しきい値の誤った決定が回避されるという利点を有する。これにより不要な修理滞在およびコストが回避される。さらに、車両に対する適用作業は簡単化される。従って車両の一層正確な監視が可能である。環境に有害な特性は早期に検出されかつ防止される。車両の運転者は、自分の車両の老化特性に注意することができ、その結果運転者は自分の運転特性を老化特性に整合することができる。さらに、税制上かつ保険に関する技術上の手段を導入するために使用することができる、在庫車両の技術的な状態に関するすっきりした把握を得る。老化特性および複数のデータから、新しい車両の開発に対する価値あるヒントを得ることができる。
【０００９】
さらに発明によれば、上述した方法に従って決定された診断しきい値を新車においてまたは所属の車両型式の旧車の工場滞在の際に車両のプログラミング可能なメモリにプログラム入力するようにしているので、車両の誤診断が将来的に回避されるという利点を有している。
【００１０】
その他の請求項に記載の構成によって、請求項１に記載の方法の有利な実施例および改良例が可能である。新たに決定される、診断データに対する診断しきい値を下側および上側の診断しきい値とすれば、有利である。さらに、データバンクにおける診断データの分析から出発して、電子計算装置の制御プログラムのプログラム部分を最適化しかつ最適化されたプログラム部分をある車両型式の車両の電子計算装置のプログラミング可能なメモリにプログラム入力すると、有利である。これにより、データバンクの設置によって得られた経験をただちにフィールドに広げることが可能である。
【００１１】
データ交換に対するインタフェースとして、有利には、車両の工場留置の際に（例えば点検の際に）、診断すべきデータを相応の車両から受け取るために、外部の検査装置に接続されている直列診断インタフェースを使用することができる。その場合実際に、外部の検査装置に伝送された診断データはそこから中央コンピュータに伝送される。今日の機関制御装置は例えば診断インタフェースを有しているので、データ伝送のための付加的なコストが不要である。
【００１２】
データ交換用インタフェースとして、中央コンピュータまたは中央コンピュータに前置接続されているコンピュータとの無線通信用インタフェースを使用しても非常に有利である。すなわちこの場合これにより、車両の診断データを任意の時点で呼び出すことができるようになる。その場合誤特性が検出された車両は、相応の回路によって既存の診断ランプを介して工場において検査を受けるように呼ぶことができる。
【００１３】
無線交信は衛星を介しても行うことができる。これにより、車両の診断データを地表の大きな部分において容易に捕捉することができる。
【００１４】
車両用電子計算装置に対して、新たに決定された診断しきい値を後からプログラム入力するための手段を有するようにすれば、有利である。すなわち後から、本来の診断しきい値が誤って設定されていることが明らかになったとき、この診断しきい値を置換することによって制御装置の誤特性を回避することができる。
【００１５】
請求項７記載の電子計算装置に対する別の有利な構成は、請求項８および９に記載されている。
【００１６】
請求項７ないし９に記載の電子計算装置は、請求項１ないし６に記載の方法に非常に有利に使用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１において参照番号１０で中央コンピュータが示されている。中央コンピュータ１０には、その都度固有の車両型式（車種）の診断データが記憶されるデータバンクが設けられている。“車両型式”とは本明細書では、ある車両型式に属する、車両の複数の特徴が一致していなければならないことを意味する。車両型式を定義する特徴の例としてここでは、車両製造業者の車両型名およびそこに使用される機関型式を挙げる。機関型式のデータでは、ある機関型式の機関が同じ大きさの行程容積を有しているはずでありかつ同じ燃料を使用するはずであることに注目することができる。ここではまたさらに、例えば機関の制御のために使用される噴射装置、過給機（ターボチャージャ）の有無、自動変速機の有無等のような、一致していなければならない付加的な特徴を決めておくことができる。
【００１９】
異なった車両型式毎に、中央コンピュータ１０に別個のデータバンクが設けられている。図１では参照番号１１によって、第１の車両型式に属する２つの車両が示されている。参照番号１２によって、第２の車両型式の１つの車両が示されておりかつ参照番号１３によって第３の車両型式の１つの車両が示されている。本発明によれば、ある車両型式の車両が所定の時間的な間隔においてその診断データを中央コンピュータ１０に伝送するように設定されている。このことは最も簡単な場合、車両の工場滞在期間に例えば点検の際に行うことができる。この例は図１に示されている。参照番号１６によって工場が示されている。工場には、車両１３が置かれている。この車両は従来の形式および方法で外部の検査コンピュータ１７に接続されている。外部の検査コンピュータ１７は、車両１３の診断データを問い合わせる。それから適当な時点で外部の検査コンピュータ１７は車両１３の検出したデータを中央コンピュータ１０に伝送する。このために、中央コンピュータ１０はデータ線１８を介して外部の検査コンピュータ１７に接続されている。しかしデータは、ディスケット、磁気テープまたは磁気ディスクのような携帯可能な大容量メモリによって中央コンピュータ１０まで運ばれかつそこから中央コンピュータ１０に読み込むこともできる。
【００２０】
中央コンピュータ１０へのデータ伝送の別の形式は第１の車両型式の車両１１において示されている。これら車両は運転期間中に所定の時間間隔をおいてその診断データを無線で衛星１４に送信する。そこから診断データは受信ステーション１９に伝送される。その場合受信ステーション１９には、受信データを受け取る中央コンピュータ１０が接続されている。
【００２１】
データ伝送の第３の可能性も図１に図示されている。この場合第２の車両型式の車両１２がその診断データを同じく無線で無線塔１５に伝送し、そこから診断データが、この場合も中央コンピュータ１０に接続されている受信アンテナに転送される。
【００２２】
車両１３では、データを伝送するための従来の診断インタフェースで十分である。車両１１、１２ではこの目的のために無線通信用の比較的煩雑なインタフェースがなければならないが、これは今日既に容易に使用可能である。
【００２３】
図２には、参照番号２０で車両１３の電子計算装置が示されている。電子計算装置はここでは内燃機関の制御のために設けられている。そこには、マイクロコンピュータ２１、プログラミング可能なメモリ２２および不揮発性のメモリ２５が含まれている。外部の検査コンピュータ１７との交信のために、電子計算装置２０はさらに診断インタフェース２３を有している。診断インタフェース２３は直列インタフェースとして構成されている。診断データは接続可能なデータ伝送線２４を介して伝送される。電子制御装置２０は必ずしも機関制御装置として構成されている必要はない。それに代わって、例えば車両内の診断コンピュータとして構成されているものであってもよい。プログラミング可能なメモリ２２には、種々の特性曲線および特性マップの他に、診断しきい値が記憶されている。不揮発性のメモリ２５における診断プログラムを用いて、電子計算装置２０における種々の診断データを求めることができかつ診断インタフェース２３を介して外部の検査コンピュータ１７に伝送することができる。診断される機関制御装置の典型的な部分装置は例えば：
触媒器の監視
λセンサの監視
燃料調量装置の監視
２次空気装置の監視
排気ガス帰還の監視
タンク換気の監視
燃焼停止の検出。
【００２４】
λセンサの監視は例えば、触媒器の前に取り付けられているλセンサの他に、触媒器の後ろに第２のλセンサを取り付けかつλセンサによって測定される燃料空気混合気を所定の作動時点（例えば無負荷時に）相互比較することによって行われる。測定された燃料空気混合気が所定の差異を有しているとき、誤機能が存在する。したがってλセンサの監視のために診断データとして測定された燃料空気混合気の差値を使用することができる。診断プログラムが誤特性を検出することができるように、この差値に対してプログラミング可能なメモリ２２に診断しきい値を記憶しておくこともできる。
【００２５】
２次空気装置の監視は例えば、内燃機関の暖気フェーズの期間に２次空気ポンプを投入するようにして行われる。その際λセンサは作動準備状態にあるはずである。その場合２次空気導入は、センサ電圧を２次空気ポンプの投入後所定の時間において監視することによって検査することができる。センサ電圧が前以て決められた時間後に前以て決められた電圧値に達しなかったとき、２次空気ポンプに欠陥が存在する。すなわち、２次空気装置の監視のための診断データとして、ポンプの投入時点後の前以て決められた時間後のλセンサの電圧値を使用することができる。したがってこの大きさに対しても、プログラミング可能なメモリ２２に診断しきい値が設定されていなければならない。
【００２６】
排気ガス帰還の検査は例えば、排気ガス帰還弁の投入後の吸気管圧を監視することによって行われる。前以て決められた時間内に吸気管圧が前以て決められた値だけ変化しないとき、誤特性が存在する。すなわち、排気ガス帰還弁の投入後前以て決められた時間後の吸気管圧を、同様に診断データとして使用することができる。このためにも、プログラミング可能なメモリ２２に診断しきい値が必要である。
【００２７】
さらに、別の例として燃焼停止検出について説明する。燃焼停止検出は、内燃機関の回転数変動の分析に基づいている。このことは例えば、無負荷作動のような、内燃機関の所定の作動点においても行うことができる。
【００２８】
回転数変動から出発して、走行不安定性に対する値が計算される。走行不安定性に対する値が所定の限界値を上回るとき、燃焼停止回数が増大しかつ、停止の原因を検出するために、一層正確な分析が行われなければならない。したがって、この場合診断データとして、走行不安定性に対する値が使用される。この値に対しても、プログラミング可能なメモリ２２に上側の診断しきい値が記憶されている。
【００２９】
図３には、車両から中央コンピュータ１０に伝送されるデータセットが示されている。このデータセットには、車両の車両型式を定義するすべての重要なデータが含まれている。ここには、データ、すなわち車両製造業者、車両型名、機関型名および走行距離がある。これらデータによって、車両型式ＦＴが決定される。走行距離のデータは必ずしも必要ないが、走行距離は同様に、車両の老化特性を一層正確に観察することができるようにするために、異なった車両型式の区別のために用いることができる。別の情報として、データセットに車両識別番号も含まれている。その場合奇異な特性を有する車両を迅速に識別しかつ工場にて意図的に検査することができる。診断データＤＤとして、データセットにおいて、λセンサ電圧、計算された走行不安定性、求められたバッテリー電圧、２次空気導入後のλセンサ電圧および排気ガス帰還弁の開放後の吸気管圧に対する値が含まれている。しかしこれらは例として挙げられているにすぎない。別の診断データがデータセットに含まれていてもよい。殊に、無負荷調整の適合値および内燃機関の混合気適合も一緒にデータセットに含まれているようにすることが可能である。
【００３０】
図４には、車両型式のデータバンクに記憶されている診断データが統計学的に評価されることが図示されている。その際図４には、車両型式に対するデータセットの所定の診断データに対するヒストグラムが示されている。ヒストグラムから求められた分布曲線３０も示されている。その場合このヒストグラムないし分布関数から、統計学から周知の方法により、平均値および分散のような統計学的な特性量を形成することができる。それから安全性要求に応じて、診断しきい値（下側の診断しきい値ＵＤＳおよび上側の診断しきい値ＯＤＳ）が決定される。その際例えば、診断しきい値の決定に対する判断基準として、診断しきい値が分布の平均値から所定の間隔内になければならないことを使用することができ、その際間隔は、分布の求められた分散、殊に求められた分散の所定の係数から得られる。参照番号３１によって、許容領域外にあり、したがって障害ありとランク付けられる。
【００３１】
上述の形式および方法で求められた診断しきい値は、当該車両型式の車両の次の検査の際に後から、それぞれの車両の電子計算装置２０のプログラミング可能なメモリ２２に記憶される。このために、電子計算装置に相応のプログラム部分が設けられる。当該車両型式から、なお新車が製造されるのであれば、決定された診断しきい値を新車の製造の際のベルト端にて最初からプログラミング可能なメモリに書き込むことができる。場合によっては診断しきい値のプログラミングを衛星または地上の敷設された無線塔を介して行うこともできる。
【００３２】
データおよび診断しきい値の変更の他に、関数、すなわち制御プログラムのプログラム部分も、それらがこのことを可能にする記憶媒体内に存在する場合には変更することができる。したがって、データバンクの設置によって得られた経験を即刻、フィールドに流すようにすることができる。
【００３３】
プログラミング可能なメモリのプログラミングは、既述のように、上述のインタフェースを介して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の診断データを中央コンピュータに同能に伝送することができるかの３つの異なった可能性を示す概略図である。
【図２】車両制御装置の大まかなブロック図である。
【図３】データバンクに記憶するためのデータセットの例を示す略図である。
【図４】診断データの頻度分布およびそれに基づいて決定される診断しきい値の例を示す線図である。
【符号の説明】
１０  中央コンピュータ、  １１，１２，１３  車両型式、  １７  外部の検査コンピュータ、  ２０  電子計算装置、  ２２  プログラミング可能なメモリ（記憶モジュール）、  ２３  インタフェース
【図１】
0004037923.tif 000002
【図２】
0004037923.tif 000003
【図３】
0004037923.tif 000004
【図４】
0004037923.tif 000005