用于建立针对降压静态DC-DC电压转换器的功能诊断的方法与流程

本发明涉及用于建立针对包括电源电路的电动或混动车辆中的降压静态DC-DC电压转换器的功能诊断的方法，所述电源电路至少包括为主电路供应直流电的第一电压源，和为辅电路供应直流电的第二电压源，所述第一源具有大于所述第二源的电压值，所述主电路和辅电路借助于所述降压静态DC-DC电压转换器彼此连接，所述降压静态DC-DC电压转换器自身由控制和安全装置来命令。所涉及的混动车辆可以是微混动车辆、轻度混动车辆或完全混动车辆。

背景技术：

对车辆中的计算机供电的12伏特车载网络是保证车辆的操作安全性的关键元件。

技术实现要素：

本发明提出一种用于识别车载网络上的安全壁垒的损耗的方法。

更精确地，本发明包括诸如在上文使用的语境中定义的方法，其特征在于其包括如下步骤：

● 停用所述主电路上的任意功率消耗装置或者等待所述主电路上的任意功率消耗装置成为非活动的，

● 然后从所述转换器命令比所述第二电压源的电压更大的输出电压，

● 然后确定是否存在从所述主电路到所述辅电路的功率转移，以及如果不存在，则建立针对所述转换器的错误功能性诊断。

根据本发明的方法包括针对在主电路和对车载网络供电的辅电路之间的连接来测试转换器，以便检查针对此辅网络由此形成的安全壁垒的存在。

根据一个有利的特征，确定是否存在从所述主电路到所述辅电路的功率转移的步骤，包括确定第一电压源的放电电流是否增大以及第二电压源的电压是否增大。对于本说明书而言，第一电压源的放电电流意指在第一电压源的功率状态中引起减小的电流。

根据一个有利的特征，确定是否存在从所述主电路到所述辅电路的功率转移的步骤，包括确定第一电压源的放电电流是否增大以及第二电压源的放电电流是否减小。对于本说明书而言，第二电压源的放电电流意指在第二电压源的功率状态中引起减小的电流。

根据一个有利的特征，根据本发明的方法进一步包括下述步骤：在从主电路到辅电路的记录的功率转移的情况下建立针对所述转换器的正确功能性诊断。

根据一个有利的特征（其是对先前特征的替代），在从主电路到辅电路的记录的功率转移的情况下，以及在电流不可逆的降压静态DC-DC电压转换器的情况下，根据本发明的方法进一步包括下述步骤：

● 然后从所述转换器命令比第二电压源的电压更小的输出电压，

● 然后确定第二电压源是否放电到辅电路中，以及：

- 如果是这样，则建立针对所述转换器的正确功能性诊断，

- 如果不是这样，则建立针对所述转换器的错误功能性诊断。

根据一个有利的特征，确定第二电压源是否放电到辅电路中的步骤，包括确定第一电压源的放电电流是否减小以及第二电压源的电压是否减小。

根据一个有利的特征，确定第二电压源是否放电到辅电路中的步骤，包括确定第一电压源的放电电流是否减小以及第二电压源的放电电流是否增大。

附图说明

其他特征和优点将连同附图一起阅读本发明实施例的下述示例时显现，这些示例通过非限制性图示的方式给出：

- 图1示出了用于实施根据本发明的用于建立针对降压静态DC-DC电压转换器的功能诊断的方法的示意性电路示例，

- 图2示出了根据本发明的用于建立针对降压静态DC-DC电压转换器的功能诊断的方法的第一一般示例和第二一般示例的逻辑图，

- 图3示出了根据图1的用于实施第一一般示例和第二一般示例的第一具体示例的逻辑图，

- 图4示出了根据图1的用于实施第一一般示例和第二一般示例的第二具体示例的逻辑图，

- 图5示出了图示了在图2-4中描述的方法示例的过程中，第一电压源和第二电压源的电压的和放电电流的进展的示图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出的电路是辅网络的电源电路，以已知的方式为电动或混动车辆提供该电源电路。

电源电路包括为主电路3供应直流电的第一电压源2，以及为辅电路5供应直流电的第二电压源4，以及降压静态DC-DC电压转换器1，该降压静态DC-DC电压转换器1将主电路3和辅电路5彼此连接，如所示的。

第一电压源2具有大于第二电压源4的电压值。举例来说，第一电压源2可以是具有大于12伏特的电压的电池，例如在轻度混动车辆的情况下为48伏特电池，以及第二电压源4可以是具有基本上等于12伏特的额定电压的电池，例如铅酸电池。

例如，主电路在完全混动车辆中是用于电力传动系（electric power train）的供电电路，以及辅电路包括车辆的12伏特车载网络。

图1中示出的电路有利地包括用于测量第二电压源4的放电电流的电流传感器7，以及用于测量第一电压源2的放电电流的电流传感器8。在所描述的示例中，放电电流意指在对应电池的功率状态中引起减小的电流。

降压静态DC-DC电压转换器1着眼于使用根据本发明的方法（特别是诸如使用图2-4所描述的装置），优选地在车辆停止阶段期间，由通过电机控制单元（未示出）所致动的控制和安全装置6来命令。

在图2-4中，逻辑图涉及使用缩写DCDC 1的转换器1、使用缩写Hv-Batt 2的第一电压源2、使用缩写Lv-Batt 4的第二电压源4、使用缩写PC 3的主电路3、以及使用缩写SC 5的辅电路5。

图2在同样的逻辑图上图示了用于实施根据本发明的用于建立针对（例如图1中所示出的电路上的）降压静态DC-DC电压转换器1的功能诊断的第一一般示例和第二一般示例。

根据图2以及根据第一一般示例的方法包括如下步骤：

● 步骤10：停用所述主电路3上的任意功率消耗装置或者等待主电路3上的任意功率消耗装置成为非活动的，以便确保当执行诊断方法时不从第一电压源2汲取功率，

● 步骤20：然后从转换器1经由转换器1的控制和安全装置6来命令比第二电压源4的电压更大的输出电压，

● 步骤30：然后确定是否存在从主电路3到辅电路5的功率转移，以及

-步骤40：如果是这样，则根据图2中的虚线，建立针对转换器1的正确功能性诊断，

- 步骤50：如果不是这样，则建立针对转换器1的错误功能性诊断。

替代地，根据第二一般示例在图2中示出的方法在步骤30的末尾并不直接建立针对转换器1的正确功能性诊断。从这个第二示例中排除该虚线。因此，根据这个第二一般示例，在从主电路3到辅电路5的记录的功率转移的情况下，以及在电流不可逆的降压静态DC-DC电压转换器1的情况下，方法从步骤30进一步包括下述步骤：

● 步骤31：然后从电压转换器1命令比第二电压源4的电压更小的输出电压，

● 步骤32：然后确定第二电压源是否放电到辅电路中，以及：

- 步骤40：如果是这样，则建立针对电压转换器1的正确功能性诊断，

- 步骤50：如果不是这样，则建立针对电压转换器1的错误功能性诊断。

根据通过图2的逻辑图定义的实施两个一般方法示例的第一具体示例，图3的逻辑图占用图2的逻辑图并且详述了步骤30和32的内容。根据图3的示例，例如图1中所描述的电源电路进一步包括电压表（未示出）。

优选地，根据图3，确定是否存在从主电路3到辅电路5的功率转移的步骤30，包括确定第一电压源2的放电电流是否增大以及第二电压源4的电压是否增大。

优选地，根据图3，确定第二电压源4是否放电到辅电路5中的步骤32，包括确定第一电压源2的放电电流是否减小以及第二电压源4的电压是否减小。

根据通过图2的逻辑图定义的实施两个一般方法示例的第二具体示例，图4的逻辑图占用图2的逻辑图并且详述了步骤30的32的内容。

优选地，根据图4，确定是否存在从主电路3到辅电路5的功率转移的步骤30，包括确定第一电压源2的放电电流是否增大以及第二电压源4的放电电流是否减小。

优选地，根据图4，确定第二电压源4是否放电到辅电路5中的步骤32，包括确定第一电压源2的放电电流是否减小以及第二电压源4的放电电流是否增大。

图5示出了用于所监控的参量（即在上文使用图2-4描述的方法的语境内的第一电压源2和第二电压源4的电压和电流）的进展图。图5在x轴上示出了以秒为单位的时间，在右手边的y轴上示出了以安培为单位的电流，以及在左手边的y轴上示出了以伏特为单位的电压。

在图5中，曲线60示出了电压转换器1的电压命令。曲线61示出了第二电压源4的电流响应。曲线62示出了第二电压源4的电压响应。曲线63示出了第一电压源2的电流响应。曲线64示出了第一电压源2的电压响应。

在图5中，并未标识出针对（位于左边的）电压的数字标度和针对（位于右边的）电流的数字标度。对应的y轴分别允许图示出所考虑的参量的变化意义。

在图5中，以时间顺序，在第一一般示例的情况下，依据针对转换器1的命令曲线60，基本上在该示例中的t=5s的时刻处，从电压转换器1命令输出电压，该输出电压大于由曲线62示出的第二电压源的电压，这关于时间标度几乎是立即地，因为曲线60利用所示出的方波信号来图示。例如，电压增大可以表示略微多于一伏特，优选地在一伏特和二伏特之间（如所示出的），使得转换器1为采取铅酸电池的形式的第二电压源输送近似15伏特的电压，该铅酸电池的电压近似介于10.5伏特和14伏特之间。

仍然关于时间标度，第一电压源的放电电流中的几乎即时的增加然后被记录（图3的步骤30）在曲线63上，以及第二电压源的同样几乎即时的电压增大被记录在曲线62上。在第一一般示例的第一具体示例的情况下，这两个组合的指示符允许在步骤40处对电压转换器1的正确功能性的直接诊断。

替代地，关于时间标度，第一电压源的放电电流中的几乎即时的增加被记录（图4的步骤30）在曲线63上，以及第二电压源的放电电流中的同样几乎即时的减小被记录在曲线61上。在第一一般示例的第二具体示例的情况下，这两个组合的指示符允许在步骤40处对电压转换器1的正确功能性的替代直接诊断。

在图5中，仍然以时间顺序，在第二一般示例的情况下，以及在电流不可逆的降压静态DC-DC电压转换器1的情况下，依据针对转换器1的命令曲线60，然后基本上在示例中的t=19s的时刻处，从电压转换器1有利地命令输出电压，该输出电压小于由曲线62示出的第二电压源的电压，这关于时间标度几乎是立即地，因为曲线60利用所示出的方波信号来图示。例如，电压减小可以表示从在步骤20处增大的电压略微小于5伏特，使得转换器1为采取铅酸电池的形式的第二电压源输送小于10.8伏特的电压（基本上与电池的无负载电压相对应），该铅酸电池的电压近似介于10.5伏特和14伏特之间，例如在图5中所示的近似10.5伏特的电压。

然后进一步记录（图3的步骤32）在曲线63上的是第一电压源的放电电流中的几乎即时的减小，以及关于时间标度，记录在曲线62上的是第二电压源的同样首先几乎即时的电压减小，然后是在此之后的该电压中的逐渐减小。在第二一般示例的第一具体示例的情况下，这两个组合的指示符允许在步骤40处建立针对电压转换器1的正确功能性诊断。否则，在步骤50处建立针对转换器1的错误功能性诊断。

替代地，仍关于时间标度，进一步记录（图4的步骤32）在曲线63上的是第一电压源的放电电流中的几乎即时的减小，以及记录在曲线61上的是第二电压源的放电电流中的同样几乎即时的增加。在第二一般示例的第二具体示例的情况下，这两个组合的指示符替代地允许在步骤40处建立针对电压转换器1的正确功能性诊断。否则，在步骤50处建立针对转换器1的错误功能性诊断。