用于监控车载电网的方法与流程

本发明涉及一种用于监控车载电网（Bordnetz）、尤其机动车辆中的车载电网的方法，且本发明涉及一种用于执行该方法的装置。

背景技术：

车载电网，也称之为能量车载电网，系指机动车辆中的所有电气的部件的总体。车载电网的部件例如为发电机、能量存储器、总线系统、执行器、传感器、控制器、布线和显示元件。由于车载电网的不受限的功能性能是机动车辆运行性能的主要先决条件，所以提出了对车载电网进行监控，以便能够及时识别出故障并此外能够及时开始合适的应对措施。

车载电网有给电消耗器供应以电能的任务。值得注意的是，能量供应的停止可能导致安全临界状态的出现，因为消耗器如例如电的制动力放大器处于不激活状态。

为了识别所述停止并使得及时转变到安全状态成为可能，在车载电网中采取不同的措施以便诊断出车载电网中的、例如关系到发电机或电池的部件故障。

在发电机调节器内存在不同的诊断措施用以：识别励磁路径(Erregerpfad)中的故障如例如场输出级（Feldendstufe）的短路；以及识别整流器中的故障。此外电池传感器还监控电池的状态。该监控例如根据车载电网电压的波动性（Welligkeit）来施行。至今不同的主要地分散（dezentral）的诊断执行在部件级层面上。

在文献DE 10 2006 019 573 A1中描述了一种用于监控车载电网的方法，其中周期性地接通和断开车载电网中的消耗器，并记录和评估车载电网中的电压走向。在该文献中所描述的方法表明了一种周期性的测量方法。在此通过消耗器操控部以给定的和已知的频率来接通和断开相应的有待测量的消耗器。与此同时车载电网中的电压走向例如接线柱上的电压走向、电池的电压走向会被一并记录下来。记录下来的测量记录随后例如借助高通滤波器来消除其直流电压分量，并紧接着在微处理器上作进一步处理。

因而在该文献中描述了一种方法，利用该方法来有利地检查车载电网中的消耗器，并因此有利地检查车载电网中的无源的部件。另外必须干预到运行中并且接通和断开有待检查的消耗器。该方法使得检查被研究的消耗器实际是否损坏成为可能性。其他部件的故障并不被检测。

技术实现要素：

在此背景下，介绍了一种具有权利要求1的特征的方法和一种根据权利要求9所述的装置。实施方式由从属权利要求和由说明书而得出。

利用所介绍的方法，根据中央诊断单元来使得对车载电网的所有部件的监控成为可能，因而使得不仅对无源的（passiv）而且也对有源的（aktiv）部件的监控成为可能。在此，有源的部件系指例如发电机或者电池。就此不需要选取部件并对其进行接通和断开，并因而不需要干预到运行中。本方法设置的是，在不干预到运行中的情况下在中央位置记录电压走向并对该电压走向进行评估，并在该评估的基础上随后对车载电网的部件之一、又例如对车载电网的有源的部件的故障或者损坏进行探测。因而识别出所述部件中的哪个是损坏的或者是有故障的。同样也能够识别出该故障的类型或者严重性。因而也能够识别出部件之一的停止或者即将发生的停止。

如果多个部件是损坏的，那么这一点也同样能够在评估的范围内被识别出。该损坏的部件尤其能够或者这些损坏的部件尤其能够在没有必须提前对该部件进行选取并干预到运行中的情况下予以辨别。

利用该方法能够避免或者预先识别出对安全临界的消耗器的能量供应的不受控制的全部停止。所述中央诊断单元能够作为现今电池传感器的扩展来实施，从而它除了能够识别出电池故障外，还能够识别出车载电网中的发电机以及其它的部件的故障，如例如直流电压转换器或者DC/DC转换器的故障。

采用中心诊断单元的优点在于，能够检测出所有部件的故障。因而使得故障能够被相互区分开来；使得错误诊断的可能性降低。另外还能够弥补单个部件中的诊断遗漏并能够使当今已在部件级层面上存在的诊断被证明为是可信的。就已经存在的电池传感器的扩展而言，这一点可能结构空间中性地（或者结构空间不介入地，bauraumneutral）地实现。

就所介绍的方法而言，在设计方案中设置的是，在车载电网的中央位置上例如在电池上对电压波动性进行监控。将中央诊断单元中的记录的电压在设计方案中与之前在记入（Einprägung）不同错误图像时求取的电压走向进行比较。另外参见图2，在该图中示例地给出了一种对发电机的不同的错误图像的选取。所述比较能够借助模式识别来进行。所述模式识别也能够通过不同的替代系统来施行或通过对信号的进一步处理而被简化。在这种情况下例如能够采用卡尔曼滤波器、快速傅里叶变换（FFT：Fast Fourier Transform）等等。由于所有车载电网部件的错误图像在中央部件中是已知的，则能够做出可靠的诊断。

所介绍的方法和所解释的装置至少在这些实施方案中的一些实施方案中有一系列的优点。因此，到目前为止通过车载电网部件本身还不可能被诊断出的故障则能够通过中央监控设备或者中央诊断单元被识别出。在设计方案中，进行故障的通信和故障的响应。

该方法使得改进车载电网中的监控并因此在必要时而获得更高的ASIL分级成为可能。以这种方式能够将基于新的驾驶功能如例如高自动化的驾驶或者新的安全临界的消耗器的、对车载电网的增加的安全性要求和可靠性要求考虑在内。

本发明的其他优点和设计方案由说明书和附图得出。

应理解的是，先前所述的和下面还有待解释的特征在不脱离本发明范围的情况下不仅仅能够在相应给出的组合中使用，而且也能够在其他的组合中使用或者能够单独使用。

附图说明

图1示出了一种车载电网的实施方式用以执行所介绍的方法。

图2在四幅图形中示出了车载电网电压和不同的发电机的错误图像之间的关联。

根据实施方式在附图中示意性地示出了本发明,并且以下参照附图予以详细描述。

具体实施方式

在图1中示出了一种车载电网，车载电网总的用附图标记10标记。该车载电网包括发电机12、电池14、起动器16和多个部件18，在该情况中，在此示出了其中的四个消耗器。

就电池14而言在中央位置上布置了电池传感器20，该电池传感器监控车载电网10中的电压的走向。在此尤其监控电压的波动性并将该波动性例如与先前求取的电压走向进行比较。此外还示出了一种中央诊断单元22，该中央诊断单元的安装位置在本实施中是纯示范性的。所述中央诊断单元也能够处在其它的位置上。

在图2中,在四幅图形中示出了不同的电压走向，这些电压走向能够借助使用的传感器被记录下来。

在第一图形30中示出了第一电压走向32，该第一电压走向示出了一种有规律的周期的走向，该有规律的周期的走向表明了一种无故障的运行。

在第二图形40中描述了第二电压走向42，该第二电压走向表明了一种故障。在该情况中能够识别出阶段的中断。通过所述中断得出一种非对称的电压走向42，因为发电机不再能够在所有的阶段中供电。

第三图形50示出了第三电压走向52，该第三电压走向同样能够识别出故障。在该情况中能够识别出二极管上的短路。短路的二极管的特征形成电压平台（Spannungsplateau）,因为在某些阶段电势由于短路被钳夹（klammern）到B+-电位或接地。

第四图形60示出了第四电压走向62，该第四电压走向能够识别出二极管的中断。

依赖于故障的类型也就是说依赖于关系到的哪个部件以及故障的严重程度，于是能够采取合适的应对措施。该故障原则上也可能导致相关部件的功能的损害，或者甚至导致部件的停止。必要时也能够识别出的是有可能导致很快发生停止的故障或者在各种情况下导致很快发生停止的故障。

因此车载电网能够在合适的应对措施下被转变到安全的状态。例如也能够考虑故障出现的频率如何以及该故障在哪个时间段出现。因此也可能能够识别出由于特定的外部环境和特定的运行情况而造成的功能的损害。