DE102017107284B4 - METHOD AND CONTROL UNIT FOR MONITORING AN ON-BOARD NETWORK OF A VEHICLE - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes (200) eines Fahrzeugs, wobei das Bordnetz (200) zumindest einen Verteiler (207; 704) und eine Last (206) aufweist, die über eine Leitung (210; L21, H1) verbunden sind, mit den folgenden Schritten:a. Einlesen (S1) einer zeitlichen Folge von Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Parameter eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer und/oder einen Zustand des Fahrzeugs und/oder einen Zustand des Fahrers und/oder eine Fahrumgebung repräsentieren,wobei zeitlich beabstandet ein Widerstandswert (Rik; 334) der Leitung (210; L21, H1) während des Betriebs des Fahrzeugs (860) eingelesen wird und/oder eine Anzahl Parameter eingelesen wird, aus denen der Widerstandswert bestimmt wird, wobei zwischen den Bestimmungen ein Antriebsmotor des Fahrzeuges (860) zumindest einmal ausgeschaltet wird;b. Speichern der Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Daten Widerstandswerte (Rik; 334), Spannungswerte (ΔU), Stromwerte (I(t)), Ausgangsspannungswerte (Ue(t)), Eingangsspannungswerte (Ua(t)), Mittelwerte und/oder zumindest einen stochastischen Parameter umfassen;c. Klassifizieren (S2) der Daten als ein Normalwert oder ein Fehlerwert, wobei die Normalwerte je Parameter innerhalb eines Zustandsraums liegen, der mittels einer Diskriminierungsgrenze von den Fehlerwerten getrennt ist;d. Auswerten (S3) der als Fehlerwert klassifizierten Daten, wobei ein Fehler erkannt wird, wenn die als Fehlerwert klassifizierten Daten ein Kriterium erfüllen, und/oder Auswerten der als Normalwert klassifizierten Daten, wobei die als Normalwert klassifizierten Daten statistisch ausgewertet werden, um einen stochastischen Parameter zu bestimmen, und wobei eine Fehlerinformation ermittelt wird, wenn der stochastische Parameter einen Schwellwert überschreitet,wobei eine Verbindungsqualität zwischen Komponenten des Bordnetzes (200) überwacht wird,wobei als statistischer Parameter ein Schwerpunkt der Daten bestimmt wird, und eine Degradation und/oder ein Fehler prognostiziert wird, wenn eine Bewegung des Schwerpunkts über die Zeit größer einem Schwellwert erkannt wird.Method for monitoring an on-board network (200) of a vehicle, the on-board network (200) having at least one distributor (207; 704) and one load (206) which are connected via a line (210; L21, H1), with the following Steps: a. Reading (S1) a time sequence of data for a number of parameters, the parameters representing information about operation of the vehicle by a driver and/or a state of the vehicle and/or a state of the driver and/or a driving environment,wherein a resistance value (Rik; 334) of the line (210; L21, H1) is read in at intervals during operation of the vehicle (860) and/or a number of parameters are read in from which the resistance value is determined, with a drive motor between the determinations of the vehicle (860) is turned off at least once; b. Storing the data for a number of parameters, the data being resistance values (Rik; 334), voltage values (ΔU), current values (I(t)), output voltage values (Ue(t)), input voltage values (Ua(t)), mean values and /or comprise at least one stochastic parameter;c. classifying (S2) the data as a normal value or an error value, the normal values per parameter lying within a state space which is separated from the error values by a discrimination limit;d. Evaluation (S3) of the data classified as an error value, with an error being detected if the data classified as an error value meet a criterion, and/or evaluating the data classified as a normal value, with the data classified as a normal value being statistically evaluated by a stochastic parameter to determine, and error information is determined when the stochastic parameter exceeds a threshold value, wherein a connection quality between components of the vehicle electrical system (200) is monitored, wherein a focus of the data is determined as a statistical parameter, and a degradation and / or an error is predicted when a movement of the center of gravity is detected over time greater than a threshold value.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Fahrzeugs sowie ein Steuergerät zum Überwachen eines Bordnetzes eines Fahrzeugs.The present invention relates to a method for monitoring an on-board network of a vehicle and a control device for monitoring an on-board network of a vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Das Bordnetz eines Fahrzeugs verbindet eine Energiequelle über Verteiler und Unterverteiler mit den verschiedenen Lasten oder Verbrauchern. So kann man unter den Komponenten des Bordnetzes Verteiler, Unterverteiler und Lasten, aber auch diese verbindende Leitungen verstehen. Dabei sind die Leitungen über Steckverbindungen mit Schnittstellen der Verteiler, Unterverteiler oder Lasten verbunden. Die Steckverbindungen stehen exemplarisch für Eingänge und Ausgänge der genannten Komponenten. Neben einem totalen Ausfall einer Leitung kommt es während der Lebensdauer eines Fahrzeugs zu Degradationsprozessen der Leitungen und der Steckverbindungen, die zu einer schleichenden Verschlechterung der betroffenen Komponenten des Bordnetzes führen, bis hin zu einem Ausfall der Komponenten.A vehicle's electrical system connects an energy source to the various loads or consumers via distributors and sub-distributors. The components of the vehicle electrical system can be understood to mean distributors, sub-distributors and loads, but also the lines connecting them. The lines are connected to interfaces of the distributors, sub-distributors or loads via plug-in connections. The plug connections are examples of the inputs and outputs of the components mentioned. In addition to a total failure of a line, there are degradation processes in the lines and plug connections during the service life of a vehicle, which lead to a gradual deterioration of the affected components of the vehicle electrical system, up to and including failure of the components.

Mit der Elektrifizierung von Funktionen nimmt die Anzahl von Verbrauchern im Bordnetz immer weiter zu. Die Absicherung des Bordnetzes als energetisch und Informationstechnisch vernetztes System wird immer komplexer, da mögliche Wechselwirkungen der Komponenten immer unübersichtlicher werden. Gleichzeitig ist eine Diagnoseabdeckung im Bordnetz zu implementieren, um den Anforderungen der funktionalen Sicherheit gerecht zu werden.With the electrification of functions, the number of consumers in the vehicle electrical system is constantly increasing. The safeguarding of the vehicle electrical system as a system that is networked in terms of energy and information technology is becoming more and more complex, since possible interactions between the components are becoming increasingly confusing. At the same time, diagnostic coverage must be implemented in the vehicle electrical system in order to meet functional safety requirements.

In heutigen Fahrzeugen existieren bereits sicherheitsrelevante Funktionen, wie z.B. das automatisierte Lenken der Einparkfunktion. Diese Funktionen müssen Fail-Save ausgelegt werden, dass heißt, dass bei Erkennen eines Fehlers der sichere Zustand „aus“ eingenommen wird und der Fahrer über Anzeigeinstrumente benachrichtigt wird. Die Betrachtung der funktionalen Sicherheit dieser Funktionen endet daher oft am Stecker des Steuergerätes, da eine Unterbrechung oder ein Ausfall der Versorgung unmittelbar in den sicheren Zustand „aus“ führt. Auf ein Sicherheitskonzept auf der Versorgungsebene kann daher verzichtet werden.Safety-relevant functions already exist in today's vehicles, such as automated steering of the parking function. These functions must be designed to be fail-safe, which means that when an error is detected, the safe “off” state is assumed and the driver is notified via display instruments. The consideration of the functional safety of these functions therefore often ends at the plug of the control unit, since an interruption or failure of the supply immediately leads to the safe "off" state. A safety concept at the supply level can therefore be dispensed with.

Systeme des autonomen Fahrens hingegen müssen Fail-Operational mit einem Fehler-Zustandsübergang in den sicheren Zustand „an“ ausgelegt werden. Der Ausfall der Versorgung mit Energie (Versorgungsleitung) oder Kommunikation (Busleitung) für diese Funktion kann zu einer direkten Gefährdung von Menschen führen. Dieser sichere Zustand „an“ muss solange gehalten werden, bis das Fahrzeug an einem sicheren Ort angehalten werden kann oder bis der Fahrer die Kontrolle übernehmen kann.Autonomous driving systems, on the other hand, must be designed to be fail-operational with an error state transition to the safe “on” state. The failure of the supply of energy (supply line) or communication (bus line) for this function can lead to direct danger to people. This safe “on” state must be maintained until the vehicle can be stopped in a safe place or until the driver can take control.

DE 10 2015 209 588 B3 offenbart eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zum Erkennen von Störungen in einem Bordnetz. Die Vorrichtung umfasst eine Empfangseinrichtung, die eingerichtet ist, eine erste und eine zweite zeitliche Folge von Messwerten zu empfangen, wobei die Messwerte der ersten Folge an einem ersten Messpunkt des Bordnetzes und die Messwerte der zweiten Folge an einem zweiten Messpunkt des Bordnetzes verschieden von dem ersten Messpunkt gemessen werden und die Messwerte Strom- oder Spannungswerte darstellen, sowie eine Auswerteeinrichtung, die eingerichtet ist, das Auftreten einer Störung basierend auf einem Vergleich einer ersten Streuung der Messwerte der ersten Folge und einer zweiten Streuung der Messwerte der zweiten Folge zu erkennen. DE 10 2015 209 588 B3 discloses a simple and reliable device for detecting faults in a vehicle electrical system. The device includes a receiving device that is set up to receive a first and a second time series of measured values, the measured values of the first series being different from the first at a first measuring point of the vehicle electrical system and the measured values of the second series at a second measuring point of the vehicle electrical system measuring point are measured and the measured values represent current or voltage values, and an evaluation device that is set up to detect the occurrence of a fault based on a comparison of a first scatter of the measured values of the first sequence and a second scatter of the measured values of the second sequence.

DE 10 2014 018 640 B3 offenbart ein Verfahren zum Ermitteln eines elektrischen Widerstands in einem Kraftfahrzeug. In einer ersten Messphase, in welcher ein erstes Gerät einen Laststrom aus einer Spannungsquelle empfängt und alle übrigen Geräte aus der Spannungsquelle einen Ruhestrom empfangen, ermittelt das erste Gerät einen ersten Spannungswert und einen Laststromwert und ein zweites Gerät einen zweiten Spannungswert. In einer zweiten Messphase, in welcher jedes der Geräte einen jeweiligen Ruhestrom aus der Spannungsquelle empfängt, ermittelt das zweite Gerät einen dritten Spannungswert und das erste Gerät einen vierten Spannungswert. Durch eine Analyseeinrichtung wird auf der Grundlage des ersten Spannungswerts, des zweiten Spannungswerts, des dritten Spannungswerts, des vierten Spannungswerts und des Laststromwerts ein Verbindungswiderstand einer Anschlussleitung des ersten Geräts ermittelt. DE 10 2014 018 640 B3 discloses a method for determining an electrical resistance in a motor vehicle. In a first measurement phase, in which a first device receives a load current from a voltage source and all other devices receive a quiescent current from the voltage source, the first device determines a first voltage value and a load current value and a second device determines a second voltage value. In a second measurement phase, in which each of the devices receives a respective quiescent current from the voltage source, the second device determines a third voltage value and the first device determines a fourth voltage value. A connection resistance of a connection line of the first device is determined by an analysis device on the basis of the first voltage value, the second voltage value, the third voltage value, the fourth voltage value and the load current value.

DE 10 2014 004 791 B3 beschreibt ein Verfahren zur Überprüfung einer Verbindung zwischen einer ein Niedrigspannungsnetz eines Kraftfahrzeugs versorgenden Batterie und dem Niedrigspannungsnetz, wobei ein Gleichspannungswandler ein Hochspannungsnetz mit dem Niedrigspannungsnetz verbindet, wobei seitens des Gleichspannungswandlers eine Modulation der Ausgangsspannung in das Niedrigspannungsnetz mit einer Modulationsfrequenz erfolgt, wobei der hierdurch eingeprägte Strom und die hierdurch eingeprägte Spannung seitens der Batterie gemessen werden und ein Widerstandswert bestimmt und bezüglich wenigstens eines Verbindungskriteriums ausgewertet wird, wonach bei wenigstens einem nicht erfüllten Verbindungskriterium eine Verbindungsstörung festgestellt wird. DE 10 2014 004 791 B3 describes a method for checking a connection between a battery supplying a low-voltage network of a motor vehicle and the low-voltage network, with a DC-DC converter connecting a high-voltage network with the low-voltage network, with the DC-DC converter modulating the output voltage into the low-voltage network with a modulation frequency, the current impressed as a result and the voltage thereby impressed is measured by the battery and a resistance value is determined and evaluated with regard to at least one connection criterion, after which a connection fault is detected if at least one connection criterion is not met.

DE 39 32 436 A1 beschreibt eine Diagnoseeinrichtung zur Diagnose einer elektronischen Steuerung in einem Fahrzeug. Die Einrichtung umfasst einen Speicher zur Erfassung von Diagnoseprogrammen. In der elektronischen Steuerung ist eine weitere Speichereinrichtung vorgesehen, in der die Programme zur eigentlichen Diagnose erfasst sind. Dem Diagnosegerät und der elektronischen Steuerung kann gezielt jeweils die Führungsfunktion bzw. die geführte Funktion (Master/Slave) zugewiesen werden. Die Diagnose der elektronischen Steuerung läuft entsprechend dem Programm ab, das sich in dem Gerät befindet, das gerade als Haupteinheit bzw. Master die Führungsfunktion hat. DE 39 32 436 A1 describes a diagnostic device for diagnosing an electronic control system in a vehicle. The device includes a memory for recording diagnostic programs. A further memory device is provided in the electronic control unit, in which the programs for the actual diagnosis are recorded. The control function or the controlled function (master/slave) can be specifically assigned to the diagnosis device and the electronic control. The diagnosis of the electronic control runs according to the program that is in the device that currently has the control function as the main unit or master.

US 8 463 562 B2 offenbart eine Anomaliedetektionsvorrichtung zum Detektieren einer Anomalie von elektrischen Speichervorrichtungen, wie beispielsweise einem Batteriepack. Komparatoren erfassen für jeden Block eines Batteriepacks eine Zeit, zu der eine Spannung eine vorgeschriebene Spannung erreicht. Eine Beurteilungseinrichtung detektiert einen Strom zu einer Zeit, wenn die Spannung die vorgeschriebene Spannung erreicht, und ein repräsentativer Stromwert wird für jeden Block berechnet. Die Abweichung des repräsentativen Stromwerts jeden Blocks wird mit dem Schwellwert verglichen, und wenn die Abweichung groß ist, wird beurteilt, dass Anomalien vorhanden sind, wie zum Beispiel Kurzschluss, Erhöhung des internen Widerstands, Kapazitäts-Reduktion und dergleichen. U.S. 8,463,562 B2 discloses an anomaly detection device for detecting an anomaly of electrical storage devices such as a battery pack. Comparators detect a time when a voltage reaches a prescribed voltage for each block of a battery pack. A judging device detects a current at a time when the voltage reaches the prescribed voltage, and a representative current value is calculated for each block. The deviation of the representative current value of each block is compared with the threshold value, and when the deviation is large, it is judged that there are abnormalities such as short circuit, increase in internal resistance, reduction in capacitance and the like.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einfach und zuverlässig sich anbahnende Fehler (Degradationsprozesse) durch eine Diagnose bereits frühzeitig zu erkennen.The invention is based on the object of simply and reliably detecting impending faults (degradation processes) at an early stage by means of a diagnosis.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.The object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Fahrzeugs weist einen Schritt des Einlesens, einen Schritt des Klassifizierens und einen Schritt des Auswertens auf. Das Bordnetz umfasst zumindest einen Verteiler und eine Last, die über eine Leitung verbunden sind. Der Verteiler ist mit einer Stromquelle oder einem weiteren Verteiler verbunden. Im Schritt des Einlesens wird eine zeitliche Folge von Daten eingelesen. Die Daten umfassen zumindest einen Parameter oder eine Mehrzahl von Parametern. Jeder Parameter repräsentiert dabei eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer und ergänzend oder alternativ einen Zustand des Fahrzeugs und ergänzend oder alternativ einen Zustand des Fahrers und ergänzend oder alternativ eine Fahrumgebung des Fahrzeugs. So kann ein Parameter Messdaten oder davon abgeleitete Parameter repräsentieren, aber auch Information aus einer anderen Quelle wie einem Navigationsgerät oder Positionsdaten wie beispielsweise GPS-Daten, Umweltdaten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Straßenbeschaffenheit, Niederschlag, etc. Im Schritt des Klassifizierens werden die eingelesenen Daten als Normalwert oder Fehlerwert klassifiziert. Hierzu wird ein Zustandsraum herangezogen, der eine Diskriminierungsgrenze zwischen einem gültigen Bereich für Normalwerte und den übrigen Wertebereichen definiert. Der Zustandsraum weist eine Dimension auf, die der Anzahl der Parameter entspricht. Wenn eine Anzahl n von Parametern Pn überwacht und somit eingelesen wird, so hat der Zustandsraum die Dimension n entsprechend der Anzahl n der verknüpften Parameter. Optional werden eine Mehrzahl von Parametern zu einem davon abgeleiteten Wert zusammengefasst und dieser abgeleitete Wert als Parameter im Zustandsraum dargestellt. Der abgeleitete Wert kann jedoch auch vor dem Einlesen entsprechend bestimmt und der abgeleitete Wert als Parameter eingelesen werden. Die Normalwerte liegen innerhalb des durch die Diskriminierungsgrenze definierten Wertebereichs oder innerhalb des Zustandsraums. Die Diskriminierungsgrenze ist entsprechend der Dimension des Zustandsraums auch mehrdimensional zu sehen. Im Schritt des Auswertens werden die als Fehlerwert klassifizierten Daten und ergänzend oder alternativ die als Normalwert klassifizierten Daten ausgewertet. Dabei wird eine Fehlerinformation ermittelt, wenn die als Fehlerwert klassifizierten Daten ein Kriterium erfüllen. Unter einem Kriterium kann eine Regel verstanden werden, die mathematisch beschreibbar ist. So kann das Kriterium beispielsweise algebraisch oder statistisch definiert sein. Alternativ oder ergänzend werden die als Normalwert klassifizierten Daten stochastisch ausgewertet, um einen stochastischen Parameter zu bestimmen. Unter einem stochastischen Parameter kann ein Mittelwert (algebraisch, geometrisch, ...), eine Standardabweichung, eine Varianz, ein Modalwert, eine Streuung, ein Korrelationskoeffizient oder ähnliches verstanden werden. Dabei wird eine Fehlerinformation als ein Fehler erkannt, wenn der stochastische Parameter einen Schwellwert überschreitet. Dabei kann der Schwellwert beispielsweise eine feste Größe sein oder eine prozentuale Abweichung. So kann ein langsames Driften der als Normalwert klassifizierten Daten erkannt und eine Degradation festgestellt werden.The method according to the invention for monitoring an on-board network of a vehicle has a reading step, a classification step and an evaluation step. The vehicle electrical system includes at least one distributor and one load, which are connected via a line. The distributor is connected to a power source or another distributor. In the reading step, a chronological sequence of data is read. The data includes at least one parameter or a plurality of parameters. Each parameter represents information about operation of the vehicle by a driver and additionally or alternatively a state of the vehicle and additionally or alternatively a state of the driver and additionally or alternatively a driving environment of the vehicle. A parameter can represent measurement data or parameters derived from it, but also information from another source such as a navigation device or position data such as GPS data, environmental data such as temperature, humidity, road conditions, precipitation, etc. In the classification step, the data read in are classified as Normal value or error value classified. For this purpose, a state space is used that defines a discrimination limit between a valid range for normal values and the other value ranges. The state space has a dimension equal to the number of parameters. If a number n of parameters Pn is monitored and thus read in, the state space has the dimension n corresponding to the number n of linked parameters. Optionally, a plurality of parameters are combined to form a value derived from them, and this derived value is represented as a parameter in the state space. However, the derived value can also be determined accordingly before it is read in and the derived value can be read in as a parameter. The normal values are within the range of values defined by the discrimination limit or within the state space. According to the dimension of the state space, the discrimination limit can also be seen as multidimensional. In the evaluation step, the data classified as an error value and additionally or alternatively the data classified as a normal value are evaluated. In this case, error information is determined if the data classified as an error value meet a criterion. A criterion can be understood as a rule that can be described mathematically. For example, the criterion can be defined algebraically or statistically. As an alternative or in addition, the data classified as a normal value are evaluated stochastically in order to determine a stochastic parameter. A stochastic parameter can be understood to mean a mean value (algebraic, geometric, ...), a standard deviation, a variance, a mode value, a scatter, a correlation coefficient or the like. In this case, error information is recognized as an error if the stochastic parameter exceeds a threshold value. The threshold value can be a fixed variable or a percentage deviation. In this way, a slow drifting of the data classified as normal value can be recognized and a degradation can be determined.

So können die eingelesenen Daten als eine Punktewolke oder ein Cluster betrachtet werden, wobei die Punktewolke in der Regel im Wesentlichen ihre Position nicht verändert. Ein Wandern oder Driften der Punktewolke kann als Fehler oder aufkommender Fehler diagnostiziert werden, auch wenn noch kein Wert eines Parameters als Fehlerwert klassifiziert wurde. Durch dieses Vorgehen können aufkommende Fehler, die beispielsweise durch eine Degradation eines Kontakts bedingt sind, frühzeitig erkannt und im Rahmen einer vorausschauenden Wartung beseitigt werden, um so die Sicherheit des Gesamtsystems Fahrzeug zu erhöhen.The data read in can be viewed as a point cloud or a cluster, with the point cloud generally not changing its position. A wandering or drifting of the point cloud can be diagnosed as an error or an upcoming error, even if no value of a parameter has yet been classified as an error value. With this approach, emerging errors that are caused, for example, by a degradation of a contact, can be detected early and eliminated as part of predictive maintenance, in order to increase the safety of the overall vehicle system.

Vorteilhafterweise ist das Verfahren geeignet zum Überwachen einer Verbindungsqualität zwischen Komponenten des Bordnetzes. Im Schritt des Einlesens kann zeitlich beabstandet ein Widerstandswert der Leitung während des Betriebs des Fahrzeugs und ergänzend oder alternativ eine Anzahl Parameter eingelesen werden, aus denen der Widerstandswert bestimmt wird. Zumindest einmal wird im Verlauf des Einlesens ein Antriebsmotor des Fahrzeuges zumindest einmal ausgeschaltet. So kann das Verfahren einen schleichenden Fehler während des Betriebs des Fahrzeugs diagnostizieren. Vorteilhafterweise gehen die Diagnosemöglichkeiten somit über Messungen und Analysen auf einem Prüfstand hinaus. So können Daten über lange Zeiträume von Tagen, Wochen, Monaten oder sogar Jahren hinweg erfasst, eingelesen und gespeichert werden, um über diesen (langen) Zeitraum eine Auswertung in Bezug auf Fehler oder anstehende beziehungsweise potentielle Fehler sicherzustellen.The method is advantageously suitable for monitoring a connection quality between components of the vehicle electrical system. In the step of reading in, a resistance value of the line can be read in at intervals during operation of the vehicle and, additionally or alternatively, a number of parameters can be read in, from which the resistance value is determined. A drive motor of the vehicle is switched off at least once during the reading process. In this way, the method can diagnose a gradual error during operation of the vehicle. Advantageously, the diagnostic options thus go beyond measurements and analyzes on a test stand. In this way, data can be recorded, read in and stored over long periods of days, weeks, months or even years in order to ensure an evaluation of errors or pending or potential errors over this (long) period.

Komponenten des Bordnetzes können zumindest ein Verteiler und eine Last sein, die über eine Leitung verbunden sind. Im Schritt des Einlesens kann in einem Teilschritt des Bestimmens ein Widerstandswert der Leitung mehrfach zeitlich beabstandet bestimmt werden. Dabei wird der Widerstandswert bei aktivem Bordnetz gemessen, das heißt während des Betriebs des Fahrzeugs. Dabei wird zwischen den Bestimmungen ein Antriebsmotor des Fahrzeuges zumindest einmal ausgeschaltet. Im Schritt des Klassifizierens kann in einem Teilschritt des Ermittelns eine Fehlerinformation unter Verwendung des Widerstandswertes und einer vorbestimmten Vergleichsinformation ermittelt werden.Components of the vehicle electrical system can be at least one distributor and one load, which are connected via a line. In the step of reading in, a resistance value of the line can be determined several times at different times in a sub-step of determination. The resistance value is measured when the vehicle electrical system is active, i.e. while the vehicle is in operation. A drive motor of the vehicle is switched off at least once between the determinations. In the classification step, error information can be determined in a sub-step of determination using the resistance value and predetermined comparative information.

Wie Eingangs beschrieben muss für Teile des Bordnetzes für bestimmte Anwendungsfälle wie autonomes Fahren die funktionale Sicherheit der Lasten sichergestellt werden. Auch wenn entsprechende Teile redundant ausgeführt werden sollten, muss die Funktionalität sichergestellt werden. Hierzu wird die Verbindungsqualität zwischen Komponenten überwacht. Da Degradationsprozesse beobachtet werden, findet die Bestimmung des Widerstandswertes über einen längeren Zeitraum statt. Ein solcher Degradationsprozess kann zu Beginn über einen Zeitraum von Monaten schleichend verlaufen. So ist der Beobachtungszeitraum über mehrere Fahrten beziehungsweise Fahrzyklen gewählt. Dabei wird ein Fahrzyklus durch zumindest einmaliges Abschalten des Antriebsmotors und einem Stillstand des Fahrzeugs begrenzt. So kann unter einem Fahrzyklus ein Zeitintervall verstanden werden, in welchem das Fahrzeug dauerhaft in Betrieb ist, beispielsweise der Antriebsmotor eingeschaltet ist. Dabei können kurze Unterbrechungen bedingt durch eine Start-Stopp-Automatik bei der Betrachtung übergangen werden, das heißt, der Fahrzyklus dauert dann über diese hinweg. So kann ein Fahrzyklus durch eine Betriebsunterbrechung des Fahrzeugs begrenzt sein. So wird der Widerstandswert der Leitung in zumindest zwei verschiedenen Fahrzyklen bestimmt. Dabei repräsentiert der Widerstandswert einen mit dem Widerstand der Leitung korrespondierenden Wert.As described at the beginning, the functional safety of the loads must be ensured for parts of the vehicle electrical system for certain applications such as autonomous driving. Even if corresponding parts should be designed redundantly, the functionality must be ensured. For this purpose, the connection quality between components is monitored. Since degradation processes are observed, the resistance value is determined over a longer period of time. Such a degradation process can start out gradually over a period of months. The observation period is selected over several trips or driving cycles. A driving cycle is limited by switching off the drive motor at least once and stopping the vehicle. A driving cycle can be understood to mean a time interval in which the vehicle is permanently in operation, for example the drive motor is switched on. In doing so, short interruptions caused by an automatic start-stop system can be ignored, which means that the driving cycle then lasts beyond them. A driving cycle can be limited by an operational interruption of the vehicle. In this way, the resistance value of the line is determined in at least two different driving cycles. The resistance value represents a value that corresponds to the resistance of the line.

Für den Widerstand der Leitung existiert ein Erwartungswert mit einem diesen Erwartungswert umgebenden Toleranzbereich, beziehungsweise Toleranzbereichen. So kann ein Toleranzbereich für verschiedene Fehlergrade oder Degradationsgrade der Verbindung definiert sein. Der so definierte Toleranzbereich oder die so definierten Toleranzbereiche können dann als Basis für die Vergleichsinformation dienen und so in Zusammenschau mit dem bestimmten Widerstandswert ein Ermitteln der Fehlerinformation ermöglichen. So kann in einer Ausführungsform beispielsweise ein Verdoppeln des Widerstandes der Leitung als ein Fehlerfall definiert sein.For the resistance of the line, there is an expected value with a tolerance range or tolerance ranges surrounding this expected value. In this way, a tolerance range can be defined for different degrees of error or degrees of degradation of the connection. The tolerance range or tolerance ranges defined in this way can then serve as a basis for the comparison information and thus enable the error information to be determined in conjunction with the determined resistance value. In one embodiment, for example, a doubling of the resistance of the line can be defined as a fault.

Ferner kann im Schritt des Einlesens ein einen Spannungsabfall über der Leitung repräsentierender Spannungswert eingelesen werden. Der Widerstandswert kann dabei in einem Teilschritt des Bestimmens unter Verwendung des Spannungswerts bestimmt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann über die stochastische Verteilung, die Wahl des Zeitintervalls zwischen zwei eingelesenen Spannungswerten oder des Zeitpunkts des Einlesens der Spannungswerte der Einfluss einer variablen Last eliminiert werden oder zumindest so gering gehalten werden, dass diese keinen nennenswerten Einfluss auf den zu bestimmenden Widerstandswert hat. Wenn der Einfluss der Last nicht betrachtet wird, kann der Strom als konstant betrachtet werden. In diesem Fall korreliert der Spannungsabfall mit dem Widerstandswert. Im Bordnetz kann davon ausgegangen werden, dass die Last sich in einem bestimmten Lastbereich bewegt, das heißt, dass eine bestimmte Bandbreite für den Strom als Erwartungsbereich angenommen werden kann. Folglich wird der Spannungsabfall über der Leitung in einem korrespondierenden Spannungsbereich erwartet.Furthermore, in the reading step, a voltage value representing a voltage drop across the line can be read. In this case, the resistance value can be determined in a partial step of the determination using the voltage value. In an advantageous embodiment, the influence of a variable load can be eliminated via the stochastic distribution, the selection of the time interval between two voltage values read in or the time at which the voltage values are read in, or at least kept so low that it has no significant influence on the resistance value to be determined . If the influence of the load is not considered, the current can be considered constant. In this case, the voltage drop correlates with the resistance value. In the vehicle electrical system, it can be assumed that the load moves within a specific load range, which means that a specific bandwidth for the current can be assumed as the expected range. Consequently, the voltage drop across the line is expected to be in a corresponding voltage range.

Günstig ist es auch, wenn im Schritt des Einlesens ein Stromwert eingelesen wird, der einen Strom zwischen dem Ausgang des Verteilers und der Last repräsentiert. Vorteilhaft kann dann der Widerstandswert unter Verwendung des Stromwertes bestimmt werden. Wie bereits ausgeführt ergibt sich aus der Last und einem Lastprofil eine erwartete Bandbreite für den Stromwert. Bei einer Abweichung, das heißt einem Stromwert außerhalb eines Vergleichsbereiches, kann auf eine Änderung des Widerstandswertes geschlossen werden. In einer günstigen Variante des vorgestellten Verfahrens kann der Widerstandswert direkt mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes bestimmt werden.It is also favorable if, in the reading step, a current value is read that represents a current between the output of the distributor and the load. The resistance value can then advantageously be determined using the current value. As already stated, an expected bandwidth for the current value is derived from the load and a load profile. If there is a deviation, ie a current value outside of a comparison range, a change in the resistance value can be inferred. In a favorable variant of the method presented, the resistance value can be determined directly using Ohm's law.

Nach dem Schritt des Einlesens kann in einer Ausführungsform ein Mittelwert über in einem vordefinierten Mittwerts-Zeitinterwall eingelesene Spannungswerte gebildet werden und der Mittelwert in den folgenden Schritten als Spannungswert verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass ein möglicher Einfluss einer variablen oder sich ändernden Last auf den Spannungsabfall über der Leitung weiter zu vernachlässigen ist. Die Widerstandswerte können mit einer hohen Abtastrate erfasst werden. Unter einen hohen Abtastrate kann hier eine Abtastrate zwischen 100 und 1000 Hz verstanden werden. In einer günstigen Ausführungsform kann ein Widerstandswert der Leitung mit einem zeitlichen Abstand von einigen Millisekunden, insbesondere mit Mittelwertbildung von einigen Sekunden, das heißt zumindest drei Sekunden, besser mehr als sieben Sekunden, bestimmt werden. Über die Mittelwertbestimmung erfolgt eine Datenaggregation. Vorteilhaft an einer Abtastrate im einstelligen Millisekundenbereich ist, dass Peaks im Spannungsverlauf erfasst werden und durch die Mittelwertbildung dann nur einen geringen Einfluss auf das Ergebnis haben. Einen ähnlichen positiven Effekt haben lange Messintervalle, wodurch der Einfluss entsprechender Ausreißer auf das Ergebnis ebenfalls reduziert wird. Über die Wahl der Dauer des Mittwerts-Zeitinterwalls kann der mögliche Fehler in der Bestimmung des Widerstandswertes beeinflusst werden. Dabei ist ein längeres Mittwerts-Zeitinterwall einem kürzeren Mittwerts-Zeitinterwall vorzuziehen. So können die vorzuhaltenden Werte reduziert werden und der Einfluss von Lastspitzen verringert werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht das Mittelwerts-Zeitintervall der Dauer eines Fahrzyklus.In one embodiment, after the step of reading in, a mean value can be formed over voltage values read in a predefined mean value time interval, and the mean value can be used as a voltage value in the following steps. This has the advantage that a possible influence of a variable or changing load on the voltage drop across the line can be further neglected. The resistance values can be recorded with a high sampling rate. A high sampling rate can be understood here to mean a sampling rate between 100 and 1000 Hz. In a favorable embodiment, a resistance value of the line can be determined with a time interval of a few milliseconds, in particular with an averaging of a few seconds, ie at least three seconds, preferably more than seven seconds. Data aggregation takes place via the mean value determination. The advantage of a sampling rate in the single-digit millisecond range is that peaks in the voltage curve are recorded and then only have a minor influence on the result due to the averaging. Long measurement intervals have a similar positive effect, which also reduces the influence of corresponding outliers on the result. The possible error in the determination of the resistance value can be influenced by the selection of the duration of the mean value time interval. A longer averaging time interval is preferable to a shorter averaging time interval. In this way, the values to be kept available can be reduced and the influence of load peaks reduced. In a preferred exemplary embodiment, the average time interval corresponds to the duration of a driving cycle.

Vorteilhaft ist es auch, wenn nach dem Schritt des Bildens des Mittelwertes über ein Mittelwerts-Zeitintervall ein Schritt des Ermittelns von stochastischen Größen folgt. Im Schritt des Ermittelns von stochastischen Größen kann dabei eine Streuung der Mittelwerte über eine Vielzahl von Fahrzyklen ermittelt werden. Beispielsweise kann die Streuung über 10 bis 50 Fahrzyklen, insbesondere über 15 bis 30 Fahrzyklen, insbesondere bevorzugt über 20 bis 25 Fahrzyklen ermittelt werden. Dabei kann die Streuung gleitend über die gewählte Anzahl von Fahrzyklen ermittelt werden. In einem besonderen Ausführungsbeispiel kann die Streuung über alle gespeicherten Fahrzyklen, d.h. über die alle gespeicherten Werte aller Fahrzyklen ermittelt werden. Dies ist jedoch aufwändig, sodass hier vorteilhaft eine Begrenzung der Anzahl der Fahrzyklen wie beschrieben erfolgen wird.It is also advantageous if the step of forming the mean value over a mean value time interval is followed by a step of determining stochastic variables. In the step of determining stochastic variables, a scattering of the mean values over a large number of driving cycles can be determined. For example, the scatter can be determined over 10 to 50 driving cycles, in particular over 15 to 30 driving cycles, particularly preferably over 20 to 25 driving cycles. The scatter can be determined gradually over the selected number of driving cycles. In a special embodiment, the scatter can be determined over all stored driving cycles, i.e. over all stored values of all driving cycles. This is complex, however, so that the number of driving cycles is advantageously limited here, as described.

Neben der Streuung kann im Schritt des Ermittelns von stochastischen Größen auch eine Standardabweichung oder ein Korrelationskoeffizient ermittelt werden. Vorteilhaft kann so auf eine stochastische Änderung des Widerstandswertes oder des durch diesen repräsentierten Übergangswiderstandes der überwachten Leitung geschlossen werden. So kann die Fehlerinformation unter Verwendung der ermittelten stochastischen Größen erfolgen, beispielsweise in dem ein Grenzwert für die Streuung oder den Korrelationskoeffizienten als Vergleichsinformation definiert wird.In addition to the scatter, a standard deviation or a correlation coefficient can also be determined in the step of determining stochastic variables. Advantageously, a stochastic change in the resistance value or in the contact resistance of the monitored line represented by this can be inferred. The error information can thus be provided using the determined stochastic variables, for example by defining a limit value for the scatter or the correlation coefficient as comparison information.

Zum Ermitteln des Spannungsabfalls über der Leitung können ein eine Ausgangspannung an dem Ausgang des Verteilers repräsentierender Ausgangsspannungswert und ein eine Eingangsspannung an dem über die Leitung mit dem Ausgang verbundenen Eingang eines Unterverteilers oder der Last repräsentierender Eingangsspannungswert eingelesen werden. Viele Komponenten des Bordnetzes ermitteln bereits Ein- oder Ausgangsspannungen. So kann ohne zusätzlichen Messaufwand vorteilhaft der Spannungsabfall über der Leitung bestimmt werden. So kann kostengünstig eine zusätzliche Überwachung der funktionalen Sicherheit implementiert werden.To determine the voltage drop across the line, an output voltage value representing an output voltage at the output of the distributor and an input voltage value representing an input voltage at the input of a sub-distribution board or the load connected to the output via the line can be read. Many components of the vehicle electrical system already determine input or output voltages. In this way, the voltage drop across the line can advantageously be determined without any additional measuring effort. In this way, additional monitoring of functional safety can be implemented at low cost.

Mit einem Schritt des Speicherns werden die Widerstandswerte, die Spannungswerte, die Stromwerte, die Ausgangsspannungswerte, die Eingangsspannungswerte, zumindest ein stochastischer Parameter und/oder die Mittelwerte gespeichert. So kann die Auswertung nicht erst einen Fehler erkennen, wenn dieser eingetreten ist. Vielmehr ist es durch entsprechende Datenanalyse möglich bereits frühzeitig Trends aufzuspüren. Vorteilhaft kann somit einem Fehler bereits durch vorausschauende Instandhaltung begegnet werden ohne kostenintensiv ohne Grund Komponenten austauschen zu müssen.With a step of storing, the resistance values, the voltage values, the current values, the output voltage values, the input voltage values, at least one stochastic parameter and/or the mean values are stored. In this way, the evaluation cannot wait until an error has occurred. Rather, it is possible to detect trends at an early stage through appropriate data analysis. Advantageously, a fault can thus already be counteracted by predictive maintenance without having to replace components at high cost without a reason.

Zur Datenreduktion können im Schritt des Speicherns die zu speichernden Werte nur gespeichert werden, wenn diese ein neues Minimum oder Maximum darstellen. Somit kann der in einem Fahrzeug vorzuhaltende Speicher kleiner gehalten werden. Auch reduziert sich zu übertragendes Datenvolumen, wenn die zu speichernden Werte an eine Cloud im Sinne Fahrzeug-zu-Infrastruktur (Car-to-X oder C2X) gesendet und dort gespeichert und ausgewertet werden.For data reduction, the values to be stored can only be stored in the storing step if they represent a new minimum or maximum. Thus, the memory to be kept available in a vehicle can be kept smaller. The data volume to be transmitted is also reduced if the values to be stored are sent to a cloud in the sense of vehicle-to-infrastructure (Car-to-X or C2X) and stored and evaluated there.

Ferner kann im Schritt des Speicherns zumindest eine weitere Fahrzeuginformation gespeichert werden. Dabei kann unter einer weiteren Fahrzeuginformation beispielsweise eine Motorinformation, eine Ausstattungsinformation über das Fahrzeug, geografische Lage des Fahrzeugs im Betrieb, klimatische Bedingungen wie Temperatur oder Luftfeuchte, eine Straßenbeschaffenheit oder ein Zeitpunkt des Abspeicherns der gespeicherten Werte verstanden werden. Dann kann im Schritt des Auswertens die Fehlerinformation unter Verwendung der zumindest einen weiteren Fahrzeuginformation bestimmt werden.Furthermore, at least one piece of additional vehicle information can be stored in the storing step. It can be under a further driving Vehicle information, for example, engine information, equipment information about the vehicle, geographic location of the vehicle in operation, climatic conditions such as temperature or humidity, the nature of the road or a time at which the stored values are saved can be understood. Then, in the evaluation step, the error information can be determined using the at least one additional piece of vehicle information.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren zusätzlich einen Schritt des Übertragens der im Schritt des Speicherns gespeicherten Werte an eine zentrale Infrastruktureinrichtung aufweisen. Unter einer Infrastruktureinrichtung kann dabei auch eine Cloud verstanden werden. Die zu speichernden Werte können zumindest teilweise drahtlos gesendet, übertragen oder empfangen werden. So können die entsprechenden Daten von einer Vielzahl von Fahrzeugen in der zentralen Infrastruktureinrichtung gesammelt und ausgewertet werden. Durch die entsprechend anfallende große Datenmenge können Fehler oder besser gesagt Trends für zukünftige Fehler noch frühzeitiger erkannt werden und somit beispielsweise in turnusmäßigen Wartungsintervallen der einzelnen Fahrzeuge Abhilfe geschaffen werden.In a preferred embodiment, the method can additionally have a step of transmitting the values stored in the storing step to a central infrastructure device. An infrastructure device can also be understood to mean a cloud. The values to be stored can be sent, transmitted or received wirelessly, at least in part. In this way, the corresponding data from a large number of vehicles can be collected and evaluated in the central infrastructure facility. Due to the correspondingly large amount of data, errors or, to put it better, trends for future errors can be recognized even earlier and remedies can thus be created, for example, in the regular maintenance intervals of the individual vehicles.

Vorteilhafterweise kann bei einer Auswertung in der Cloud ein lernendes System geschaffen werden. So kann ein Driften der eingelesenen Daten in Form der Punktewolke oder des Clusters über eine große Anzahl von Fahrzeugen beobachtet werden, um beispielsweise auf einen fehlenden Parameter, beispielsweise von Umwelteinflüssen wie Außentemperatur, zu schließen. Auch können die Daten in der Cloud über eine Verbindung zu anderen Daten oder Informationsquellen für eine Auswertung weiter angereichert werden.A learning system can advantageously be created during an evaluation in the cloud. In this way, drifting of the data read in the form of the point cloud or the cluster can be observed over a large number of vehicles, for example in order to conclude that a parameter is missing, for example from environmental influences such as the outside temperature. The data in the cloud can also be further enriched for evaluation via a connection to other data or information sources.

Vorteilhaft werden zumindest einzelne Schritte des vorgestellten Verfahrens wiederholt ausgeführt. So können die Schritte des Einlesens, des Bildens, des Klassifizierens, des Bestimmens, des Auswertens oder Ermittelns, des Bereitstellens, des Speicherns und/oder des Übertragens wiederholt ausgeführt werden. So kann im Schritt des Auswertens die Fehlerinformation unter Verwendung der gespeicherten Werte bestimmt werden. Wie bereits oben ausgeführt kann durch eine größere Datenmenge früher ein Fehlertrend erkannt werden.At least individual steps of the method presented are advantageously carried out repeatedly. The steps of reading in, forming, classifying, determining, evaluating or ascertaining, providing, storing and/or transmitting can be carried out repeatedly. Thus, in the evaluation step, the error information can be determined using the stored values. As already explained above, a larger amount of data can be used to detect an error trend earlier.

Beim Einsatz einer Infrastruktureinrichtung kann zumindest ein Teil des Verfahrens dort oder unter Verwendung der in der Infrastruktureinrichtung gespeicherten Werte ausgeführt werden. In dieser Ausführungsform kann das Verfahren weitere Schritte aufweisen:

• - Empfangen einer Vielzahl von Werten von einer Vielzahl von Fahrzeugen in einer Infrastruktureinrichtung;
• - Ablegen der Vielzahl von Werten in einer zentralen Speichereinrichtung der Infrastruktureinrichtung;
• - Bestimmen zumindest einer Fehlerinformation für zumindest ein Bordnetz eines der Fahrzeuge unter Verwendung der Vielzahl von Werten der Vielzahl von Fahrzeugen; und
• - Bereitstellen der Fehlerinformation von der Infrastruktureinrichtung an zumindest eines der Fahrzeuge und/oder eine Überwachungsfunktion für die Vielzahl von Fahrzeugen.

When using an infrastructure device, at least part of the method can be carried out there or using the values stored in the infrastructure device. In this embodiment, the method can have further steps:

• - receiving a plurality of values from a plurality of vehicles in an infrastructure facility;
• - Storing the multiplicity of values in a central storage device of the infrastructure device;
• - determining at least one item of error information for at least one vehicle electrical system of one of the vehicles using the plurality of values from the plurality of vehicles; and
• - Provision of the error information from the infrastructure facility to at least one of the vehicles and/or a monitoring function for the plurality of vehicles.

Das Verfahren kann einen Schritt des Festlegens der Vergleichsinformation unter Verwendung der zeitlichen Folge von Daten für eine Anzahl von Parametern, der stochastischen Parameter, der Spannungswerte, der Ausgangsspannungswerte und der Eingangsspannungswerte, der Mittelwerte und/oder der Stromwerte aufweisen. So kann die Vergleichsinformation an entsprechende Einflüsse angepasst werden.The method can have a step of determining the comparison information using the time sequence of data for a number of parameters, the stochastic parameters, the voltage values, the output voltage values and the input voltage values, the mean values and/or the current values. In this way, the comparison information can be adapted to corresponding influences.

Im Schritt des Auswertens wird als stochastischer Parameter ein Schwerpunkt der Daten bestimmt. Eine Fehlerinformation, die eine Degradation oder einen prognostizierten Fehler repräsentiert, wird erkannt, wenn der Schwerpunkt über die Zeit sich bewegt. Dabei wird eine Bewegung des Schwerpunkts ermittelt und mit einem Schwellwert verglichen oder eine Ableitung der Bewegung des Schwerpunkts bestimmt und diese mit einem Schwellwert verglichen. Bei einem Überschreiten des Schwellwerts wird eine Fehlerinformation bereitgestellt.In the evaluation step, a focal point of the data is determined as a stochastic parameter. Error information representing degradation or predicted error is detected as the center of gravity moves over time. A movement of the center of gravity is determined and compared with a threshold value, or a derivation of the movement of the center of gravity is determined and compared with a threshold value. Error information is provided if the threshold value is exceeded.

Ferner kann im Schritt des Auswertens als Kriterium eine Anzahl als Fehlerwert klassifizierter Daten in einem vorbestimmten Zeitintervall überwacht. Als Kriterium für die Ausgabe einer Fehlerinformation kann ein erreichen einer vordefinierten Anzahl von als Fehlerwert klassifizierter Daten bestimmt werden. Dabei kann definiert sein, dass in einem gleitenden Zeitintervall die vordefinierte Anzahl von als Fehlerwert klassifizierter Daten erreicht wird. Alternativ kann ein Abstand zur Diskriminierungsgrenze als Fehlerinformation definiert sein. So kann die vordefinierte Anzahl in Abhängigkeit des Abstandes zur Diskriminierungsgrenze variieren.Furthermore, in the evaluation step, a number of data classified as error values can be monitored as a criterion in a predetermined time interval. Reaching a predefined number of data items classified as an error value can be determined as a criterion for the output of error information. In this case, it can be defined that the predefined number of data items classified as an error value is reached in a sliding time interval. Alternatively, a distance from the discrimination limit can be defined as error information. The predefined number can vary depending on the distance from the discrimination limit.

In einem optionalen Schritt des Lernens kann eine Anzahl von Zustandsräumen angelernt werden, wobei in einem ersten Teilschritt des Einlesens eine zeitlichen Folge von Lerndaten für eine Anzahl von Parametern eingelesen wird, die zuvor als Normalwert repräsentierend kategorisiert wurden, wobei in einem zweiten Teilschritt zumindest eine Einhüllende als Diskriminierungsgrenze für die angelernten Zustandsräume bestimmt wird. Die in dem Teilschritt des Einlesens im Schritt des Lernens eingelesene zeitliche Folge von Lerndaten können Ergebnisse einer Simulation und ergänzend oder alternativ Messdaten aus unterschiedlichen Fahrversuchen wie Sommertest oder Wintertest sein. Die Lerndaten umfassen zumindest einen Parameter oder eine Mehrzahl von Parametern. Dabei handelt es sich um die gleichen Parameter, die im Schritt des Einlesens im produktiven Einsatz eingelesen werden.In an optional step of learning, a number of state spaces can be trained, with a chronological sequence of learning data for a number of parameters being read in in a first sub-step of reading in, which were previously categorized as representing normal values, with at least one envelope in a second sub-step is determined as the discrimination limit for the learned state spaces. The chronological sequence of learning data read in the partial step of reading in the step of learning can be results of a simulation and additionally or alternatively measurement data from different driving tests such as summer test or winter test. The learning data include at least one parameter or a plurality of parameters. These are the same parameters that are read in in the read-in step in productive use.

Optional wird in einem Schritt des Ableitens zwischen dem Schritt des Einlesens und dem Schritt des Klassifizierens die zumindest eine zeitliche Folge von Daten abgeleitet. Dann werden im Schritt des Klassifizierens die abgeleiteten Daten klassifiziert und im Schritt des Auswertens die klassifizierten, ausgewerteten Daten ausgewertet.Optionally, the at least one chronological sequence of data is derived in a derivation step between the reading step and the classification step. The derived data are then classified in the classification step and the classified, evaluated data are evaluated in the evaluation step.

Die oben genannte Aufgabe wird auch gelöst mittels eines Steuergeräts zum Überwachen eines Bordnetzes zumindest eines Fahrzeugs. Dabei umfassen Komponenten des Bordnetzes zumindest einen Verteiler und eine Last, die über eine Leitung verbunden sind. Das Steuergerät umfasst zumindest eine Einrichtung zum Einlesen einer zeitlichen Folge von Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Parameter eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer und/oder einen Zustand des Fahrzeugs und/oder einen Zustand des Fahrers und/oder eine Fahrumgebung repräsentieren, eine Einrichtung zum Klassifizieren der Daten als ein Normalwert oder ein Fehlerwert, wobei die Normalwerte je Parameter innerhalb eines Zustandsraums liegen, der mittels einer Diskriminierungsgrenze von den Fehlerwerten getrennt ist, sowie eine Einrichtung zum Auswerten der als Fehlerwert klassifizierten Daten, wobei ein Fehler erkannt wird, wenn die als Fehlerwert klassifizierten Daten ein Kriterium erfüllen und/oder Auswerten der als Normalwert klassifizierten Daten, wobei die als Normalwert klassifizierten Daten statistisch ausgewertet werden, um einen statistischen Parameter zu bestimmen und ein Fehler erkannt wird, wenn der statistische Parameter einen Schwellwert überschreitet..The object mentioned above is also achieved by means of a control device for monitoring an on-board network of at least one vehicle. In this case, components of the vehicle electrical system include at least one distributor and a load, which are connected via a line. The control unit comprises at least one device for reading in a time sequence of data for a number of parameters, the parameters being information about operation of the vehicle by a driver and/or a state of the vehicle and/or a state of the driver and/or a represent the driving environment, a device for classifying the data as a normal value or an error value, the normal values for each parameter lying within a state space which is separated from the error values by a discrimination limit, and a device for evaluating the data classified as an error value, with an error is recognized if the data classified as an error value meets a criterion and/or evaluating the data classified as a normal value, the data classified as a normal value being statistically evaluated in order to determine a statistical parameter and an error being recognized if the statistical parameter has a Exceeds threshold..

Das hier genannte Steuergerät kann insbesondere als eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete oder logische Schaltungsanordnung für das beschriebene Verfahren ausgeführt sein. Besagtes Steuergerät kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Speicher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder umfassen.The control unit mentioned here can be designed in particular as a processor unit and/or an at least partially hard-wired or logical circuit arrangement for the method described. Said control device can be or include any type of processor or processor or computer with the necessary peripherals (memory, input/output interfaces, input/output devices, etc.).

Die vorstehenden Erläuterungen betreffend das Verfahren gelten für das Steuergerät entsprechend und umgekehrt. Das Steuergerät kann in einer Komponente oder verteilt in mehreren Komponenten ausgeführt sein.The above explanations regarding the method apply accordingly to the control unit and vice versa. The control unit can be implemented in one component or distributed in several components.

Die hier vorgestellte Lösung umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Programmcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des hier beschriebenen Verfahrens durchzuführen.The solution presented here also includes a computer program product that can be loaded directly into a memory of a digital computer, including program code parts that are suitable for carrying out steps of the method described here.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.The characteristics, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawings. For the sake of clarity, elements that are the same or have the same effect can be provided with the same reference symbols.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

• 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
• 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Bordnetzes eines Fahrzeugs;
• 3 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts zum Überwachen (einer Verbindungsqualität zwischen Komponenten) eines Bordnetzes zumindest eines Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs;
• 4 in einem Diagramm Widerstandsänderungen von mehreren Verbindungen über die Zeit;
• 5 in einem Diagramm Spannungen an einem Verbraucher über die Zeit;
• 6 eine symbolische Darstellung des Spannungsabfalls über die Zeit;
• 7 eine schematische Darstellung eines Bordnetzes eines Fahrzeugs;
• 8 eine Mehrzahl von Fahrzeugen mit einem Steuergerät zum Überwachen der Verbindungsqualität zwischen Komponenten des Bordnetzes sowie eine Infrastruktureinrichtung;
• 9 eine schematische Darstellung eines Bordnetzes eines Fahrzeugs;
• 10 - 17 eine grafische Darstellung in kartesischen Koordinatensystemen von Zustandsräumen; und
• 18 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts zum Überwachen eines Bordnetzes zumindest eines Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs.

An advantageous exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying figures. Show it:

• 1 a flowchart of the method according to the invention;
• 2 a schematic representation of part of a vehicle electrical system;
• 3 a schematic representation of a control unit for monitoring (a connection quality between components) of a vehicle electrical system of at least one vehicle during operation of the vehicle;
• 4 in a diagram resistance changes of several connections over time;
• 5 in a diagram, voltages at a consumer over time;
• 6 a symbolic representation of the voltage drop over time;
• 7 a schematic representation of a vehicle electrical system;
• 8th a plurality of vehicles with a control device for monitoring the connection quality between components of the vehicle electrical system and an infrastructure device;
• 9 a schematic representation of a vehicle electrical system;
• 10 - 17 a graphical representation in Cartesian coordinate systems of state spaces; and
• 18 a schematic representation of a control device for monitoring an on-board network of at least one vehicle during operation of the vehicle.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures are only schematic representations and only serve to explain the invention. Elements that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols throughout.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Moderne Fahrzeugfunktionen müssen unter dem Gesichtspunkt der Funktionalen Sicherheit (FuSi) betrachtet werden. Systeme des autonomen Fahrens gehören zu den sogenannten Fusi-relevanten Funktionen.Modern vehicle functions must be considered from the point of view of functional safety (FuSi). Autonomous driving systems belong to the so-called Fusi-relevant functions.

Die Diagnose ist ein integraler Bestandteil eines Sicherheitskonzeptes, welches der ISO26262 genügt. Die redundante Ausführung von Versorgungsleitungen ohne Diagnose stellt kein hinreichendes Sicherheitskonzept dar, da die als redundant vorgehaltene Leitung aufgrund eines latenten Fehlers für die Übernahme der Versorgung im Fehlerfall nicht zur Verfügung stehen kann. Die Diagnose als integraler Bestandteil des Sicherheitskonzeptes führt zuerst einmal zu Mehraufwand; auf der anderen Seite kann u.U. ein einzelner diagnostizierter Versorgungspfad ohne Redundanz hinreichend sein für ein schlüssiges Sicherheitskonzept. Dies wäre dann der Fall, wenn es gelingt, sich anbahnende Fehler (Ausfall Versorgung durch Degradationsprozesse) rechtzeitig zu erkennen. Eine Minimierung von redundanten Leitungen im Leitungssatz ist unbedingt wünschenswert, da der Kabelsatz bereits heute bezüglich Gewicht und Bauraum an sein Grenzen stößt.The diagnosis is an integral part of a security concept that satisfies ISO26262. The redundant design of supply lines without diagnostics does not represent an adequate safety concept, since the line provided as redundant cannot be available to take over the supply in the event of a fault due to a latent error. Diagnosis as an integral part of the safety concept initially leads to additional work; on the other hand, a single diagnosed supply path without redundancy may be sufficient for a coherent safety concept. This would be the case if it were possible to identify impending errors (failure of supply due to degradation processes) in good time. A minimization of redundant lines in the wiring harness is absolutely desirable, as the cable harness is already reaching its limits in terms of weight and installation space.

Degradationsprozessen (z.B. Degradation eines Kontaktes) liegen Fehlerwachstumsprozesse zu Grunde. Auf Grundlage der Beschreibung dieser Prozesse werden Fehlermodelle erarbeitet.Degradation processes (e.g. degradation of a contact) are based on defect growth processes. Error models are developed on the basis of the description of these processes.

Fehlerwachstumsprozesse sind selbstbestärkend und können grundsätzlich durch Exponentialfunktionen abstrahiert werden.Error growth processes are self-reinforcing and can basically be abstracted by exponential functions.

Für das Wachstum eines Fehlers (einer Störung) S lässt sich somit die folgende Gleichung angeben: $$\text{S}=\text{S0}*\text{exp}\left[\text{c}\left(\text{t}\right)\text{ t}\right]$$

mit S0: Anfangszustand
c(t): Wachstumskonstante. Diese ist nicht konstant, da sich die Treiber der Störgröße je nach Zustand ändern.The following equation can thus be specified for the growth of an error (a disturbance) S: $$\text{S}=\text{S0}*\text{ex}\left[\text{c}\left(\text{t}\right)\text{t}\right]$$

with S0: initial state
c(t): growth constant. This is not constant since the drivers of the disturbance variable change depending on the state.

Dies kann anhand eines Beispiels eines selbstbestärkenden Wachstums einer Störung durch Reibkorrosion (Fretting Korrosion) in einem Kontakt erläutert werden. Die Reibkorrosion selber hat eine kleine Wachstumskonstante C1, sodass sich die Störung über lange Zeit (z.B. mehrere Monate) aufbaut. Die Störung hat die Änderung der charakteristischen Größe Übergangswiderstand zur Folge. Der erhöhte Übergangswiderstand hat wiederum eine Vergrößerung der Verlustleistung im Kontakt zur Folge. Wenn diese zusätzliche Verlustleistung nicht mehr hinreichend abgeführt werden kann, so setzt der Schädigungsprozess der thermo-mechanischen Zerstörung ein. Dieser hat eine wesentlich größere Wachstumskonstante C2. Die freiwerdende Wärme führt zu einer Vergrößerung des Übergangswiderstandes und dieser zu einer selbstbestärkenden weiteren Erwärmung (Thermal Run-Away). Dieser Prozess führt dazu, dass wenn der Punkt erreicht wird, der Kontakt plötzlich versagt und die Versorgung der sicherheitsrelevanten Funktion unterbrochen wird.This can be illustrated by an example of self-reinforcing growth of a fretting corrosion defect in a contact. The fretting corrosion itself has a small growth constant C1, so that the disturbance builds up over a long period of time (e.g. several months). The disruption results in a change in the characteristic value of contact resistance. The increased contact resistance in turn results in an increase in the power loss in the contact. If this additional power loss can no longer be adequately dissipated, the damage process of thermo-mechanical destruction begins. This has a much larger growth constant C2. The heat released leads to an increase in the contact resistance and this to self-reinforcing further heating (thermal run-away). This process results in the fact that when the point is reached, the contact suddenly fails and the supply to the safety-related function is interrupted.

Das im Folgenden beschriebene Verfahren überwacht in einem speziellen Ausführungsbeispiel eine Änderung des charakteristischen Parameters Übergangswiderstand, bevor der kritische Versagenszeitpunkt erreicht wird.In a special exemplary embodiment, the method described below monitors a change in the characteristic parameter of contact resistance before the critical point in time at which failure occurs.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Überwachen eines Bordnetzes eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 100 umfasst in seiner allgemeinsten Art zumindest drei Schritte: Einlesen S1, Klassifizieren S2, Auswerten S3. 1 shows a flowchart of a method 100 for monitoring an on-board network of a vehicle according to an embodiment of the present invention. In its most general form, the method 100 comprises at least three steps: reading S1, classifying S2, evaluating S3.

Im Schritt S1 des Einlesens wird eine zeitliche Folge von Daten für eine Anzahl n von Parametern Pn eingelesen. Dabei ist n eine natürliche Zahl größer oder gleich 1. Die Parameter repräsentieren eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer, einen Zustand des Fahrzeugs, einen Zustand des Fahrers oder einen Zustand einer Fahrumgebung. So können Messdaten kombiniert mit Informationen aus Datenbanken oder Navigationssystemen oder Wetterinformationen eingelesen und in den folgenden Schritten verarbeitet werden. Im folgenden Schritt S2 des Klassifizierens werden die eingelesenen diskriminiert nach Normal- und Fehlerwerten. Dabei werden einzelne Parameter auf eine Position in einem zugeordneten Zustandsraum oder die Anzahl Parameter auf einen n-dimensionalen Zustandsraum überprüft, um die Daten in Normalwerte und Fehlerwerte zu unterscheiden und entsprechend einzuteilen. Die Normalwerte sind durch eine Diskriminierungsgrenze von den Fehlerwerten getrennt. Im Schritt S3 werden die klassifizierten Daten ausgewertet. Dabei werden in einer ersten Variante die als Fehlerwert klassifizierten Daten ausgewertet. So wird ein Fehler angezeigt, wenn eine vorbestimmte Anzahl von als Fehlerwert klassifizierten Daten in einem vorbestimmten (gleitenden) Zeitintervall klassifiziert wurden. In einer weiteren Variante werden alle Daten oder die als Normalwerte klassifizierten Daten zu einem Cluster, d.h. eine Art Punktewolke, zusammengefasst und als solche betrachtet. Die Daten werden in dieser Variante stochastisch ausgewertet, um einen stochastischen Parameter, wie Schwerpunkt (geometrischer oder algebraischer Mittelpunkt), Standardabweichung, Varianz, Median, ... zu bestimmen. Eine Fehlerinformation wird bereitgestellt, wenn der stochastische Parameter einen Schwellwert überschreitet.In step S1 of reading in, a chronological sequence of data for a number n of parameters Pn is read. Here, n is a natural number greater than or equal to 1. The parameters represent information about an operation of the vehicle by a driver, a state of the vehicle, a state of the driver, or a state of a driving environment. Measurement data combined with information from databases or navigation systems or weather information can be read in and processed in the following steps. In the following step S2 of classification, the values that have been read in are discriminated according to normal and error values. In this case, individual parameters are checked for a position in an assigned state space or the number of parameters for an n-dimensional state space in order to differentiate the data into normal values and error values and to classify them accordingly. The normal values are separated from the error values by a discrimination limit. The classified data are evaluated in step S3. In a first variant, the errors are classified as ed data evaluated. Thus, an error is indicated when a predetermined number of data classified as an error value has been classified in a predetermined (sliding) time interval. In a further variant, all of the data or the data classified as normal values are combined into a cluster, ie a type of point cloud, and viewed as such. In this variant, the data is evaluated stochastically in order to determine a stochastic parameter such as the center of gravity (geometric or algebraic center), standard deviation, variance, median, ... Error information is provided if the stochastic parameter exceeds a threshold.

In einem speziellen Ausführungsbeispiel überwacht das Verfahren 100 eine Verbindungsqualität einer Leitung zwischen Komponenten des Bordnetzes von zumindest einem Fahrzeug während des Betriebs des Fahrzeugs. Im Schritt S1 des Einlesens wird in einem Teilschritt mehrfach zeitlich beabstandet ein Widerstandswert der Leitung bestimmt, und im Schritt S2 des Klassifizierens die Fehlerinformation unter Verwendung des Widerstandswertes und einer vorbestimmten Vergleichsinformation ermittelt. Zwischen den Bestimmungen wurde ein Antriebsmotor des Fahrzeuges zumindest einmal ausgeschaltet. So erfolgt das Einlesen S1 und Klassifizieren S2 widerholt und über eine Mehrzahl von Fahrzyklen, über einen Zeitraum von Tagen, Wochen oder Jahren. Im Schritt S3 werden alle klassifizierten Daten ausgewertet.In a specific exemplary embodiment, method 100 monitors a connection quality of a line between components of the vehicle electrical system of at least one vehicle while the vehicle is in operation. In step S1 of reading in, a resistance value of the line is determined at multiple intervals in a partial step, and in step S2 of classification the fault information is determined using the resistance value and predetermined comparison information. Between determinations, a drive motor of the vehicle was turned off at least once. Reading in S1 and classification S2 are repeated over a number of driving cycles over a period of days, weeks or years. In step S3, all classified data are evaluated.

Mit anderen Worten wird in einem Ausführungsbeispiel der Widerstandwert zumindest einmal je Fahrzyklus bestimmt. Bevorzugt wird der Widerstandswert unter Verwendung eine Mittelwertbildung je Fahrzyklus bestimmt.In other words, in one exemplary embodiment, the resistance value is determined at least once per driving cycle. The resistance value is preferably determined using an averaging per driving cycle.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Bordnetzes 200 eines Fahrzeugs. Das Bordnetz 200 umfasst zwei Energiequellen 202, einen Verteiler 204 sowie eine Last 206. Bei der Last 206 handelt es sich um eine für die funktionale Sicherheit relevante Funktion. Ein Eingang 208 der Last 206 ist über eine Leitung 210 mit einem Ausgang 212 des Verteilers 204 verbunden. Weiterhin ist die Last 206 über eine Kommunikationsverbindung 214 mit dem Verteiler 204, beziehungsweise mit einem als Mikrocontroller µC ausgebildeten Steuergerät 216 verbunden. 2 shows a schematic representation of part of an on-board network 200 of a vehicle. The vehicle electrical system 200 includes two energy sources 202, a distributor 204 and a load 206. The load 206 is a function relevant to functional safety. An input 208 of the load 206 is connected to an output 212 of the distributor 204 via a line 210 . Furthermore, the load 206 is connected via a communication connection 214 to the distributor 204 or to a control unit 216 designed as a microcontroller μC.

Mit anderen Worten zeigt 2 eine Fusi-relevante Funktion 206, die über eine Leitung 210 aus einer redundanten Quellenanordnung 202 (z.B. zwei Batterien 202) versorgt wird. Die charakteristische Größe, mit der auf eine Schädigung des Versorgungskanals geschlossen werden soll, ist der gesamte Widerstand R_ik vom elektronischen Verteiler 204 bis zur Platine mit der Last 206 (Fusi-Funktion).In other words shows 2 a fusi relevant function 206 powered over line 210 from a redundant source assembly 202 (e.g., two batteries 202). The characteristic variable with which damage to the supply channel is to be inferred is the entire resistance R _ik from the electronic distributor 204 to the circuit board with the load 206 (Fusi function).

In einem besonderen Ausführungsbeispiel nutzt die Online-Diagnose die folgenden Messgrößen, die z.B. alle 30 ms gemessen werden:

1. 1. Spannungsmessung U_e(t) im elektronischen Verteiler 204
2. 2. Strommessung I(t) im elektronischen Verteiler 206, z.B. als Bestandteil der elektronischen Absicherung
3. 3. Spannungsmessung U_a(t) in der Last 206

In a special exemplary embodiment, the online diagnosis uses the following parameters, which are measured every 30 ms, for example:

1. 1. Voltage measurement U _e(t) in electronic distributor 204
2. 2. Current measurement I(t) in the electronic distributor 206, for example as part of the electronic protection
3. 3. Voltage measurement U _a(t) in the load 206

Der momentane Übergangswiderstand berechnet sich zu $$R_{IK}\left(t\right)=\left[\text{Ue}\left(\text{t}\right)-\text{Ua}\left(\text{t}\right)\right]/\text{I}\left(\text{t}\right).$$

The instantaneous contact resistance is calculated as follows $$R_{IK}\left(t\right)=\left[\text{Ue}\left(\text{t}\right)-\text{etc}\left(\text{t}\right)\right]/\text{I}\left(\text{t}\right).$$

Die Berechnung von R_IK kann in dem elektronischen Stromverteiler 204 erfolgen. Dafür müssen die Spannungswerte Ua(t) in der Fusi-relevanten Last 206 über einen seriellen Bus 214 an den Verteiler 204 kommuniziert werden.The calculation of R _IK can be done in the electronic current distributor 204 . For this, the voltage values Ua(t) in the Fusi-relevant load 206 must be communicated to the distributor 204 via a serial bus 214 .

Wenn die Messung in der Last 206 asynchron zur Messung im Verteiler 204 erfolgt, wird also Ue(t1) und Ua(t2) mit t1 <> t2 gemessen. Insbesondere für dynamische Lasten 206 kann sich somit ein erheblicher Fehler einstellen wenn z.B. zu t1 gerade eine Spitze anliegt wegen einer induktiven Spannung und zu t2 diese nicht mehr vorliegt.If the measurement in the load 206 takes place asynchronously to the measurement in the distributor 204, Ue(t1) and Ua(t2) are measured with t1<>t2. In particular for dynamic loads 206, a significant error can occur if, for example, at t1 there is a peak due to an inductive voltage and at t2 this is no longer present.

Über eine stochastische Verknüpfung werden in einem besonderen Ausführungsbeispiel die asynchronen Messsignale Ue(t) und Ua(t)] verknüpft.In a special exemplary embodiment, the asynchronous measurement signals Ue(t) and Ua(t)] are linked via a stochastic link.

Ein Ansatz ist z.B. $${\text{R}}_{\text{IK}}=\left\{\text{MW}{\left[\text{Ue}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau =}3\text{s}}-\text{MW}{\left[\text{Ua}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau =}3\text{s}}\right\}/\text{MW}{\left[\text{I}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau =}3\text{s}}$$

One approach is e.g $${\text{R}}_{\text{IC}}=\left\{\text{MW}{\left[\text{Ue}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau =}3\text{s}}-\text{MW}{\left[\text{etc}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau =}3\text{s}}\right\}/\text{MW}{\left[\text{I}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau =}3\text{s}}$$

Für die einzelnen asynchronen Messgrößen erfolgt eine Mittelwertbildung in einem Zeitfenster (hier 3s) und auf den Mittelwerten basierend eine Bestimmung des Übergangswiderstandes. Wenn nur die gemittelte Spannung MW[Ua(t)]_τ=3s übertragen werden muss, kann dies zudem die Buslast erheblich reduzieren.For the individual asynchronous measured variables, an average value is formed in a time window (here 3s) and the contact resistance is determined based on the average values. If only the averaged voltage MW[Ua(t)] _τ=3s has to be transmitted, this can also significantly reduce the bus load.

Vorteilhaft wird somit eine Eigendiagnose des Bordnetzes für ein schlüssiges FUSI-Sicherheitskonzept realisiert.A self-diagnosis of the vehicle electrical system is thus advantageously implemented for a coherent FUSI safety concept.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 216 zum Überwachen einer Verbindungsqualität zwischen Komponenten eines Bordnetzes zumindest eines Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs. Bei dem Bordnetz kann es sich um eine Variante eines in Teilen in 2 gezeigten Bordnetzes 200 handeln. 3 shows a schematic representation of a control unit 216 for monitoring a connection quality between components of an on-board network of at least one vehicle during operation of the vehicle. At the on-board network it can be a variant of a in parts in 2 Act onboard network 200 shown.

Das Steuergerät 216 weist eine Schnittstelle 330 zum Einlesen von Signalen auf. Bei den Signalen handelt es sich je nach Ausführungsbeispiel um analoge Signale, die dann digitalisiert werden, oder bereits um digitale Signale, die beispielsweise über einen Bus gesendet werden. Weiterhin weist das Steuergerät 216 eine Einrichtung 332 zum Bestimmen des Widerstandswertes 334 der zu überwachenden Leitung des Bordnetzes sowie eine Einrichtung 336 zum Ermitteln einer Fehlerinformation 338 auf. Der Widerstandswert 334 entspricht dem Widerstand Rik in 2. Dabei wird die Fehlerinformation unter Verwendung des Widerstandswertes 334 ermittelt. Hierbei wird unter dem Widerstandswert ein Signal oder eine Information verstanden, die mit dem Widerstand R_ik der überwachten Leitung korrespondiert. Die Einrichtung 336 zum Ermitteln der Fehlerinformation 338 ist ausgebildet, die Fehlerinformation 338 unter Verwendung des Widerstandswertes 334 und einer vorbestimmten Vergleichsinformation 339 zu ermitteln.The control unit 216 has an interface 330 for reading in signals. Depending on the exemplary embodiment, the signals are analog signals, which are then digitized, or already digital signals, which are sent, for example, via a bus. Furthermore, the control unit 216 has a device 332 for determining the resistance value 334 of the line of the vehicle electrical system to be monitored and a device 336 for ascertaining error information 338 . The resistance value 334 corresponds to the resistance Rik in 2 . The error information is determined using the resistance value 334 . In this context, the resistance value is understood to be a signal or information that corresponds to the resistance R _ik of the line being monitored. Device 336 for determining error information 338 is designed to determine error information 338 using resistance value 334 and predetermined comparison information 339 .

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liest das Steuergerät 216 weiterhin über die Schnittstelle 330 einen Spannungsabfall über der Leitung repräsentierenden Spannungswert ΔU oder einen Eingangsstrom in die Leitung Ue(t) und einen Ausgangsstrom Ua(t) aus der Leitung ein, um den Widerstandswert 334 zu bestimmen. Bezogen auf die Darstellung in und Beschreibung zu 2 entspricht dabei der Eingangsstrom in die Leitung Ue(t) einem Ausgangsstrom aus dem Verteiler 204 und der Ausgangsstrom Ua(t) aus der Leitung einem Eingangsstrom der Last 206. Wenn der Eingangsstrom Ue(t) und der Ausgangsstrom Ua(t) eingelesen werden, wird optional in einer Einrichtung 338 der Spannungsabfall ΔU bestimmt.In a preferred exemplary embodiment, the control unit 216 also reads in via the interface 330 a voltage value ΔU representing a voltage drop across the line or an input current in the line Ue(t) and an output current Ua(t) from the line in order to determine the resistance value 334. Based on the representation in and description 2 the input current in the line Ue(t) corresponds to an output current from the distributor 204 and the output current Ua(t) from the line corresponds to an input current of the load 206. If the input current Ue(t) and the output current Ua(t) are read in, the voltage drop ΔU is optionally determined in a device 338.

Über die Schnittstelle 330 wird ein Stromwert I(t) eingelesen und der Widerstandswert 334 wie bereits weiter oben ausgeführt unter Verwendung des Stromwertes I(t) bestimmt.A current value I(t) is read in via the interface 330 and the resistance value 334 is determined, as already explained above, using the current value I(t).

In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Steuergerät 216 eine Einrichtung 340 zum Bilden von Mittelwerten der eingelesenen Spannungswerte. Dabei werden die Mittelwerte entweder über ein vordefiniertes Mittwerts-Zeitinterwall von einigen Sekunden oder Minuten gebildet, oder in einer bevorzugten Variante über einen Fahrzyklus. In einer weiteren VarianteIn one exemplary embodiment, control unit 216 includes a device 340 for forming mean values of the voltage values read in. The mean values are formed either over a predefined mean value time interval of a few seconds or minutes, or in a preferred variant over a driving cycle. In another variant

Modellrechnungen zeigen, dass die Bestimmung des Übergangswiderstandes $${\text{R}}_{\text{IK}}=\left\{\text{MW}{\left[\text{Ue}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau }}-\text{MW}{\left[\text{Ua}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau }}\right\}/\text{MW}{\left[\text{I}\left(t\right)\right]}_{\mathrm{\tau }}$$

mit t = „Zeitspanne Fahrzyklus“ sehr gut funktioniert. So werden in einem Ausführungsbeispiel die Mittelwerte über einen kompletten Fahrzyklus gebildet und der Widerstandswert 334 mit diesen Mittelwerten bestimmt.Model calculations show that the determination of the contact resistance $${\text{R}}_{\text{IC}}=\left\{\text{MW}{\left[\text{Ue}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau }}-\text{MW}{\left[\text{etc}\left(\text{t}\right)\right]}_{\mathrm{\tau }}\right\}/\text{MW}{\left[\text{I}\left(t\right)\right]}_{\mathrm{\tau }}$$

with t = "Driving cycle time" works very well. In one embodiment, the mean values are formed over a complete driving cycle and the resistance value 334 is determined using these mean values.

Der Mikrocontroller µC beziehungsweise das Steuergerät in der Last 206 mittelt also die Spannung Ua(t) über einen Fahrzyklus, der intelligente Verteiler 204 Spannung Ue(t) und Strom le(t). Nach Abschluss des Fahrzyklus werden diese drei Daten beziehungsweise der Mittelwert der drei Daten über den Fahrzyklus an die auch als Cloud bezeichnete Infrastruktureinrichtung gesendet.The microcontroller μC or the control unit in the load 206 thus averages the voltage Ua(t) over a driving cycle, and the intelligent distributor 204 averages the voltage Ue(t) and current le(t). After completion of the driving cycle, these three pieces of data or the mean value of the three pieces of data over the driving cycle are sent to the infrastructure device, also known as the cloud.

Sollte eine Strommessung auf der Eingangsseite der Leitung nicht möglich sein, so ergibt sich die Möglichkeit, über die Korrelation der Spannung am Eingang Ue(t) und am Ausgang Ua(t) auf eine stochastische Änderung des Übergangswiderstandes der Leitung zu schließen.If it is not possible to measure the current on the input side of the line, it is possible to deduce a stochastic change in the contact resistance of the line by correlating the voltage at the input Ue(t) and at the output Ua(t).

Die Spannung am Eingang Ue(t) wird wieder über einen Fahrzyklus gemittelt - im Folgenden wird für Ue(t) auch die englische Schreibweise U_in und für Ua(t) die Schreibweise U_out verwendet: MW1 (Uin). Genauso am Ausgang der Leitung (MW1 (Uout)): Diese Werte werden in die Cloud übertragen.The voltage at the input Ue(t) is again averaged over a driving cycle - in the following the English notation U _in is used for Ue(t) and the notation U _out for Ua(t): MW1 (Uin). Likewise at the output of the line (MW1 (Uout)): These values are transferred to the cloud.

Dann lässt sich ein Korrelationskoeffizient berechnen, indem eine weitere Mittelung MW2 beispielsweise über die Werte von 20 Fahrzyklen berechnet wird und damit die Streuung: $${\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(U_{in}\right)=M{W}_{\text{1}}\left(U_{in}\right)-M{W}_{\text{2}}\left(M{W}_{\text{1}}\left(U_{in}\right)\right)}$$

$${\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(U_{out}\right)=M{W}_{\text{1}}\left(U_{out}\right)-M{W}_{\text{2}}\left(M{W}_{\text{1}}\left(U_{out}\right)\right)}$$

$$r_{U_{in}{U}_{out}}=\frac{M{W}_{\text{2}}\left({\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(U_{in}\right)}\ast {\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(U_{out}\right)}\right)}{\sqrt{M{W}_{\text{2}}\left({\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(U_{in}\right)}{}^2\right)\ast M{W}_{\text{2}}\left({\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(U_{out}\right)}{}^{\text{2}}\right)}}$$

A correlation coefficient can then be calculated by calculating a further averaging MW2, for example over the values of 20 driving cycles, and thus the scatter: $${\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(u_{in}\right)=M{W}_{\text{1}}\left(u_{in}\right)-M{W}_{\text{2}}\left(M{W}_{\text{1}}\left(u_{in}\right)\right)}$$

$${\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(u_{O\mathrm{and}t}\right)=M{W}_{\text{1}}\left(u_{O\mathrm{and}t}\right)-M{W}_{\text{2}}\left(M{W}_{\text{1}}\left(u_{O\mathrm{and}t}\right)\right)}$$

$${\mathrm{right}}_{u_{in}{u}_{O\mathrm{and}t}}=\frac{M{W}_{\text{2}}\left({\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(u_{in}\right)}\ast {\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(u_{O\mathrm{and}t}\right)}\right)}{\sqrt{M{W}_{\text{2}}\left({\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(u_{in}\right)}{}^2\right)\ast M{W}_{\text{2}}\left({\partial }_{M{W}_{\text{2}}\left(u_{O\mathrm{and}t}\right)}{}^{\text{2}}\right)}}$$

Der Korrelationskoeffizient ist dann normalerweise 1, da das Profil der beiden Spannungen gleich ist. Ergibt sich eine stochastische Änderung von Uout durch einen fluktuierenden Übergangswiderstand der Leitung, so verringert sich der Korrelationskoeffizient auf beispielsweise 0,98.The correlation coefficient is then usually 1 since the profile of the two voltages is the same. If there is a stochastic change in Uout due to a fluctuating contact resistance of the line, the correlation coefficient is reduced to 0.98, for example.

In dem hier geschilderten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 340 zum Bilden von Mittelwerten ausgebildet, neben der Mittelwertbildung auch den Korrelationskoeffizienten und die Streuung zu bestimmen.In the exemplary embodiment described here, the device 340 for forming mean values is designed to determine not only the mean value but also the correlation coefficient and the scatter.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Steuergerät 216 weiterhin eine Speichereinrichtung 342, die ausgebildet ist, die eingelesen und bestimmten Werte zu Speichern und auf Anfrage bereitzustellen. Vorteilhaft werden die gemittelten Spannungswerte MW1 (Uin), MW1 (Uout) und wenn vorhanden der gemittelte Stromwert MW1(I) gespeichert. Wenn vom Speicherplatz möglich, werden zusätzlich die Widerstandswerte, die Streuung und der Korrelationskoeffizient mit abgespeichert. Die gespeicherten Werte werden der Einrichtung 336 zum Ermitteln der Fehlerinformation bereitgestellt.In a particularly preferred exemplary embodiment, control unit 216 also includes a memory device 342, which is designed to store and store the values that have been read in and determined provide on request. The averaged voltage values MW1 (Uin), MW1 (Uout) and, if available, the averaged current value MW1(I) are advantageously stored. If possible from the storage space, the resistance values, the scatter and the correlation coefficient are also saved. The stored values are made available to the device 336 for determining the error information.

Zur Datenreduktion in der Speichereinrichtung 342 ist in einer Variante vorgesehen, dass die Werte nur gespeichert werden, wenn diese ein neues Minimum und/oder Maximum darstellen. Diese Überprüfung geschieht dann in der Maximabestimmungseinrichtung 344. In order to reduce the data in the storage device 342, one variant provides that the values are only stored if they represent a new minimum and/or maximum. This check then takes place in the maximum determination device 344.

Das Steuergerät 216 in ausgebildet, die funktionale Sicherheit für einzelne Leitungen ohne eine Redundanz zu gewährleisten, da potentielle Fehler bereits frühzeitig erkannt werden. Um mit noch mehr Daten eine sichere und eventuell frühere Diagnose von Degradationsprozessen durchführen zu können werden in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel die vom Steuergerät bestimmten oder gespeicherten Werte über eine Ausgabeschnittstelle 346 zusammen mit Fahrzeuginformationen 348 an eine Infrastruktureinrichtung 350 übertragen. Hierauf wird in der Beschreibung zu 8 noch weiter eingegangen.The control unit 216 is designed to ensure the functional safety for individual lines without redundancy, since potential errors are recognized at an early stage. In order to be able to carry out a reliable and possibly earlier diagnosis of degradation processes with even more data, the values determined or stored by the control device are transmitted via an output interface 346 together with vehicle information 348 to an infrastructure device 350 in a particularly preferred exemplary embodiment. This is referred to in the description 8th received even further.

Der Cloud-Ansatz lässt sich aber bereits innerhalb eines Fahrzeugs realisieren, wenn die Daten in einem zentralen Speicher des Fahrzeugs zusammengeführt werden und dann ausgewertet werden. So wird die zentrale Auswerteeinrichtung in die Lage versetzt eine Vielzahl von Leitungen oder Kontakten zwischen den Leitungen und den Verteilern und Lasten zu überwachen und zu vergleichen. Unter Kenntnis von Korrelationen zwischen einzelnen Lasten im Fahrzeug können auch so bereits sehr frühzeitig zu Fehlern führende Trends erkannt werden und eine entsprechende Warnmeldung an einen Fahrer oder eine Werkstatt ausgegeben werden.However, the cloud approach can already be implemented within a vehicle if the data is brought together in a central memory in the vehicle and then evaluated. The central evaluation device is thus able to monitor and compare a large number of lines or contacts between the lines and the distributors and loads. With knowledge of correlations between individual loads in the vehicle, trends leading to errors can also be recognized at a very early stage and a corresponding warning message can be issued to a driver or a workshop.

4 zeigt in einem Diagramm Widerstandsänderungen von mehreren Verbindungen über die Zeit. Gezeigt ist der Anstieg des Übergangswiderstandes einer Leitung aufgrund eines Degradationsprozesses eines der beiden Kontakte. 4 shows resistance changes of several connections over time in a diagram. Shown is the increase in the contact resistance of a line due to a degradation process of one of the two contacts.

5 zeigt in einem Diagramm Spannungen an einem Verbraucher über die Zeit. Gezeigt wird hier die Absenkung der Verbraucherspannung auf Basis einer zyklisch wiederkehrenden dynamischen Last bei konstant angenommener Versorgungsspannung. 5 shows voltages at a consumer over time in a diagram. The reduction in consumer voltage is shown here on the basis of a cyclically recurring dynamic load with the supply voltage assumed to be constant.

6 zeigt eine symbolische Darstellung des Spannungsabfalls über die Zeit. Die Lasten bewegen sich in einem konkreten Anwendungsfall oder eine konkreten Fahrzeugkonfiguration in einem festen Bereich, dessen untere und obere Grenzen bekannt und konstant sind. Daraus folgt, dass der Spannungsabfall sich innerhalb eines vordefinierten, zum Lastband korrelierenden Spannungsband bewegt. Ohne Fehlerfall sollte auch die Eingangsspannung in die Leitung als in einem Toleranzbereich konstant angesehen werden. Dies vorausschickend kann man den gemittelten Spannungsabfall innerhalb einer unscharf definierten Wolke erwarten. Wenn diese hier als unscharfe Wolke bezeichneter Bereich eines Erwartungswertes für den Spannungsabfall wandert, kann auf einen Fehlerfall geschlossen werden. 6 shows a symbolic representation of the voltage drop over time. In a specific application or a specific vehicle configuration, the loads move within a fixed range, the lower and upper limits of which are known and constant. From this it follows that the voltage drop moves within a predefined voltage range that correlates to the load range. In the absence of a fault, the input voltage in the line should also be regarded as being constant within a tolerance range. Having said that, one can expect the average voltage drop within a vaguely defined cloud. If this range of an expected value for the voltage drop, referred to here as a fuzzy cloud, moves, it can be concluded that there is a fault.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Bordnetzes 200 eines Fahrzeugs. Der Übersichtlichkeit halber sind gleiche Komponenten nicht durchgängig mit Bezugszeichen versehen. Im Vergleich zu dem in 2 dargestellten Bordnetz 200 sind hier zusätzliche Unterverteiler 704 und mehr Lasten 206 dargestellt. 7 shows a schematic representation of an on-board network 200 of a vehicle. For the sake of clarity, the same components are not provided with reference symbols throughout. Compared to the in 2 On-board network 200 shown, additional sub-distributors 704 and more loads 206 are shown here.

In einem Ausführungsbeispiel misst nahezu jedes Steuergerät 216 im Bordnetz 200 seine Versorgungsspannung. Ein Ansatz der erfinderischen Idee ist, dass mittels einer stochastischen Auswertung aller Spannungsmesssignale im System sich anbahnende Fehler im Gesamtsystem erkannt werden. Dabei wird eine Strategie verwendet, die die zusätzliche Last der Bussysteme möglichst gering hält.In one exemplary embodiment, almost every control device 216 in vehicle electrical system 200 measures its supply voltage. One approach of the inventive idea is that impending faults in the overall system are detected by means of a stochastic evaluation of all voltage measurement signals in the system. A strategy is used that keeps the additional load on the bus systems as low as possible.

Eine gleichzeitige, anhaltende Absenkung der Spannungssignale U11 und U12 gegenüber den anderen Spannungssignalen lässt auf einen Degradationsprozess der Leitung H1 oder des Unterverteilers 704 schließen. Eine anhaltende Absenkung nur der Spannung U21 lässt auf ein Problem der Leitung L21 oder der Last 206 schließen.A simultaneous, sustained reduction in the voltage signals U11 and U12 compared to the other voltage signals suggests a degradation process in the line H1 or the sub-distribution board 704. A persistent drop in only voltage U21 suggests a problem in line L21 or in load 206.

Jedes Steuergerät bestimmt die Wahrscheinlichkeitsverteilung und Streuung der Spannungsmesswerte. Rohdaten müssen also nicht übermittelt werden. Nach einem vorbestimmten Zeitintervall werden die Daten zu Streuung und Wahrscheinlichkeitsverteilung zu einem Master übertragen. Dieser erkennt Verschiebungen in den stochastischen Größen. Bei dem vorbestimmten Zeitintervall kann es sich um eine Zeitdauer bis 120 Minuten handeln, hier kann es sich beispielsweise um einen Wert größer 3 und kleiner 60 Minuten handeln. So werden in einem Ausführungsbeispiel die Daten zu Streuung und Wahrscheinlichkeitsverteilung je Fahrzyklus alle 10 Minuten erhoben und übertragen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel werden je ein Datenwert zu Streuung und Wahrscheinlichkeitsverteilung für einen kompletten Fahrzyklus bestimmt und übertragen, so kann das Zeitintervall beispielsweise eine Dauer von bis zu 8 oder 24 Stunden betragen.Each control unit determines the probability distribution and scatter of the voltage readings. Raw data does not therefore have to be transmitted. After a predetermined time interval, the variance and probability distribution data is transmitted to a master. This recognizes shifts in the stochastic variables. The predetermined time interval can be a period of up to 120 minutes, for example a value greater than 3 and less than 60 minutes can be involved here. In one exemplary embodiment, the data on the scatter and probability distribution for each driving cycle are collected and transmitted every 10 minutes. In an alternative exemplary embodiment, one data value each is used for scatter and probability distribution determined and transmitted for a complete driving cycle, the time interval can, for example, last up to 8 or 24 hours.

8 zeigt eine Mehrzahl von Fahrzeugen 860 mit je zumindest einem Steuergerät 216 zum Überwachen des Bordnetzes 200 sowie eine Infrastruktureinrichtung 350. Wie bereits in der Beschreibung zu 3 ausgeführt, ist das Steuergerät 216 ausgebildet, die im Steuergerät 216 vorliegenden Daten an eine Infrastruktureinrichtung 350 zu übertragen. 8th shows a plurality of vehicles 860, each with at least one control unit 216 for monitoring the vehicle electrical system 200 and an infrastructure device 350. As already mentioned in the description 3 executed, the control unit 216 is designed to transmit the data present in the control unit 216 to an infrastructure device 350 .

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Daten von einer Mehrzahl von Steuergeräten 216 des Bordnetzes 200 an ein übergeordnetes Steuergerät im Fahrzeug übertragen, welches Teile der Aufgaben der Verarbeitung und des Speicherns sowie insbesondere des Übertragens an die Infrastruktureinrichtung 350 übernimmt.In a preferred exemplary embodiment, the data is transmitted from a plurality of control units 216 of vehicle electrical system 200 to a higher-level control unit in the vehicle, which takes over parts of the processing and storage tasks and, in particular, the transmission to infrastructure device 350 .

Die Infrastruktureinrichtung 350 umfasst eine zentrale Speichereinrichtung 862 sowie eine Vorrichtung 864 mit einer Schnittstelle zum Empfangen der Vielzahl von Werten von der Vielzahl von Fahrzeugen 860, eine Speichereinrichtung zum Ablegen der Vielzahl von Werten in der zentralen Speichereinrichtung 862, eine Einrichtung zum Bestimmen zumindest einer Fehlerinformation für zumindest ein Bordnetz 200 eines der Fahrzeuge 860 unter Verwendung der Vielzahl von Werten und eine Schnittstelle zum Bereitstellen der Fehlerinformation an zumindest eines der Fahrzeuge 860 oder an eine Überwachungsfunktion, beispielsweise in Form einer Leitstelle.Infrastructure device 350 includes a central storage device 862 and a device 864 with an interface for receiving the plurality of values from the plurality of vehicles 860, a storage device for storing the plurality of values in central storage device 862, a device for determining at least one piece of error information for at least one vehicle electrical system 200 of one of the vehicles 860 using the plurality of values and an interface for providing the error information to at least one of the vehicles 860 or to a monitoring function, for example in the form of a control center.

In dem dargestellten Beispiel kann die Fehlerinformation die betroffenen Fahrzeuge 860, die im Bordnetz betroffene Verbindung bzw. die daran hängenden Lasten sowie eine Fehlerwahrscheinlichkeit oder einen Trend für den Fehler umfassen.In the example shown, the error information can include the affected vehicles 860, the connection affected in the vehicle electrical system or the loads attached to it, and an error probability or a trend for the error.

Das vorstehend beschriebene Verfahren oder Steuergerät wird mit einem anschaulichen konkreten Beispiel der Überwachung einer Verbindungqualität zwischen einer Stromquelle und einer Stromsenke und einem Bestimmen eines Widerstandes der verbindenden Leitung beschrieben. Dies lässt sich aber allgemeiner in einem Fahrzeug nutzen und auch einzelne Sensoren, Lasten oder andere Komponenten im Bordnetz oder an das Bordnetz angeschlossene Komponenten überwachen. Die erfinderische Anordnung bezieht sich auch auf ein lernendes System, welches in der Lage ist die erlaubten Betriebszustände (erlaubter Zustandsraum) in einem Einlernvorgang aufzunehmen. Der Einlernvorgang kann basierend auf einer Bordnetzsimulation erfolgen. Des Gleichen kann der Einlernvorgang während Testfahrten, beispielsweise Sommertest und Wintertest, vorgenommen werden. Ergebnis des Einlernvorgangs ist ein Zustandsraum der Dimension n entsprechend der Anzahl der verknüpften Parameter Pn. Liegen während der Fahrzeugnutzung einzelne Parameter Pn außerhalb des erlaubten Zustandsraumes, so wird ein Fehler oder zumindest eine Degradation erkannt. Dies wird dann als Fehlerinformation bereitgestellt.The method or control device described above is described with an illustrative concrete example of monitoring a connection quality between a current source and a current sink and determining a resistance of the connecting line. However, this can be used more generally in a vehicle and also monitor individual sensors, loads or other components in the vehicle electrical system or components connected to the vehicle electrical system. The inventive arrangement also relates to a learning system which is able to record the permitted operating states (permissible state space) in a learning process. The learning process can be based on a vehicle electrical system simulation. The learning process can also be carried out during test drives, for example summer test and winter test. The result of the learning process is a state space of dimension n corresponding to the number of linked parameters Pn. If individual parameters Pn lie outside the permitted state space while the vehicle is in use, an error or at least a degradation is detected. This is then provided as error information.

Durch Fehlerinjektion ist zu kontrollieren, ob der Zustandsraum geeignet ist Fehler sicher zu erkennen. Es dürfen also keine ‚false positive‘ oder ‚false negative‘ Erkennungen auftreten. Ist dies der Fall, so muss der Parameterraum gegebenenfalls um einen Parameter und damit um eine Dimension vergrößert werden, wie beispielsweise um den Parameter Umgebungstemperatur oder Fahrdynamik.Error injection is used to check whether the state space is suitable for reliably detecting errors. So there must be no 'false positive' or 'false negative' detections. If this is the case, the parameter space may have to be increased by one parameter and thus by one dimension, such as the parameter ambient temperature or driving dynamics.

So wird eine normierte Vorgehensweise für die Diagnose aller Funktionen des Fahrzeugs geschaffen. Die Anzahl der Parameter Pn kann bei Bedarf angepasst werden. Aus dem originären Zustandsraum P1, P2, ... Pn können funktionale Abbildungen in neue Zustandsräume erfolgen, z.B. dP1/dt, dP2/dt, ... dPn/dt.This creates a standardized procedure for diagnosing all vehicle functions. The number of parameters Pn can be adjusted if required. From the original state space P1, P2, ... Pn, functional mappings can be made into new state spaces, e.g. dP1/dt, dP2/dt, ... dPn/dt.

Die funktionalen Abbildungen können auch in Zustandsraume mit verringerter Dimensionalität bis zur Dimension 1 erfolgen P1 oder Dimension 0 mit der Aussage gut/schlecht. Die Vorgehensweise erlaubt eine Verringerung der Datenmenge für eine remote Online-Diagnose für Flotten von verbundenen Fahrzeugen (Connected Vehicles).The functional mappings can also take place in state spaces with reduced dimensionality down to dimension 1 P1 or dimension 0 with the statement good/bad. The procedure allows a reduction in the amount of data for a remote online diagnosis for fleets of connected vehicles (Connected Vehicles).

Eine weitere Anwendung ist in 9 dargestellt. Gegeben sei eine Anordnung mit einer Quelle, einem elektronischen Verteiler mit Strom- und Spannungsmessung, sowie einem Verbraucher. Als Fehlerquelle wird in der Anordnung gemäß 9 hier ein paralleler Lichtbogen angenommen. Die hier gewählte Last 206 ist z.B. ein Klimakompressor im 48-V-Bordnetz, der in drei Leistungsstufen 1 kW, 2 kW und 3 kW betrieben werden kann.Another application is in 9 shown. Given is an arrangement with a source, an electronic distributor with current and voltage measurement, and a consumer. As a source of error in the arrangement according to 9 a parallel arc is assumed here. The load 206 selected here is, for example, an air conditioning compressor in the 48 V vehicle electrical system, which can be operated at three power levels of 1 kW, 2 kW and 3 kW.

Der Verbraucher 206 wird leistungsgeregelt angenommen. Mit Schwankungen der Bordnetzspannung U(t) schwankt auch sein Eingangsstrom I(t) entsprechend P = U * I.The consumer 206 is assumed to be power-controlled. With fluctuations in the vehicle electrical system voltage U(t), its input current I(t) also fluctuates according to P = U * I.

Die folgenden Figuren zeigen eingelesene Daten von Strom I(t) über Spannung U(t) oder die daraus abgeleiteten Werte. In einem Einlernvorgang werden Strom und Spannung im elektronischen Stromverteiler z.B. alle 10 ms gemessen und in einem Zustandsraum 1000 aufgezeichnet. So zeigt 10 den zweidimensionalen Zustandsraum 1000 I über U. In diesem bilden sich die drei Leistungsstufen des Kompressors ab. Analog hier zeigt 11 einen über die Funktionen dU/dt und dl/dt abgeleiteten Zustandsraum 1000. Dieser bezieht sich auf die zeitlichen Änderungen der Parameter, inklusive der Umschaltung der Leistungsstufen.The following figures show read-in data of current I(t) over voltage U(t) or the values derived from it. In a learning process, the current and voltage in the electronic current distributor are measured every 10 ms, for example, and recorded in a state space 1000 . So shows 10 the two-dimensional state space 1000 I over U. In this, the three power levels of the compressor are mapped. Analog here shows 11 a state space 1000 derived via the functions dU/dt and dl/dt. This refers to the changes in the parameters over time, including the switching of the power levels.

12 und 13 zeigen, dass Einhüllende der „gut“ Zustandsräume 1000 definiert werden können. Diese „gut“ Einhüllenden, als Diskriminierungsgrenze(n) 1200 bezeichnet, in den Zustandsräumen 1000 ermöglichen somit eine Klassifizierung der Last. 12 and 13 show that envelopes of the "good" state spaces 1000 can be defined. These “good” envelopes, referred to as discrimination limit(s) 1200, in the state spaces 1000 thus enable the load to be classified.

Bewegen sich die Messwerte der Online Messung im Fahrzeug aus den „gut“ Einhüllenden heraus, so lässt dies auf einen Fehler schließen.If the measured values of the online measurement in the vehicle deviate from the "good" envelope, this indicates an error.

14 und 15 zeigen, wie mit dem Auftreten eines parallelen Lichtbogens die Messwerte aus den „gut“ Einhüllenden herausfallen. Es können nun Kriterien für die Fehlererkennung definiert werden, z.B. Fehler, wenn mindestens 5 Werte außerhalb der „gut“ Einhüllenden auftreten in 50ms und Abstand kleiner 20k und bei 2 Werten außerhalb pro 10 ms, wenn der Abstand zur „gut“ Einhüllenden >20k beträgt. 14 and 15 show how the measured values fall outside the "good" envelope when a parallel arc occurs. Criteria for error detection can now be defined, e.g. errors if at least 5 values outside the "good" envelope occur in 50ms and a distance of less than 20k and for 2 values outside per 10ms if the distance to the "good" envelope is >20k .

Es kann sein, dass der oben gezeigte Zustandsraum nur bei einer Temperatur, also bei z.B. 25°C gilt. Ist dies der Fall, so wird der Zustandsraum um die Dimension „Temperatur“ erweitert.It may be that the state space shown above is only valid at one temperature, e.g. at 25°C. If this is the case, the state space is expanded to include the dimension "temperature".

Voraussetzung für ein erfolgreiches Ausführen des vorgestellten Verfahrens ist, dass eine Klassifizierung der Last gemäß 12 / 13 möglich ist.A prerequisite for successfully executing the presented method is that the load is classified according to 12 / 13 is possible.

Die Vorgehensweise erlaubt eine Verringerung der Datenmenge für eine Remote Online Diagnose für Flotten von Connected Vehicles. Dafür werden nur dann die Daten nach „oben“ kommuniziert, wenn sie in Ihren Schwerpunkt im Zustandsraum verschieben oder sich auf die Grenze der „gut“ Einhüllenden zubewegen (Vorwarn-Unterraum).The procedure allows a reduction in the amount of data for remote online diagnosis for fleets of connected vehicles. In return, the data is only communicated "upwards" when it shifts to its center of gravity in the state space or approaches the limit of the "good" envelope (pre-warning subspace).

16 zeigt den originären Zustandsraum 1000 eines Kompressors, der stufenlos geregelt wird. Da ein großer Raum aufgezogen wird, ist die Abgrenzung von „schlecht“ Zuständen schwer möglich. Wird hingegen die Änderungsrate des differentiellen Stromwertes herangezogen - siehe 17, so bildet sich in diesem Beispiel die Reglercharakteristik der geregelten Last ab. Im Fall eines Fehlers (Lichtbogens) treten Zustandspunkte außerhalb des Reglerverhaltens der Last auf. Mit dieser Klassifizierung wäre also eine Erkennung des Fehlers möglich. 16 shows the original state space 1000 of a compressor that is continuously controlled. Since a large space is created, it is difficult to distinguish between "bad" states. If, on the other hand, the rate of change of the differential current value is used - see 17 , the controller characteristic of the controlled load is reflected in this example. In the event of a fault (arc) state points occur outside of the controller behavior of the load. With this classification, a detection of the error would be possible.

18 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steuergeräts 216 zum Überwachen eines Bordnetzes eines Fahrzeugs. Das Steuergerät 216 umfasst zumindest eine Einrichtung 330 zum Einlesen einer zeitlichen Folge von Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Parameter eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer und/oder einen Zustand des Fahrzeugs und/oder einen Zustand des Fahrers und/oder eine Fahrumgebung repräsentieren, eine Einrichtung 336 zum Klassifizieren der Daten als ein Normalwert oder ein Fehlerwert, wobei die Normalwerte je Parameter innerhalb eines Zustandsraums liegen, der mittels einer Diskriminierungsgrenze von den Fehlerwerten getrennt ist, sowie eine Einrichtung 346 zum Auswerten der als Fehlerwert klassifizierten Daten, wobei ein Fehler erkannt wird, wenn die als Fehlerwert klassifizierten Daten ein Kriterium erfüllen und/oder Auswerten der als Normalwert klassifizierten Daten, wobei die als Normalwert klassifizierten Daten statistisch ausgewertet werden, um einen statistischen Parameter zu bestimmen und ein Fehler erkannt wird, wenn der statistische Parameter einen Schwellwert überschreitet. 18 shows a further exemplary embodiment of a control device 216 for monitoring an on-board network of a vehicle. Control unit 216 comprises at least one device 330 for reading in a chronological sequence of data for a number of parameters, the parameters being information about operation of the vehicle by a driver and/or a state of the vehicle and/or a state of the driver and/or or represent a driving environment, a device 336 for classifying the data as a normal value or an error value, the normal values for each parameter lying within a state space which is separated from the error values by a discrimination limit, and a device 346 for evaluating the data classified as an error value , wherein an error is detected if the data classified as an error value meets a criterion and/or evaluating the data classified as a normal value, the data classified as a normal value being statistically evaluated to determine a statistical parameter and an error is detected if the statistical parameter exceeds a threshold.

BezugszeichenlisteReference List

100100

VerfahrenProceedings

S1S1

Schritt des Einlesensreading step

S2S2

Schritt des Klassifizierensclassification step

S3S3

Schritt des Auswertens step of evaluating

200200

Bordnetzelectrical system

202202

Energiequelleenergy source

204204

Verteilerdistributor

206206

Lastload

208208

Eingang der Lastreceipt of the load

210210

LeitungManagement

212212

Ausgang des Verteilersoutput of the distributor

214214

Kommunikationsverbindung, Buscommunication link, bus

216216

Steuergerätcontrol unit

Ue(t)Ue(t)

Eingangsspannunginput voltage

Ua(t)Ua(t)

Ausgangsspannungoutput voltage

I(t)I(t)

StromElectricity

RikRick

Widerstand (der Leitung) resistance

330330

Schnittstelle, Einrichtung zum EinlesenInterface, facility for reading

332332

Einrichtung zum Bestimmensdevice for determination

334334

Widerstandswertresistance value

336336

Einrichtung zum Ermitteln, Einrichtung zum KlassifizierenDevice for determining, device for classifying

338338

Fehlerinformationerror information

339339

Vergleichsinformationcomparison information

ΔUΔU

Spannungswert, Spannungsabfallvoltage value, voltage drop

340340

Einrichtung zum Bilden von MittelwertenAveraging facility

342342

Speichereinrichtungstorage facility

344344

Maximabestimmungseinrichtungmaximum determination device

346346

Ausgabeschnittstelleoutput interface

348348

Fahrzeuginformationenvehicle information

350350

Infrastruktureinrichtung infrastructure facility

U11, U12U11, U12

Spannungssignalevoltage signals

H1H1

LeitungManagement

704704

Unterverteilersub-distributor

U21U21

SpannungTension

L21L21

Leitung Management

860860

Fahrzeugvehicle

862862

zentrale Speichereinrichtungcentral storage facility

864864

Vorrichtung contraption

Pnpm

Parameterparameter

10001000

Zustandsraumstate space

12001200

Diskriminierungsgrenzediscrimination line

Claims (16)

Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes (200) eines Fahrzeugs, wobei das Bordnetz (200) zumindest einen Verteiler (207; 704) und eine Last (206) aufweist, die über eine Leitung (210; L21, H1) verbunden sind, mit den folgenden Schritten: a. Einlesen (S1) einer zeitlichen Folge von Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Parameter eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer und/oder einen Zustand des Fahrzeugs und/oder einen Zustand des Fahrers und/oder eine Fahrumgebung repräsentieren, wobei zeitlich beabstandet ein Widerstandswert (Rik; 334) der Leitung (210; L₂₁, H₁) während des Betriebs des Fahrzeugs (860) eingelesen wird und/oder eine Anzahl Parameter eingelesen wird, aus denen der Widerstandswert bestimmt wird, wobei zwischen den Bestimmungen ein Antriebsmotor des Fahrzeuges (860) zumindest einmal ausgeschaltet wird; b. Speichern der Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Daten Widerstandswerte (Rik; 334), Spannungswerte (ΔU), Stromwerte (I(t)), Ausgangsspannungswerte (Ue(t)), Eingangsspannungswerte (Ua(t)), Mittelwerte und/oder zumindest einen stochastischen Parameter umfassen; c. Klassifizieren (S2) der Daten als ein Normalwert oder ein Fehlerwert, wobei die Normalwerte je Parameter innerhalb eines Zustandsraums liegen, der mittels einer Diskriminierungsgrenze von den Fehlerwerten getrennt ist; d. Auswerten (S3) der als Fehlerwert klassifizierten Daten, wobei ein Fehler erkannt wird, wenn die als Fehlerwert klassifizierten Daten ein Kriterium erfüllen, und/oder Auswerten der als Normalwert klassifizierten Daten, wobei die als Normalwert klassifizierten Daten statistisch ausgewertet werden, um einen stochastischen Parameter zu bestimmen, und wobei eine Fehlerinformation ermittelt wird, wenn der stochastische Parameter einen Schwellwert überschreitet, wobei eine Verbindungsqualität zwischen Komponenten des Bordnetzes (200) überwacht wird, wobei als statistischer Parameter ein Schwerpunkt der Daten bestimmt wird, und eine Degradation und/oder ein Fehler prognostiziert wird, wenn eine Bewegung des Schwerpunkts über die Zeit größer einem Schwellwert erkannt wird.Method for monitoring an on-board network (200) of a vehicle, the on-board network (200) having at least one distributor (207; 704) and one load (206) which are connected via a line (210; L21, H1), with the following steps: a. Reading (S1) a time sequence of data for a number of parameters, the parameters representing information about operation of the vehicle by a driver and/or a state of the vehicle and/or a state of the driver and/or a driving environment, wherein a resistance value (Rik; 334) of the line (210; L ₂₁ , H ₁ ) is read in at intervals during operation of the vehicle (860) and/or a number of parameters are read in from which the resistance value is determined, with between the determinations a drive motor of the vehicle (860) is switched off at least once; b. Storing the data for a number of parameters, the data being resistance values (Rik; 334), voltage values (ΔU), current values (I(t)), output voltage values (Ue(t)), input voltage values (Ua(t)), mean values and /or comprise at least one stochastic parameter; c. classifying (S2) the data as a normal value or an error value, the normal values per parameter lying within a state space which is separated from the error values by a discrimination limit; i.e. Evaluation (S3) of the data classified as an error value, with an error being detected if the data classified as an error value meet a criterion, and/or evaluating the data classified as a normal value, with the data classified as a normal value being statistically evaluated by a stochastic parameter to determine, and error information is determined when the stochastic parameter exceeds a threshold value, wherein a connection quality between components of the vehicle electrical system (200) is monitored, with a focus of the data being determined as a statistical parameter, and a degradation and/or an error is predicted when a movement of the center of gravity is detected over time greater than a threshold value. Verfahren (100) nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (S1) des Einlesens ein einen Spannungsabfall über der Leitung (210; L21, H1) repräsentierender Spannungswert (ΔU) als erster Parameter eingelesen wird, und wobei der Widerstandswert (Rik; 334) unter Verwendung des Spannungswerts (ΔU) bestimmt wird.Method (100) according to claim 1 , in which, in the step (S1) of reading in, a voltage value (ΔU) representing a voltage drop across the line (210; L21, H1) is read in as the first parameter, and the resistance value (Rik; 334) is determined using the voltage value (ΔU) is determined. Verfahren (100) nach Anspruch 2, bei dem nach dem Schritt (S1) des Einlesens ein Mittelwert über in einem vordefinierten Mittwerts-Zeitinterwall eingelesene Spannungswerte (ΔU) gebildet wird und der Mittelwert in den folgenden Schritten als Spannungswert (ΔU) verwendet wird.Method (100) according to claim 2 , in which, after step (S1) of reading in, an average value is formed over voltage values (ΔU) read in a predefined average value time interval and the average value is used as voltage value (ΔU) in the following steps. Verfahren (100) nach Anspruch 3, bei dem unter Verwendung des über das Mittelwerts-Zeitintervall gebildeten Mittelwerts und einer Vielzahl von über vorangegangene Mittelwerts-Zeitintervalle gebildete Mittelwerte eine Streuung bestimmt wird und im Schritt des Ermittelns die Fehlerinformation (338) unter Verwendung der Streuung ermittelt wird.Method (100) according to claim 3 , in which a scatter is determined using the mean value formed over the mean value time interval and a plurality of mean values formed over previous mean value time intervals and in the determining step the error information (338) is determined using the scatter. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei zum Ermitteln des Spannungsabfalls (ΔU) über der Leitung (210; L21, H1) ein eine Ausgangspannung an dem Ausgang (212) des Verteilers (204) repräsentierender Ausgangsspannungswert (Ue(t)) und ein eine Eingangsspannung an dem über die Leitung (210; L21, H1) mit dem Ausgang (212) verbundenen Eingang (208) eines Unterverteilers (704) oder der Last (206) repräsentierender Eingangsspannungswert (Ua(t)) eingelesen wird.Method (100) according to any one of claims 2 until 4 , wherein, to determine the voltage drop (ΔU) across the line (210; L21, H1), an output voltage value (Ue(t)) representing an output voltage at the output (212) of the distributor (204) and an input voltage across the line (210; L21, H1) input (208) of a sub-distributor (704) connected to the output (212) or the input voltage value (Ua(t)) representing the load (206) is read. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens ein Stromwert (I(t)), der einen Strom zwischen einem Ausgang (212) des Verteilers (204) und einem Eingang (208) der Last (206) repräsentiert, eingelesen wird, und wobei der Widerstandswert (Rik; 334) unter Verwendung des Stromwertes (I(t)) bestimmt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, in which, in the reading step, a current value (I(t)) which represents a current between an output (212) of the distributor (204) and an input (208) of the load (206) is read in, and the resistance value (Rik; 334) is determined using the current value (I(t)). Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Anspüche, bei dem im Schritt des Speicherns die zu speichernden Werte nur gespeichert werden, wenn diese ein neues Minimum und/oder Maximum darstellen.Method (100) according to one of the preceding claims, in which, in the storing step, the values to be stored are only stored if they represent a new minimum and/or maximum. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Anspüche, bei dem im Schritt des Speicherns die zu speichernden Werte nur gespeichert werden, wenn diese einen Mindestabstand zu einem zuvor gespeicherten Wert aufweisen.Method (100) according to one of the preceding claims, in which, in the step of storing, the values to be stored are only stored if they are at a minimum distance from a previously stored value. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Speicherns zumindest eine weitere Fahrzeuginformation gespeichert wird, und im Schritt des Ermittelns die Fehlerinformation unter Verwendung der zumindest einen weiteren Fahrzeuginformation bestimmt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, in which at least one piece of additional vehicle information is stored in the step of storing, and in the step of determining the fault information is determined using the at least one piece of additional vehicle information. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Übertragens der im Schritt des Speicherns gespeicherten Werte an eine zentrale Infrastruktureinrichtung (350).Method (100) according to one of the preceding claims, with a step of transmitting the values stored in the step of storing to a central infrastructure device (350). Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Einlesens, des Bildens, des Klassifizierens, des Bestimmens, des Auswertens oder des Ermittelns, des Bereitstellens, des Speicherns und/oder des Übertragens wiederholt ausgeführt werden, insbesondere wobei im Schritt des Ermittelns die Fehlerinformation (338) unter Verwendung der gespeicherten Werte bestimmt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the steps of reading in, forming, classifying, determining, evaluating or determining, providing, storing and/or transmitting are carried out repeatedly, in particular wherein in the determining step, the error information (338) is determined using the stored values. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit zumindest einem der folgenden Schritte: a. Empfangen einer Vielzahl von Werten von einer Vielzahl von Fahrzeugen (860) in einer Infrastruktureinrichtung (350); b. Ablegen der Vielzahl von Werten in einer zentralen Speichereinrichtung (862) der Infrastruktureinrichtung (350); c. Bestimmen zumindest einer Fehlerinformation (338) für zumindest ein Bordnetz (200) eines der Fahrzeuge (860) unter Verwendung der Vielzahl von Werten der Vielzahl von Fahrzeugen (860); und d. Bereitstellen der Fehlerinformation (338) von der Infrastruktureinrichtung (350) an zumindest eines der Fahrzeuge (860) und/oder eine Überwachungsfunktion für die Vielzahl von Fahrzeugen (860).Method (100) according to one of the preceding claims with at least one of the following steps: a. receiving a plurality of values from a plurality of vehicles (860) at an infrastructure facility (350); b. Storing the plurality of values in a central storage device (862) of the infrastructure device (350); c. Determining at least one piece of error information (338) for at least one vehicle electrical system (200) of one of the vehicles (860) using the plurality of values from the plurality of vehicles (860); and i.e. Providing the error information (338) from the infrastructure facility (350) to at least one of the vehicles (860) and/or a monitoring function for the plurality of vehicles (860). Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (S3) des Auswertens als Kriterium eine Anzahl als Fehlerwert klassifizierter Daten in einem vorbestimmten Zeitintervall einen Kriteriumsgrenzwert überschreitet.Method (100) according to one of the preceding claims, in which, in the step (S3) of evaluating as a criterion, a number of data classified as error values exceeds a criterion limit value in a predetermined time interval. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Lernens, in dem ein Zustandsraum angelernt wird, wobei in einem ersten Teilschritt des Einlesens eine zeitlichen Folge von Lerndaten für eine Anzahl von Parametern eingelesen wird, die zuvor als Normalwert repräsentierend kategorisiert wurden, wobei in einem zweiten Teilschritt zumindest eine Einhüllende als Diskriminierungsgrenze für den angelernten Zustandsraum bestimmt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, with a learning step in which a state space is learned, wherein in a first sub-step of reading in a chronological sequence of learning data is read for a number of parameters which were previously categorized as representing normal values , wherein in a second sub-step at least one envelope is determined as a discrimination limit for the learned state space. Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Ableitens zwischen dem Schritt des Einlesens und dem Schritt des Klassifizierens, wobei die zumindest eine zeitliche Folge von Daten abgeleitet wird, und im Schritt des Klassifizierens die abgeleiteten Daten klassifiziert und im Schritt des Auswertens die klassifizierten, ausgewerteten Daten ausgewertet werden.Method (100) according to one of the preceding claims, with a step of deriving between the step of reading in and the step of classifying, wherein the at least one chronological sequence of data is derived, and in the step of classifying the derived data is classified and in the step of Evaluate the classified, evaluated data are evaluated. Steuergerät zum Überwachen eines Bordnetzes (200) eines Fahrzeugs, wobei das Bordnetz (200) zumindest einen Verteiler (207; 704) und eine Last (206) aufweist, die über eine Leitung (210; L21, H1) verbunden sind, mit den folgenden Einrichtungen: a. eine Einrichtung zum Einlesen einer zeitlichen Folge von Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Parameter eine Information über eine Bedienung des Fahrzeugs durch einen Fahrer und/oder einen Zustand des Fahrzeugs und/oder einen Zustand des Fahrers und/oder eine Fahrumgebung repräsentieren, wobei zeitlich beabstandet ein Widerstandswert (Rik; 334) der Leitung (210; L₂₁, H₁) während des Betriebs des Fahrzeugs (860) eingelesen wird und/oder eine Anzahl Parameter eingelesen wird, aus denen der Widerstandswert bestimmt wird, wobei zwischen den Bestimmungen ein Antriebsmotor des Fahrzeuges (860) zumindest einmal ausgeschaltet wurde; b. eine Einrichtung zum Speichern der Daten für eine Anzahl von Parametern, wobei die Daten Widerstandswerte (Rik; 334), Spannungswerte (ΔU), Stromwerte (I(t)), Ausgangsspannungswerte (Ue(t)), Eingangsspannungswerte (Ua(t)), Mittelwerte und/oder zumindest einen stochastischer Parameter umfassen; c. eine Einrichtung zum Klassifizieren der Daten als ein Normalwert oder ein Fehlerwert, wobei die Normalwerte je Parameter innerhalb eines Zustandsraums liegen, der mittels einer Diskriminierungsgrenze von den Fehlerwerten getrennt ist; d. eine Einrichtung zum Auswerten der als Fehlerwert klassifizierten Daten, wobei ein Fehler erkannt wird, wenn die als Fehlerwert klassifizierten Daten ein Kriterium erfüllen und/oder Auswerten der als Normalwert klassifizierten Daten, wobei die als Normalwert klassifizierten Daten statistisch ausgewertet werden, um einen statistischen Parameter zu bestimmen und ein Fehler erkannt wird, wenn der statistische Parameter einen Schwellwert überschreitet, wobei eine Verbindungsqualität zwischen Komponenten des Bordnetzes (200) überwacht wird, wobei als statistischer Parameter ein Schwerpunkt der Daten bestimmt wird, und eine Degradation und/oder ein Fehler prognostiziert wird, wenn eine Bewegung des Schwerpunkts über die Zeit größer einem Schwellwert erkannt wird.Control device for monitoring an on-board network (200) of a vehicle, the on-board network (200) having at least one distributor (207; 704) and a load (206) which are connected via a line (210; L21, H1), with the following Facilities: a. a device for reading in a time sequence of data for a number of parameters, the parameters representing information about operation of the vehicle by a driver and/or a state of the vehicle and/or a state of the driver and/or a driving environment, wherein a resistance value (Rik; 334) of the line (210; L ₂₁ , H ₁ ) is read in at intervals during operation of the vehicle (860) and/or a number of parameters are read in from which the resistance value is determined, with between the determinations a drive motor of the vehicle (860) has been switched off at least once; b. a device for storing the data for a number of parameters, the data being resistance values (Rik; 334), voltage values (ΔU), current values (I(t)), output voltage values (Ue(t)), input voltage values (Ua(t)) , mean values and/or at least one stochastic parameter; c. means for classifying the data as a normal value or an error value, the normal values per parameter lying within a state space separated from the error values by a discrimination boundary; i.e. a device for evaluating the data classified as an error value, with an error being detected if the data classified as an error value meet a criterion and/or evaluating the data classified as a normal value, with the data classified as a normal value being statistically evaluated in order to obtain a statistical parameter determine and an error is detected when the statistical parameter exceeds a threshold value, a connection quality between components of the vehicle electrical system (200) being monitored, a focus of the data being determined as a statistical parameter, and degradation and/or an error being predicted, if a movement of the center of gravity greater than a threshold value is detected over time.

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