DE102017203211A1 - Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes (20) eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest eine Überwachungseinheit (12), wobei die Überwachungseinheit (12) ausgebildet ist zum Vergleich zumindest einer leistungsbestimmenden Kenngröße (Kq,e) zumindest einer das Bordnetz (20) speisenden Komponente wie eine Energiequelle (10) und/oder ein Energiespeicher (14) mit zumindest einer leistungsbestimmenden Kenngröße (Kv) zumindest eines von dem Bordnetz (20) versorgten Verbrauchers (24).

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der DE 102006026404 A1 . Hierbei wird mit einem Energie-Koordinator ein Auftreten wenigstens eines vorgegebenen Betriebszustands überwacht und ein Leistungsverbrauch wenigstens eines Verbrauchers des Bordnetzes variiert.
  • DE 102013206060 A1 beschreibt eine Überwachungsanordnung zum überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit mehreren sicherheitskritischen Verbrauchern. Dabei wird mit mindestens einem Sensor ein Wert eines elektrischen Betriebsparameters erfasst.
  • Ein Energiebordnetz eines Kraftfahrzeugs hat die Aufgabe, elektrische Verbraucher mit Energie zu versorgen. Fällt eine Energieversorgung aufgrund eines Fehlers oder einer Alterung mindestens einer Komponente des Energiebordnetzes aus, so entfallen wichtige Funktionen, wie bspw. die Servolenkung. Da die Lenkfähigkeit des Kraftfahrzeugs nicht beeinträchtigt, sondern nur schwergängig wird, ist der Ausfall des Energiebordnetzes bei heute in Serie befindlichen Kraftfahrzeugen allgemein akzeptiert.
  • Aufgrund einer zunehmenden Elektrifizierung von Aggregaten sowie einer Einführung von neuen Fahrfunktionen resultieren höhere Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit der elektrischen Energieversorgung im Kraftfahrzeug.
  • Bei einer zukünftigen hochautomatisierten Fahrfunktion, wie bspw. einem Autobahn-Piloten, werden dem Fahrer fahrfremde Tätigkeiten in begrenztem Maße erlaubt. Hieraus resultiert, dass bis zum Beenden der hochautomatisierten Fahrfunktion der menschliche Fahrer die Funktion als sensorische, regelungstechnische, mechanische und energetische Rückfallebene nur noch eingeschränkt wahrnehmen kann. Daher besitzt die elektrische Energieversorgung beim hochautomatisierten Fahren zur Gewährleistung der sensorischen, regelungstechnischen und aktuatorischen Rückfallebene eine im Kraftfahrzeug bisher nicht gekannte Sicherheitsrelevanz. Demnach müssen Fehler im elektrischen Energiebordnetz zuverlässig und möglichst vollständig erkannt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der Fahrer bei einem vollautomatisierten oder autonomen Fahren gänzlich als oben beschriebene Rückfallebene entfällt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Überwachung des Bordnetzes in einem Kraftfahrzeug weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass insbesondere auf Basis von Energiezuflüssen und -abflüssen die Stabilität des Bordnetzes überwacht und in kritischen Fällen Maßnahmen zur Stabilisierung ergriffen werden. Gerade bei zukünftigen teil- oder vollautomatisierten Systemen im Kraftfahrzeug können solche Systeme dadurch zuverlässiger betrieben werden bzw. es wird möglich, rechtzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen, um kritische Zustände auszuschließen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung leistet Unterstützung für die Freigabe und Freigabeentscheidung insbesondere für automatisierte Fahrfunktionen. Weiterhin erhöhen sich die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit durch adaptierte Fahrstrategien. Auch bei Ausfall bestimmter Komponenten kann das Fahrzeug ohne Eingriff eines Fahrers beim vollautomatisierten Fahren in einen sicheren Zustand gebracht werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine Überwachungseinheit ausgebildet ist zum Vergleich zumindest einer leistungsbestimmenden Kenngröße zumindest einer das Bordnetz speisenden Komponente mit zumindest einer leistungsbestimmenden Kenngröße zumindest eines von dem Bordnetz versorgten Verbrauchers.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind als leistungsbestimmende Kenngröße zumindest eine elektrische Spitzenleistung und/oder zumindest ein Gradient eines elektrischen Stroms vorgesehen. Gerade diese Kenngrößen bilden das das Bordnetz des Fahrzeugs belastende Verhalten der verschiedenen Komponenten bzw. Verbraucher hinsichtlich des Leistungsbedarfs gut ab. Diese Größen lassen sich in der Regel durch bereits vorhandene Erfassungsmittel bzw. Sensoren mit ausreichender Genauigkeit erfassen und weiterverarbeiten.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Überwachungseinheit so ausgelegt, um bei einer Abweichung der leistungsbestimmenden Kenngröße der das Bordnetz speisenden Komponenten von der leistungsbestimmenden Kenngröße des von dem Bordnetz versorgten Verbrauchers um einen bestimmten Betrag bzw. Sicherheitsziel zumindest einen Verbraucher in einem vom Normalbetrieb abweichenden Fehlerbetrieb anzusteuern. Wie eingangs bereits erwähnt lässt sich die Zuverlässigkeit gerade bei automatisierten Fahrfunktionen erhöhen.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist zumindest ein Erfassungsmittel vorgesehen zur Ermittlung der leistungsbestimmenden Kenngröße, insbesondere ein Sensor wie beispielsweise ein Batteriesensor. Dadurch erhöht sich die Genauigkeit der Ermittlung der leistungsbestimmenden Kenngrößen und damit die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird die leistungsbestimmende Kenngröße der Überwachungseinheit kontinuierlich und/oder ereignisgesteuert übermittelt. Eine ständige Überwachung erhöht zuverlässig die Sicherheit des Gesamtsystems.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Überwachungseinheit so ausgebildet, um zeitabhängig eine Summe der leistungsbestimmenden Kenngrößen der in das Bordnetz einspeisenden Komponenten und/oder die Summe der leistungsbestimmenden Kenngrößen der vom Bordnetz gespeisten Verbraucher zu ermitteln. Die Summe der Zuflüsse und die Summe der Abflüsse beeinflussen die Leistungsfähigkeit des Bordnetzes. Dies wird in zuverlässiger Art und Weise zentral in der Überwachungseinheit ermittelt, die vorzugsweise Bestandteil des Energiemanagementsystems ist und somit auf die Steuerung der Energieflüsse unmittelbar Einfluss nehmen kann.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass gewisse Sicherheitsziele dem jeweiligen Verbraucher zugeordnet sind. Abhängig von den jeweiligen Arten der Verbraucher können diese Sicherheitsziele definiert werden, wenn beispielsweise besonders hohe Leistungsanforderungen beinhaltende Verbraucher nur dann angesteuert werden können, wenn die Überwachungseinheit eine hinreichende Energiereserve ermittelt hat anhand des Vergleichs der leistungsbestimmenden Kenngrößen. Damit wird einerseits die Zuverlässigkeit erhöht, jedoch andererseits werden individuell auf diesen Verbraucher speziell zugeschnittene Szenarien zugelassen.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist zumindest eine Verteilereinrichtung vorgesehen, über die zumindest der eine Verbraucher mit dem Bordnetz verbunden ist. Besonders zweckmäßig umfasst die Verteilereinrichtung eine elektronische Sicherungsfunktion, die den Verbraucher vor schädigenden Belastungen schützt. Weiterhin umfasst die Verteilereinrichtung zweckmäßigerweise Erfassungsmittel zur Ermittlung der leistungsbestimmenden Kenngröße. Damit können besonders zweckmäßig zusätzliche Funktionen, die die Überwachungseinheit benötigt, an einer zentralen Stelle entfernt vom Verbraucher durchgeführt werden. Der einzelne Verbraucher hingegen muss nicht mit solchen Erfassungsmitteln bestückt sein. Dies vereinfacht die Architektur des Gesamtsystems.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die leistungsbestimmenden Kenngröße und/oder das Sicherheitsziel abhängig von der jeweiligen Betriebsart wie insbesondere Segeln, Rekuperieren, automatisiertes Fahren etc. gewählt ist/sind. Dadurch lassen sich die Anforderungen an die unterschiedlichen Anforderungsprofile der jeweiligen Betriebsmodi genau anpassen. Dies erhöht die Verfügbarkeit des Gesamtsystems, da die Sicherheitsziele individuell angepasst werden können und sich nicht an derjenigen Komponente mit dem höchsten Sicherheitsziel orientieren müssen.
  • Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
    • 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
    • 2 die Darstellung eines typischen zeitlichen Verlaufs leistungsbestimmender Kenngrößen von Energiequelle und Energiespeicher sowie der daraus resultierende Verlauf,
    • 3 die Darstellung eines typischen zeitlichen Verlaufs leistungsbestimmender Kenngrößen von Energiequelle, Energiespeicher und Verbraucher im Normalbetrieb sowie im Fehlerfall.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 versorgt eine Energiequelle 10 ein Bordnetz 20 eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie. Die Energiequelle 10 ist einerseits mit dem Bordnetz 20 verbunden, andererseits gegen Masse geschaltet. Für die Energiequelle 10 wird eine leistungsbestimmende Kenngröße Kq der Energiequelle 10 erfasst und der Überwachungseinheit 12 mitgeteilt. Als Energiequelle 10 könnte beispielsweise ein Generator zum Einsatz kommen.
  • Über ein Schaltmittel 18 ist ein Energiespeicher 14 ebenfalls mit dem Bordnetz 20 verbunden. Ein Sensor 16 erfasst zumindest eine leistungsbestimmende Kenngröße Ke des Energiespeichers 14. Der Sensor 16 ist beispielsweise als Batteriesensor ausgebildet und ermittelt beispielsweise den Strom bzw. Stromgradient des Energiespeichers 14 und/oder die Temperatur des Energiespeichers 14 und/oder sonstige typische Kenngrößen, die beispielsweise für die Ermittlung des Ladezustands oder Leistungsfähigkeit des Energiespeichers 14 von Interesse sein könnten. Die leistungsbestimmende Kenngröße Ke des Energiespeichers 14 wird einer Überwachungseinheit 12, die beispielsweise Bestandteil eines Energiemanagementsystems sein kann, mitgeteilt. Das Energiemanagementsystem steuert die Zu- bzw. Abschaltung bestimmter elektrischer Verbraucher insbesondere in Abhängigkeit der zu Verfügung stehenden elektrischen Energie. So können beispielsweise kurzzeitig bestimmte elektrische Verbraucher beim Startvorgang abgeschaltet werden, der sich durch hohen Energiebedarf auszeichnet.
  • An dem Bordnetz 20 ist zumindest ein Verbraucher 24 angeschlossen, der mit elektrischer Energie versorgt wird. Dieser Verbraucher 24 steht beispielhaft für die Vielzahl von Verbrauchern 24, die im Bordnetz 20 des Kraftfahrzeugs mit Energie versorgt werden. Die Verbindung des Verbrauchers 24 mit dem Bordnetz 20 kann beispielsweise über eine optional vorgesehene dazwischengeschaltete elektronische Verteilereinrichtung 22 erfolgen. Im Ausführungsbeispiel ist die Verteilereinrichtung 22 dem Verbraucher 24 vorgeschaltet. Die Verteilereinrichtung 22 umfasst beispielsweise ein Schaltmittel 23 für zumindest den zugehörigen, daran angeschlossenen Verbraucher 24. Die Verteilereinrichtung 22 kann beispielsweise eine elektronische Sicherungsfunktion beinhalten. So öffnet sich das Schaltmittel 23 bei drohenden Überlastungen wie beispielsweise bei zu hohen Strömen, um den Verbraucher 24 zu schützen. Auch der jeweilige Verbraucher 24 besitzt eine charakteristische leistungsbestimmende Kenngröße Kv, die ebenfalls entweder direkt oder aber unter Zwischenschaltung der Verteilereinrichtung 22 der Überwachungseinheit 12, insbesondere dem Energiemanagementsystem, mitgeteilt wird. Gegebenenfalls kann jeder dieser Verbraucher 24i entsprechende leistungsspezifische Kenngrößen Kvi dem Steuergerät 12 mitteilen, gegebenenfalls über die Verteilereinheit 22. Alternativ können diese leistungsspezifische Kenngrößen Kvi bereits in der Überwachungseinheit 12 und/oder in der Verteilereinrichtung 22 hinterlegt sein. Die Überwachungseinheit 12 übernimmt eine Ansteuerung 28 des Verbrauchers 24. Wie nachfolgend näher erläutert könnte beispielsweise die Ansteuerung 28 eine Leistungsreduzierung des Verbrauchers 24 bewirken. Die Überwachungeinheit 12 könnte auch eine Ansteuerung 26 der Verteilereinrichtung 22 übernehmen.
  • 2 verdeutlicht in dem zeitlichen Verlauf der leistungsbestimmenden Kenngrößen K, dass die leistungsbestimmenden Kenngröße Kq,e der das Bordnetz 20 speisenden Komponenten (beispielsweise Energiequelle 10, Energiespeicher 14) aus der Summe der leistungsbestimmenden Kenngröße Kq der Energiequelle 10 und der leistungsbestimmenden Kenngröße Ke besteht. Alles was unterhalb der Kurve von Kq,e liegt, kann mit dem Bordnetz 20 realisiert werden. Verlässt man diesen Bereich, so bricht das Bordnetz 20 zusammen bzw. kann die Versorgung der Verbraucher 24 nicht in ausreichendem Maß sicherstellen.
  • In 3 ist beispielhaft der zeitliche Verlauf der leistungsbestimmenden Kenngröße Kq,e der das Bordnetz 20 Speisen den Komponenten (Energiequelle 10 und Energiespeicher 14) bzw. der leistungsbestimmenden Kenngröße Kv des Verbrauchers 24 gezeigt. Die entsprechende leistungsbestimmende Kenngröße K steigt mit einem bestimmten Gradienten an und verläuft daraufhin im Wesentlichen mit einem konstanten maximalen Wert, bevor dieser wieder mit einem bestimmten Gradienten abnimmt. Fällt beispielsweise der Energiespeicher 14 aus, so reduziert sich die leistungsbestimmenden Kenngröße K‘q,e wie mit einem Pfeil angedeutet auf den gestrichelten Verlauf. Als Reaktion darauf wird auch die leistungsbestimmenden Kenngröße K‘v abgesenkt (ebenfalls mit einem Pfeil angedeutet auf den gestrichelten Verlauf von K‘v), um die Stabilität bzw. Funktion sicherzustellen.
  • Als leistungsbestimmende Kenngröße K könnte beispielsweise die Spitzenleistung bzw. maximale Leistung verwendet werden. Auch weitere leistungsbestimmende Kenngrößen K wie beispielsweise der Stromgradient di/dt, das heißt die zeitliche Änderung des Stroms, oder Ähnliches können verwendet werden.
  • Die Energiequelle 10 kann eine maximale leistungsbestimmende Kenngröße Kq liefern, beispielsweise eine maximale Peakleistung bzw. Spitzenleistung, und übergibt diesen Wert an die Überwachungseinheit 12. Als Energiequelle 10 kommen beispielsweise ein Generator, eine elektrische Maschine oder ein Spannungswandler zum Einsatz. Ebenso kann der Energiespeicher 14 eine gewisse maximale leistungsbestimmende Kenngröße Ke, beispielsweise die maximale Peakleistung, in das Bordnetz 20 abgeben. Diese leistungsbestimmende Kenngröße Ke wird beispielsweise durch den Sensor 16 ermittelt. Als Energiespeicher 14 kommt beispielsweise eine Batterie oder ein Hochleistungskondensator wie beispielsweise ein DLC zum Einsatz. Der Sensor 16 übermittelt die leistungsbestimmende Kenngröße Ke an die Überwachungseinheit 12.
  • In gleicher Weise ermittelt die Verteilereinrichtung 22 die leistungsbestimmende(n) Kenngröße(n) Kv, wie beispielsweise die maximale Peakleistung, der angeschlossenen Verbraucher 24 und gibt auch diese an die Überwachungseinheit 12, beispielsweise als Bestandteil des Energiemanagementsystems, weiter. Damit erhält die Überwachungseinheit 12 die leistungsbestimmenden Kenngrößen Kq,e der der Komponenten für die Energiebereitstellung (im Ausführungsbeispiel die Energiequelle 10 und der Energiespeicher 14) sowie die leistungsbestimmenden Kenngrößen Kv der Verbraucher 24 im Normalbetrieb.
  • Kommt es nun beispielsweise zur Unterbrechung des Energiespeichers 14 wie durch ein Öffnen des Schaltmittels 18 symbolisiert, so entfällt der Anteil der leistungsbestimmenden Kenngröße Ke des Energiespeichers 14, beispielsweise die Spitzenleistung bzw. Peakleistung, auf Seiten der Energiebereitstellung. Dies ist mit der gestrichelten Kurve in 3 angedeutet. Die leistungsbestimmende Kenngröße Kv, beispielsweise die Spitzenleistung bzw. Peakleistung, der Energieverbraucherseite bzw. der angeschlossenen Verbraucher 24 bleibt hingegen zunächst konstant. Die Überwachungseinheit 12 vergleicht nun die Summe der leistungsbezogenen Kenngrößen Kq,e auf der Seite der Energiebereitstellung (Energiequelle 10, Energiespeicher 14) mit der Summe der leistungsbezogenen Kenngrößen Kv auf der Verbraucherseite (angeschlossene Verbraucher 24). Im Normalbetrieb liefern die Energiequellen 10 bzw. Energiespeicher 14 in Summe eine höhere leistungsspezifische Kenngröße Kq Ke (beispielsweise Peakleistung bzw. ermöglichen einen höheren Stromgradienten) als die Verbraucher 24 benötigen. Die Überwachungseinheit 12 überwacht somit ständig die leistungsspezifischen Kenngrößen Kq,e der Energie einspeisenden Komponenten (Energiequellen 10, Energiespeicher 14) sowie die leistungsspezifischen Kenngrößen Kv der Energie entnehmenden Komponenten (Verbraucher 24). Ein Normalbetrieb wird von der Überwachungseinheit 12 dann erkannt, wenn die Summe der leistungsspezifischen Kenngrößen Kq, Ke der einspeisenden Komponenten größer (bzw. um einen entsprechenden Betrag größer ist) ist als die Summe der leistungsspezifischen Kenngrößen Kv der entnehmenden Komponenten.
  • Abweichungen wie sie nun durch die Unterbrechung des Energiespeichers 14 herrühren, werden von der Überwachungseinheit 12 als Fehlerbetrieb erkannt. Bei nicht tolerablen Abweichungen veranlasst die Überwachungseinheit 12, bestimmte Verbraucher 24 und/oder die Verteilereinheit 22 je nach hinterlegter Strategie so anzusteuern, um den Verbraucher 24 entweder abzuschalten bzw. zu degradieren, also mit geringerer Leistung anzusteuern. In der 3 ist eine entsprechende Degradierung gezeigt. Der Verbraucher 24 wird mit geringerer Leistung angesteuert. Dadurch sinkt die leistungsbestimmende Kenngröße K‘v ab (vergleiche gestrichelten Kurve). Die Reduzierung der Leistung, mit der der Verbraucher 24 angesteuert wird, muss so groß sein, dass die reduzierte leistungsbestimmende Kenngröße K‘v kleiner ist als die (beispielsweise durch einen Fehlerfall) reduzierte leistungsbestimmende Kenngröße K‘q,e der einspeisenden Komponenten (Energiequelle 10, Energiespeicher 14). Auf diese Weise kann die Stabilität des Bordnetzes 20 sichergestellt werden, was für den gestrichelten Verlauf nun gewährleistet ist.
  • Besonders zweckmäßig können Messeinrichtungen bzw. Erfassungsmittel und/oder Sicherheitsziele nicht in jedem einzelnen Verbraucher 24 realisiert werden, sondern können in der Verteilereinrichtung 22 integriert werden. Weiterhin können für jede an das Bordnetz 20 angeschlossene Komponente (Energiequellen 10, Energiespeicher 14, Verbraucher 24) Erfassungsmittel vorgesehen sein zur Erfassung der jeweiligen leistungsbestimmenden Kenngröße K. Alternativ sind solche Erfassungsmittel nicht für jede der Komponenten vorzusehen, gegebenenfalls könnte die Überwachungseinheit 12 die leistungsbestimmende Kenngröße K beispielsweise über hinterlegte Zuordnungstabellen, eventuell abhängig von anderen Betriebszuständen, erhalten.
  • Auch alternative Ausgestaltungen sind möglich. So könnte beispielsweise die Verteilereinrichtung 22 entfallen und die Verbraucher 24 kommunizieren direkt an die Überwachungseinheit 12, vorzugsweise das Energiemanagementsystem. Alternativ könnte die Verteilereinrichtung 22 durch andere Komponenten ersetzt werden.
  • Anstatt oder ergänzend zur Peakleistung bzw. Spitzenleistung könnte auch der Stromgradient der Energiequelle 10 und/oder Energiespeicher 14 und/oder Verbraucher 24 als leistungsbestimmende Kenngröße K betrachtet werden. Entsprechende Kenngrößen K könnten in der Überwachungseinheit 12, insbesondere in dem Energiemanagementsystem, hinterlegt oder gemessen werden. Die Anwesenheit der entsprechenden Komponente bzw. Verbraucher 24 wird dann übermittelt.
  • Die leistungsspezifischen Kenngrößen K können betriebsmodusabhängig (beispielsweise unterschiedliche Betriebsarten wie Segeln, Rekuperation, automatisiertes Fahren) ermittelt werden. Im Fehlerfall können bestimmte Betriebsmodi, die nach der beschriebenen Analyse nicht mehr fahrbar sind, gesperrt werden. Beispielhaft sind eine Normalfahrt, eine Rekuperation sowie ein Segelbetrieb als Betriebsmodi und/oder Fahrfunktionen des Kraftfahrzeugs angegeben. Dabei kann der Segelbetrieb bei einer automatisierten Fahrt durchgeführt werden. Abhängig von einem Zustand des Bordnetzes 20 wird mit der Überwachungseinheit 12 entschieden, ob eine automatisierte Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs freigegeben werden darf oder unterbunden werden muss, oder ob ein jeweiliger Betriebsmodus verlassen werden muss oder weiter durchgeführt werden kann. Eine jeweilige Information hierüber wird dem entsprechenden Verbraucher 24 oder dem den Verbraucher 24 ansteuernden Steuergerät des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Auf Grundlage der durchgeführten Berechnungen zu dem Zustand des Bordnetzes 20 übermittelt die Überwachungseinheit 12 eine Empfehlung an ein Steuergerät als Beispiel für einen Verbraucher 24, die besagt, ob eine automatisierte Fahrfunktion freigegeben werden darf oder unterbunden werden muss.
  • Wird im Rahmen des Verfahrens durch die Überwachungseinheit 12 ein sicherheitsrelevanter Fehler erkannt, der ein potentielles Sicherheitsziel verletzt, ist vorgesehen, dass ein Übergang in eine automatisierte Fahrfunktion und/oder einen Betriebsmodus, z. B. den Segelbetrieb oder die Rekuperation, bei einem automatisierten Fahren nicht freigegeben wird. Falls sich das Kraftfahrzeug in einem manuellen Fahrbetrieb befindet und in den Segelbetrieb gewechselt werden soll, aber der Energiespeicher 14 zu wenig Energie zum erneuten Start eines Motors aufweist, darf das Kraftahrzeug nicht in den Segelbetrieb wechseln. Alternativ hierzu ist es möglich, dass die Durchführung einer automatisierten Fahrfunktion unterbunden oder eine eventuell augenblicklich durchgeführte automatisierte Fahrfunktion bei einer nächsten Möglichkeit beendet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006026404 A1 [0002]
    • DE 102013206060 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes (20) eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest eine Überwachungseinheit (12), wobei die Überwachungseinheit (12) ausgebildet ist zum Vergleich zumindest einer leistungsbestimmenden Kenngröße (Kq,e) zumindest einer das Bordnetz (20) speisenden Komponente wie eine Energiequelle (10) und/oder ein Energiespeicher (14) mit zumindest einer leistungsbestimmenden Kenngröße (Kv) zumindest eines von dem Bordnetz (20) versorgten Verbrauchers (24).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als leistungsbestimmende Kenngröße (Kq,e,v) zumindest eine elektrische Spitzenleistung bzw. Peakleistung und/oder zumindest ein Gradient eines elektrischen Stroms vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (12) ausgelegt ist, um bei einer Abweichung der leistungsbestimmenden Kenngröße der das Bordnetz (20) speisenden Komponenten von der leistungsbestimmenden Kenngröße des von dem Bordnetz (20) versorgten Verbrauchers (24) um einen bestimmten Betrag bzw. Sicherheitsziel zumindest einen Verbraucher (24) in einem vom Normalbetrieb abweichenden Fehlerbetrieb anzusteuern.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Erfassungsmittel (16) vorgesehen ist zur Ermittlung der leistungsbestimmenden Kenngröße (K).
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leistungsbestimmende Kenngröße (K) der Überwachungseinheit (12) kontinuierlich und/oder ereignisgesteuert übermittelt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (12) ausgebildet ist, um zeitabhängig eine Summe der leistungsbestimmenden Kenngrößen (Kq,e) der in das Bordnetz (20) einspeisenden Komponenten (10,14) und/oder eine Summe der leistungsbestimmenden Kenngrößen (Kv) der vom Bordnetz (20) gespeisten Verbraucher (24) zu ermitteln.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (12) ausgebildet ist zur Erkennung eines Fehlerbetriebs, wenn eine Summe der leistungsbestimmenden Kenngrößen (Kq,e) der in das Bordnetz (20) einspeisenden Komponenten (10,14) nicht größer bzw. um einen bestimmten Betrag größer ist als eine Summe der leistungsbestimmenden Kenngrößen (Kv) der vom Bordnetz (20) gespeisten Verbraucher (24).
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gewisse Sicherheitsziele dem jeweiligen Verbraucher (24) zugeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (16) vorgesehen ist zur Erfassung der leistungsspezifischen Kenngröße (K).
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Verteilereinrichtung (22) vorgesehen ist, über die zumindest der eine Verbraucher (24) mit dem Bordnetz (20) verbunden ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinrichtung (22) zumindest eine elektronische Sicherungsfunktion umfasst, die den Verbraucher (24) vor schädigenden Belastungen schützt.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinrichtung (22) zumindest ein Erfassungsmittel umfasst, das die leistungsspezifische Kenngröße (Kv) des Verbrauchers (24) erfasst.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (12) so ausgebildet ist, um bei einem vom Normalbetrieb abweichenden Fehlerbetrieb bestimmte Betriebsarten zu sperren.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überwachungseinheit (12) weitere Funktionen zum Energiemanagement des Bordnetzes (20) realisiert sind, wie insbesondere Aktivieren bzw. Deaktivieren der Verbraucher (24).
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leistungsbestimmende Kenngröße (K) und/oder das Sicherheitsziel abhängig von der jeweiligen Betriebsart wie insbesondere Segeln, Rekuperieren, automatisiertes Fahren gewählt ist.
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