DE102019205663A1 - Method and device for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle - Google Patents

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Christoph Arndt
Ekkehard POFAHL
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Abstract

Bei dem Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Prüfsystem, wobei das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens eine Batterie (20), einen Generator (32) mit zugehörigem Regler (34) und mehrere Subsysteme (48, 54) mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern aufweist, wobei das Prüfsystem aufweist: a) eine Vielzahl von Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators (32), die vom Generator (32) abgegebene Spannung, den vom Generator (32) abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen (48, 54), b) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, einem Speicher, einer Anzeigeeinheit, einem Programm, einem Bus, werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
1) Abspeichern der von der Vielzahl von Messsensoren erfassten Daten,
2) Anzeige der aktuellen Werte der Vielzahl von Messsensoren in der Anzeigeeinheit,
3) Ermitteln der Messwerte und abgeleiteter Werte (wie z.B. Durchschnittswerte, Maxima, Minima, Auftrittshäufigkeiten, etc.) für die Daten zumindest einzelner Sensoren und Anzeige dieser Werte; und
4) Darstellen eines Schaltplans des Stromversorgungssystems, in dem die Werte gemäß der Schritte 2) und 3) eingefügt sind und in dem die Kennwerte der Komponenten angezeigt werden.

Figure DE102019205663A1_0000
In the method for continuously monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle with a test system, wherein the power supply system of the motor vehicle at least one battery (20), a generator (32) with associated controller (34) and a plurality of subsystems (48, 54) with individually switchable A) a plurality of measuring sensors, including at least measuring sensors for the battery voltage, the battery temperature, the battery current, the rotational speed of the generator (32), the output voltage from the generator (32) from the generator (32 ), current and voltage in at least two subsystems (48, 54), b) a data processing system having a processor, a memory, a display unit, a program, a bus, the following method steps are carried out:
1) storing the data collected by the plurality of measuring sensors,
2) display the current values of the plurality of measurement sensors in the display unit,
3) determining the measured values and derived values (such as average values, maxima, minima, frequency of occurrence, etc.) for the data of at least individual sensors and display of these values; and
4) Represent a circuit diagram of the power system in which the values according to steps 2) and 3) are inserted and in which the characteristics of the components are displayed.
Figure DE102019205663A1_0000

Description

Aktuelle Fahrzeugsysteme werden zunehmend komplexer, wodurch die Robustheit des Designs nicht immer gegeben ist. Diese Komplexität stellt Herausforderungen für die Ingenieure dar, wenn sie versuchen, Fehlerquellen bei Fahrzeugen mit Kundenbeschwerden zu finden. Oft ist die Komplexität der Systeme und sind die Wechselwirkungen verschiedener Teilkomponenten in diesen Systemen schwer zu analysieren. Hierbei ist das elektrische Versorgungssystem des Fahrzeugs einzigartig, weil es alle Module bzw. Subsysteme mit Spannung versorgt. Dadurch ist das elektrische Versorgungssystem mit allen Subsystemen verbunden.Current vehicle systems are becoming increasingly complex, whereby the robustness of the design is not always given. This complexity poses challenges to engineers when trying to find fault sources in vehicles with customer complaints. Often the complexity of the systems and the interactions of different subcomponents in these systems are difficult to analyze. The vehicle's electrical supply system is unique because it supplies power to all modules or subsystems. As a result, the electrical supply system is connected to all subsystems.

Interaktionen sind möglicherweise nicht deterministisch und keine gewollten oder definierten Wechselwirkungen zwischen den Teilsystemen, sondern häufig Wechselwirkungen, die nicht auftreten sollten, wie z.B. ein „Übersprechen“ zwischen elektrischen Systemen einschließlich Bussystemen (z. B. Einzeldraht-LIN-Bus) oder nicht eindeutig oder mehrfach definierte Signale auf diesen Bussen. Diese konstruktive Komplexität (deterministisches Systemdesign, das in der Systembeschreibung verfügbar ist) und die nicht beschriebenen Kopplungen (nicht in der Systembeschreibung) beliebiger Subsysteme machen es extrem schwierig, die Ursachen von Fehlern im Stromversorgungssystem zu finden.Interactions may not be deterministic and are not intended or defined interactions between the subsystems, but often interactions that should not occur, such as e.g. a "crosstalk" between electrical systems including bus systems (eg single-wire LIN bus) or non-unique or multiply defined signals on these buses. This constructive complexity (deterministic system design available in the system description) and the un-described couplings (not in the system description) of any subsystem make it extremely difficult to find the causes of faults in the power system.

Ziel muss es sein, solche komplexen Fehler in den komplexen Systemen so schnell und präzise wie möglich zu erkennen. Die bei einer solchen Fehlersuche und auch Fehlerbehebung auftretenden Gewährleistungskosten sind direkt von der Fähigkeit von Ingenieuren und Personen beim Hersteller und in Werkstätten abhängig. Allerdings gibt es bisher kein geeignetes Werkzeug, um die Ingenieure und das Werkstattpersonal in effizienter Weise bei der Suche nach Fehlern oder bei der Analyse der Systeme zu unterstützen.The goal must be to identify such complex errors in the complex systems as quickly and precisely as possible. The warranty costs involved in such troubleshooting and troubleshooting are directly dependent on the ability of engineers and persons at the manufacturer and in workshops. However, to date, there is no suitable tool to efficiently assist engineers and workshop personnel in finding errors or analyzing the systems.

Darüber hinaus ist das Stromversorgungssystem im Vergleich zu anderen Automobil-Subsystemen insoweit besonders, weil es keinen speziellen Mikrocontroller gibt, der für die Batterie oder den Generator verantwortlich ist und einen Selbsttest des Systems durchführen könnte. Es ist daher sehr mühsam, jede Komponente einzeln zu diagnostizieren.Moreover, compared to other automotive subsystems, the power system is particular in that there is no dedicated microcontroller responsible for the battery or generator that could perform a self-test of the system. It is therefore very tedious to diagnose each component individually.

Eine individuelle Analyse von Subsystemen in einem komplexen System bietet keine ausreichende Einsicht in die Korrelationen/Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Subsystemen. Es ist auch in der Regel nicht möglich, eine Reaktion in der Ebene eines Subsystems in einer Systemüberwachung des Gesamtsystems zu erkennen.An individual analysis of subsystems in a complex system does not provide sufficient insight into the correlations / interactions between the various subsystems. It is also usually not possible to detect a reaction in the level of a subsystem in a system monitoring of the entire system.

So ist aufgrund der Komplexität und des verteilten Charakters des Stromversorgungssystems offensichtlich ein unterstützendes Werkzeug wünschenswert, um bei der Analyse, Gestaltung, Optimierung des Systems und auch bei der Suche nach Fehlern in den Systemen sowohl im Prototyp als auch in Produktionsfahrzeugen (z.B. falsche Arbeitspunkte der Lichtmaschine oder Fehler, die die Batterie belasten oder im Ruhezustand entladen) zu helfen.Thus, due to the complexity and distributed nature of the power system, an assistive tool is obviously desirable to assist in the analysis, design, optimization of the system as well as in the search for failures in the systems in both prototype and production vehicles (eg, false operating points of the alternator or faults that charge the battery or discharge at rest).

Derzeit werden die Stromversorgungssysteme über externe Multimeter oder Stromzangen („Shunts“) beobachtet. Diese Methode erlaubt die Beobachtung einer begrenzten Anzahl von Subsystemen zu einem Zeitpunkt. Meistens kann nur ein Subsystem beobachtet werden. Auf diese Weise ist die Beobachtung mühsam, erfordert viel Zeit und stellt die Messdaten in einer nicht aufbereiteten Form zur Verfügung. Infolgedessen muss die Übersicht der Messdaten als zusätzlicher Verarbeitungsschritt offline erfolgen.Currently, power systems are being monitored via external multimeters or shunts. This method allows the observation of a limited number of subsystems at a time. Mostly only one subsystem can be observed. In this way, the observation is cumbersome, takes a lot of time and provides the measurement data in a non-processed form. As a result, the overview of the measurement data must take place offline as an additional processing step.

Dies unterstützt jedoch keine Echtzeit-Beobachtungen des Gesamtsystems, da die Anzahl der benötigten Sensoren einfach zu hoch wäre. Auch die weiteren Berechnungen und Transformationen der Messdaten, insbes. auch die Erzeugung von zusätzlichen Daten aus der Kombination von Messungen ist mit diesem aktuellen Verfahren viel zu schwerfällig.However, this does not support real-time observations of the overall system, as the number of sensors needed would simply be too high. The further calculations and transformations of the measured data, in particular also the generation of additional data from the combination of measurements, is far too cumbersome with this current method.

Aus der JP S54-40433 A ist ebenfalls lediglich ein Mess- bzw. Analysesystem für einen einzelnen elektrischen Schaltkreis in einem Fahrzeug bekannt. Dabei wird lediglich ein Wert des elektrischen Schaltkreises, wie beispielsweise die Spannung überprüft („circuit checker“). Parallel dazu werden die elektrischen Kontakte in Form von Steckverbindungen bzw. Leitungsverbindungen in dem Kabelbaum überprüft („harness checker“), und zwar dahingehend, ob die Verkabelung der einzelnen Komponenten intakt und nicht gestört ist. Es können der gemessene Wert und der Zustand der Kabelverbindung angezeigt werden. Das System ist jedoch lediglich zur Überprüfung der Sicherheit der Verkabelung geeignet. Eine Analyse des elektrischen Versorgungssystems eines Kraftfahrzeugs, welches mehrere Subsysteme umfasst, dahingehend einen komplexen Fehler im System zu identifizieren (wie z.B. den Funktionszustand von Subsystemen mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern), ist mit dem System der JP S54-40433 A nicht möglich.From the JP S54-40433 A Also, only one measurement or analysis system for a single electrical circuit in a vehicle is known. In this case, only one value of the electrical circuit, such as the voltage is checked ("circuit checker"). At the same time, the electrical contacts in the form of plug connections or wire connections in the cable harness are checked ("harness checker"), namely whether the cabling of the individual components is intact and undisturbed. The measured value and the state of the cable connection can be displayed. However, the system is only suitable for checking the security of the cabling. An analysis of the electrical supply system of a motor vehicle, which comprises several subsystems, in order to identify a complex fault in the system (such as the functional state of subsystems with individually connectable consumers), is with the system of JP S54-40433 A not possible.

Einrichtungen zur Überwachung eines Bordnetzes in einem Kraftfahrzeug, die jeweils sowohl in der Produktion als auch zu Service und Diagnose eingesetzt werden können, werden z. B. von der Firma Siemens unter dem Namen ECOS - Electronic Check Out System - hergestellt und in der Produktion und im Service von Kraftfahrzeugen zur Bordnetzüberwachung sowie zur Diagnose eingesetzt. Ein ECOS-System ermöglicht hierbei die analoge Messung von Strom, Spannung und elektrischer Leistung, die Diagnose der verbauten Steuergeräte, die Programmierung der verbauten Steuergeräte, die Prüfung von kompletten Vormontagegruppen sowie die Prüfung dynamischer Vorgänge auf Prüfständen. Der Anschluss der mobilen Prüfstation an das Kraftfahrzeugbordnetz erfolgt über eine oder mehrere Stromzangen, die im Fall des Siemens-Systems als Funkstromzange ausgebildet ist. Das ECOS-System misst den aus der Batterie ausfließenden Strom vor und nach Einschalten eines Verbrauchers und ermittelt daraus sowie aus Vorgaben von oberen und unteren Grenzwerten eine Aussage über die ordnungsgemäße Funktion des zu überprüfenden Verbrauchers. Das ECOS-System ist hierbei in ein übergeordnetes Produktions- oder Diagnosesystem eingebunden und erhält von dort seinen Prüfauftrag sowie die Vorgaben des zu erwartenden Signalverlaufs. Nach Abschluss der Messung wird dem übergeordneten Informationssystem das Ergebnis mitgeteilt und auf einem Display visualisiert.Devices for monitoring a vehicle electrical system in a motor vehicle, which can be used both in production as well as for service and diagnosis, z. B. by the company Siemens under the name ECOS - Electronic Check Out System - manufactured and used in the production and service of motor vehicles for vehicle electrical system monitoring and diagnostics. An ECOS The system enables the analog measurement of current, voltage and electrical power, the diagnosis of the installed control units, the programming of the installed control units, the testing of complete pre-assembly groups as well as the testing of dynamic processes on test benches. The connection of the mobile testing station to the motor vehicle electrical system via one or more current clamps, which is designed in the case of the Siemens system as a radio-frequency power tool. The ECOS system measures the current flowing out of the battery before and after a consumer is switched on, and from this, as well as from the specifications of upper and lower limit values, a statement about the proper functioning of the consumer to be checked. The ECOS system is integrated in a higher-level production or diagnostic system and receives its test order as well as the specifications of the expected signal progression from there. After completion of the measurement, the result is communicated to the higher-level information system and visualized on a display.

Das Anbringen der Funkzange bzw. des ECOS-Adapters bedeutet in der Produktion einen zusätzlichen Arbeitsschritt, der ebenso wie das Bereitstellen und Kalibrieren des Systems mit finanziellem Aufwand verbunden ist.Attaching the radio pliers or the ECOS adapter in production means an additional step, which is as well as the provision and calibration of the system associated with financial expense.

Aus der WO2006/048125 ist ein Überwachungssystem für ein Bordnetz bekannt, bei dem neben dem intelligenten Batteriesensorsystem (IBS) alle zu überwachenden elektrischen und elektronischen Geräte mit dem Steuergerät für die Leistungsverteilung (SAM) über mindestens ein Bussystem (CAN, LIN) verbunden sind. Das in der Fachterminologie als Sende- und Steuerungsmodul (SAM) bekannte Leistungsverteilungsmodul weist entweder direkt oder über ein Gateway (6) eine Diagnoseschnittstelle auf, an die ein externes Informationssystem (IS) angeschlossen werden kann. Das Informationssystem kann ein Informationssystem aus der Produktion sein, das zur Überprüfung der korrekten Montage der zahlreichen elektrischen und elektronischen Geräte während der Herstellung des Kraftfahrzeugs verwendet wird, oder es kann sich bei dem Informationssystem um ein Diagnosesystem handeln, wie es Rechner basiert im Service und in Kraftfahrzeugwerkstätten eingesetzt wird. Das Leistungsverteilungsmodul verfügt über einen Prüfmodus, in dem die mit dem Bordnetz verbundenen Verbraucher einzeln ein- und ausgeschaltet werden, und die Strom- und Spannungsmessung mittels der intelligenten Batteriesensorik während der Einschaltdauer der Verbraucher koordiniert und durchgeführt wird.From the WO2006 / 048125 a monitoring system for a vehicle electrical system is known in which, in addition to the intelligent battery sensor system (IBS), all electrical and electronic devices to be monitored are connected to the power distribution controller (SAM) via at least one bus system (CAN, LIN). The power distribution module known in specialist terminology as a transmission and control module (SAM) has either directly or via a gateway (6) a diagnostic interface to which an external information system (IS) can be connected. The information system may be a production information system used to verify the correct mounting of the numerous electrical and electronic equipment during the manufacture of the motor vehicle, or the information system may be a diagnostic system, such as computer based service and electronic equipment Motor vehicle workshops is used. The power distribution module has a test mode in which the consumers connected to the on-board power supply are switched on and off individually, and the current and voltage measurement is coordinated and carried out by means of the intelligent battery sensors during the switch-on period of the consumers.

Dabei wird gemäß WO2006/048125 das Bordnetz während der Einschlafphase des Fahrzeugs hinsichtlich des vorliegenden Ruhestroms überprüft, wobei diese Überprüfung beendet wird, sobald der Ruhestrom unter einen definierten Schwellwert sinkt. Sodann wird die Batteriesensorik in Form des Überwachungssystems in einen Ruhemodus versetzt. Dementsprechend können weder zyklische Aktivierungen noch ein zyklisches Aufwecken von Subsystemen sicher und kontinuierlich detektiert werden. Eine kontinuierliche Überwachung und Überprüfung des Stromversorgungssystems ist demnach nicht gewährleitstet. Das System gemäß WO2006/048125 ist daher blind gegenüber zyklischen Aktivierungen bzw. Aufwecken von Komponenten im Ruhezustand. Dieses Aufwecken belastet aber die Batterie des Fahrzeugs enorm, sodass das System nachteilig hinsichtlich des Batterieverbrauchs verbesserungswürdig ist.It is in accordance with WO2006 / 048125 checks the vehicle electrical system during the sleep phase of the vehicle with respect to the present bias current, this review is terminated when the quiescent current falls below a defined threshold. Then, the battery sensor in the form of the monitoring system is put in a sleep mode. Accordingly, neither cyclic activations nor cyclical awakening of subsystems can be reliably and continuously detected. Continuous monitoring and verification of the power supply system is therefore not guaranteed. The system according to WO2006 / 048125 is therefore blind to cyclic activations or waking of components at rest. However, this waking loads the battery of the vehicle enormously, so that the system is in need of improvement in terms of battery consumption.

Aus der DE 10 2014 214 840 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Hochvolt-Bordnetzes eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs auf das Vorliegen einer Überlastung bekannt, wobei das Hochvolt-Bordnetz als Komponenten eine oder mehrere Energiequellen und/oder eine oder mehrere Energiesenken umfasst, die jeweils über eine Leiterstranganordnung mit einer ersten Versorgungspotentialleitung und mit einer zweiten Versorgungspotentialleitung verbunden sind, bei der jeder der Komponenten ein Stromsensor zugeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, einen durch die betreffende Komponente fließenden Strom zu erfassen und eine die Höhe des Stroms repräsentierende Information an eine Auswerteeinheit zur Auswertung zu übertragen, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, den Strom mit einer ersten Stromschwelle und einer zweiten Stromschwelle zu vergleichen und ein Abschaltsignal zumindest für die dem Stromsensor zugeordnete Komponente auszugeben, wenn als erstes Kriterium die Höhe des Stroms und die Zeitdauer der Höhe des Stroms zwischen der ersten und der zweiten Stromschwelle liegt.From the DE 10 2014 214 840 A1 a device for monitoring a high-voltage electrical system of an electrically operable vehicle to the presence of an overload is known, wherein the high-voltage electrical system comprises as components one or more energy sources and / or one or more energy sinks, each having a Leitererstranganordnung with a first supply potential line and are connected to a second supply potential line, wherein each of the components is associated with a current sensor which is adapted to detect a current flowing through the component in question and to transmit an information representing the height of the current to an evaluation unit for evaluation, wherein the evaluation unit is adapted to compare the current with a first current threshold and a second current threshold and output a shutdown signal at least for the component associated with the current sensor, if as a first criterion, the magnitude of the current and the duration d he level of the current between the first and the second current threshold is.

Aus der DE 10 2015 204 242 A1 ist Verfahren zur Fehler-Analyse und/oder Optimierung eines ersten Energiebordnetzes eines ersten Kraftfahrzeugs durch mindestens ein erstes softwaregesteuertes Computersystem bekannt, das insbesondere im Kraftfahrzeug angeordnet ist. Um bekannte, teure und daher nur in Versuchsfahrzeugen implementierte Datenlogger entbehrlich zu machen und beispielsweise auch in Serienfahrzeugen eine Verbesserung der Zuverlässigkeit bereit zu stellen, werden folgende erfindungsgemäße Schritte vorgeschlagen. In einem ersten Schritt werden mehrere das Energiebordnetz des konkreten Kraftfahrzeugs oder des konkreten Kraftfahrzeugtyps charakterisierende elektrische Größen und deren jeweilige Schwellenwerte dem konkreten Kraftfahrzeug oder dem konkreten Kraftfahrzeugtyp zugeordnet und die Fahrzeug-Zuordnung sowie die zugeordneten elektrischen Größen und deren jeweilige Schwellenwerte werden in einer Datenbank des ersten Computersystems hinterlegt. In einem zweiten Schritt werden die im Energiebordnetz des konkreten Kraftfahrzeugs tatsächlich auftretenden charakterisierenden elektrischen Größen ermittelt und vom Fahrzeug zum ersten Computersystem übermittelt. In einem dritten Schritt führt das erste Computersystem einen Vergleich zwischen den tatsächlich ermittelten charakterisierenden elektrischen Größen und den in der Datenbank des Computersystems hinterlegten jeweiligen Schwellenwerten durch. Überschreitet oder unterschreitet mindestens eine der tatsächlich auftretenden elektrischen Größen den betreffenden Schwellenwert und/oder weicht von diesem in vorbestimmter Weise ab, wird mindestens ein weiterer Schritt ausgeführt.From the DE 10 2015 204 242 A1 Method for error analysis and / or optimization of a first power plant network of a first motor vehicle by at least a first software-controlled computer system is known, which is arranged in particular in the motor vehicle. In order to make known, expensive and therefore only implemented in experimental vehicles datalogger dispensable and, for example, to provide an improvement in reliability in production vehicles, the following steps according to the invention are proposed. In a first step, a plurality of electrical variables characterizing the energy on-board network of the specific motor vehicle or of the specific motor vehicle type and their respective threshold values are assigned to the specific motor vehicle or the specific motor vehicle type and the vehicle assignment and the associated electrical variables and their respective threshold values are stored in a database of the first computer Systems deposited. In a second step, the characterizing electrical variables actually occurring in the energy on-board network of the specific motor vehicle are determined and transmitted from the vehicle to the first computer system. In a third step, the first computer system performs a comparison between the actually determined characterizing electrical quantities and the respective threshold values stored in the database of the computer system. If at least one of the actual electrical quantities exceeds or falls below the relevant threshold value and / or differs therefrom in a predetermined manner, at least one further step is carried out.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorhandene Mess- und Überwachungssysteme zu verbessern und ein Verfahren zur Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das einen tieferen Einblick in die tatsächlich nachweisbaren Verhältnisse, insbesondere direkt gemessene Größen (Ströme, Spannungen und Temperaturen) und statistisch erfasste Größen (Alter der Batterie, Anzahl der Ladungszyklen, Statistik über Ruheströme, ...), ermöglicht und verbesserte visuelle Darstellung bietet.On this basis, the present invention seeks to improve existing measuring and monitoring systems and to provide a method for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle, which provides a deeper insight into the actually detectable conditions, especially directly measured variables (currents, voltages and temperatures) and statistically recorded quantities (age of the battery, number of charge cycles, statistics on quiescent currents, ...), allows and improves visual presentation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem, vorzugsweise externen, Prüfsystem (z.B. einem PC, der an das Fahrzeug angeschlossen wird),

  • - wobei das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens eine Batterie, einen Generator mit zugehörigem Regler und mehrere Subsysteme mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern aufweist,
  • - wobei das Prüfsystem a) eine Vielzahl von, vorzugsweise fahrzeugeigenen, Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators, die vom Generator abgegebene Spannung, den vom Generator abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen, und b) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, einem Speicher, einer Anzeigeeinheit, einem Programm, einem Bus aufweist,
  • - mit folgenden Verfahrensschritten:
    1. 1) Abspeichern der von der Vielzahl von Messsensoren erfassten Daten in einem Speicher;
    2. 2) Anzeige der aktuellen Werte der Vielzahl von Messsensoren;
    3. 3) Ermitteln aufbereiteter Werte und abgeleiteter Werte (wie z.B. Durchschnittswerte, Maxima, Minima, Häufigkeiten, etc.) für die Daten zumindest einzelner Sensoren und Anzeige dieser Werte; und
    4. 4) Darstellen eines Schaltplans des Stromversorgungssystems, in dem die Werte gemäß der Schritte 2) und 3) eingefügt sind und in dem die Kennwerte der Komponenten angezeigt werden.
This object is achieved by a method for continuously monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle with a, preferably external, test system (eg a PC which is connected to the vehicle),
  • - The power supply system of the motor vehicle has at least one battery, a generator with associated controller and a plurality of subsystems with individually switchable consumers,
  • - The test system a) a plurality of, preferably on-board, measuring sensors, including at least measuring sensors for the battery voltage, the battery temperature, the battery current, the speed of the generator, the output voltage from the generator, the output current from the generator, the current and the voltage in at least two subsystems, and b) a data processing system having a processor, a memory, a display unit, a program, a bus,
  • - with the following procedural steps:
    1. 1) storing the data acquired by the plurality of measurement sensors in a memory;
    2. 2) display the current values of the plurality of measurement sensors;
    3. 3) determining conditioned values and derived values (such as averages, maxima, minima, frequencies, etc.) for the data of at least individual sensors and displaying these values; and
    4. 4) Represent a circuit diagram of the power system in which the values according to steps 2) and 3) are inserted and in which the characteristics of the components are displayed.

Dieses Datenverarbeitungssystem kann zum einen als externer PC ausgeführt sein, der an das Fahrzeug angeschlossen wird oder auch direkt als internes System im Fahrzeug ausgebildet sein.This data processing system can on the one hand be designed as an external PC, which is connected to the vehicle or can also be configured directly as an internal system in the vehicle.

Mehrere Sensoren und Überwachungssysteme, z.B. ECUs, liefern, sammeln und verwenden Daten aus dem Stromversorgungssystem des Fahrzeugs. Diese unterschiedlichen Sätze von Daten werden aufbereitet und dann in geeigneter Weise übersichtlich dargestellt. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht eine übersichtliche grafische Darstellung und damit auch Diagnose der Stromversorgung. Sie sammelt alle signifikanten Daten aus verschiedenen Quellen und hilft deutlich, Verschlechterungen oder Fehler der einzelnen Komponenten des Stromversorgungssystems zu verstehen.Several sensors and monitoring systems, e.g. ECUs, deliver, collect and use data from the vehicle's power system. These different sets of data are prepared and then presented in an appropriate manner. The proposed solution allows a clear graphical representation and thus diagnosis of the power supply. It collects all significant data from different sources and clearly helps to understand the deterioration or failure of the individual components of the power supply system.

Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur kontinuierlichen Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens aufweist eine Batterie, einen Generator mit zugehörigem Regler, mehrere Subsysteme mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern, und wobei die Vorrichtung ein Prüfsystem aufweist, das a) eine Vielzahl von Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators, die vom Generator abgegebene Spannung, den vom Generator abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen, und b) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, einem Speicher, einer Anzeigeeinheit, einem Programm, einem Bus aufweist, und wobei zumindest ein Großteil der unter a) zusammengefassten Teile permanent im Kraftfahrzeug angeordnet ist, vorzugsweise auch zumindest ein Teil unter b) zusammengefassten Teile permanent im Kraftfahrzeug angeordnet ist.In terms of apparatus, the object is achieved by a device for carrying out the method for continuously monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle, wherein the power supply system of the motor vehicle at least comprises a battery, a generator with associated controller, a plurality of subsystems with individually switchable consumers, and wherein the device A test system comprising a) a plurality of measurement sensors, including at least battery voltage measuring sensors, battery temperature, battery current, generator speed, generator output voltage, generator current, current and voltage in at least two subsystems , and b) a data processing system comprising a processor, a memory, a display unit, a program, a bus, and wherein at least a majority of the parts summarized under a) is permanently arranged in the motor vehicle, preferably Sweise also at least a part of b) combined parts is permanently arranged in the motor vehicle.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung und Visualisierung der Daten des Stromversorgungssystems zur Echtzeit-Systembeobachtung im Sinne einer Master-Anzeige für das Gesamtsystem. Dabei werden die relevanten Daten auch aus allen angeschlossenen Subsystemen im Fahrzeug erfasst. Es erfolgt eine Aufzeichnung aller relevanten Daten und Speicherung dieser Daten zur Erstellung zeitabhängiger Aufzeichnungen. Weiterhin werden die Sensordaten kombiniert und transformiert, also umgerechnet, zur Erstellung einer Visualisierung (Histogramme, etc.). Dabei werden Übersichtsplots und Figuren zur grafischen Visualisierung generiert. Es werden historische Daten berücksichtigt, um Informationsplots über das bisherige Systemverhalten zu generieren. Auf dem Monitor der Anzeige ist eine Systemübersicht dargestellt, bestehend aus Online-Sensordaten, berechneten Daten, Systemkennwerten und historischen Daten. Das ist damit eine Online Darstellung, die zu einer Systemüberwachung/-bewertung im Fahrzeug genutzt werden kann. Es erfolgt eine funktionelle Auswertung der Daten und Vorbereitung für eine optimale grafische Darstellung der Ergebnisse. Über weitere Berechnungen und Transformationen der Messdaten werden zusätzliche Daten durch Kombination der erhaltenen Messwerte erreicht und dargestellt. In einer Systemerweiterung ist es möglich, über zusätzliche externe Sensoren (bevorzugt als Funksensoren ausgebildet), z.B. Strom-Zange, Multi-Meter, eine detailliertere Echtzeit-Online-Beobachtung bestimmter definierter Komponenten zu erhalten. Das Prüfsystem kann permanent im Kraftfahrzeug angeordnet sein oder vorzugsweise über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung mit diesem verbunden sein. Dabei können für die Verbindung Protokolle wie BT, XPC, WLAN oder andere Protokolle eingesetzt werden.The invention relates to a method and a device for detecting and visualizing the data of the power supply system for real-time system monitoring in the sense of a master display for the entire system. The relevant data is also recorded from all connected subsystems in the vehicle. There is a record of all relevant data and storage of this data to create time-dependent records. Furthermore, the sensor data combined and transformed, ie converted, to create a visualization (histograms, etc.). In the process, overview plots and figures for graphic visualization are generated. Historical data are taken into account in order to generate information plots about the previous system behavior. The monitor display shows a system overview consisting of online sensor data, calculated data, system characteristics and historical data. This is an online presentation that can be used for system monitoring / evaluation in the vehicle. There is a functional evaluation of the data and preparation for an optimal graphical representation of the results. By further calculations and transformations of the measurement data, additional data are achieved and displayed by combining the obtained measured values. In a system extension, it is possible to obtain a more detailed real-time online observation of certain defined components via additional external sensors (preferably designed as radio sensors), eg current clamp, multi-meter. The test system may be permanently located in the motor vehicle or preferably connected to it via a wireless or wired connection. It can be used for the connection protocols such as BT, XPC, WLAN or other protocols.

Unter einem Subsystem wird ein abgegrenzter Bereich von Verbrauchern verstanden, der meist über eine eigene Sicherung abgesichert ist. Ein derartiges Subsystem kann beispielsweise die Einstellung der Fahrzeugsitze umfassen, oder es umfasst die äußere Beleuchtung des Kraftfahrzeugs, oder Hilfsaggregate, wie beispielsweise eine Klimaanlage. Die Messsensoren sind entsprechend dem Stand der Technik ausgebildet.A subsystem is defined as a separate area of consumers, which is usually secured by its own backup. Such a subsystem can include, for example, the adjustment of the vehicle seats, or it includes the external illumination of the motor vehicle, or auxiliary equipment, such as an air conditioner. The measuring sensors are designed according to the prior art.

Das Verfahren nach Anspruch 2 ermöglicht es, Abweichungen vom Normalzustand rasch erkennen zu können. Die Daten des Stromversorgungssystems des zu untersuchenden Fahrzeugs sind in einem Speicher vorhanden oder können aus einer entsprechenden Datenbank gewonnen werden. In diesem Fall sind die ursprünglichen Zustände (Referenzzustände und auch der historische Verlauf dieser Daten) der Batterie, der Verbraucher, des Generators usw. im Speicher abgespeichert und es kann jede Änderung bzw. Abweichung verfolgt werden. Es ist möglich, einen aktuellen Wert mit einem zeitlich früher liegenden Wert (beispielsweise dem Wert der Messgröße bei Herstellung des Kraftfahrzeuges) oder mit einem statistischen Wert zu vergleichen, insbesondere einem aus der Fahrzeughistorie, also vor Auftreten eines Problems, ermittelten statistischen Wert. Durch diesen Abgleich mit historischen Daten können schleichende Änderungen besser oder überhaupt erst erkannt werden. Es können schleichende Änderungen besser erkannt werden. Die Angaben der Abweichung von 10 % und 5 % in Anspruch 2 sind beispielhaft, die Abweichungen sind auf den Ausfall bzw. die Verschlechterung einzelner Bauelemente abzustellen.The method according to claim 2 makes it possible to detect deviations from the normal state quickly. The data of the power supply system of the vehicle to be examined are present in a memory or can be obtained from a corresponding database. In this case, the original states (reference states and also the historical course of this data) of the battery, the consumer, the generator etc. are stored in the memory and any change or deviation can be tracked. It is possible to compare a current value with a value earlier in time (for example, the value of the measured variable when manufacturing the motor vehicle) or with a statistical value, in particular a statistical value determined from the vehicle history, that is to say before a problem occurs. This comparison with historical data makes it possible to detect creeping changes better or even at all. Creeping changes can be better recognized. The details of the deviation of 10% and 5% in claim 2 are exemplary, the deviations are based on the failure or deterioration of individual components.

Das Verfahren ermöglicht es, den Ausfall einzelner Bauelemente und auch ihre Verschlechterung feststellen zu können. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, dass die einzelnen Subsysteme individuell ein- und ausgeschaltet werden können. Dadurch kann ein Fehler in einem konkreten Subsystem lokalisiert werden. Es können außerdem auch Wechselwirkungen unterschiedlicher Subsysteme analysiert werden.The method makes it possible to determine the failure of individual components and also their deterioration. For this purpose, it is particularly advantageous that the individual subsystems can be switched on and off individually. This allows an error to be located in a specific subsystem. In addition, interactions of different subsystems can also be analyzed.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des ohnehin vorhandenen bordeigenen Displays des Kraftfahrzeugs als Monitor des Datenverarbeitungssystems. Vorzugsweise ist dieser Monitor berührungsempfindlich. Es ist vorteilhaft, dass das Verfahren nach der Erfindung dadurch gestartet wird, dass eine entsprechende Eingabe im Kraftfahrzeug, vorzugsweise im Display des Kraftfahrzeugs, erfolgt. Es ist möglich, dies für den normalen Nutzer des Kraftfahrzeugs nicht zugänglich zu machen, sondern nur für Servicezwecke. Möglich ist auch die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise innerhalb eines Kraftfahrzeugs und teilweise außerhalb eines Kraftfahrzeugs. Außerhalb befindet sich beispielsweise der Monitor oder aber auch die komplette Verarbeitungseinheit mit Monitor und Speichersystem, die an das Fahrzeug angeschlossen werden kann. Die Verbindung zwischen den beiden Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vorzugsweise über einen Steckanschluss oder drahtlos. Das Verfahren ermöglicht es, Warnungen auszugeben, wenn kritische Betriebszustände einzelner Bauteile, zum Beispiel der Batterie im Winter erreicht werden. Es kann eine Warnung erfolgen, die Batterie auszutauschen, wenn absehbar ist, dass die Kapazität der Batterie für die nächsten Starts nicht ausreichen wird. Auch kann eine Vorhersage der Batterielebensdauer aufgrund historischer Messwertverläufe ermittelt werden und damit ein Austauschzeitpunkt angegeben werden.Particularly advantageous is the use of the already existing on-board display of the motor vehicle as a monitor of the data processing system. Preferably, this monitor is touch-sensitive. It is advantageous that the method according to the invention is started by a corresponding input in the motor vehicle, preferably in the display of the motor vehicle. It is possible to make this inaccessible to the normal user of the motor vehicle, but only for service purposes. Also possible is the arrangement of the device according to the invention partly within a motor vehicle and partly outside a motor vehicle. Outside is, for example, the monitor or even the entire processing unit with monitor and storage system that can be connected to the vehicle. The connection between the two parts of the device according to the invention preferably takes place via a plug connection or wirelessly. The method makes it possible to issue warnings when critical operating conditions of individual components, for example the battery in winter are reached. A warning may be given to replace the battery when it is foreseeable that the capacity of the battery will be insufficient for the next starts. It is also possible to determine a prediction of the battery life on the basis of historical measured value profiles and thus to specify a replacement time.

Die vorgeschlagene Lösung zielt auf mehrere Aspekte der Schaffung eines neuen Werkzeugs:

  • - für ein umfassendes Sammeln relevanter Daten aus allen Stromversorgungs-Subsystemen im Fahrzeug,
  • - für die Aufzeichnung aller relevanten Daten und Speicherung dieser Daten, u.a. zur Erstellung zeitabhängiger Aufzeichnungen,
  • - für ein Kombinieren der Sensordaten und Umwandeln der Sensordaten, um eine Visualisierung zu erzeugen,
  • - für eine Erstellung von Übersichtsplots / Abbildungen zur grafischen Visualisierung auf einer Übersichtsseite (auf einem Bildschirm auf einem Service-Laptop, Anpassung an beliebige mobile Geräte),
  • - für ein Verarbeiten von historischen Daten, um Informationsplots über das bisherige Systemverhalten zu generieren,
  • - für eine Systemübersicht mit Online-Sensordaten,
  • - für ein Online-Live-Display für Echtzeit-Systemüberwachung im Fahrzeug, die die Identifikation von Teilen mit reduzierter Funktionalität ermöglicht, z.B. eine von n Dioden der Lichtmaschine ist defekt,
  • - für ein Ermöglichen einer einfachen Identifizierung von defekten Teilen im Stromversorgungssystem,
  • - für ein Eröffnen mehrerer Möglichkeiten, auf die Informationen zuzugreifen, z.B. Bluetooth-OBD-Schnittstelle, direkte OBD-Verbindung, andere drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen mit oder ohne OBD. Zukünftige Implementierungen können einen internen Server nutzen, der die Schnittstelle zu den verschiedenen elektronischen Modulen sein könnte,
  • - für ein funktionales Auswerten der Daten und für eine Vorbereitung einer optimalen grafischen Darstellung der Ergebnisse,
  • - für weiteres Berechnen und Transformieren der Messdaten, insbesondere auch die Erzeugung von zusätzlichen Daten aus der Kombination von Messungen,
  • - für ein Erstellen einer Kommunikation zwischen Auto und Infrastruktur, um z.B. Technikern den Zugang in der Werkstatt zu erleichtern,
  • - für ein Abschätzen des technischen Zustands der Batterie aus den beobachteten Eigenschaften der Batterie,
  • - für ein Ermöglichen einer zeiteffizienten Prüfung von Fahrzeugen in der Prototypenentwicklung, der späteren Fahrzeugentwicklung und bei der Bewertung von Kundenfahrzeugen und -flotten.
The proposed solution aims at several aspects of creating a new tool:
  • - for comprehensive collection of relevant data from all power subsystems in the vehicle,
  • - for the recording of all relevant data and storage of this data, including the creation of time-dependent records,
  • for combining the sensor data and converting the sensor data to produce a visualization,
  • - for a compilation of overview plots / illustrations for graphic visualization on one Overview page (on a screen on a service laptop, adapt to any mobile devices),
  • for processing historical data to generate information plots of past system behavior,
  • - for a system overview with online sensor data,
  • - For an online live display for real-time system monitoring in the vehicle, which allows the identification of parts with reduced functionality, eg one of n diodes of the alternator is defective,
  • for enabling easy identification of defective parts in the power system,
  • - for opening up several ways to access the information, eg Bluetooth OBD interface, direct OBD connection, other wired or wireless connections with or without OBD. Future implementations may use an internal server, which could be the interface to the various electronic modules
  • - for a functional evaluation of the data and for a preparation of an optimal graphical representation of the results,
  • for further calculating and transforming the measurement data, in particular the generation of additional data from the combination of measurements,
  • - for creating communication between the car and the infrastructure, for example to facilitate technician access in the workshop,
  • for estimating the technical condition of the battery from the observed characteristics of the battery,
  • - for enabling a time-efficient test of vehicles in prototype development, later vehicle development and in the evaluation of customer vehicles and fleets.

Die grafische Oberfläche sammelt alle signifikanten Daten aus verschiedenen Quellen und hilft signifikant, Verschlechterungen oder Fehler der Stromversorgungskomponenten zu verstehen.The graphical interface collects all significant data from different sources and helps significantly to understand degradation or failure of the power supply components.

Das komplett entwickelte System ist ein neues Mess- und Diagnosesystem für komplette Stromversorgungssysteme.The completely developed system is a new measuring and diagnostic system for complete power supply systems.

Zukünftige Stromversorgungssysteme werden in ihrer Komplexität sogar noch weiter zunehmen und die Stromerzeugungs- / Stromversorgungs- / Stromverbrauchsmodi müssen unter Kontrolle des Entwicklers sein und müssen von den Werkstätten verstanden werden.Future power systems will become even more complex in complexity, and the power generation / power / power modes must be under developer control and must be understood by the workshops.

Das vorgeschlagene Hilfsmittel bzw. Werkzeug stellt einen großen Schritt in Richtung der Verbesserung von Handling und Wartung von Stromversorgungssystemen dar.The proposed tool represents a major step towards improving the handling and maintenance of power systems.

Die vorgenannte Aufgabe ist auch gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Prüfsystem, bei dem das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens eine Batterie, einen Generator mit zugehörigem Regler und mehrere Subsysteme mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern aufweist, und das Prüfsystem eine Vielzahl von Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators, die vom Generator abgegebene Spannung, den vom Generator abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen, und ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, einem Speicher und einer Anzeigeeinheit umfasst, zur Durchführung der Verfahrensschritte 1) Abspeichern der von den Sensoren erfassten Daten im Speicher; 2) Anzeige der aktuellen Werte der Sensoren in der Anzeigeeinheit; 3) Ermitteln eines aufbereiteten Wertes (insbesondere Durchschnittswert, Maximum, Minimum, Häufigkeit) für die Daten zumindest einzelner Sensoren und Anzeige des aufbereiteten Wertes; und 4) Darstellen eines Schaltplans des Stromversorgungssystems, in dem die Werte gemäß der Schritte 2) und 3) eingefügt sind. Insofern kommt einem solchen Verfahren eigenständiger Schutz zu. Die weiteren, vorbeschriebenen Merkmale bzw. Merkmale der übrigen, abhängigen Ansprüche sind auch auf ein solches Verfahren übertragbar.The above object is also achieved by a method for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle with a test system in which the power supply system of the motor vehicle has at least one battery, a generator with associated controller and multiple subsystems with individually switchable consumers, and the test system a variety measuring sensors, including at least battery voltage measuring sensors, battery temperature, battery current, generator speed, generator output voltage, generator current, current and voltage in at least two subsystems, and a processor-based data processing system; a memory and a display unit, for carrying out the method steps 1) storing the data detected by the sensors in the memory; 2) display the current values of the sensors in the display unit; 3) determining a processed value (in particular average value, maximum, minimum, frequency) for the data of at least individual sensors and display of the processed value; and 4) Represent a circuit diagram of the power system in which the values according to steps 2) and 3) are inserted. In this respect, such a procedure is granted independent protection. The further, above-described features or features of the remaining, dependent claims are also transferable to such a method.

Ferner wird die vorgenannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zur Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens eine Batterie, einen Generator mit zugehörigem Regler und mehrere Subsysteme mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern aufweist, und wobei die Vorrichtung ein Prüfsystem aufweist, das a) eine Vielzahl von Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators, die vom Generator abgegebene Spannung, den vom Generator abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen, und b) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, einem Speicher, einer Anzeigeeinheit, einem Programm, einem Bus aufweist, und wobei zumindest ein Großteil der unter a) zusammengefassten Teile permanent im Kraftfahrzeug angeordnet ist, vorzugsweise auch zumindest ein Teil der unter b) zusammengefassten Teile permanent im Kraftfahrzeug angeordnet ist. Insofern kommt einer solchen Vorrichtung eigenständiger Schutz zu. Die weiteren vorbeschriebenen Merkmale bzw. Merkmale der übrigen, abhängigen Ansprüche sind auch auf eine solche Vorrichtung übertragbar.Furthermore, the above object is achieved by a device for carrying out such a method for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle, wherein the power supply system of the motor vehicle has at least one battery, a generator with associated controller and a plurality of subsystems with individually switchable consumers, and wherein the device a test system comprising a) a plurality of measurement sensors, including at least battery voltage measuring sensors, battery temperature, battery current, generator speed, generator output voltage, current output, current and voltage in at least two Subsystems, and b) a data processing system having a processor, a memory, a display unit, a program, a bus, and wherein at least a majority of under a) combined parts is permanently arranged in the motor vehicle, preferably also at least a part of the b) summarized parts is permanently arranged in the motor vehicle. In this respect, such a device is independent protection. The other features described above or features of the remaining, dependent claims are also transferable to such a device.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung. Hierzu wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, wobei die Figuren der Zeichnung lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen. Diese Ausführungsbeispiele sind nicht einschränkend zu verstehen. In der Zeichnung zeigen

  • 1 ein vereinfachtes Schaltbild der Vorrichtung,
  • 2 ein Beispiel für die Darstellung auf einem Monitor der Vorrichtung,
  • 3 ein Beispiel für einen zweiten konkreten Betriebszustand des in 2 dargestellten Stromversorgungssystems,
  • 4 ein Beispiel wie 3 für einen dritten Betriebszustand,
  • 5 ein Beispiel für eine Darstellung eines vierten Betriebszustandes mit anderen statistischen Werten als 2, und
  • 6 ein Beispiel für die Darstellung eines fünften Betriebszustandes mit wiederum anderen Werten.
Further features of the invention will become apparent from the remaining claims and the description which follows. For this purpose, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, wherein the figures of the drawing represent only embodiments of the invention. These embodiments are not intended to be limiting. In the drawing show
  • 1 a simplified circuit diagram of the device,
  • 2 an example of the representation on a monitor of the device,
  • 3 an example of a second concrete operating state of in 2 illustrated power supply system,
  • 4 an example like 3 for a third operating state,
  • 5 an example of a representation of a fourth operating state with different statistical values than 2 , and
  • 6 an example of the representation of a fifth operating state with in turn other values.

Die neu entwickelte Methode kombiniert die Darstellung historischer Daten zusammen mit Live-Daten des Fahrzeugs. Die historischen Daten, die entweder als Histogramme oder als einfache Textnachrichten zur Verfügung gestellt werden, helfen, den Hintergrund von z.B. einer Kundenbeschwerde zu verstehen.The newly developed method combines the presentation of historical data with live data from the vehicle. The historical data, provided either as histograms or as plain text messages, helps to reduce the background of e.g. to understand a customer complaint.

1 zeigt im oberen Teil einen vereinfachten Schaltplan eines Stromversorgungssystems eines hier nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs. Wie üblich ist eine Batterie 20 vorgesehen, die ein Herstellungsdatum, ein Einbaudatum, eine gewisse Leistung von beispielsweise 60 Ah bei einer Ausgangsspannung von beispielsweise 12 V und einen gewissen Spitzenstrom von beispielsweise 650 A aufweist. Der Negativpol der Batterie 20 ist über einen ersten Stromsensor 22 und ein Batterie-Managementsystem 24 nach dem Stand der Technik mit Null verbunden. Ein erster Spannungssensor 26 erfasst die aktuelle Batteriespannung. Ein erster Temperaturfühler 28 erfasst die Temperatur der Batterie 20. Der Pluspol ist über eine Hauptleitung 30 mit einem Generator 32 verbunden, auch Lichtmaschine genannt. In bekannter Weise ist ein Regler 34 zwischengeschaltet. Weiterhin ist ein zweiter Stromsensor 36 zwischengeschaltet. Ein zweiter Spannungssensor 38 erfasst die Spannung an dem Generator 32. Ein Drehzahlsensor 40 erfasst die Drehzahl des Generators 32, ein zweiter Temperaturfühler 42 liefert ein Signal über die Temperatur des Reglers 34. Weiterhin sind die grundsätzlichen Daten des Regler 34 bekannt und abgespeichert, beispielsweise die Abhängigkeit des erzeugten Stroms von der Drehzahl, das Einbaudatum, die Art des verwendeten Gleichrichters usw. 1 shows in the upper part of a simplified circuit diagram of a power supply system of a motor vehicle not shown here. As usual, a battery 20 provided that has a date of manufacture, a date of installation, a certain power of, for example, 60 Ah at an output voltage of, for example, 12 V and a certain peak current of, for example, 650 A. The negative pole of the battery 20 is via a first current sensor 22 and a battery management system 24 associated with zero in the prior art. A first voltage sensor 26 detects the current battery voltage. A first temperature sensor 28 detects the temperature of the battery 20 , The positive pole is over a main line 30 with a generator 32 connected, also called alternator. In known manner is a regulator 34 interposed. Furthermore, a second current sensor 36 interposed. A second voltage sensor 38 detects the voltage on the generator 32 , A speed sensor 40 detects the speed of the generator 32 , a second temperature sensor 42 provides a signal about the temperature of the controller 34 , Furthermore, the basic data of the controller 34 known and stored, for example, the dependence of the current generated by the speed, the installation date, the type of rectifier used, etc.

Weiterhin sind an die Hauptleitung 30 zwei unterschiedliche Subsysteme 44, 46 angeschlossen. Im ersten Subsystem 44 ist ein erster Verbraucher 48 beispielhaft dargestellt für die einzelnen Verbraucher dieses Subsystems 44. Dieser erste Verbraucher 48 wird über einen Schalter 50 eingeschaltet. Ein dritter Stromsensor 52 erfasst den im ersten Subsystemen 44 fließenden Strom. Vorzugsweise hat ein Subsystem mehrere Verbraucher, die einzeln eingeschaltet werden können. Vorzugsweise wird die Spannung an den einzelnen Verbrauchern durch an ihnen angeordnete, nicht dargestellte Spannungssensoren erfasst. Weitere Messdaten können von den Verbrauchern der Subsysteme erfasst werden.Continue to the main line 30 two different subsystems 44 . 46 connected. In the first subsystem 44 is a first consumer 48 exemplified for the individual consumers of this subsystem 44 , This first consumer 48 is via a switch 50 switched on. A third current sensor 52 captures the first subsystem 44 flowing electricity. Preferably, a subsystem has multiple consumers that can be turned on individually. The voltage at the individual consumers is preferably detected by voltage sensors (not shown) arranged on them. Additional measurement data can be acquired by the consumers of the subsystems.

Das zweite Subsystem 46 ist entsprechend dem ersten Subsystemen 44 aufgebaut. Es hat einen zweiten Verbraucher 54 und einen vierten Stromsensor 56. Es ist in der Hauptleitung 30 noch ein fünfter Stromsensor 57 vorgesehen, der den Gesamtstrom zu allen Verbrauchern und Subsystemen erfasst.The second subsystem 46 is according to the first subsystems 44 built up. It has a second consumer 54 and a fourth current sensor 56 , It is in the main 30 still a fifth current sensor 57 provided that captures the total power to all consumers and subsystems.

Die beschriebenen Sensoren sind Teil eines Prüfsystems. Zu diesem Prüfsystem gehört weiterhin die im unteren Teil der 1 dargestellte Anordnung 58, die im Wesentlichen wie ein Mikrocomputer aufgebaut ist. Jeder der Sensoren ist über eine Zuleitung, die hier nicht im Einzelnen dargestellt ist, mit der Anordnung 58 verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise über einen Vielfachsteckvorrichtung erfolgen, sie kann aber auch drahtlos sein.The described sensors are part of a test system. This test system also includes the in the lower part of 1 illustrated arrangement 58 which is basically built like a microcomputer. Each of the sensors is connected via a supply line, which is not shown here in detail, with the arrangement 58 connected. This connection can be made for example via a multiple plug-in device, but it can also be wireless.

Die Verbindung der einzelnen Sensoren mit der Anordnung 58 ist für die Anordnung 58 durch eine Vielzahl von Pfeilen vereinfacht dargestellt. Diese münden in eine Eingangseinheit 60, welche mit einem Prozessor 62 verbunden ist, die Verbindung erfolgt, wie auch die weiteren Verbindungen der Anordnung 58, über einen Bus 64. Der Prozessor 62 ist mit einem Speicher 66 verbunden. Weiterhin ist eine Anzeigeeinheit 68 mit einem Monitor 70 an den Bus 64 angeschlossen.The connection of the individual sensors with the arrangement 58 is for the arrangement 58 shown simplified by a variety of arrows. These lead to an input unit 60 which with a processor 62 is connected, the connection takes place, as well as the other connections of the arrangement 58 , over a bus 64 , The processor 62 is with a memory 66 connected. Furthermore, a display unit 68 with a monitor 70 to the bus 64 connected.

Ein typisches, auf dem Monitor 70 erscheinendes Bild ist in 2 dargestellt, während die danach folgenden Figuren nur Teile des Gesamtbildes der 2 zeigen.A typical one, on the monitor 70 appearing picture is in 2 shown, while the following figures only parts of the overall picture of the 2 demonstrate.

In 2 ist in der oberen Zeile das Histogramm des Ladezustands SoC der Batterie 20 dargestellt. Daneben ist ein Histogramm der Batterietemperatur abgebildet. Ganz rechts befindet sich ein Histogramm des Ruhestroms der Batterie 20. In der Zeile darunter sind ein Histogramm der Ladebilanz und daneben das Histogramm der Batteriespannung dargestellt. Darunter befindet sich ein vereinfachtes, abstrahiertes Schaltbild aus 1. 2 zeigt im oberen Teil hauptsächlich historische Daten, während im unteren Teil aktuelle Daten sind. Diese zeigen, dass der Strom des Generators 32 von 43 A aufgeteilt wird, um die Batterie 20 mit ca. 23 A aufzuladen und die elektrischen Systeme mit ca. 19 A zu versorgen. In 2 In the upper line is the histogram of the state of charge SoC of the battery 20 shown. In addition, a histogram of the battery temperature is shown. On the far right is a histogram of the quiescent current of the battery 20 , The line below shows a histogram of the charge balance and next to it the histogram of the battery voltage. Underneath is a simplified, abstracted circuit diagram 1 , 2 shows in the upper part mainly historical data, while in the lower part are current data. These show that the electricity of the generator 32 of 43 A is split to the battery 20 with about 23 A charge and the electrical systems with about 19 A to supply.

3 zeigt den Zustand nach Einschalten von Außenleuchten und Heizung. Dies führt zu einem Strombedarf von 120 Ampere. Da im Leerlauf (918 U / min) der Generator 32 in der Lage ist, nur 115 Ampere von den benötigten 120 Ampere zu liefern, wird der Batterie 20 Strom entnommen, um das Netz zu unterstützen, indem sie die restlichen 5 Ampere liefert. 3 shows the state after switching on outdoor lights and heating. This leads to a power requirement of 120 amperes. Because at idle (918 rpm) the generator 32 Being able to deliver only 115 amps of the required 120 amps becomes the battery 20 Power taken to support the network by supplying the remaining 5 amps.

4 zeigt nun folgenden Zustand: Durch die Erhöhung der Drehzahl auf 2345 ist der Generator 32 in der Lage, 150 A zu liefern. Bei dieser höheren Drehzahl kann der Generator ca. 144 A an das Fahrzeug liefern und die Batterie 20 mit den verbleibenden ca. 6 A aufladen. 4 now shows the following state: By increasing the speed to 2345 is the generator 32 able to deliver 150A. At this higher speed, the generator can deliver about 144A to the vehicle and the battery 20 charge with the remaining approx. 6A.

Durch die Beobachtung des dynamischen Verhaltens des Stromversorgungssystems ist es möglich zu verstehen, ob das Stromversorgungssystem intakt ist oder nicht. Es können beispielsweise die folgenden Fehler leicht entdeckt werden:

  • • Leistungsverlust des Generators 32, z.B. wegen einer defekten Diode in der Gleichrichteranordnung,
  • • ein niedriger Ladestrom zeigt auf, dass die Batterie 20 sich verschlechtert hat oder gar nicht mehr wieder aufgeladen werden kann.
By observing the dynamic behavior of the power system, it is possible to understand whether the power system is intact or not. For example, the following errors can be easily detected:
  • • Power loss of the generator 32 , eg because of a defective diode in the rectifier arrangement,
  • • A low charging current indicates that the battery 20 has deteriorated or can not be recharged.

Auch andere Anomalien können beobachtet werden. Der zuletzt gemessene Ruhestrom der Batterie 20, auch Key-Off-Load (KOL) genannt, wird erfasst und ist in den 2, 5 und 6 angegeben. Typischerweise liegt der Ruhestrom im Bereich von 3 bis ca. 20 mA, abhängig von den einzelnen Ausstattungsmerkmalen des Fahrzeugs.Other anomalies can also be observed. The last measured quiescent current of the battery 20 , also called Key-Off-Load (KOL), is recorded and is in the 2 . 5 and 6 specified. Typically, the quiescent current is in the range of 3 to about 20 mA, depending on the individual features of the vehicle.

Das obere rechte Diagramm und der Text unterhalb des Diagramms in 5 zeigen einen zu hohen Ruhestrom von 239 mA an. Dies beeinflusst die Fähigkeit, das Auto zu starten. Der zu hohe Ruhestrom belastet die Batterie 20 stärker als bei der Entwicklung angenommen wurde. Dies führt zu einem häufigeren Aufladen der Batterie 20 als prognostiziert. Ein häufigeres Aufladen führt dazu, dass die Batterie 20 früher als geplant ausgetauscht werden muss, da höhere Zyklusraten (gemessen in Cn) zu einer früheren Verschlechterung des Gesundheitszustandes der Batterie 20 führen.The upper right graph and the text below the graph in 5 indicate an excessively high quiescent current of 239 mA. This affects the ability to start the car. The excessively high quiescent current loads the battery 20 stronger than assumed during development. This leads to a more frequent charging of the battery 20 as predicted. A more frequent charge will cause the battery 20 must be replaced earlier than planned, since higher cycle rates (measured in Cn) to an earlier deterioration of the health of the battery 20 to lead.

6 zeigt eine Key-Off-Lastverteilung, die innerhalb der Spezifikation liegt, hauptsächlich unter 10 mA, ein paar Mal unter 20 mA. 6 shows a key-off load distribution that is within specification, mainly below 10 mA, a few times below 20 mA.

Zur besseren Visualisierung können zusätzliche Sensoren (z. B. drahtlose Stromsensoren) verwendet werden, um zusätzliche Daten auf dem Monitor 70 der Anzeigeeinheit 68 bereitzustellen. Drahtlose Strommesszangen können an Stromkreise angelegt werden, um das korrekte Stromverhalten zu überprüfen, insbesondre um die Ursache eines zu hohen Ruhestroms zu finden.For better visualization, additional sensors (eg wireless current sensors) can be used to provide additional data on the monitor 70 the display unit 68 provide. Wireless clamps can be connected to circuits to check the correct current behavior, especially to find the cause of too high a quiescent current.

Bei dem Verfahren zur Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Prüfsystem, wobei das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens aufweist eine Batterie 20, einen Generator 32 mit zugehörigem Regler 34 und mehrere Subsysteme 44, 46 mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern, wobei das Prüfsystem aufweist: a) eine Vielzahl von Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators 32, die vom Generator 32 abgegebene Spannung, den vom Generator 32 abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen 44, 46, b) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, einem Speicher, einer Anzeigeeinheit, einem Programm, einem Bus, werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:

  1. 1) Abspeichern der von den Sensoren erfassten Daten,
  2. 2) Anzeige der aktuellen Werte der Sensoren in der Anzeigeeinheit,
  3. 3) Ermitteln der Messwerte und abgeleiteter Werte wie z.B. Durchschnittswerte, Maxima, Minima, Auftrittshäufigkeiten, etc. für die Daten zumindest einzelner Sensoren und Anzeige dieser Werte; und
  4. 4) Darstellen eines Schaltplans des Stromversorgungssystems, in dem die Werte gemäß der Schritte 2) und 3) eingefügt sind und in dem die Kennwerte der Komponenten angezeigt werden.
In the method for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle with a test system, wherein the power supply system of the motor vehicle at least comprises a battery 20 , a generator 32 with associated controller 34 and several subsystems 44 . 46 with individually switchable consumers, the test system comprising: a) a plurality of measuring sensors, including at least measuring sensors for the battery voltage, the battery temperature, the battery current, the rotational speed of the generator 32 that from the generator 32 discharged voltage from the generator 32 output current, current and voltage in at least two subsystems 44 . 46 , b) a data processing system comprising a processor, a memory, a display unit, a program, a bus, the following method steps are carried out:
  1. 1) storing the data acquired by the sensors,
  2. 2) display the current values of the sensors in the display unit,
  3. 3) determining the measured values and derived values such as average values, maxima, minima, frequency of occurrence, etc. for the data of at least individual sensors and display of these values; and
  4. 4) Represent a circuit diagram of the power system in which the values according to steps 2) and 3) are inserted and in which the characteristics of the components are displayed.

Begriffe wie im Wesentlichen, vorzugsweise und dergleichen, sowie möglicherweise als ungenau zu verstehende Angaben sind so zu verstehen, dass eine Abweichung um plus minus 5 %, vorzugsweise plus minus 2 % und insbesondere plus minus ein Prozent vom Normalwert möglich ist. Die Anmelderin behält sich vor, beliebige Merkmale und auch Untermerkmale aus den Ansprüchen und/oder beliebige Merkmale und auch Teilmerkmale aus einem Satz der Beschreibung in beliebiger Art mit anderen Merkmalen, Untermerkmalen oder Teilmerkmalen zu kombinieren, dies auch außerhalb der Merkmale unabhängiger Ansprüche.Terms, such as substantially, preferably, and the like, as well as possibly inaccurate indications, are to be understood to mean a deviation of plus minus 5%, preferably plus minus 2%, and most preferably plus minus one percent of normal. The applicant reserves the right to any features and sub-features of the claims and / or to combine any features and also partial features from a set of the description in any manner with other features, sub-features or partial features, even outside the features of independent claims.

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, equivalent parts are always provided with the same reference numerals with respect to their function, so that these are usually described only once.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2020
Batteriebattery
2222
erster Stromsensorfirst current sensor
2424
Batterie-ManagementsystemBattery Management System
2626
erster Spannungssensorfirst voltage sensor
2828
1. Temperaturfühler1. temperature sensor
3030
Hauptleitungmain
3232
Generatorgenerator
3434
Reglerregulator
3636
Zweiter StromsensorSecond current sensor
3838
zweiter Spannungssensorsecond voltage sensor
4040
DrehzahlsensorSpeed sensor
4242
2. Temperaturfühler2. Temperature sensor
4444
1. Subsystem1st subsystem
4646
2. Subsystem2nd subsystem
4848
1. Verbraucher1. Consumers
5050
Schalterswitch
5252
dritter Stromsensorthird current sensor
5454
2. Verbraucher2. Consumers
5656
4. Stromsensor4. Current sensor
5757
5. Stromsensor5. Current sensor
5858
Anordnungarrangement
6060
Eingangseinheitinput unit
6262
Prozessorprocessor
6464
Busbus
6666
SpeicherStorage
6868
Anzeigeeinheitdisplay unit
7070
Monitormonitor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 54040433 A [0009]JP 54040433 A [0009]
  • WO 2006/048125 [0012, 0013]WO 2006/048125 [0012, 0013]
  • DE 102014214840 A1 [0014]DE 102014214840 A1 [0014]
  • DE 102015204242 A1 [0015]DE 102015204242 A1 [0015]

Claims (11)

Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Prüfsystem, bei dem das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens eine Batterie (20), einen Generator (32) mit zugehörigem Regler (34) und mehrere Subsysteme (44, 46) mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern aufweist, und das Prüfsystem eine Vielzahl von Messsensoren umfasst, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators (32), die vom Generator (32) abgegebene Spannung, den vom Generator (32) abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen (44, 46), und das Prüfsystem ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor (62), einem Speicher (66) und einer Anzeigeeinheit (68) umfasst, zur Durchführung der Verfahrensschritte: 1) Abspeichern der von der Vielzahl von Messsensoren erfassten Daten im Speicher (66); 2) Anzeige der aktuellen Werte der Vielzahl von Messsensoren in der Anzeigeeinheit (68); 3) Ermitteln eines aufbereiteten Wertes (insbesondere Durchschnittswert, Maximum, Minimum, Häufigkeit) für die Daten zumindest einzelner Sensoren und Anzeige des aufbereiteten Wertes; und 4) Darstellen eines Schaltplans des Stromversorgungssystems, in dem die Werte gemäß der Schritte 2) und 3) eingefügt sind.Method for continuously monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle with a test system, wherein the power supply system of the motor vehicle at least one battery (20), a generator (32) with associated controller (34) and a plurality of subsystems (44, 46) with individually switchable consumers The test system comprises a plurality of measuring sensors, including at least measuring sensors for the battery voltage, the battery temperature, the battery current, the rotational speed of the generator (32), the voltage delivered by the generator (32), the current output by the generator (32), the current and the voltage in at least two subsystems (44, 46), and the test system comprises a data processing system having a processor (62), a memory (66) and a display unit (68) for carrying out the method steps: 1) storing the data acquired by the plurality of measurement sensors in the memory (66); 2) displaying the current values of the plurality of measurement sensors in the display unit (68); 3) determining a processed value (in particular average value, maximum, minimum, frequency) for the data of at least individual sensors and display of the processed value; and 4) Represent a circuit diagram of the power system in which the values according to steps 2) and 3) are inserted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung des gemäß Schritt 2) erhaltenen, aktuellen Wertes vom gemäß Schritt 3) ermittelten aufbereiteten Wert ständig überprüft und ein Warnsignal angezeigt wird, wenn die Abweichung größer als ein vorgegebener kritischer Wert, insbesondere als 10% und vorzugsweise 5 % ist.Method according to Claim 1 , characterized in that the deviation of the current value obtained according to step 2) from the prepared value determined according to step 3) is constantly checked and a warning signal is displayed if the deviation is greater than a predetermined critical value, in particular 10% and preferably 5% is. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Merkmale der Bauteile des Stromversorgungssystems im Speicher (66) abgespeichert werden, beispielsweise Einbaudatum oder Alter der Batterie (20) und/oder des Generators (32) und/oder einzelner Verbraucher.Method according to one of the preceding claims, characterized in that features of the components of the power supply system in the memory (66) are stored, for example, installation date or age of the battery (20) and / or the generator (32) and / or individual consumers. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruhestrom der Batterie (20) bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeug (Zündschlüssel in Aus-Stellung) ständig erfasst und mit historischen Daten verglichen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the quiescent current of the battery (20) is constantly detected when the motor vehicle is switched off (ignition key in the off position) and compared with historical data. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Prüfung einzelne Subsysteme (44, 46) ein- und ausgeschaltet werden und die erhaltenen Werte im Monitor der Anzeigeeinheit (68) angezeigt werden, insbesondere, dass die Abweichung des gemäß Schritt 2) erhaltenen, aktuellen Wertes vom gemäß Schritt 3) ermittelten Durchschnittswert für jedes Subsystem (44, 46) einzeln überprüft und bei Abweichungen größer als ein vorgegebener kritischer Wert, insbesondere als 10% und vorzugsweise 5 %, das Datenverarbeitungssystem überprüft, welcher Ausfall welches einzelnen Bauteils der beobachteten Abweichung zugeordnet werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that individual subsystems (44, 46) are switched on and off during the test and the values obtained are displayed in the monitor of the display unit (68), in particular that the deviation of the step 2) for each subsystem (44, 46) and for deviations greater than a predetermined critical value, in particular as 10% and preferably 5%, the data processing system checks which failure of which individual component of the observed deviation can be assigned. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Warnsignale ausgegeben werden, wenn kritische Betriebszustände erreicht sind, beispielsweise eine zu hohe Temperatur des Generators (32), ein unruhiger Lauf des Generators (32), ein unregelmäßiges Verhalten des Reglers (34), eine zu hohe oder zu tiefe Temperatur der Batterie (20).Method according to one of the preceding claims, characterized in that warning signals are output when critical operating conditions are reached, for example, an excessively high temperature of the generator (32), an uneven running of the generator (32), an irregular behavior of the controller (34), too high or too low a temperature of the battery (20). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem als externer, an das Kraftfahrzeug anschließbarer PC ausgeführt ist.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the data processing system is designed as an external, connectable to the motor vehicle PC. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem als internes System in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the data processing system is formed as an internal system in the motor vehicle. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur kontinuierlichen Überwachung und Überprüfung eines Stromversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Stromversorgungssystem des Kraftfahrzeugs mindestens eine Batterie (20), einen Generator (32) mit zugehörigem Regler (34) und mehrere Subsysteme (44,46) mit einzeln zuschaltbaren Verbrauchern aufweist, und wobei die Vorrichtung ein Prüfsystem aufweist, das a) eine Vielzahl von Messsensoren, darunter zumindest Messsensoren für die Batteriespannung, die Batterietemperatur, den Batteriestrom, die Drehzahl des Generators (32), die vom Generator (32) abgegebene Spannung, den vom Generator (32) abgegebenen Strom, den Strom und die Spannung in mindestens zwei Subsystemen (44, 46) aufweist, und b) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor (62), einem Speicher (66), einer Anzeigeeinheit (68), einem Programm, einem Bus (64) aufweist, und wobei zumindest ein Großteil der unter a) zusammengefassten Teile permanent im Kraftfahrzeug angeordnet ist, vorzugsweise auch zumindest ein Teil der unter b) zusammengefassten Teile permanent im Kraftfahrzeug angeordnet ist.Apparatus for carrying out the method for continuous monitoring and checking of a power supply system of a motor vehicle according to one of Claims 1 to 8th in that the power supply system of the motor vehicle has at least one battery (20), a generator (32) with associated controller (34) and a plurality of subsystems (44, 46) with individually switchable consumers, and the device has a test system which has a) a A large number of measuring sensors, including at least battery voltage measuring sensors, the battery temperature, the battery current, the rotational speed of the generator (32), the voltage delivered by the generator (32), the current output by the generator (32), the current and the voltage in at least two subsystems (44, 46), and b) a data processing system having a processor (62), a memory (66), a display unit (68), a program, a bus (64), and wherein at least a majority of the a) combined parts is permanently arranged in the motor vehicle, preferably also at least a part of the parts combined under b) is permanently arranged in the motor vehicle. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Monitor der Anzeigeeinheit (68) das bordeigene Display des Kraftfahrzeugs verwendet wird.Device after Claim 9 , characterized in that the on-board display of the motor vehicle is used as a monitor of the display unit (68). Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem im Kraftfahrzeug vorhanden und angeordnet ist. Device after Claim 8 or 9 , characterized in that the data processing system is provided and arranged in the motor vehicle.
DE102019205663.6A 2018-05-08 2019-04-18 Method and device for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle Granted DE102019205663A1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218536A (en) * 2021-05-14 2021-08-06 湘潭大学 Method for selecting temperature measuring point of battery pack of electric vehicle
US11223225B2 (en) 2019-09-09 2022-01-11 Deere & Company Intelligent starting and charging system and method
DE102022117554A1 (en) 2022-07-14 2024-01-25 Audi Aktiengesellschaft Method and device for logging the life of an energy storage device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11223225B2 (en) 2019-09-09 2022-01-11 Deere & Company Intelligent starting and charging system and method
CN113218536A (en) * 2021-05-14 2021-08-06 湘潭大学 Method for selecting temperature measuring point of battery pack of electric vehicle
CN113218536B (en) * 2021-05-14 2024-04-02 湘潭大学 Method for selecting temperature measuring points of battery pack of electric automobile
DE102022117554A1 (en) 2022-07-14 2024-01-25 Audi Aktiengesellschaft Method and device for logging the life of an energy storage device

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