DE19845565C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Bordnetzzustands - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Bordnetzzustands

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Bordnetzzustands eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei anhand der Bordnetzspannung (U¶BN¶) der Bordnetzzustand überwacht wird. Die von Kurzzeitverbrauchern verursachten Spannungseinbrüche bleiben zumindest bei der kurzfristigen Beurteilung des Bordnetzzustands außer Acht. Zu diesem Zweck wird bei einem eingeschalteten Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) an eine Spannungsüberwachungseinrichtung (1) mitgeteilt, wenn ein Kurzzeitverbraucher eingeschaltet ist, so daß die Spannungsüberwachungseinrichtung (1) den durch diesen Kurzzeitverbraucher hervorgerufenen Spannungseinbruch ausblenden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Bordnetzzustands eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Überprüfung des Bordnetzzustandes eines Kraftfahrzeugs kann durch eine Interpretation der Bordnetzspannung erfolgen. Ist an das Bordnetz nur eine geringe elektrische Verbraucherlast angeschlossen, so kann der Generator den erforderlichen Strom und einen Ladestrom für die Fahrzeugbatterie in das Bordnetz einspeisen. Die Bordnetzspannung liegt dann im Normalfall deutlich über einem kritischen Spannungswert. Sinkt die Bordnetzspannung unter einen kritischen Spannungswert ab, so kann daraus auf eine kritische Bordnetzsituation geschlossen werden. Trotz gutem Ladezustand der Fahrzeugbatterie kann beim Einschalten eines Kurzzeitverbrauchers mit hohem Strombedarf die Bordnetzspannung unter einen kritischen Spannungswert absinken, was aber im Normalfall keinen kritischen Bordnetzzustand darstellt.
Um kurzzeitige Stromverbraucher aus der Beurteilung des Bordnetzzustands bzw. aus der Beurteilung des Ladezustands der Fahrzeugbatterie herauszuhalten, kann die Bordnetzspannung mittels eines Tiefpasses mit niedriger Grenzfrequenz gefiltert werden. Dies hat jedoch den Nachteil, daß das Gesamtsystem dann nur noch langsam auf kritische Spannungseinbrüche reagieren kann, die nicht von solchen kurzzeitig eingeschalteten Stromverbrauchern herrühren.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Bordnetzes ist aus der DE 44 22 329 A1 bekannt. Dort wird der Bordnetzzustand unter Berücksichtigung der Historie der Fahrzeugbatterie beurteilt, wobei insbesondere der Lade- und Entladestrom der Fahrzeugbatterie berücksichtigt werden. Lade- und Entladestrom bewirken am Innenwiderstand der Fahrzeugbatterie einen entsprechenden Spannungsabfall, so daß die Batteriespannung bzw. die Bordnetzspannung ein Maß für den Lade- und Entladestrom angibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Bordnetzzustands unter Auswertung der Bordnetzspannung anzugeben, mit dem eine möglichst korrekte und aktuelle Beurteilung des Bordnetzzustandes möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erhält man mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bei der Beurteilung des Bordnetzzustands wird zwischen eingeschalteten Kurzzeitverbrauchern, die aufgrund ihrer kurzen Einschaltdauer für den Bordnetzzustand nicht relevant sind, und zwischen Langzeitverbrauchern unterschieden, wobei der Spannungseinbruch aufgrund von Kurzzeitverbrauchern für die Beurteilung des Bordnetzzustands außer Acht bleibt. Ob bei Auftreten eines Spannungseinbruchs dieser von einem Kurzzeitverbraucher mit hohem Stromverbrauch herrührt, kann beispielsweise dadurch festgestellt werden, daß beim Einschalten eines solchen Kurzzeitverbrauchers ein entsprechendes Kennsignal, das den jeweiligen Kurzzeitverbraucher kennzeichnet, bereitgestellt wird. Liegt ein solches Kennsignal vor, kann der von dem zugehörigen Kurzzeitverbraucher hervorgerufene Spannungseinbruch ausgeblendet oder rechnerisch kompensiert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß ein Spannungseinbruch, der von einem Kurzzeitverbraucher herrührt, für die Beurteilung des Bordnetzzustands ausgeblendet oder in einer gewünschten Weise bewertet werden kann. Tritt andererseits ein entsprechender Spannungseinbruch auf, ohne daß ein Kurzzeitverbraucher mit hoher Last am Bordnetz eingeschaltet ist, so kann ohne Zeitverlust geprüft werden, ob dieser Spannungseinbruch einen kritischen Bordnetzzustand darstellt. Es können dann Sofortmaßnahmen ergriffen werden, um eine Verbesserung der Bordnetzsituation zu erreichen, oder um wenigstens die notwendigsten Funktionseinrichtungen mit ausreichender Energie versorgen zu können.
Als Kurzzeitverbraucher werden normalerweise Verbraucher mit Einschaltzeiten von weniger als 15 Sekunden in Betracht kommen. Dabei kann es sich beispielsweise um den elektrischen Antrieb der Fensterheber, der Sitzverstellung, um die Zentralverriegelung, die Wischwasserpumpe, den Schiebedachantrieb oder den Antennenmotor handeln.
Jeder dieser Kurzzeitverbraucher kann auf dem CAN-Bus (Datenbus des Steuerungsnetzwerks) mit dem genannten Kennsignal gekennzeichnet sein, wodurch eine eindeutige Zuordnung der Spannungseinbrüche zu den jeweils eingeschalteten elektrischen Verbrauchern möglich ist. Die gemessene Bordnetzspannung kann dann mit einer dem Kennsignal und somit dem entsprechenden Verbraucher zugeordneten Spannungswert korrigiert werden, wobei jedoch für die Langzeitbetrachtung des Bordnetzzustands auch die von Kurzzeitverbrauchern hervorgerufenen Batteriebelastungen durchaus berücksichtigt werden können.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erhält man mit den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen. Eine Spannungsüberwachungseinrichtung erhält vom Bordnetzsteuergerät für jeden eingeschalteten Kurzzeitverbraucher ein entsprechendes Kennsignal, so daß der durch den Kurzzeitverbraucher hervorgerufene Spannungseinbruch in der Spannungsüberwachungseinrichtung kompensiert, unterdrückt oder in anderer Weise bewertet werden kann. Die dabei vorzunehmende Spannungskorrektur kann durch einen Spannungskorrekturwert erfolgen, der in einem Korrekturspeicher für jeden Kurzzeitverbraucher abgelegt ist. Auf dieser Weise kann eine individuelle Spannungskorrektur vorgenommen werden, so daß die kurzfristige Beurteilung des Bordnetzzustands nicht durch Spannungseinbrüche aufgrund von Kurzzeitverbrauchern verfälscht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbilds, welches ein mögliches Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.
Das Bordnetz BN wird bezüglich der Bordnetzspannung UBN von einer an das Bordnetz BN angeschlossenen Spannungsüberwachungseinrichtung 1 überwacht, die mit einem Bordnetzsteuergerät BSG und einem Korrekturspeicher M verbunden ist. Das Bordnetzsteuergerät BSG kann über einen Eingang E die Information erhalten, daß ein bestimmter Kurzzeitverbraucher KV1 bis KVn eingeschaltet werden soll. Wird beispielsweise der Kurzzeitverbraucher KV1 eingeschaltet, so überträgt das Bordnetzsteuergerät BSG über den CAN-Bus ein Kennsignal an die Spannungsüberwachungseinrichtung 1, die daraufhin auf den Korrekturspeicher M den zum Kurzzeitverbraucher KV1 gehörenden Spannungskorrekturwert ausliest und den am Bordnetz BN festgestellten Spannungseinbruch bei der Bewertung der Bordnetzspannung UBN entsprechend korrigiert.
Der Korrekturspeicher M, die Spannungsüberwachungseinrichtung 1 und das Bordnetzsteuergerät BSG können insgesamt in einem Steuergerät 2 integriert oder Teil des Bordnetzsteuergeräts des Kraftfahrzeugs sein.
Bezugszeichenliste
1
Spannungsüberwachungseinrichtung
2
Steuergerät
BNBordnetz
BSGBordnetzsteuergerät
MKorrekturspeicher
KV1 bis KvnKurzzeitverbraucher
UBN
Bordnetzspannung

Claims (7)

1. Verfahren zur Ermittlung des Bordnetzzustands eines Kraftfahrzeugs anhand der Bordnetzspannung (UBN), die von einem Generator und einer Fahrzeugbatterie erzeugt wird, wobei der Spannungsverlauf der Bordnetzspannung (UBN) über einen längeren Zeitraum und bezüglich kurzzeitiger Spannungsänderungen ausgewertet wird, so daß bei Auftreten eines kritischen Bordnetzzustands Maßnahmen zur Verbesserung des Bordnetzzustands eingeleitet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beurteilung des Bordnetzzustands zwischen eingeschalteten Kurzzeitverbrauchern (KV1 bis KVn), die aufgrund ihrer kurzen Einschaltdauer für den Bordnetzzustand nicht relevant sind, und Langzeitverbrauchern unterschieden wird, und daß der Spannungseinbruch aufgrund von Kurzzeitverbrauchern (KV1 bis KVn) für die Beurteilung des Bordnetzzustands außer Acht bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) normalerweise Einschaltzeiten im Sekundenbereich hat.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Verbraucher, wie Fensterheber, Zentralverriegelung, Sitzverstellung, Wischwasserpumpe, Schiebedachantrieb und Antennenmotor als Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) eingestuft sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten eines Kurzzeitverbrauchers (KV1 bis KVn) ein Kennsignal erzeugt wird, das den jeweils eingeschalteten Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) kennzeichnet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennungssignal eine Nichtbewertung des durch Einschalten eines Kurzzeitverbrauchers (KV1 bis KVn) hervorgerufenen Spannungseinbruchs bei der Beurteilung des Bordnetzzustands veranlaßt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Spannungsüberwachungseinrichtung (1) hat, an der die Bordnetzspannung (UBN) anliegt, und die anhand von zeitlich gewichteten Spannungsgrenzwerten und/oder anhand von weiteren den Spannungsverlauf betreffenden Kriterien ein den Bordnetzzustand kennzeichnendes Zustandssignal an ein Bordnetzsteuergerät (BSG) abgibt, das im Falle eines als kritisch eingestuften Bordnetzzustands eine Stromverbrauchsreduzierung und/oder eine Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Bordnetzsteuergerät (BSG) einen eingeschalteten Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) als solchen erkennt und an die Spannungsüberwachungseinrichtung (1) ein den jeweils eingeschalteten Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) kennzeichnendes Kennsignal überträgt, und daß der durch den Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) festgestellte Spannungseinbruch in der Spannungsüberwachungseinrichtung (1) kompensiert oder unterdrückt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungskorrekturwert für jeden Kurzzeitverbraucher (KV1 bis KVn) zur Kompensation der durch ihn im eingeschalteten Zustand auftretenden Spannungseinbruch in einem Korrekturspeicher (M) von der Spannungsüberwachungseinrichtung (1) abrufbar ist.
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DE102004023084B3 (de) * 2004-05-11 2005-06-16 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Spannungsüberwachung bei einer Fahrzeug-Steuergeräteanordnung
DE102014018643B3 (de) * 2014-12-13 2016-03-24 Audi Ag Kraftfahrzeug mit kalibrierbaren Spannungsmesseinrichtungen

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