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Title:
METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING AN ELECTRICAL SYSTEM STATE OF AT LEAST ONE MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/037506
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining an electrical system state (30) of at least one motor vehicle (50), wherein vehicle-side electrical state data (20) of the at least one motor vehicle (50) are detected by means of a power distributor unit (3) in the at least one motor vehicle (50), wherein the detected electrical state data (20) are transmitted to a central server (2) by means of a communications interface (4), wherein the transmitted electrical state data (20) are compared to at least one reference value (10) on the server side, and wherein the electrical system state (30) is determined and provided from a comparison result of the at least one motor vehicle (50). The invention further relates to a system (1) for determining an electrical system state (30) of at least one motor vehicle (50), a motor vehicle (50) and a central server (2).

Inventors:
FRIEDERICH MARCO (DE)
DÖRING MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/072025
Publication Date:
March 04, 2021
Filing Date:
August 05, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
International Classes:
H02J1/08; B60L1/00; G07C5/00; H02J13/00
Foreign References:
US20180276906A12018-09-27
US20170039785A12017-02-09
US20170240049A12017-08-24
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Bestimmen eines Bordnetzzustands (30) von mindestens einem Kraftfahrzeug (50), wobei fahrzeugseitig elektrische Zustandsdaten (20) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) mittels einer Stromverteilereinheit (3) in dem mindestens einen Kraftfahrzeug (50) erfasst werden, wobei die erfassten elektrischen Zustandsdaten (20) mittels einer Kommunikationsschnittstelle (4) an einen zentralen Server (2) übermittelt werden, wobei serverseitig die übermittelten elektrischen Zustandsdaten (20) mit mindestens einem Referenzwert (10) verglichen werden, und wobei der Bordnetzzustand (30) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) ausgehend von einem Vergleichsergebnis bestimmt und bereitgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Referenzwert (10) mindestens einen Arbeitspunkt (21) für mindestens einen Leitungszweig (51) eines Bordnetzes (52) und/oder mindestens einer Komponente des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) festlegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Referenzwert (10) unter Berücksichtigung von übermittelten elektrischen Zustandsdaten (20) von Kraftfahrzeugen (50) einer Fahrzeugflotte (60) bestimmt und festgelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die übermittelten elektrischen Zustandsdaten (20) der Kraftfahrzeuge (50) der Fahrzeugflotte (60) statistisch ausgewertet werden, wobei der mindestens eine Referenzwert (10) auf Grundlage eines Auswerteergebnisses bestimmt und festgelegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Bordnetzzustand (30) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) an das mindestens eine Kraftfahrzeug (50) und/oder einen Hersteller des Kraftfahrzeugs (50) und/oder einen Servicedienstleister übermittelt wird. 6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem bestimmten Bordnetzzustand (30) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) mindestens eine Wartungsempfehlung (31) erzeugt und bereitgestellt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich erfasste Komponentenzustandsdaten mindestens einer über die Stromverteilereinheit (3) versorgten Komponente des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) an den zentralen Server (2) übermittelt werden, wobei die übermittelten Komponentenzustandsdaten beim Bestimmen und Festlegen des mindestens einen Referenzwertes (10) und/oder beim Vergleichen berücksichtigt werden.

8. System (1) zum Bestimmen eines Bordnetzzustands (30) von mindestens einem Kraftfahrzeug (50), umfassend:

- mindestens ein Kraftfahrzeug (50) mit einer Stromverteilereinheit (3) und einer Kommunikationsschnittstelle (4), und

- einen zentralen Server (2), wobei die Stromverteilereinheit (3) derart ausgebildet ist, elektrische Zustandsdaten (20) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) zu erfassen und die erfassten elektrischen Zustandsdaten (20) mittels der Kommunikationsschnittstelle (4) an den zentralen Server (2) zu übermitteln, und wobei der zentrale Server (2) derart ausgebildet ist, die übermittelten elektrischen Zustandsdaten (20) mit mindestens einem Referenzwert (10) zu vergleichen und ausgehend von einem Vergleichsergebnis den Bordnetzzustand (30) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) zu bestimmen und bereitzustellen.

9. Kraftfahrzeug (50) für ein System (1) zum Bestimmen eines Bordnetzzustands (30) von mindestens einem Kraftfahrzeug (50), umfassend eine Stromverteilereinheit (3) und eine Kommunikationsschnittstelle (4), wobei die Stromverteilereinheit (3) derart ausgebildet ist, elektrische Zustandsdaten (20) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) zu erfassen und die erfassten elektrischen Zustandsdaten (20) mittels der Kommunikationsschnittstelle (4) an den zentralen Server (2) zu übermitteln.

10. Zentraler Server (2) für ein System (1) zum Bestimmen eines Bordnetzzustands (20) von mindestens einem Kraftfahrzeug (50), wobei der zentrale Server (2) derart ausgebildet ist, von dem mindestens einen Kraftfahrzeug (50) übermittelte elektrische Zustandsdaten (20) mit mindestens einem Referenzwert (10) zu vergleichen und ausgehend von einem Vergleichsergebnis den Bordnetzzustand (30) des mindestens einen Kraftfahrzeugs (50) zu bestimmen und bereitzustellen.

Description:
Beschreibung

Verfahren und System zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem

Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und einen zentralen Server für ein solches System.

Moderne Kraftfahrzeuge weisen verbraucherseitig eine Vielzahl an elektrischen Komponenten auf, die über verschiedene Leitungszweige eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs mit einer Energiequelle, insbesondere einer Batterie, des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden sind. Um einen Bordnetzzustand zu bestimmen, sind aufwändige Diagnoseverfahren notwendig. Insbesondere werden hierzu separate Diagnosefunktionen in Steuergeräte der einzelnen elektrischen Komponenten integriert und in einer Werkstatt ausgelesen.

Aus der WO 2017/205457 A1 ist ein Fahrzeugbewertungsanalysator bekannt. Dieser kommuniziert mit einem Fahrzeug über den Fahrzeugnetzwerkcomputer und den Fahrzeugkommunikationsbus. Der Fahrzeugbewertungsanalysator erhält die Fahrzeug-VIN vom Fahrzeug und überträgt die VI N an einen Fahrzeugbewertungsanalyseserver. Der Fahrzeugbewertungsanalyseserver bestimmt dann an dem Fahrzeug durchzuführende Bewertungsablesungen, um eine Gesamtbewertung des Fahrzeugs im Vergleich zu anderen Fahrzeugen ähnlicher Marke, ähnlichen Modells usw. zu erzeugen. Diese Bewertungsergebnisse werden an den Fahrzeugbewertungsanalysator gesendet, der die zugehörigen Daten erhält und die Daten zur Erstellung der Gesamtbewertung des Fahrzeugs an den Server zurücksendet. Die Bewertungsablesungen können den Fahrzeugnetzwerkcomputer über Standardbewertungsablesungen und erhöhte Bewertungsablesungen abfragen und können auch den Fahrzeugkommunikationsbus direkt abfragen, wodurch alle gewünschten elektronischen Informationen erhalten werden, die vom Fahrzeug verfügbar sind.

Das Bestimmen eines Bordnetzzustandes ist bisher nur unbefriedigend gelöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein System zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug zu verbessern. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und einen zentralen Server mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Insbesondere wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, wobei fahrzeugseitig elektrische Zustandsdaten des mindestens einen Kraftfahrzeugs mittels einer Stromverteilereinheit in dem mindestens einen Kraftfahrzeug erfasst werden, wobei die erfassten elektrischen Zustandsdaten mittels einer Kommunikationsschnittstelle an einen zentralen Server übermittelt werden, wobei serverseitig die übermittelten elektrischen Zustandsdaten mit mindestens einem Referenzwert verglichen werden, und wobei der Bordnetzzustand des mindestens einen Kraftfahrzeugs ausgehend von einem Vergleichsergebnis bestimmt und bereitgestellt wird.

Ferner wird insbesondere ein System zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend mindestens ein Kraftfahrzeug mit einer Stromverteilereinheit und einer Kommunikationsschnittstelle, und einen zentralen Server, wobei die Stromverteilereinheit derart ausgebildet ist, elektrische Zustandsdaten des mindestens einen Kraftfahrzeugs zu erfassen und die erfassten elektrischen Zustandsdaten mittels der Kommunikationsschnittstelle an den zentralen Server zu übermitteln, und wobei der zentrale Server derart ausgebildet ist, die übermittelten elektrischen Zustandsdaten mit mindestens einem Referenzwert zu vergleichen und ausgehend von einem Vergleichsergebnis den Bordnetzzustand des mindestens einen Kraftfahrzeugs zu bestimmen und bereitzustellen.

Weiter wird insbesondere ein Kraftfahrzeug für ein System zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend eine Stromverteilereinheit und eine Kommunikationsschnittstelle, wobei die Stromverteilereinheit derart ausgebildet ist, elektrische Zustandsdaten des mindestens einen Kraftfahrzeugs zu erfassen und die erfassten elektrischen Zustandsdaten mittels der Kommunikationsschnittstelle an den zentralen Server zu übermitteln.

Ferner wird insbesondere ein zentraler Server für ein System zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug geschaffen, wobei der zentrale Server derart ausgebildet ist, von dem mindestens einen Kraftfahrzeug übermittelte elektrische Zustandsdaten mit mindestens einem Referenzwert zu vergleichen und ausgehend von einem Vergleichsergebnis den Bordnetzzustand des mindestens einen Kraftfahrzeugs zu bestimmen und bereitzustellen.

Das Verfahren und das System ermöglichen es, einen Bordnetzzustand eines Kraftfahrzeugs mit einem verringerten Aufwand zu bestimmen. Das Verfahren wird für mindestens ein Kraftfahrzeug ausgeführt. Insbesondere wird das Verfahren für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen einer Fahrzeugflotte ausgeführt. Das mindestens eine Kraftfahrzeug weist eine Stromverteilereinheit auf, welche dazu dient, Leitungszweige des Bordnetzes mit einer elektrischen Energiequelle des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Batterie, zu verbinden und die jeweils ausgebildeten elektrischen Verbindungen, insbesondere mittels Halbleitersicherungen, abzusichern. Zusätzlich erfasst die Stromverteilereinheit elektrische Zustandsdaten des mindestens einen Kraftfahrzeugs. Elektrische Zustandsdaten umfassen insbesondere einen aktuellen elektrischen Strom und eine aktuelle elektrische Spannung an einzelnen von der Stromverteilereinheit ausgehenden Leitungszweigen des Bordnetzes des mindestens einen Kraftfahrzeugs. Die erfassten elektrischen Zustandsdaten werden mittels einer Kommunikationsschnittstelle an einen zentralen Server übermittelt. Dies erfolgt insbesondere fortlaufend, sodass fortlaufend aktuelle elektrische Zustandsdaten zur Verfügung stehen. Der zentrale Server empfängt die übermittelten elektrischen Zustandsdaten des mindestens einen Kraftfahrzeugs und wertet diese aus. Hierzu werden die übermittelten elektrischen Zustandsdaten im zentralen Server mit mindestens einem Referenzwert verglichen. Ausgehend von einem Vergleichsergebnis wird der Bordnetzzustand des mindestens einen Kraftfahrzeugs bestimmt und bereitgestellt.

Ein Vorteil des Verfahrens und des Systems ist, dass ein Bordnetzzustand fortlaufend überwacht werden kann, da fortlaufend elektrische Zustandsdaten des mindestens einen Kraftfahrzeugs übermittelt werden können. Dies ermöglicht eine vorausschauende Überwachung und Diagnose von Fehlern des Bordnetzes. Darüber hinaus sind keine weiteren Diagnosefunktionen in Steuergeräten einzelner Komponenten des Bordnetzes notwendig, da die elektrischen Zustandsdaten für das gesamte Bordnetz, das heißt für sämtliche Leitungszweige des Bordnetzes, zentral mittels der Stromverteilereinheit erfasst und bereitgestellt werden können. Aufwand und Kosten können hierdurch eingespart werden.

Der mindestens eine Referenzwert gibt für die von den elektrischen Zustandsdaten umfassten elektrischen Größen (z.B. Strom und Spannung) insbesondere vor, in welchem Wertebereich bzw. in welchen Wertebereichen die elektrischen Größen der elektrischen Zustandsdaten liegen liegen dürfen. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass für jeden Leitungszweig des Bordnetzes mindestens ein Referenzwert vorgegeben wird, das heißt insbesondere wird ein Wertebereich bzw. Wertebereiche von elektrischen Größen für jeden Leitungszweig des Bordnetzes als Referenzwert(e) definiert. Beim Vergleichen wird insbesondere überprüft, ob die von den elektrischen Zustandsdaten umfassten elektrischen Größen in den jeweils als Referenzwert(e) vorgegebenen Wertebereichen liegen oder nicht. Abhängig von dem jeweiligen Vergleichsergebnis wird der Bordnetzzustand bestimmt. Der Bordnetzzustand umfasst z.B. die Vergleichsergebnisse, beispielsweise in Form einer Liste oder Zuordnung, in der zu jedem Leitungszweig des Bordnetzes angegeben ist, ob die elektrischen Größen in den zugehörigen, durch den mindestens einen Referenzwert festgelegten, Wertebereichen liegen oder nicht.

Eine Stromverteilereinheit, auch als Power Distribution Unit (PDU) oder electronic Power Distribution Unit (ePDU) bezeichnet, umfasst insbesondere elektrische Halbleitersicherungen, mit denen elektrische Leitungszweige eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs abgesichert werden. Darüber hinaus wird zumindest ein elektrischer Strom, der über die einzelnen Leitungszweige fließt, jeweils mittels eines Stromsensors der Stromverteilereinheit erfasst. Der erfasste elektrische Strom wird von einer Steuereinrichtung der Stromverteilereinheit ausgewertet und insbesondere mit einem Auslösestrom verglichen. Überschreitet der an einem Leitungszweig erfasste elektrische Strom den Auslösestrom, so wird eine zugehörige Halbleitersicherung mittels der Steuereinrichtung ausgelöst und eine elektrische Verbindung zu dem elektrischen Leitungszweig des Bordnetzes getrennt. Die von der Stromverteilereinheit übermittelten Zustandsdaten umfassen insbesondere zumindest den jeweils für die Leitungszweige des Bordnetzes erfassten elektrischen Strom. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass weitere elektrischen Größen, beispielsweise eine elektrische Spannung, ein elektrischer Widerstand von Leitungszweigen etc., erfasst und als Teil der übermittelten Zustandsdaten übermittelt wird.

Die Kommunikationsschnittstelle der Stromverteilereinheit und eine

Kommunikationsschnittstelle des zentralen Servers sind insbesondere als drahtlos arbeitende Kommunikationsschnittstellen ausgebildet, beispielsweise mittels WiFi, Bluetooth, Mobilfunk oder Internet etc.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Referenzwert mindestens einen Arbeitspunkt für mindestens einen Leitungszweig eines Bordnetzes und/oder mindestens einer Komponente des mindestens einen Kraftfahrzeugs festlegt. Der mindestens eine Arbeitspunkt umfasst hierbei insbesondere mindestens einen Wertebereich von Arbeitspunkten. Ein Arbeitspunkt ist hierbei insbesondere eine Kombination aus einem Strom und einer Spannung, kann jedoch auch weitere elektrische Größen umfassen. Durch das Festlegen von mindestens einem Arbeitspunkt kann beim Vergleichen eine Arbeitspunktanalyse durchgeführt werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn über einen Leitungszweig mehrere Komponenten versorgt werden, so dass sowohl die Ströme als auch die Spannungen der einzelnen Komponenten berücksichtigt werden müssen. Ein aktuell berechneter Arbeitspunkt kann dann mit über den mindestens einen Referenzwert vorgegebenen Wertebereichen für Arbeitspunkte des Leitungszweiges verglichen werden. Insbesondere kann beim Vergleichen überprüft werden, ob aktuelle Arbeitspunkte außerhalb des vorgegebenen Wertebereiches bzw. der vorgegebenen Wertebereiche liegen oder nicht.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Referenzwert unter Berücksichtigung von übermittelten elektrischen Zustandsdaten von Kraftfahrzeugen einer Fahrzeugflotte bestimmt und festgelegt wird. Hierdurch können empirisch erfasste Referenzwerte erzeugt werden. Insbesondere werden hierbei Kraftfahrzeuge verwendet, die artgleich sind in Bezug auf eine elektrische Ausstattung und eine elektrische Konfiguration (gleiche Leitungszweige versorgen gleiche Komponenten etc.). Einfach ausgedrückt werden elektrische Zustandsdaten von artgleichen Kraftfahrzeugen einer Fahrzeugflotte gesammelt und aus den gesammelten elektrischen Zustandsdaten der mindestens eine Referenzwert bestimmt. Insbesondere werden ausgehend von den gesammelten elektrischen Zustandsdaten Wertebereiche definiert, in denen elektrische Größen üblicherweise liegen bzw. liegen dürfen.

In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die übermittelten elektrischen Zustandsdaten der Kraftfahrzeuge der Fahrzeugflotte statistisch ausgewertet werden, wobei der mindestens eine Referenzwert auf Grundlage eines Auswerteergebnisses bestimmt und festgelegt wird. Hierdurch kann der mindestens eine Referenzwert besonders einfach bestimmt und festgelegt werden. Insbesondere können Wertebereiche für elektrische Größen (z.B. Strom, Spannung, Arbeitspunkt) durch statistische Verfahren auf Grundlage der erfassten elektrischen Zustandsdaten der Kraftfahrzeuge der Fahrzeugflotte effizient bestimmt und festgelegt werden. Beispielsweise kann ausgehend von den übermittelten Zustandsdaten mindestens eine Verteilungsfunktion bestimmt werden. Ausgehend von der mindestens einen bestimmten Verteilungsfunktion kann der mindestens eine Referenzwert, insbesondere in Form eines Wertebereiches, bestimmt und festgelegt werden. Entspricht eine Verteilung eines Stroms eines beispielhaft betrachteten Leitungszweiges über die Fahrzeugflotte hinweg beispielsweise einer Normalverteilung, so kann ein Referenzwert für diesen Leitungszweig in Bezug auf den Strom ausgehend von einem Mittelwert und einer Standardabweichung der Normalverteilung bestimmt und festgelegt werden. In der Folge kann vorgesehen sein, dass beim Vergleichen überprüft wird, ob ein für diesen Leitungszweig (als Teil der elektrischen Zustandsdaten) erfasster elektrischer Strom innerhalb der einfachen (alternativ zweifachen oder dreifachen etc.) Standardabweichung um den Mittelwert liegt oder nicht. Liegt der Strom nicht innerhalb der einfachen Standardabweichung, so wird für diesen Leitungszweig ein Fehler festgestellt und eine entsprechende Information als Teil des Bordnetzzustandes bereitgestellt. Liegt der Strom hingegen innerhalb der Standardabweichung um den Mittelwert der Verteilung, so wird eine ordnungsgemäße Funktion festgestellt und eine entsprechende Information im Rahmen des Bordnetzzustandes bereitgestellt. Dieses Vorgehen erfolgt insbesondere für jeden Leitungszweig einzeln. Als elektrische Größen kommen hierbei insbesondere ein Strom, eine Spannung, ein hieraus abgeleiteter Arbeitspunkt oder auch ein elektrischer Widerstand in Betracht. Neben einer Normalverteilung können auch andere statistische Verteilungen verwendet werden, wenn diese eine Verteilung der elektrischen Größen besser beschreiben. Ferner ist auch das Bilden von Mittelwerten möglich, um den mindestens einen Referenzwert zu bestimmen.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der bestimmte Bordnetzzustand des mindestens einen Kraftfahrzeugs an das mindestens eine Kraftfahrzeug und/oder einen Hersteller des Kraftfahrzeugs und/oder einen Servicedienstleister übermittelt wird. Hierdurch kann eine (fortlaufende) Rückmeldung erfolgen, sodass beispielsweise ein Fahrzeughalter und/oder der Hersteller und/oder der Servicedienstleister über den Bordnetzzustand informiert sind.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem bestimmten Bordnetzzustand des mindestens einen Kraftfahrzeugs mindestens eine Wartungsempfehlung erzeugt und bereitgestellt wird. Dies erfolgt insbesondere mittels des zentralen Servers. Liegt ein Strom oder ein Arbeitspunkt eines Leitungszweiges des Bordnetzes beispielsweise außerhalb eines über den mindestens einen Referenzwert für diesen Leitungszweig vorgegebenen Wertebereichs, so kann eine Wartungsempfehlung gezielt für den zugehörigen Leitungszweig des Bordnetzes und/oder für über den Leitungszweig versorgte Komponenten erzeugt und bereitgestellt werden. Die Wartungsmeldung kann beispielsweise zum Abrufen in einer Datenbank hinterlegt werden. Bei einer nachfolgenden Wartung des zugehörigen Kraftfahrzeugs kann die Wartungsmeldung aus der Datenbank abgerufen werden und der Leitungszweig bzw. die zugehörigen Komponenten können gezielt überprüft werden. Durch eine zielgerichtete Wartungsempfehlung können Aufwand und Kosten reduziert werden. Insgesamt kann das Kraftfahrzeug besser, insbesondere vorausschauend, in Stand gehalten werden. ln einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erzeugte und bereitgestellte Wartungsempfehlung an das mindestens eine Kraftfahrzeug und/oder einen Servicedienstleister übermittelt wird. Die mindestens eine Wartungsempfehlung wird beispielsweise an das jeweilige Kraftfahrzeug übermittelt und dort als Nachricht auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt (z.B. „Leitungszweig X überprüfen lassen“ oder bei nur einer Komponente an einem Leitungszweig: „Standheizung überprüfen lassen“).

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zusätzlich erfasste Komponentenzustandsdaten mindestens einer über die Stromverteilereinheit versorgten Komponente des mindestens einen Kraftfahrzeugs an den zentralen Server übermittelt werden, wobei die übermittelten Komponentenzustandsdaten beim Bestimmen und Festlegen des mindestens einen Referenzwertes und/oder beim Vergleichen berücksichtigt werden. Die Komponentenzustandsdaten werden jeweils von der mindestens einen Komponente selbst erfasst und an den zentralen Server übermittelt. Die Komponentenzustandsdaten umfassen insbesondere einen Strom, eine Spannung, eine Leistung und/oder einen Arbeitspunkt der jeweiligen Komponente. In dem zentralen Server kann beim Vergleichen beispielsweise überprüft werden, ob eine Summe der Ströme oder der Leistungen, die von einzelnen über einen Leitungszweig versorgten Komponenten erfasst werden, mit einem von der Stromverteilereinheit erfassten Strom bzw. einer Leistung übereinstimmt. Stimmen die elektrischen Größen nicht überein, so kann dies auf einen Fehler hindeuten. Im bereitgestellten Bordnetzzustand wird ein solcher Fehler dann berücksichtigt bzw. vermerkt.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Alterungseffekte beim Bestimmen und Festlegen des mindestens einen Referenzwertes und/oder beim Vergleichen berücksichtigt werden. Alterungseffekte umfassen hierbei insbesondere einen Anstieg eines elektrischen Widerstands von Bauelementen einer Komponente mit zunehmendem Alter. Ein solcher Anstieg wird durch eine Materialalterung der Bauelemente hervorgerufen und führt zu einer Erhöhung des elektrischen Stroms. Da ein solches Verhalten regelmäßig auftritt, wird dies beim Vergleichen berücksichtigt, beispielsweise indem ein Alter der Komponente(n) an einem Leitungszweig bestimmt oder abgeschätzt wird, beispielsweise über ein Baujahr des Kraftfahrzeugs, und beispielsweise ein Wertebereich für Ströme oder Arbeitspunkte des Leitungszweiges mit diesen Komponente(n) in Abhängigkeit des Baujahrs gewählt oder angepasst wird. Das Anpassen kann beispielsweise mit Hilfe bekannter Alterungsmodelle erfolgen.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das mindestens eine Kraftfahrzeug Alterungseffekte selbst überwacht, beispielsweise indem fahrzeugseitig überprüft wird, ob die erfassten Zustandsdaten sich abseits von einer für die jeweiligen elektrischen Größen abgeschätzten Alterungskurve befinden oder nicht. Ausgehend von einem Überprüfungsergebnis kann beispielsweise eine entsprechend lautende Fehlermeldung zusammen mit den übermittelten Zustandsdaten übermittelt werden.

Weitere Merkmale zur Ausgestaltung des Systems, des Kraftfahrzeugs und des zentralen Servers ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahren. Die Vorteile des Systems, des Kraftfahrzeugs und des zentralen Servers sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform des Bestimmens und Festlegens mindestens eines Referenzwertes;

Fig. 3 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems 1 zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug 50 gezeigt. Das System 1 umfasst Kraftfahrzeuge 50 und einen zentralen Server 2.

Jedes Kraftfahrzeug 50 umfasst eine Stromverteilereinheit 3 und eine Kommunikationsschnittstelle 4. Die Stromverteilereinheit 3, welche auch als PDU oder ePDU bezeichnet werden kann, verbindet eine elektrische Energiequelle (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 50 mit Leitungszweigen 51 eines Bordnetzes 52 (nur teilweise gezeigt) des Kraftfahrzeugs 50. Insbesondere sichert die Stromverteilereinheit 3 die Leitungszweige 51 mit Hilfe von Halbleitersicherungen (nicht gezeigt) ab und erfasst hierzu an jedem der Leitungszweige 51 zumindest einen elektrischen Strom. Die erfassten Ströme werden in der Stromverteilereinheit 3 fortlaufend mit einem Auslösestrom verglichen. Bei einem Überschreiten des Auslösestroms an einem Leitungszweig 51 wird eine elektrische Verbindung zu diesem Leitungszweig 51 getrennt. Der zentrale Server 2 umfasst eine Recheneinrichtung 5, eine Kommunikationsschnittstelle 6 und eine Speichereinrichtung 7. Die Recheneinrichtung 5 kann zum Ausführen des Verfahrens Rechenoperationen 5 in der Speichereinrichtung 7 ausführen.

Die Stromverteilereinheit 3 des Kraftfahrzeugs 50 erfasst elektrische Zustandsdaten 20 des Kraftfahrzeugs 50. Die elektrischen Zustandsdaten 20 umfassen zu jedem Leitungszweig 51 einen aktuellen erfassten Strom und eine aktuelle erfasste Spannung.

Die erfassten elektrischen Zustandsdaten 20 werden mittels der Kommunikationsschnittstelle 4 an den zentralen Server 2 übermittelt.

Der zentrale Server 2 empfängt die übermittelten elektrischen Zustandsdaten 20 über die Kommunikationsschnittstelle 6. Die übermittelten elektrischen Zustandsdaten 20 werden im zentralen Server 2 mit mindestens einem Referenzwert 10 verglichen, wobei dies insbesondere Referenzwerte 10 für die Ströme und die Spannungen der einzelnen Leitungszweige 51 sind. Das Vergleichen wird von der Recheneinrichtung 5 durchgeführt und erfolgt für jeden Leitungszweig 51 einzeln. Insbesondere wird überprüft, ob die aktuellen erfassten Ströme und die aktuellen erfassten Spannungen der einzelnen Leitungszweige 51 in mittels der Referenzwerte 10 vorgegebenen Wertebereichen liegen.

Ausgehend von einem Vergleichsergebnis wird der Bordnetzzustand 30 des mindestens einen Kraftfahrzeugs 50 bestimmt und bereitgestellt. Der Bordnetzzustand 30 umfasst hierbei insbesondere zu jedem Leitungszweig 51 eine Information darüber, wie ein Vergleich mit dem mindestens einen Referenzwert 10 ausgefallen ist; insbesondere umfasst der Bordnetzzustand 30 eine Information darüber, ob ein Wertebereich für einen Strom und/oder eine Spannung überschritten wurde oder nicht. Wurde ein Wertebereich überschritten, so beinhaltet die Information für den zugehörigen Leitungszweig 51 insbesondere eine Fehlermeldung, anderenfalls eine positive Rückmeldung, dass der Leitungszweig 51 fehlerfrei arbeitet.

Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Referenzwert 10 mindestens einen Arbeitspunkt, insbesondere einen Wertebereich für Arbeitspunkte, für die Leitungszweige 51 des Bordnetzes 52 und/oder mindestens einer Komponente 53 auf dem Leitungszweig 51 des Bordnetzes 52 des Kraftfahrzeugs 50 festlegt. Beim Vergleichen werden dann aus dem Strom und der Spannung berechnete Arbeitspunkte mit den Referenzwerten 10, insbesondere mit den Wertebereichen verglichen. ln einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Referenzwert 20 unter Berücksichtigung von übermittelten elektrischen Zustandsdaten 20 von Kraftfahrzeugen 50 einer Fahrzeugflotte 60 bestimmt und festgelegt wird.

In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform des Bestimmens und Festlegens des mindestens einen Referenzwertes 10 gezeigt. Im linken unteren Bereich sind Arbeitspunkte 21 desselben Leitungszweigs von Bordnetzen von Kraftfahrzeugen einer Fahrzeugflotte (vgl. Fig. 1) aufgetragen. Auf einer x-Achse 22 ist hierbei eine Spannung und auf einer y-Achse 23 ein Strom dargestellt. Die Arbeitspunkte 21 der Kraftfahrzeuge der Fahrzeugflotte liegen alle nahe beieinander. Ausgehend von den für den betrachteten Leitungszweig erfassten bzw. berechneten Arbeitspunkten 21 der Fahrzeugflotte wird ein Wertebereich 11 festgelegt, in dem sich die Arbeitspunkte 21 des betrachteten Leitungszweiges im Normalfall, das heißt ohne dass ein Fehler vorliegt, befinden. Dieser Wertebereich wird als Referenzwerte 10 festgelegt. Die Referenzwerte 10 bilden in diesem Beispiel eine zweidimensionale Menge, die eine ellipsenähnliche Form aufweist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die übermittelten elektrischen Zustandsdaten (in dem in der Fig. 2 gezeigten Beispiel die Arbeitspunkte 21) der Kraftfahrzeuge der Fahrzeugflotte statistisch ausgewertet werden, wobei der mindestens eine Referenzwert 10 auf Grundlage (das heißt ausgehend) von einem Auswerteergebnis bestimmt und festgelegt wird.

In dem in der Fig. 2 gezeigten Beispiel kann beispielsweise eine zweidimensionale Normalverteilung an die Arbeitspunkte 21 im unteren linken Bereich, beispielsweise über ein Regressionsverfahren, angepasst (angefittet) werden. Die derart angepasste Normalverteilung wird anschließend als Wertebereich 11 für den mindestens einen Referenzwert 10 verwendet, wobei die gepunktete Linie beispielsweise eine einfache Standardabweichung um einen Mittelpunkt der Normalverteilung angibt.

Im oberen rechten Bereich zeigt die Fig. 2 einen aktuellen an dem betrachteten Leitungszweig von einer Stromverteilereinheit erfassten bzw. berechneten Arbeitspunkt 24. Wie deutlich zu erkennen ist, liegt dieser weit abseits von den anderen Arbeitspunkten 21 und damit außerhalb der einfachen Standardabweichung der Normalverteilung bzw. außerhalb des Wertebereichs 11 bzw. des mindestens einen Referenzwertes 10. Beim Vergleichen wird diese Abweichung festgestellt. Ein ausgehend von einem Vergleichsergebnis bereitgestellter Bordnetzzustand umfasst dann zu dem zugehörigen Leitungszweig eine Fehlermeldung, beispielsweise dass der erfasste bzw. berechnete Arbeitspunkt 23 nicht normal bzw. fehlerhaft ist. Es kann vorgesehen sein, dass der bestimmte Bordnetzzustand 30 des mindestens einen Kraftfahrzeugs 50 an das mindestens eine Kraftfahrzeug 50 und/oder einen Hersteller des Kraftfahrzeugs 50 und/oder einen Servicedienstleister übermittelt wird (Fig. 1). Dies erfolgt beispielsweise über die Kommunikationsschnittstellen 4, 6.

Es kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von dem bestimmten Bordnetzzustand 30 des mindestens einen Kraftfahrzeugs 50 mindestens eine Wartungsempfehlung 31 erzeugt und bereitgestellt wird. Die mindestens eine Wartungsempfehlung 31 umfasst zumindest einen Hinweis bzw. eine Information darüber, dass der entsprechende Leitungszweig 51 fehlerhaft ist.

Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die erzeugte und bereitgestellte Wartungsempfehlung 31 an das mindestens eine Kraftfahrzeug 50 und/oder einen Servicedienstleister übermittelt wird.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass zusätzlich erfasste Komponentenzustandsdaten 25 mindestens einer über die Stromverteilereinheit 3 versorgten Komponente 53 des mindestens einen Kraftfahrzeugs 50 an den zentralen Server 2 übermittelt werden, wobei die übermittelten Komponentenzustandsdaten 25 beim Bestimmen und Festlegen des mindestens einen Referenzwertes 10 und/oder beim Vergleichen berücksichtigt werden. Die Komponentenzustandsdaten 25 können beispielsweise über eine CAN-Busverbindung an den einzelnen Komponenten 53 abgefragt und an den zentralen Server 2 übermittelt werden.

Weiter kann vorgesehen sein, dass Alterungseffekte beim Bestimmen und Festlegen des mindestens einen Referenzwertes 10 und/oder beim Vergleichen berücksichtigt werden. Ein normales Alterungsverhalten von Komponenten 53 eines Leitungszweiges 51 kann beispielsweise durch Festlegen oder Anpassen des mindestens einen Referenzwertes 10 berücksichtigt werden. Das Verfahren wird dann mit dem angepassten Referenzwert 10 durchgeführt.

In Fig. 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Bestimmen eines Bordnetzzustands von mindestens einem Kraftfahrzeug gezeigt.

In einer Maßnahme 100 werden fahrzeugseitig elektrische Zustandsdaten einzelner Leitungszweige eines Bordnetzes des mindestens einen Kraftfahrzeugs mittels einer Stromverteilereinheit erfasst. Die elektrischen Zustandsdaten umfassen insbesondere einen aktuellen Strom und eine aktuelle Spannung an den einzelnen Leitungszweigen. Hieraus kann beispielsweise ein Arbeitspunkt berechnet und ebenfalls übermittelt werden. Ferner kann auch ein Leitungswiderstand erfasst und übermittelt werden.

In einer Maßnahme 101 werden die erfassten elektrischen Zustandsdaten mittels einer Kommunikationsschnittstelle an einen zentralen Server übermittelt.

In einer Maßnahme 102 werden serverseitig die übermittelten elektrischen Zustandsdaten mit mindestens einem Referenzwert verglichen. Dies erfolgt insbesondere für jeden Leitungszweig des Bordnetzes einzeln bzw. getrennt. Der mindestens eine Referenzwert gibt insbesondere einen Wertebereich vor, in dem ein als Zustandsdaten erfasster Strom und/oder eine als Zustandsdaten erfasste Spannung und/oder ein Arbeitspunkt liegen dürfen bzw. normalerweise liegen.

Ergibt der Vergleich, dass alle Zustandsdaten innerhalb der vorgegebenen Wertebereiche liegen, so wird in einer Maßnahme 103 ausgehend von dem Vergleichsergebnis ein Bordnetzzustand bestimmt und bereitgestellt, und insbesondere an das mindestens eine Kraftfahrzeug übermittelt. Anschließend wird das Verfahren wiederholt.

Ein Beispiel für den bestimmten Bordnetzzustand für N Leitungszweige ist:

Leitunqszweiq _ Status

1 OK

2 OK

3 OK OK

N OK

Ergibt das Vergleichen in Maßnahme 102 hingegen, dass mindestens eine Größe der elektrischen Zustandsdaten nicht innerhalb der vorgegebenen Wertebereiche liegt, so wird dies in Maßnahme 103 im bereitgestellten Bordnetzzustand entsprechend vermerkt.

Ein Beispiel für den bestimmten Bordnetzzustand für N Leitungszweige mit einem fehlerhaften Leistungszweig ist: Leitunqszweiq _ Status

1 OK

2 fehlerhaft

3 OK OK

N OK

Bezugszeichenliste

System zentraler Server

Stromverteilereinheit

Kommunikationsschnittstelle

Recheneinrichtung

Kommunikationsschnittstelle

Speichereinrichtung

Referenzwert

(Werte-) Bereich

Zustandsdaten

Arbeitspunkt x-Achse y-Achse aktueller Arbeitspunkt

Komponentenzustandsdaten

Bordnetzzustand

Wartungsempfehlung

Kraftfahrzeug

Leitungszweig

Bordnetz

Komponente

Fahrzeugflotte -103 Maßnahmen