DE102004053238A1 - On-board network monitoring for production and service - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bordnetzüberwachung, bei der alle zu überwachenden elektrischen und elektronischen Einrichtungen sowie die intelligente Batteriesensorik über ein oder mehrere verschiedene Bus-Systeme an das Steuergerät für die Leistungsverteilung im Bordnetz angeschlossen sind. Das Leistungsverteilungsmodul, in der Fachsprache als Signal- und Ansteuerungsmodul (SAM) bezeichnet, verfügt außerdem entweder direkt oder über ein Gateway über eine Diagnoseschnittstelle, an die ein externes Informationssystem angeschlossen werden kann. Das Informationssystem kann hierbei ein Informationssystem aus der Produktion sein, mit dem während der Produktion des Kraftfahrzeugs der korrekte Einbau der zahlreichen elektrischen und elektronischen Einrichtungen überprüft 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 hierbei über einen Prüfmodus, in dem mittels einer Ablaufsteuerung die am Bordnetz angeschlossenen Verbraucher einzeln zu- und abgeschaltet und die Strom- und Spannungsmessung mit der intelligenten Batteriesensorik während der Einschaltdauer der Verbraucher koordiniert und durchgeführt wird.The invention relates to a vehicle electrical system monitoring, in which all to be monitored electrical and electronic devices and the intelligent battery sensors are connected via one or more different bus systems to the control unit for the power distribution in the electrical system. The power distribution module, referred to in technical language as Signaling and Control Module (SAM), also has either directly or via a gateway via a diagnostic interface, to which an external information system can be connected. In this case, the information system can be an information system from production, with which the correct installation of the numerous electrical and electronic devices is checked during the production of the motor vehicle, or the information system can be a diagnostic system, such as computer-based in the service and used in motor vehicle workshops. In this case, 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 by means of a sequence control and the current and voltage measurement is coordinated and carried out with the intelligent battery sensor during the switch-on period of the consumers.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Bordnetzes in einem Kraftfahrzeug, die jeweils sowohl in der Produktion als auch zu Service und Diagnose eingesetzt werden können.The The invention relates to a device and a method for monitoring an electrical system in a motor vehicle, each in both the Production as well as for service and diagnosis.
Einrichtungen der vorgenannten Art 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. Außerdem kann eine Produktionsauftragsbezogene Protokolldatei der durchgeführten Überprüfung angelegt werden, die bei später geleisteten Nacharbeiten zu Dokumentationszwecken herangezogen werden kann.facilities the aforementioned type z. B. from Siemens under the Name ECOS - Electronic Check Out System - manufactured and in the production and service of motor vehicles for on-board network monitoring and used for diagnosis. An ECOS system makes this possible 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 exam dynamic events Test benches. Of the Connection of the mobile testing station to the vehicle electrical system via one or more current clamps, which is designed in the case of the Siemens system as a radio-current tongs. The The ECOS system measures the battery's outgoing current before and after it is switched on of a consumer and determines from it as well as from specifications of upper and lower limits give a statement about proper functioning of the consumer to be checked. The ECOS system is hereby integrated into a higher-level production or diagnostic system and receives from there his test order as well the specifications of the expected waveform. After completion of the Measurement becomes the parent Information system communicated the result and on a display visualized. Furthermore A production order-related log file can be created for the check carried out that will be at later carried out for documentation purposes.
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.The Attaching the radio pliers or the ECOS adapter means in production An additional Working step as well as providing and calibrating the system is associated with financial expense.
Man
sucht deshalb nach Lösungen,
bei denen dieser zusätzliche
Arbeitsschritt entfallen kann. In der deutschen Offenlegungsschrift
Die
vorgenannte Schaltungsanordnung mit Relais betriebenem Wechselschalter
und schaltbaren Messwiderstand wird im Fahrzeug verbaut. Damit kann
prinzipiell das Anschließen
einer Stromzange und der zugehörige
Arbeitsschritt entfallen. Allerdings bedarf es hierzu immer noch
einer zusätzlichen Schaltungsanordnung
mit Wechselschalter und Betätigungsrelais.
Auch wird das Zuschalten des Mess-Shunts bei einer großen Zahl
von zu überprüfenden Verbrauchern
mit Relais- und Wechselschalter äußerst aufwendig,
so dass die in der
Andererseits
werden in den Kraftfahrzeugen immer häufiger so genannte intelligente
Batteriesensoriken eingebaut. Ein Beispiel für eine derartige intelligente
Batteriesensorik ist in der deutschen Offenlegungsschrift
Bisher bekannt gewordene Bordnetzüberwachungen in Produktion oder Service nutzen die Möglichkeit einer intelligenten Batteriesensorik nicht aus. Damit ist es mit bekannten Bordnetzüberwachungen für Produktion und Service nicht möglich, die intelligente Batteriesensorik für die Messumfänge eines ECOS-Systems zu nutzen. Es ist damit auch nicht möglich die Prüfschritte in der Produktion zu vereinfachen. Die intelligente Batteriesensorik führt eine Strom- und Spannungsmessung direkt an der Batterie mit einer hohen Abtastrate durch. Eine Übertragung der Rohdaten direkt zum ECOS-Rechner scheidet aus, da zu diesem Produktionszeitpunkt bereits alle elektrischen Verbraucher eingebaut und ein nachträgliches Umstecken der Netzwerkverbindung zwischen der intelligenten Batteriesensorik und dem übergeordneten Steuergerät, dass hauptsächlich für die Leistungsverteilung im Bordnetz verantwortlich ist, auf einen Prüfadapter zum Anschluss an das ECOS-System nicht für praktikabel gehalten wird. Auch ein Übertragen der Messdaten durch das übergeordnete Steuergerät, über einen CAN-Bus zum zentralen Gateway und von dort zur Diagnosesteckdose scheidet aufgrund der hohen Datenmengen aus. Hierdurch würde vermutlich der CAN-Bus überlastet werden und je nach Vergabe der Telegrammprioritäten entweder die normalen Fahrzeugtelegramme oder die Messtelegramme nicht mehr sicher übertragen werden können.So far become known board monitoring in production or service use the possibility of intelligent Battery sensor not off. So it is with known wiring system monitoring for production and service not possible the intelligent battery sensor for the measuring ranges of an ECOS system to use. It is therefore not possible the test steps to simplify production. The intelligent battery sensor performs a power and voltage measurement directly on the battery with a high sampling rate by. A transmission the raw data directly to the ECOS computer is eliminated because of this Production time all electrical consumers already installed and an afterthought Reconnecting the network connection between the intelligent battery sensors and the parent Controller, that mainly for the Power distribution in the electrical system is responsible for a test adapter is not considered practicable for connection to the ECOS system. Also a transfer the measured data by the parent Control unit, over one CAN bus to the central gateway and from there to the diagnostic socket is eliminated due to the high amount of data. This would probably the CAN bus overloaded Depending on the assignment of the telegram priorities either the normal vehicle telegrams or the measuring telegrams can no longer be transmitted safely.
Erfindungsgemäße Aufgabe ist es daher, eine Lösung anzugeben und aufzufinden, mit der die intelligente Batteriesensorik für die Bordnetzüberwachung in Produktion und Service und damit auch für die Qualitätssicherung in Produktion und Service nutzbar gemacht werden kann.Task according to the invention It is therefore, a solution identify and locate with which the intelligent battery sensor for the Board network monitoring in production and service and thus also for quality assurance can be harnessed in production and service.
Die Lösung gelingt mit einer Bordnetzüberwachung nach den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung, insbesondere in den Figurenbeschreibungen, enthalten.The solution succeeds with a vehicle electrical system monitoring after the independent Claims. Advantageous further embodiments The invention are in the subclaims and in the following Description, in particular in the description of the figures included.
Die Lösung gelingt mit einer Bordnetzüberwachung, bei der alle zu überwachenden elektrischen und elektronischen Einrichtungen sowie die intelligente Batteriesensorik über ein oder mehrere verschiedene Bus-Systeme an das Steuergerät für die Leistungsverteilung im Bordnetz angeschlossen sind. Das Leistungsverteilungsmodul, in der Fachsprache Signal- und Ansteuerungsmodul (SAM) bezeichnet, verfügt außerdem entweder direkt oder über ein Gateway über eine Diagnoseschnittstelle, an die ein externes Informationssystem angeschlossen werden kann. Das Informationssystem kann hierbei ein Informationssystem aus der Produktion sein, mit dem während der Produktion des Kraftfahrzeugs der korrekte Einbau der zahlreichen elektrischen und elektronischen Einrichtungen überprüft wird, oder es kann sich bei dem Informationssystem um ein Diagnosesystem handeln, wie es Rechner basiert im Service und in den Kraftfahrzeugwerkstätten eingesetzt wird. Das Leistungsverteilungsmodul verfügt hierbei über einen Prüfmodus, in dem mittels einer Ablaufsteuerung die am Bordnetz angeschlossenen Verbraucher einzeln zu- und abgeschaltet und die Strom- und Spannungsmessung mit der intelligenten Batteriesensorik während der Einschaltdauer der Verbraucher koordiniert und durchgeführt wird.The solution succeeds with a vehicle electrical system monitoring, at the all to be monitored electrical and electronic facilities as well as the intelligent Battery sensors over one or more different bus systems to the power distribution controller are connected in the electrical system. The power distribution module, in the specialized language signal and control module (SAM), has Furthermore either directly or via a gateway over a diagnostic interface to which an external information system can be connected. The information system can hereby Information system from the production, with which during the Production of the motor vehicle the correct installation of the numerous electrical and electronic equipment is checked, or it may be at the information system to act as a diagnostic system, as it Calculator is based in service and used in motor vehicle workshops. The power distribution module has a test mode, in which by means of a sequence control connected to the electrical system Consumer switched on and off individually and the current and voltage measurement with the intelligent battery sensors during the switch-on period of the consumers coordinated and carried out becomes.
Vorzugsweise findet in dem Leistungsverteilungsmodul und in der intelligenten Batteriesensorik eine Vorverarbeitung der Messergebnisse aus der Strom- und Spannungsmessung und somit eine erhebliche Reduzierung der an das externe Informationssystem zu übertragenen Datenmengen statt. Auch sind dann die zeitlichen Anforderungen an die zu übertragenen Telegramme nicht mehr so hoch, da auf den Bus-Systemen nur noch Konfigurationsparameter und Ergebniswerte übertragen werden. Die Verarbeitung der Messergebnisse in Echtzeit erfolgt ausschließlich in der intelligenten Batteriesensorik.Preferably finds in the power distribution module and the smart one Battery sensors, a preprocessing of the measurement results from the and voltage measurement and thus a significant reduction in the the external information system to transfer data volumes instead. Also are then the time requirements for the transferred Telegrams are not as high as on the bus systems only Configuration parameters and result values are transmitted. The processing The measurement results in real time are done exclusively in the intelligent Battery sensors.
Für die Busanbindung der elektrischen Verbraucher, die über eigene Steuergeräte verfügen, an das Leistungsverteilungsmodul wird vorzugsweise das CAN-Bus Protokoll eingesetzt. Für die Busanbindung der intelligenten Batteriesensorik an das Leistungsverteilungsmodul wird vorzugsweise das dem CAN-Bus Protokoll ähnliche LIN-Bus Protokoll eingesetzt. Das LIN-Bus Protokoll etabliert zwischen dem Leistungsverteilungsmodul und der intelligenten Batteriesensorik eine Master-Slave-Beziehung, wobei das Leistungsverteilungsmodul die Masterfunktion und die intelligente Batteriesensorik die Slavefunktion innehat. Dadurch gelingt die exakte zeitliche Steuerung der intelligenten Batteriesensorik und deren Abstimmung auf das zu- und abschalten der einzelnen zu überprüfenden Verbraucher während einer Prüf- und Testphase des Bordnetzes. Alternativ kann eine serielle Schnittstelle für die Anbindung der der intelligenten Batteriesensorik and das Leistungsverteilungsmodul eingesetzt werden.For the bus connection the electrical consumers who have their own control units to the Power distribution module is preferably the CAN bus protocol used. For the bus connection of the intelligent battery sensors to the power distribution module Preferably, the CAN bus protocol similar LIN bus protocol is used. The LIN bus protocol establishes between the power distribution module and the intelligent battery sensor a master-slave relationship, the Power distribution module the master function and the intelligent Battery sensor has the slave function. This succeeds the exact timing of intelligent battery sensors and their vote on the switching on and off of the individual consumers to be checked while a test and test phase of the vehicle electrical system. Alternatively, a serial interface for the Connection of the intelligent battery sensors and the power distribution module be used.
Spannungs- und Stromverläufe, die typisch für das Einschalten von Verbrauchern sind, lassen sich mit wenigen Parametern beschreiben. Diese Parameter werden von dem externen Informationssystem über die Diagnosesteckdose und gegebenenfalls über weitere Komponenten wie z. B. ein Gateway an das Leistungsverteilungsmodul und schließlich weiter an die intelligente Batteriesensorik im Fahrzeug gesendet. Die Aufteilung der Funktionalitäten unter diesen drei Komponenten erfolgt unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Rechenleistung und der minimalen Belastung des LIN-Busses zwischen Leistungsverteilungsmodul und intelligenter Batteriesensorik. Anschließend erfolgt das Einschalten der zur überprüfenden elektrischen Komponente im Bordnetz entweder manuell durch einen Servicetechniker am Produktionsband oder in der Servicewerkstatt oder automatisch durch ein im Diagnosemodus der Bordnetzüberwachung ablaufendes Diagnoseprogramm. Im allen Fällen erfolgt das Ein- und Ausschalten und die Koordination der intelligenten Batteriesensorik über das Versenden von Steuerbefehlen an die entsprechenden Steuergeräte der zu überprüfenden elektrischen Einrichtungen sowie an die Messsensorik in der intelligenten Batteriesensorik.Voltage and current characteristics that are typical for switching on consumers can be described with a few parameters. These parameters are from the external information system via the diagnostic socket and possibly other components such. B. a gateway to the power distribution module and finally white sent to the intelligent battery sensors in the vehicle. The division of the functionalities among these three components takes into account the available computing power and the minimum load of the LIN bus between power distribution module and intelligent battery sensors. Subsequently, the switching on of the electrical component to be checked in the vehicle electrical system is carried out either manually by a service technician on the production line or in the service workshop or automatically by running in the diagnostic mode of the vehicle electrical system monitoring diagnostic program. In all cases, the switching on and off and the coordination of the intelligent battery sensor via the sending of control commands to the corresponding control units of the electrical equipment to be tested as well as to the measuring sensors in the intelligent battery sensors.
Vorzugsweise findet in dem Leistungsverteilungsmodul und in der intelligenten Batteriesensorik eine Messwertvorverarbeitung statt. Die intelligente Batteriesensorik ermittelt den Stromverlauf des zu überprüfenden elektrischen Verbrauchers mit Stromanstieg, Stromwerten und Stromabfall und überträgt diese Werte an das Leistungsverteilungsmodul. Im Leistungsverteilungsmodul findet mit einem Auswerteprogramm eine erste Bearbeitung dieser Messwerte statt. Insbesondere können in geeigneten Speicherbereichen des Leistungsverteilungsmoduls Grundwerte für die einzelnen elektrischen Verbraucher im Bordnetz abgelegt sein. Weiterhin können für die einzelnen elektrischen Verbraucher neben den Grundwerten Toleranzbereiche mit vorgegebenen oberen und unteren Schwellwerten in Bezug auf die zu erwartenden Grundwerte abgelegt sein. Eine erste Messwertverarbeitung im Leistungsverteilungsmodul erfolgt dann derart, dass überprüft wird, ob die gemessenen Werte innerhalb des durch die oberen und unteren Schwellwerte festgelegten Toleranzbandes liegen, oder nicht. Liegen diese Werte für eine vordefinierte Zeit innerhalb dieses Toleranzbandes, so ist die Prüfung als bestanden auszugeben und das Ergebnis an das übergeordnete externe Informationssystem zu übertragen. Es ist dann nicht mehr notwendig die ganzen Messwerte sowie die ganzen Toleranzbereiche und Grundwerte an das Informationssystem zu übertragen.Preferably finds in the power distribution module and the smart one Battery sensors a measured value preprocessing instead. The intelligent battery sensor Determines the current profile of the electrical load to be tested with current increase, current values and current drop and transmits them Values to the power distribution module. In the power distribution module finds an initial processing of this with an evaluation program Readings take place. In particular, you can in suitable memory areas of the power distribution module, basic values for the be stored individual electrical loads in the electrical system. Farther can for the individual electrical consumers in addition to the basic values tolerance ranges with predetermined upper and lower thresholds with respect to expected basic values. A first measurement processing in the power distribution module is then done in such a way that it is checked whether the measured values are within the through the upper and lower Thresholds specified tolerance band are or not. Lie these values for a predefined time within this tolerance band, so is the exam to pass as passed and the result to the parent to transfer external information system. It is then no longer necessary the whole readings as well as the entire tolerance ranges and basic values to the information system transferred to.
Vorzugsweise werden die vorgenannten Grundwerte Fahrzeugspezifisch aus dem Betrieb des Fahrzeugs gewonnen und abgespeichert. Die unteren und oberen Schwellwerte werden dann relativ zu den ermittelten Grundwerten festgelegt. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung der Bordnetzüberwachung auf die jeweilige Ausstattung des jeweiligen Kraftfahrzeugs. Feste Vorgaben für Grundwerte bzw. für Toleranzbereiche haben den Nachteil, dass je nach Ausstattungsvariante und nach Anzahl der im Bordnetz angeschlossenen Verbraucher die Spannungslevel und die Toleranzbereiche im elektrischen Bordnetz variieren. Feste Vorgaben an Grundwerten und Schwellwerten kann dabei zu falschen Ergebnissen bei der Überprüfung der angeschlossenen Komponenten im Bordnetz führen.Preferably the aforementioned basic values become vehicle-specific from the enterprise of the vehicle won and stored. The lower and upper Threshold values then become relative to the determined basic values established. this makes possible an optimal adaptation of the vehicle electrical system monitoring to the respective Equipment of the respective motor vehicle. Fixed specifications for basic values or for Tolerance ranges have the disadvantage that, depending on the equipment variant and according to the number of consumers connected in the electrical system Voltage level and the tolerance ranges in the electrical system vary. Fixed specifications of basic values and thresholds can doing wrong results when checking the connected components lead in the electrical system.
Um den Bus-Traffic zwischen intelligenter Batteriesensorik und Leistungsverteilungsmodul so gering wie möglich zu halten, findet die Verarbeitung der Messdaten in Echtzeit ausschließlich in einem Prozessor der intelligenten Batteriesensorik statt. An das Leistungsverteilungsmodul werden keine Rohdaten, sondern lediglich bereits verarbeitete Messwerte in Form von z. B. zeitlich gemittelten Messwerten, Triggerleveln, Todzeiten sowie Messzeiten übertragen.Around the bus traffic between intelligent battery sensors and power distribution module as low as possible to keep the processing of the measured data in real time exclusively in a processor of intelligent battery sensors instead. To the Power distribution module will not be raw data, but only already processed measured values in the form of z. B. time averaged Transmit measured values, trigger levels, dead times and measuring times.
Die erfindungsgemäße Bordnetzüberwachung ist sowohl geeignet um in der Produktion bei einer Band-Ende-Prüfung eingesetzt zu werden, als auch um im Service in den Werkstätten zum Zwecke der Diagnose eingesetzt zu werden. In den Diagnosetools der Werkstätten ist dazu die Beschreibungsdatei der Signalformen und die durchzuführenden Prüfschritte, wie sie beide aus der Produktion des Kraftfahrzeugs und der Band-Ende-Prüfung des Kraftfahrzeugs mit dem dortigen Informationssystem bekannt sind, mit aufzunehmen und in die Diagnosetools zu übertragen. Bei entsprechender Adaption der bestehenden Diagnoseprogramme, können dann diese Diagnoseprogramme auf die übertragenen Signalformen und auf die Datei der durchzuführenden Prüfschritte zurückgreifen, die Prüfschritte entsprechend abarbeiten und die während der Diagnose erhaltenen Informationen und Signalformen mit den vorgegebenen Signalformen zu vergleichen und dadurch zu einem Diagnoseergebnis gelangen.The vehicle electrical system monitoring according to the invention is both suitable to be used in production at a tape end exam to be, as well as in service in the workshops for the purpose of diagnosis to be used. In the diagnostic tools of the workshops is in addition the description file of the signal forms and the test steps to be carried out, as they both from the production of the motor vehicle and the tape end examination of the motor vehicle with the local information system are known to include and transfer it to the diagnostic tools. With appropriate adaptation of existing diagnostic programs, then this can Diagnostic programs on the transferred Use waveforms and the file of the test steps to be performed, the test steps process accordingly and those obtained during the diagnosis Information and waveforms with the given waveforms to compare and thereby arrive at a diagnostic result.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Bordnetzüberwachung wird während oder nach dem Ausschalten des Kraftfahrzeugs stets ein Einschlafhistrogramm aufgezeichnet und in einem Speicherbereich des Leistungsverteilungsmoduls abgelegt. Das Einschlafhistogramm erfasst die Stromwerte in der Einschlafphase des Fahrzeugs und ordnet diese von dem intelligenten Batteriesensor gemessenen Werte einer Histogrammklasse zu. Die Funktion endet, wenn der Fahrzeugstrom unter einen definierten Schwellwert gesunken ist, und sich die intelligente Batteriesensorik selbst in den Ruhebetrieb schaltet. Die Verteilung der Stromwerte über das Einschlafhistogramm sind kennzeichnend dafür, ob das Einschlafen des Kraftfahrzeugs richtig funktioniert hat, oder nicht. Es wird jeweils das Letzte Einschlafhistogramm abgespeichert, so dass es bei Bedarf im Diagnosemodus ausgelesen werden kann.In an advantageous development of the electrical system monitoring is during or after turning off the motor vehicle always a Einschlafhistrogramm recorded and in a memory area of the power distribution module stored. The sleep histogram captures the current values in the Sleep phase of the vehicle and assigns it from the intelligent Battery sensor measured values of a histogram class. The function ends when the vehicle current falls below a defined threshold has sunk, and the smart battery sensors themselves switches to idle mode. The distribution of current values over the Einschlafhistogramm are characteristic of whether falling asleep the motor vehicle has worked properly or not. It will be the last one Sleep histogram stored so that it is in diagnostic mode if needed can be read out.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von graphischen Darstellungen näher erläutert.in the The invention will be described below with reference to graphical representations explained in more detail.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Im Stand der Technik werden die elektrischen Verbraucher eines Fahrzeugs mit dem Off Board Messmittel ECOS (Electic-Check-Out-System) geprüft. Dabei wird eine Stromzange für den Zeitraum der Messung ins Fahrzeug eingebaut. Dieses Verfahren hat jedoch einige Nachteile. So muss das Off Board Messmittel für jede Messung an das Fahrzeug angeschlossen werden. Diese Handlingszeiten kosten Produktionszeit und Produktionsgeld. Deshalb lohnt sich das Benutzen von Electronic-Check-Out-Systemen nur bei größeren Prüfumfängen. Erfindungsgemäße Idee ist es nun, die ebenfalls im Stand der Technik bekannte intelligente Batteriesensorik als Messmittel bei der Kraftfahrzeugdiagnose und in der Kraftfahrzeugproduktion bei der Qualitätssicherung nutzbar zu machen. Die intelligente Batteriesensorik wird in Batterienähe verbaut, so dass der Gesamtstromverbrauch des Fahrzeugs erfasst wird. Die Messwerte der intelligenten Batteriesensorik können entweder direkt über die Fahrzeugdiagnose ausgelesen werden oder werden in einem Steuergerät des Fahrzeugs gesammelt und können von dort mittels eines externen Informationssystems ausgelesen werden. Zur Verringerung des Datenstroms kann in einem Steuergerät des Kraftfahrzeugbordnetzes eine Vorverarbeitung der Messwerte vorgenommen werden. Die mit der intelligenten Batteriesensorik ebenfalls erfasste Batteriespannung bzw. Bordnetzspannung kann bei der Messwertvorverarbeitung zur Spannungsnormierung mit einbezogen werden. Diese Spannungsnormierung ermöglicht die spezielle Adaption der Bordnetzüberwachung auf das jeweils konkrete Fahrzeug, so dass die Bordnetzüberwachung weitgehend ausstattungsunabhängig arbeitet. Auch ist es denkbar die aktuelle Bordnetzspannung und den Stromverbrauch im Kombiinstrument des Fahrzeugs anzuzeigen, um einfache Analysen ohne externe Informationssysteme oder Diagnosegeräte zu ermöglichen.in the The state of the art becomes the electrical consumers of a vehicle tested with the off-board measuring device ECOS (Electic Check-Out System). there is a current clamp for the period of measurement installed in the vehicle. This method however has some disadvantages. So the off board has to be measuring equipment for every measurement be connected to the vehicle. These handling times cost Production time and production money. That's why it's worth using of electronic check-out systems only with larger test scopes. Inventive idea it is now, also known in the art intelligent Battery sensor as a measuring means in the automotive diagnosis and to make use of in quality assurance in motor vehicle production. The intelligent battery sensor is installed near the battery, so that the total power consumption of the vehicle is detected. The measured values The intelligent battery sensors can either directly via the Vehicle diagnosis can be read or be in a control unit of the vehicle collected and can be read from there by means of an external information system. To reduce the data flow can in a control unit of the vehicle electrical system a preprocessing of the measured values are made. The with the intelligent battery sensor also detected battery voltage or vehicle electrical system voltage can be used for voltage normalization during measured value preprocessing be included. This voltage normalization allows the special adaptation of the vehicle electrical system monitoring on the respective concrete vehicle, so that the electrical system monitoring largely independent of equipment is working. Also, it is conceivable the current vehicle electrical system voltage and show the power consumption in the instrument cluster of the vehicle, to allow simple analyzes without external information systems or diagnostic equipment.
Mit
einem Bordnetz nach
Spannungs-
und Stromverläufe
die typisch für
das Einschalten von Verbrauchern sind, lassen sich mit wenigen Parametern
beschreiben. Diese Parameter
Dieses Verfahren ist gleichermaßen geeignet, um im Service verschiedene Komponenten und Funktionen zu testen, als auch in der Fahrzeugproduktion z. B. bei der Band-Ende-Prüfung als Qualitätssicherungswerkzeug eingesetzt zu werden. In den Diagnosetools der Werkstätten sowie in den Qualitätssicherungswerkzeugen in der Kraftfahrzeugproduktion ist hierzu in das externe Informationssystem die Beschreibungsdatei der Signalformen und die durchzuführenden Prüfschritte mit aufzunehmen und eine automatisierte oder manuelle Prüfung anzustoßen. Nachdem das übergeordnete Leistungsverteilungsmodul die Daten empfangen hat, beendet die intelligente Batteriesensorik ihren Diagnosemode und kehrt in ihren vorherigen Betriebszustand zurück. Im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs ist der normale Betriebszustand der intelligenten Batteriesensorik die Ladebilanzierung für die Kraftfahrzeugbatterie.This Procedure is alike suitable to service various components and functions to test, as well as in vehicle production z. B. at the tape end check as a quality assurance tool to be used. In the diagnostic tools of the workshops as well in the quality assurance tools in motor vehicle production, this is in the external information system the description file of the waveforms and the ones to be performed test steps include and initiate an automated or manual check. After this the parent Power distribution module has received the data ends the intelligent Battery sensors get their diagnostic mode and return to their previous one Operating status back. In normal operation of the motor vehicle is the normal operating condition the intelligent battery sensors charge balance for the motor vehicle battery.
Ziel der Bordnetzüberwachung ist es, bei der Prüfung mit relativen Werten zu arbeiten, und nicht mit Werten, die je nach Fahrzeug und Fahrzeugausstattung variieren. Hierzu werden im Leistungsverteilungsmodul vier Speicherplätze zum Ablegen von Grundwerten vorgehalten. Die vier Grundwertspeicher GWS0, GWS1, GWS2, GWS3 enthalten hierbei die Grundwerte für die jeweils zu analysierenden Funktionen. Der Grundwertspeicher GWS0 enthält hierbei immer die letzten empfangenen Werte, die von der intelligenten Batteriesensorik in Abhängigkeit der Messart Strom oder Spannung gemessen wurden, bevor die intelligente Batteriesensorik in den Diagnosemodus geschaltet wurde. Die Grundwertspeicher 1-3 können vom externen Informationssystem mit aus der Konstruktion des Kraftfahrzeugs bzw. der Auslegung des Bordnetzes bekannten Grundwerten beschrieben werden. Die durchzuführenden Prüfschritte sowie die erlaubten Toleranzbereiche in Form von oberen und unteren Schwellwerten zu den zu erwartenden Grundwerten wird im Diagnosemodus von dem externen Informationssystem vorgegeben. Prüfschritte und Toleranzbereiche für die einzelnen zu überprüfenden Funktionen können hierbei ebenfalls in geeigneten Speicherbereichen innerhalb des externen Informationssystems abgelegt sein. Im Diagnosemodus der Bordnetzüberwachung werden die Werte für die Toleranzbereiche und die Informationen über die abzuarbeitenden Prüfschritte an das Leistungsverteilungsmodul übertragen. Im Leistungsverteilungsmodul werden die Toleranzbereiche den ausgewählten Grundwerten hinzugerechnet und mit den von der intelligenten Batteriesensorik übermittelten Messwerten verglichen. Es wird verglichen, ob der aktuelle Messwert innerhalb des zulässigen Toleranzbandes, dass jeweils vorher dem ermittelten Grundwert hinzugerechnet wurde, liegt. Das Ergebnis des Vergleichs sowie der gemessene Wert nach Abzug des Grundwertes werden vom Leistungsverteilungsmodul zurück an das externe Informationssystem z. B. via CAN-Bus gesendet.aim the on-board network monitoring is it at the exam to work with relative values, not values depending on Vehicle and vehicle equipment vary. This will be done in the power distribution module four memory slots held to store basic values. The four basic value memories GWS0, GWS1, GWS2, GWS3 contain the basic values for each functions to be analyzed. The basic value memory GWS0 contains here always the last received values, by the intelligent battery sensors in dependency of Measuring current or voltage were measured before the intelligent Battery sensor has been switched to diagnostic mode. The basic value memory 1-3 can from the external information system with the construction of the motor vehicle or the design of the electrical system known basic values become. The to be performed test steps and the permitted tolerance ranges in the form of upper and lower Thresholds for the expected basic values are in diagnostic mode specified by the external information system. test steps and tolerance ranges for the individual functions to be checked can Here also in suitable memory areas within the be stored external information system. In diagnostic mode the Board network monitoring will be the values for the tolerance ranges and the information about the test steps to be processed transmitted to the power distribution module. In the power distribution module the tolerance ranges are added to the selected basic values and with those transmitted by the intelligent battery sensor Measured values compared. It is compared if the current reading within the permissible tolerance band, that in each case before the determined basic value was added, lies. The result of the comparison and the measured value after deduction of the base value are returned from the power distribution module to the external information system z. B. sent via CAN bus.
Zwischen
den einzelnen Programmmodulen der Leistungsverteilung und der intelligenten
Batteriesensorik werden in Form eines zweiten Prüfschrittparametersatzes
Nach Vereinbarung dieser Prüfschrittparametersätze kann ein Messablauf in der intelligenten Batteriesensorik wie folgt ablaufen. Die intelligente Batteriesensorik wird durch den Prüfschrittparameter Messart in den Zustand zur Überprüfung der Strom- bzw. Spannungsmessung versetzt. Nach Empfang eines entsprechenden Startsignals für den Beginn der Messung beginnt die Zeit für das Erreichen des Einschalttriggers zu laufen. Innerhalb dieser Zeitspanne muss der Einschalttrigger erreicht werden. Wird der Einschalttrigger zur vorgegebenen Zeit erreicht, meldet die intelligente Batteriesensorik das Ergebnis Trigger erkannt, Triggerzeit eingehalten an das Leistungsverteilungsmodul zurück. Gleichzeitig wird der gemessene Wert vom Start der Messung bis zum Erkennen der Triggerbedingung in Form eines Messwertes übertragen. Werden die beiden zuvor genannten Triggerbedingung nicht eingehalten, dann werden im entsprechenden LIN-Telegramm die Triggerbedingungen auf nicht erfüllt gesetzt. Nach Erkennen der Triggerbedingung beginnt die Totzeit zu laufen. Nach deren Ablauf beginnt die Messzeit. In der Totzeit schwingt sich das zu messende Signal ein. In der intelligenten Batteriesensorik finden in dieser Zeit keine Aktivitäten statt. Während der Messzeit werden von der intelligenten Batteriesensorik die zu messenden Messgrößen mitprotokolliert und anschließend über die Messzeit hinweg zeitlich gemittelt. Als Messergebnis zurück übertragen wird der mittlere Messwert. Zum Abschluss der jeweils durchgeführten Prüfung wird von der intelligenten Batteriesensorik ein entsprechendes LIN-Telegramm an das Leistungsverteilungsmodul geschickt. Nachdem das übergeordnete Leistungsverteilungsmodul von der intelligenten Batteriesensorik die Daten empfangen hat, beendet die intelligente Batteriesensorik ihren Diagnosemodus und kehrt in den vorigen Betriebszustand zurück.After agreement of these test step parameter sets, a measurement sequence in the intelligent battery sensor system can proceed as follows. The intelligent battery sensor system is put into the state for checking the current or voltage measurement by the test step parameter Measuring mode. Upon receipt of a corresponding start signal for the beginning of the measurement, the time for reaching the start-up trigger starts to run. Within this period, the switch-on trigger must be reached. If the switch-on trigger is reached at the specified time, the intelligent battery sensor reports the result Trigger Detected, Trigger Time Responded to the power distribution module. At the same time, the measured value is transmitted from the start of the measurement until the detection of the trigger condition in the form of a measured value. If the two aforementioned trigger conditions are not met, then the trigger conditions are set to not satisfied in the corresponding LIN telegram. After detecting the trigger condition, the dead time begins to run. After the expiry, the measuring time begins. In the dead time, the signal to be measured oscillates. In the intelligent battery sensors no activities take place during this time. During the measuring time, the intelligent battery sensors record the measured quantities to be measured and then averaged over the measuring time. The mean measured value is transmitted back as measurement result. At the end of the respective test, the intelligent battery sensor sends a corresponding LIN telegram to the power distribution module. After the higher-level power distribution module has received the data from the intelligent battery sensor, the intelligent battery sensor ends its diagnostic mode and returns to the previous operating state.
In
Die
im Zusammenhang mit
Sind die Prüfschrittparameter im Leistungsverteilungsmodul abgelegt, kann auch später im Fahrzeugleben auf diese Prüfschritte zugegriffen werden und die in der Produktion angefallenen Ergebnisdaten könnten bei späteren Prüfungen im Feld als Vergleichsgrundlagen herangezogen werden. Findet keine Diagnose bzw. keine Bordnetzüberprüfung statt, so wird die intelligente Batteriesensorik für weitere Aufgaben im Fahrzeug, wie ein Bordnetzmanagement und eine Ruhestromüberwachung heran gezogen.are the test step parameters filed in the power distribution module, can also later in vehicle life on these test steps are accessed and the result data generated in production could at later exams be used in the field as basis for comparison. Does not find one Diagnosis or no vehicle electrical system check instead, This is how the intelligent battery sensor system is used for further tasks in the vehicle. such as an on-board network management and a closed-circuit monitoring drawn.
Eine weitere Funktion die mit der erfindungsgemäßen Bordnetzüberwachung möglich ist, ist das Aufzeichnen eines Einschlafhistogramms beim Ausschalten des Kraftfahrzeugs. InA another function with the vehicle electrical system monitoring according to the invention possible is to record a sleep histogram at power off of the motor vehicle. In
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