用于多电压车载电网的诊断装置、多电压车载电网以及用于运行多电压车载电网的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车的多电压车载电网（10）的保护和/或诊断装置（1），其中，所述多电压车载电网（10）具有一第一分电网（11），其能够以一第一电压加载；以及至少一个其它的分电网（12），其能够以至少一个其它的电压加载，其中，所述第一电压高于所述至少一个其它的电压，并且所述第一分电网（11）和所述至少一个其它的分电网（12）具有一共同的接地接口（GM），建议，设置至少一个其它的接地接口（GG），其配设有测量器件，所述测量器件设置用于，测量经过所述至少一个其它的接地接口（GG）的电流，并且设置诊断器件（2），其设置用于，基于所测量到的经过所述至少一个其它的接地接口（GG）的电流，根据所述多电压车载电网（10）的至少一个运行状态，诊断在所述共同的接地接口（GM）和/或所述至少一个其它的接地接口（GG）中的故障。

Diagnostic device for multi voltage vehicle mounted power grid, multi voltage vehicle mounted power grid and method for operating multi voltage vehicle mounted power grid

The invention relates to a multi voltage vehicle electrical system for motor vehicles (10) protection and / or diagnostic device (1), wherein, the grid voltage of the vehicle (10) having a first grid (11), to a first voltage; and at least one other electric network (12), to at least one other voltage, wherein the first voltage higher than the voltage of at least one of the other, and the first grid (11) and at least one other sub grid (12) has a common ground interface (GM), suggestion set, at least one other ground interface (GG), which is equipped with a measuring device, the measuring device is provided for measuring through the at least one other ground interface (GG) of the current, and set the diagnostic device (2), the setting for the Based on the measurement, through the at least one other ground interface (GG) current, according to the voltage of the vehicle power grid (10) at least one running state, diagnosis of grounding in the common interface (GM) and / or the at least one other ground interface (GG) in fault.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多电压车载电网的诊断装置、多电压车载电网以及用于运行多电压车载电网的方法
本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分所述的一种用于车辆的多电压车载电网的保护和/或诊断装置，一种相应的多电压车载电网以及一种用于运行一多电压车载电网的方法。
技术介绍
用于机动车的多电压车载电网原则上是已知的。由于机动车中的电消耗器数量增加，唯一一个电压供给常常不再足够，和/或由于使用具有不同的标称电压的消耗器，因此使用多电压车载电网。多电压车载电网典型地具有分电网，所述分电网具有例如12和42V的不同的电压水平。已知的还有，所述分电网经由一直流电压转换器来连接，因此能够经由一共同的发电机向它们供电。在该申请的框架中，主要考虑两电压车载电网，即仅两个具有不同的电压水平的分电网。但如下所述，本专利技术不限于两电压车载电网。所述分电网常常连接到一共同的接地导体上。这实际上不容易避免，因为否则的话例如电的机器必须相对于内燃机进行电绝缘，所述电的机器具有其经由壳体的接地连接以及一经由内燃机的机械连接。但这种电绝缘在一相应强的机械负载的部位处与巨大的耗费相连，因为绝缘材料的材料特性无法始终与机械要求统一。但由于所述共同的接地连接，当所述共同的接地导线出故障时，会出现问题。在该情况下如下面结合图1所述，会出现所述电消耗器在一具有较低电压的分电网中的反极性。为了防止这种反极性，DE19961622A1建议，在一具有不同的电压水平的两个相互电连接的分电网的两电压车载电网中布置电消耗器，平行于所述电消耗器在具有较低电压的车载电网中布置一保护二极管。由此在接地故障时将所述电消耗器的反极化电压限定到所述二极管的导通电压上。在具有较低电压的车载电网中可以布置一保险装置，其与所述二极管的最大电流强度协调一致。在使用一保护二极管的情况下的一种类似的解决方案在DE10138477A1中公开。WO01/47084A1建议，为了识别在一具有较低电压的分电网中的过压，使用一电压测量装置。如果其识别到一过压，则将各涉及的消耗器从电网上分开。EP1453171A1建议用于保护所述消耗器的相应的开关器件。但从现有技术中已知的措施被证明往往是耗费的并且是无用的。因此也存在对于如下可能性的需求，即在所述的情况下可靠地识别和/或防止所述消耗器的反极化。
技术实现思路
在该背景下，本专利技术建议具有独立权利要求的特征的一种用于车辆的多电压车载电网的保护和/或诊断装置，一种相应的多电压车载电网以及一种用于运行一相应的多电压车载电网的方法。有利的设计方案是各从属权利要求以及下面的说明书的主题。专利技术优点利用根据本专利技术所建议的解决方案可以在一相应的具有不同的电压水平的分电网的多电压车载电网中以可靠的方式识别和/或防止一具有较低电压的分电网（下面也称作“低压电网”）的反极化。为此，除了一共同的第一接地接口之外，还提供至少一个其它的接地接口，尤其是在一高电压的分电网（下面也称作“高压电网”）中。经由所述至少一个其它的接地接口测量并且诊断一电流。根据本专利技术的解决方案基于如下知识，即由于在所述车载电网的不同的运行状态下在两个或更多个相应地安装的接地接口的情况下在所述车载电网的各部件中的寄生现象（Parasitäten），所述电流经由所述接地接口以特征性的方式呈现出来并且提供了诊断可能性。换句话说，本专利技术建议，提供至少一个其它的、冗余的接地接口，确切地说尤其是在一较高电压的分电网中。在此，所述连接优选在一在所述高压电网中存在的部件（下面也称作“高压部件”）上进行。有利地，所述部件涉及一安装在机动车的内燃机上的发电机，尤其是一启动器发电机，其与所述内燃机例如经由一壳体导电连接。但如下面详细所述，连接也可以直接在一内燃机上进行。在此，所述至少一个其它的接地接口设计有一电流估算装置（在本申请的框架中称作“测量器件”），其设置用于测量经过所述至少一个其它的接地接口流动的电流，并且利用一运行状态，如下所述，借助于同样设置的诊断器件来检查合理性。以这种方式就已经能够识别所述接地接口之一的拆除或其它方式的中断并且能够可靠地避免车载电网的反极化。借助于根据本专利技术所建议的措施提出了相对于一内燃机的相应的高压部件或低压部件的电绝缘的一种替选方案。因此可以舍弃如前所述的在强烈的机械负载部位处的电绝缘，该电绝缘常常只能耗费地实现。如已经所述，本专利技术基于如下，由于在车载电网的部件中的寄生在不同的运动状态下构造出特征性的电流分布模型。这种电流分布模型在高电流的情况下特别好地呈现，从而尤其在内燃机的启动过程期间有利地进行一根据本专利技术的诊断。在此情况下，在一所谓的冷启动或者说第一次启动和一所谓的热启动之间存在一可观的区别。相关的细节尤其结合图3和4在下面阐述。在此，根据本专利技术的措施尤其可在如下的机动车中使用，在这些机动车中，在冷启动中，内燃机的启动借助于一所谓的小齿轮启动器，即一启动器马达来进行，其联接到一具有较低电压的分电网上，即所述低压电网。与此相反，在热启动中，内燃机的启动在这种类型的系统中借助于一马达式运行的启动器发电机在高压电网中进行。在一种特别有利的实施方式中设置成，所述其它的接地接口和所述共同的接地接口以如下方式并联地布置，使得在内燃机启动时在无故障的共同的接地接口和无故障的其它的接地接口的情况下，经由启动器和启动器发电机流动的电流经过所述共同的接地接口和所述其它的接地接口流动。尤其有利的是，所述其它的接地接口和所述共同的接地接口以如下方式并联地布置，使得在冷启动的情况下借助于所述启动器马达，所出现的电流的主要部分经过所述共同的接地接口流动，并且所出现的电流的剩余的、较小的部分经过所述其它的接地接口流动。此外或替选地有利的是，所述其它的接地接口和所述共同的接地接口以如下方式并联地布置，使得在热启动的情况下借助于所述启动器发电机，所出现的电流的主要部分经过所述其它的接地接口流动，并且所出现的电流的剩余的、较小的部分经过所述共同的接地接口流动。有利地可以设置成，每个相应的电流在正常运行中通过一针对机动车的不同的运行状态的学习功能来获知并且例如保存在诊断器件中。换句话说，根据本专利技术的保护和/或诊断装置在正常运行中连续地测量电流并且保存。如果经过所述至少一个其它的接地接口所测量到的电流与保存的电流有偏差，则可以推断出，所述接地接口中的至少一个是有故障的。在这一点上可以使用相应的阈值或公差范围。尽管本专利技术主要参照具有两个分电网的车载电网来描述，但根据本专利技术的如下知识也可以在具有多于两个分电网的车载电网中、即一般性地在多电压车载电网中使用，即在不同的运动状态下由于在一车载电网中存在的寄生现象在多个接地接口的情况下呈现出特征性的电流分布模型。多个其它的接地接口的提供也是可行的并且合理的，因为以这种方式能够实现一冗余的诊断。一根据本专利技术的计算单元，例如机动车的控制器，特别是程序技术上地设置用于实施根据本专利技术的方法。尤其是所述的诊断器件可以构造成一相应的控制器的部件。在本专利技术的一种特别有利的观点中，所述其它的接地接口直接安装在所述发电机上，并且所述诊断器件构造成所述发电机的操控装置的部件，尤其是集成在所述发电机中。由此使布线变得特别简单。在本专利技术的一种特别有利的观点中，所述其它的接地接口直接安装在所述启动器发电机上，并且所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于一具有内燃机（M）的机动车的多电压车载电网（10）的诊断装置（1），其中，所述多电压车载电网（10）具有一第一分电网（11），其能够以一第一电压加载；以及至少一个其它的分电网（12），其能够以至少一个其它的电压加载，其中，所述第一电压高于所述至少一个其它的电压，并且所述第一分电网（11）和所述至少一个其它的分电网（12）具有一共同的接地接口（GM），其特征在于，所述诊断装置（1）包括测量器件和至少一个其它的接地接口（GG），其中，所述测量器件设置用于，测量经过所述至少一个其它的接地接口（GG）的电流，并且所述诊断装置（1）包括诊断器件（2），其设置用于，基于所测量到的经过所述至少一个其它的接地接口（GG）的电流，根据所述多电压车载电网（10）的至少一个运行状态，诊断在所述共同的接地接口（GM）和/或所述至少一个其它的接地接口（GG）中的故障，其中，所述其它的接地接口（GG）和所述共同的接地接口（GM）以如下方式并联布置，使得在所述内燃机（M）启动时在无故障的所述共同的接地接口（GM）以及无故障的所述其它的接地接口（GG）的情况下，经由一布置在所述其它的分电网（12）中的启动器（S）和一布置在所述第一分电网（11）中的发电机（G）流动的电流经过所述共同的接地接口（GM）和所述其它的接地接口（GG）流动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.07 DE 102011084139.3;2012.08.31 DE 10201221.用于一具有内燃机（M）的机动车的多电压车载电网（10）的诊断装置（1），其中，所述多电压车载电网（10）具有一第一分电网（11），其能够以一第一电压加载；以及至少一个其它的分电网（12），其能够以至少一个其它的电压加载，其中，所述第一电压高于所述至少一个其它的电压，并且所述第一分电网（11）和所述至少一个其它的分电网（12）具有一共同的接地接口（GM），其特征在于，所述诊断装置（1）包括测量器件和至少一个其它的接地接口（GG），其中，所述测量器件设置用于，测量经过所述至少一个其它的接地接口（GG）的电流，并且所述诊断装置（1）包括诊断器件（2），其设置用于，基于所测量到的经过所述至少一个其它的接地接口（GG）的电流，根据所述多电压车载电网（10）的至少一个运行状态，诊断在所述共同的接地接口（GM）和/或所述至少一个其它的接地接口（GG）中的故障，其中，所述其它的接地接口（GG）和所述共同的接地接口（GM）以如下方式并联布置，使得在所述内燃机（M）启动时在无故障的所述共同的接地接口（GM）以及无故障的所述其它的接地接口（GG）的情况下，经由一布置在所述其它的分电网（12）中的启动器（S）和一布置在所述第一分电网（11）中的发电机（G）流动的电流经过所述共同的接地接口（GM）和所述其它的接地接口（GG）流动。2.按照权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述其它的接地接口（GG）和所述共同的接地接口（GM）以如下方式并联地布置，使得在冷启动的情况下借助于所述启动器（S），所出现的电流的主要部分经过所述共同的接地接口（GM）流动，并且所出现的电流的剩余的、较小的部分经过所述其它的接地接口（GG）流动。3.按照权利要求1或2所述的诊断装置，其特征在于，所述发电机（G）构造成启动器发电机，并且所述其它的接地接口（GG）和所述共同的接地接口（GM）以如下方式并联地布置，使得在热启动的情况下借助于所述启动器发电机（G），所出现的电流的主要部分经过所述其它的接地接口（GG）流动，并且所出现的电流的剩余的、较小的部分经过所述共同的接地接口（GM）流动。4.按照权利要求1或2所述的诊断装置（1），其中，所述共同的接地接口（GM）设置在所述机动车的内燃机（M）上，所述第一分电网（11）和所述至少一个其它的分电...

【专利技术属性】
技术研发人员：P梅林格，M埃申哈根，M默克勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE