用于运行车载电网的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于运行在车辆中的车载电网的方法，所述车载电网包括多个负载，其中，在一时间段内为所述负载中的至少一个负载检测至少一个物理参量，分析以这种方式确定的时间曲线，并且基于所述时间曲线预测所述至少一个负载的故障行为。

【技术实现步骤摘要】
用于运行车载电网的方法
本专利技术涉及一种用于运行车载电网的方法和一种用于执行该方法的组件。
技术介绍
车辆中的所有电气部件的总和被称为车载电网。也被称为车辆车载电网的车载电网具有下述任务：为所述车辆中的电气负载供应能量。如果在如今的车辆中在所述车载电网中或者在车载电网部件中由于故障或者老化而停止能量供应，则失去重要的功能。其中例如能够涉及到伺服转向装置。由于该车辆的转向性能未受到损害而只是变得僵硬，并且驾驶员用作备选方案（Rückfallebene），因此，在如今的系列化生产的车辆中接受车载电网的停止运转。然而必须注意，由于机组越来越多地电气化以及引入新的车辆功能，对机动车中的电气能量供应的安全性和可靠性给出了更高的要求。在未来的高度自动化驾驶功能、例如高速公路巡航（Piloten）中，在有限的程度上允许驾驶员进行驾驶以外的活动。由此导致，在结束高度自动化的驾驶功能前，人类驾驶员只能够有限地感知作为传感的、调节技术的、机械的和有能量的备选方案的功能。因此，在高度自动化的行驶中，为了确保所述传感的、调节技术的和促动的备选方案，所述电气供应具有迄今为止在机动车中未知的安全相关性。因此，在所述电气车载电网中的老化和由此可能导致的故障必须在产品安全服务中可靠地并且尽可能完整地识别出来。在未来的在机动车中的自动化的并且自主的驾驶运行中，驾驶员不再如已知的那样用作传感的、调节技术的、机械的和有能量的备选方案。所述车辆承担驾驶员的功能，例如环境识别、轨迹规划和轨迹实施，所述功能例如也包括转向和制动。如果停止对安全相关的部件的能量供应，则所述车辆不能够再通过高度自动化或者全自动化的功能受到控制，因为上述所有功能，例如环境识别、轨迹规划和轨迹实施，都不再可用。由此，从产品安全性的角度看来，对车辆车载电网产生特别高的要求。这同样意味着，只有当所述车载电网处在并且在不久的将来保持运转良好的状态时，自动化或者自主驾驶的功能才能够为用户所用。文献DE102014007548A1描述了一种用于运行具有多个负载的车载电网的方法，其中，为所述负载中的至少一部分负载监视电压阈值，其中，通过所述负载自身来进行这种监视。
技术实现思路
在这种背景下，介绍根据权利要求1的方法和根据权利要求11的车载电网。由从属权利要求和说明书得出实施方式。介绍一种用于运行车载电网的方法和这样一种车载电网，经由该车载电网为多个电气负载、例如转向装置供应电能。在此，能够确保这些负载的高效能性（Funktionstüchtigkeit）。这通过下述方式实现，即为所述电气负载中的至少一个负载，在一种实施方案中为所有至少安全相关的负载，预测故障行为和/或确定故障概率。为此，例如能够考虑所述至少一个负载的损耗功率和温度曲线。由此推导出所述负载的故障概率以及必要时推导出所述负载的、由此产生的剩余使用寿命。安全相关的负载是完成安全相关的功能、例如制动和转向的负载。非安全相关的负载例如是舒适型负载，例如收音机和空调设备。必要时也能够考虑裂纹扩展。这是一个更深层次的分析层面。温度变化导致微裂纹的扩展，该扩展在给定的时间之后能够导致故障或者降级（Degradierung）。在所介绍的车载电网中，在构型方案中，负载经由智能的开关元件或者分离元件、例如经由电子能量供给单元（ePDU:electronicPowerDistributionUnit）而与典型地冗余的车载电网的车载电网通道连接，以便能够使所述负载在发生故障的情况下与所述车载电网脱开。因此排除了对安全相关的负载的威胁。为了无需在每个负载中都必须执行为预估该故障行为而必需的可靠性分析，在所介绍的车载电网中，所述分析能够集成在所述智能的开关元件中。在迄今为止的系列车载电网中，对负载的故障行为的可靠性分析和预估不是必需的。当安全相关的行驶功能发生故障时——这不仅能够通过安全相关的部件本身、还能够通过非安全相关的部件的故障引起，例如通过短路引起——驾驶员用作备选方案，因此，故障的影响无足轻重。发生故障的部件在造访维修车间时仅被替换。现在已认识到，与此不同，在未来的自动化的车辆中，取消作为备选方案的驾驶员。因此，对所述负载的故障行为的了解对于更安全地运行车辆是必要的。另外，必要考虑的是，在非安全相关的负载中的故障由于相互作用也能够导致危及安全的系统状态。即，所述车载电网中既有安全相关的负载也有非安全相关的负载。可靠性分析（所述可靠性分析为预估在构型方案中与所述智能的开关元件、例如ePDU连接的负载的故障行为是必需的）在所述开关元件中实施。为此，相应的负载应该具有一定的标记，从而使得所述智能的开关元件、例如ePDU能够考虑为预估该故障行为而必需的模型、例如负载能力模型和/或维勒曲线（Wöhlerkurve），以便执行所述预测或者预估。所述预估包括接收被考虑用于分析该负载的可靠性的物理参量或者特征参量，例如电流、电压、电阻、环境温度、部件的或者部件中的温度等。根据所述物理参量并且尤其根据这些参量的时间曲线，确定相应的负载的载荷。通过与所述负载能力模型进行比较，能够确定目前的故障概率。通过预测未来的载荷曲线，能够预测该负载的故障行为。因此，所研究的负载能够也像其它负载一样配属于所述智能的开关元件。在所述车载电网中，能够设置一个智能的开关元件，一些负载或者所有负载配属于该开关元件，也能够设置多个智能的开关元件。这个开关元件或者这些开关元件设置用于执行所需的分析。维勒曲线是一图表，在该图表中在统计学上为预先给定的载荷绘制能够承受的载荷频率。用于其的值能够根据经验来确定。所述维勒曲线能够在将各个载荷换算为在参考级别上的总载荷时在所述分析中使用。在这个级别上有所述负载能力模型。所述负载能力模型映射在所述参考级别上部件的故障行为。在此，在参考条件下映射所述载荷频率上的故障概率。根据故障行为，使用不同的分布，例如韦伯分布（或者例如：正态分布、指数分布、对数正态分布、伽玛分布、爱尔朗分布、约尔特分布、正弦分布、……）。用于其的值能够根据经验来确定。对不同负载和其它车载电网部件的预估能够在下一步骤中在系统层面上、例如在控制器中、在云端或者相似的装置中合并。所介绍的方法至少在所述实施方案中的一些实施方案中具有一系列优点。因此，不一定必需在每个负载中实施所述可靠性分析或者预估。所述方法支持用于自动化驾驶功能的释放和释放决定。因此，在具有高度重要性的车载电网部件中的老化效应能够导致释放的撤销或者离开例如自动化驾驶的驾驶功能，或者导致释放的撤销或者离开某些运行模式、例如滑行，以便避免安全临界的状态。另外，通过适配的驾驶策略，能够提高可靠性。在运行时导致所述车载电网部件的强烈老化行为的驾驶状况能够被避免，如果这从系统角度来看是必需的话。因此，在运行该车辆时能够考虑所执行的分析的结果。除此之外，提高新驾驶功能的可用性。预防性的维修措施能够及时地在该车载电网系统发生未受控制的故障之前、例如在例行的维修间隔中执行。在从自动化驾驶运行过渡到手动驾驶运行时，能够提高安全性。通过提早向系统预警有威胁的危急的部件/车载电网/车辆状态，能够在对于所述驾驶员来说能够更容易控制的状况中执行车辆过渡。另外，所述方法考虑下述强制的必要性：即使在部件发生故障时在全自动化驾驶中在无驾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于运行在车辆中的车载电网（10、50）的方法，所述车载电网包括多个负载，其中，在一时间段内为所述负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）中的至少一个负载检测至少一个物理参量，并且分析以这种方式确定的时间曲线，并且基于所述时间曲线预测所述至少一个负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）的故障行为。

【技术特征摘要】
2017.06.21 DE 102017210366.31.用于运行在车辆中的车载电网（10、50）的方法，所述车载电网包括多个负载，其中，在一时间段内为所述负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）中的至少一个负载检测至少一个物理参量，并且分析以这种方式确定的时间曲线，并且基于所述时间曲线预测所述至少一个负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）的故障行为。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在智能的开关元件中执行所述分析，所述至少一个负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）配属于所述开关元件。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，考虑所述至少一个负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）的损耗功率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，考虑所述至少一个负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）的温度曲线。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，推导出所述至少一个负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、106）的剩余使用寿命。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，给所述负载（26、28、34、64、72、80、82、84、86、88、90、94、102、104、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：OD科勒，P明青，
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