CN102959412A - 用于诊断车辆中的负载路径的方法和电路布置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于诊断车辆中的负载路径(30)的方法和电路布置，其中所述负载路径(30)包括直流电源(32)、与负极(-)稳定地连接的可切换负载(34)和与正极(+)稳定地连接的负载开关(36)，所述负载开关通过负载控制信号(SL)是可控制的，其中在所述负载开关(36)的闭合状态下负载电流(IL)通过所述可切换负载(34)是可导通的，以及所属的用于诊断负载路径的电路布置。依据本发明，在所述诊断期间生成具有限定的大小的可切换的测试电流(IT)，并且根据测试控制信号(ST)将测试电流(IT)经由测试开关(16)在输出连接端(OUT)处输出到所述可切换负载(34)，其中获取、预处理以及分析在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)，其中在所述诊断期间断开所述负载开关(36)，并且其中通过所述测试控制信号(ST)和所述测试开关(16)的所产生的开关状态生成至少两种不同的诊断情况。

Description

用于诊断车辆中的负载路径的方法和电路布置
技术领域
本发明基于根据独立权利要求1所述类型的用于诊断车辆中的负载路径的方法和根据独立权利要求8所述类型的用于诊断负载路径的电路布置。
背景技术
电子控制装置一般已知用于控制不同的功能和装置并且在汽车领域越来越多地用于控制机动车的不同的功能和/或应用。这样的功能和/或应用中重要的一类包括所谓的“低边负载电路”，其中这样的负载电路的第一连接端稳定地与车辆蓄电池的负极或与车辆车身相连，并且该负载电路的第二连接端由电子控制装置来连接。负载电路例如包括电磁阀、机电继电器、电气马达等。典型地，这些负载电路经由也被称之为“高边开关”的负载开关连接，其第一连接端稳定地与车辆蓄电池的正极相连而其第二连接端与负载电路的第二连接端连接。在汽车领域中通常在激活负载电路之前执行诊断。如果负载电路设置在电子控制装置之外并且经由电导线与其连接，那么该诊断是尤其重要的。通过该诊断应该识别出例如短路或断路的导线、未连接的电缆等。这些故障情况必须区别于正常的电路情况。在负载电路短路的情况下的故障诊断可能导致例如触发或熔断的保险装置、电子控制装置中的故障或导致热损害。根据特定的功能和/或应用，负载电路的诊断能够是简单或复杂的任务。在经常使用的方法中，高阻抗的上拉电阻被连接到导线中并且监控电压。根据由电子控制装置获取的电压，能够确定负载电路的状态。如果所获取的电压在负载开关断开的情况下超过预定的阈值，那么能够闭合到未连接的负载电路上。很难诊断低阻抗的负载电路，因为负载电阻的标称值几乎等于在典型的短路时的欧姆电阻值。因此，上述方法不能区分短路导线和正常的运行状态。
发明内容
与之相对地，具有独立权利要求1的特征的、依据本发明的用于诊断车辆中的负载路径的方法具有的优点为，在所述诊断期间生成具有限定的大小的可切换的测试电流并且根据测试控制信号将测试电流经由测试开关在输出连接端处输出到所述可切换负载，其中获取、预处理以及分析在所述输出连接端处所产生的电压，其中在所述诊断期间断开所述负载开关，并且其中经由所述测试控制信号和所产生的所述测试开关的开关状态生成至少两种不同的诊断情况。其中所述负载路径包括直流电源、与负极稳定地连接的可切换负载和与正极稳定地连接的负载开关，所述负载开关通过负载控制信号是可控制的，其中在所述负载开关的闭合状态下负载电流通过所述可切换负载导通。依据本发明的方法能够特别是简单和快速地实现在具有微处理器的电气控制装置中。
依据本发明的用于诊断车辆中的负载路径的、尤其是用于执行依据本发明的方法的电路布置包括至少一个测试电压源，其包括电压源和由测试控制信号控制的测试开关，并且被构造为使得在诊断期间经由至少一个测试电阻可生成具有限定的大小的测试电流，并且在输出连接端处将所述测试电流可输出到所述可切换负载，并且还包括信号预处理单元，其在诊断期间获取在所述输出连接端处所产生的电压并且将经预处理的测试电压输出到分析和控制单元以便分析，其中所述负载开关在诊断期间是断开的，并且其中经由所述测试控制信号和所产生的所述测试开关的开关状态可生成至少两种不同的诊断情况。
通过本发明的实施形式能够在负载路径的诊断期间有利地将额定负载亦即无故障负载、输出连接端与直流电源正极之间的短路、输出连接端与直流电源负极之间的短路或者断开的负载或断路的连接电缆相互区分开来并且识别作为诊断结果。
通过所述可切换的测试电流能够有利地为负载电路区别上述诊断结果，所述负载电路基本上具有欧姆特性。所述不同的诊断情况能够有利地包括静态和动态诊断情况，其中通过静态诊断情况在具有小欧姆电阻的感性负载的情况下也能够区别并确可靠地识别断开的导线亦即未连接的负载、或输出连接端与直流电源的正极之间的短路。然而在此类具有小欧姆电阻的感性负载的情况下，通过静态诊断情况来区分输出连接端与直流电源的负极之间的短路和额定的负载是不可能的。有利地，动态诊断情况使得这样的区分成为可能，因为通过确定具有小欧姆电阻的感性负载的频率特性或阶跃响应能够可靠地识别和区分负载的正常特性和输出连接端与负极或车辆车身之间的短路。
通过在从属权利要求中实现的措施和改进，能够有利地改善在独立权利要求1中给出的用于诊断车辆中的负载路径的方法和在独立权利要求8中给出的用于诊断负载路径的电路布置。
特别有利的是，在第一静态诊断情况下，在测试开关断开时获取在所述输出连接端处所产生的电压，并且分析相应的经预处理的测试电压，并且在第二静态诊断情况下，在测试开关闭合时获取所述在所述输出连接端处所产生的电压，并且分析相应的经预处理的测试电压，其中分别在预定的时间段结束之后才在稳态下分析所述经预处理的测试电压。
在依据本发明的方法的有利的设计方案中，在第一动态诊断情况下，通过具有预定的频率的测试控制信号将所述测试开关在闭合和断开的开关状态之间进行转换，并且获取在所述输出连接端处所产生的电压，并且分析相应的经预处理的测试电压，以便确定在所述输出连接端处的可切换负载的频率特性。替代地，能够在第二动态诊断情况下将所述测试开关在预定的时间段内闭合至少一次并且重新打开，其中获取在所述输出连接端处所产生的电压并且分析在预定的时间段内的相应的经预处理的测试电压，以便确定在所述输出连接端处的可切换负载的阶跃响应特性。
在依据本发明的方法的又一个有利的设计方案中，如果所述相应的经预处理的测试电压在第一静态诊断情况下和在第二静态诊断情况下具有高电平，那么能够识别出所述直流电源的正极与所述可切换负载的所述输出连接端之间的短路。此外，如果所述相应的经预处理的测试电压在第一静态诊断情况下和在第二静态诊断情况下具有不同的电平，那么能够识别出断开的可切换负载。此外，如果所述相应的经预处理的测试电压在第一静态诊断情况下和在第二静态诊断情况下具有低电平，那么能够识别出但不能区分所述直流电源的负极与所述可切换负载的所述输出连接端之间的短路或额定的感性的可切换负载。如果所述相应的经预处理的测试电压在第一动态诊断情况下具有高电平或者如果所述相应的经预处理的测试电压在第二动态诊断情况下在闭合所述测试开关之后在预定的时间段内具有正脉冲，那么能够识别出额定的感性的可切换负载。如果所述相应的经预处理的测试电压在第一动态诊断情况下具有低电平或者如果所述相应的经预处理的测试电压在第二动态诊断情况下在所述预定的时间段期间独立于所述测试开关的开关状态而具有低电平，那么能够识别出所述直流电源的负极与所述可切换负载的所述输出连接端之间的短路。
在依据本发明的电路布置的有利的设计方案中，信号预处理单元具有带有低通特性的分压器，以用于执行静态诊断，由此使得信号预处理单元的简单的和低成本的实现成为可能。所述低通特性能够例如通过电容器来实现，所述电容器与所述分压器的输出电阻并联地设置。
在依据本发明的电路布置的又一个有利的设计方案中，信号预处理单元具有整流器，以用于执行动态诊断。所述整流器例如由二极管和稳压电容器组成。为了使经预处理的电压与随后的组件相匹配，能够在信号路径中在所述整流器之后设置分压器。
在依据本发明的电路布置的又一个有利的设计方案中，信号预处理单元具有分压器，以用于执行组合的静态和动态诊断，其中设置有耦合电容器，其与分压器的与所述输出连接端连接的第一电阻并联，并且其中在信号路径中在所述分压器之后设置低通滤波器。此外，分析和控制单元首先执行至少一个负载路径的所述静态诊断随后执行所述动态诊断。
在依据本发明的电路布置的又一个有利的设计方案中，所述至少一个测试电阻和在所述信号预处理单元中的所述电阻如此地相互协调，使得所述测试电流不超过预定的阈值，以便避免激活所述可切换负载。由此能够有利地避免电气继电器吸合并且所属的开关触点被闭合。
附图说明
在附图中示出了本发明的各实施例并且在随后的描述中对它们进一步进行阐明。附图中：
图1示出了依据本发明的用于诊断负载路径的电路布置的实施例的示意方框图；
图2示出了用于图1中的依据本发明的电路布置的信号预处理单元的第一实施例的示意方框图；
图3示出了用于图1中的依据本发明的电路布置的信号预处理单元的第二实施例的示意方框图；
图4示出了用于图1中的依据本发明的电路布置的信号预处理单元的第三实施例的示意方框图；
图5示出了依据本发明的用于诊断多个负载路径的电路布置的实施例的示意方框图；
图6示出了具有在第一动态诊断情况下在依据图3的电路中测量的多个信号的特性曲线图，其中所示出的信号表示额定的感性负载作为诊断结果；
图7示出了具有在另一第一动态诊断情况下在依据图3的电路中测量的多个信号的特性曲线图，其中所示出的信号表示输出连接端与直流电源的负极之间的短路作为诊断结果；
图8示出了具有在第二动态诊断情况下在依据图4的电路中测量的多个信号的特性曲线图，其中所示出的信号表示额定的感性负载作为诊断结果；
图9示出了具有在另一第二动态诊断情况下在依据图3的电路中测量的多个信号的特性曲线图，其中所示出的信号表示输出连接端与直流电源的负极之间的短路作为诊断结果。
具体实施方式
如从图1可见，车辆中的负载路径30包括直流电源32、与直流电源32的负极(-)稳定地连接的可切换负载34和与直流电源32的正极(+)稳定地连接的负载开关36，其在电子控制装置1内设置在输入连接端IN与输出连接端OUT之间并且通过负载控制信号SL是可控制的，该负载控制信号SL由电子控制装置1的分析和控制单元20生成并输出。在负载开关36的闭合状态下负载电流IL通过可切换负载34是可导通的。在所示出的实施例中，可切换负载34被示出为例如为电气继电线圈、电磁阀、电气马达等的感性负载的等效电路，其具有大于100μH的理想的电感L和小于10Ω的低欧姆电阻RL。在同样小于10Ω并且连接在可切换负载34与输出连接端OUT之间的电阻RW中考虑了导线、连接端等的欧姆损耗。
依据本发明，用于诊断负载路径30的电路布置10具有至少一个测试电压源12，其包括电压源14和由测试控制信号ST控制的测试开关16，并且被实施为使得从电压源14的测试电压UT在诊断期间经由至少一个测试电阻RT可生成具有限定的大小的测试电流IT，并且在输出连接端OUT处可将测试电流IT输出到可切换负载34，并且该电路布置还具有信号预处理单元18，其在诊断期间获取在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT并且将经预处理的测试电压UIO输出到分析和控制单元20以便分析。负载开关36在诊断期间是断开的，从而没有负载电流IL流过可切换负载34。通过测试控制信号ST和所产生的测试开关16的开关状态能够以有利的方式生成至少两种不同的诊断情况。在信号预处理单元18和分析和控制单元20之间设置有接口单元22，其能够包括微处理器的简单的逻辑输入端和模数转换器。测试开关16能够例如被实施为双极晶体管、场效应管、继电器等。电源14优选地被实施为直流电源，其中，通过经由测试控制信号ST对测试开关16进行相应的操控能够以简单的方式和方法生成基本上是矩形的交流电压。通过由理想的电感L和电阻RL、RW构成的R-L电路的微分特性，在输出连接端OUT上，对于相应的矩形脉冲，在矩形脉冲的上升沿呈现相应的正电压脉冲，而在矩形脉冲的下降沿呈现相应的负电压脉冲。如随后所实施的那样，能够将一个或多个矩形脉冲用于动态诊断。此外，在诊断期间对于每个负载路径能够进行多次测量并且将结果取平均值和/或评价该结果，以便改善依据本发明的电路布置和依据本发明的方法的可靠性。
图2示出了具有信号预处理单元18’的第一实施例的、图1中的依据本发明的电路布置的方框图的一部分。如从图2可见，信号预处理单元18’具有带有低通特性的分压器R1、R2、C1，以用于实施静态诊断。分压器预处理在输出连接端OUT处的电压UOUT’并且将其减小到与分析和控制单元20的逻辑兼容的电平。在第一静态诊断情况下信号预处理单元18’在通过控制信号ST’相应地进行操控的测试开关16断开的情况下获取在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT’，并且将相应的由带有低通特性的分压器R1、R2、C1预处理的测试电压UIO’经由接口单元22输出到分析和控制单元20以便分析。在第二静态诊断情况下，信号预处理单元18’在通过控制信号ST’相应地进行操控的测试开关16闭合的情况下获取在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT’，其中所产生的电压UOUT’由流过图2中未示出的负载34的测试电流IT所影响。信号预处理单元18’将相应的由带有低通特性的分压器R1、R2、C1预处理的测试电压UIO’经由接口单元22输出到分析和控制单元20以便分析。分析和控制单元20在预定的时间段结束之后才在稳态下对两种静态诊断情况下的相应的经预处理的测试电压UIO’进行分析。负载开关36在两种静态诊断情况下是断开的。
如果相应的经预处理的测试电压UIO’在第一静态诊断情况下和在第二静态诊断情况下具有高电平，那么分析和控制单元20识别出直流电源32的正极(+)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路。如果相应的经预处理的测试电压UIO’在第一静态诊断情况和在第二静态诊断情况下具有不同的电平，那么分析和控制单元20识别出断路的可切换负载34或切断的连接导线。在断路的可切换负载34或切断的连接导线的情况下，在输出连接端OUT处在第一诊断情况下实际上出现不确定的“浮动”电压。因为信号预处理单元18’典型地具有上拉或下拉结构，所以接口单元22能够将浮动的电压在上拉结构的情况下转化为高逻辑电平，而在下拉结构的情况下转化为低逻辑电平。为了识别出断路的可切换负载34或切断的连接导线，电路布置10在第二静态诊断情况下尝试将测试电流IT引导通过可切换负载。如果在第二静态诊断情况下，在输出连接端OUT处的逻辑状态相比于第一静态诊断情况能够从低逻辑状态变为高逻辑状态，或从高逻辑状态变为低逻辑状态，那么分析和控制单元20推断为断路的可切换负载34或切断的连接导线。
如果相应的经预处理的测试电压UIO’在第一静态诊断情况和在第二静态诊断情况下具有低电平，那么分析和控制单元20识别出直流电源32的负极(-)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路或额定的感性可切换负载34。如果没有下述的动态诊断情况，分析和控制单元20在具有小于10Ω的小欧姆电阻RT的感性负载34的情况下不能将无故障的负载34与输出连接端OUT和直流电源32的负极(-)之间的短路区别开来。通过充分利用可切换感性负载34的频率相关的特性能够识别可切换负载34的无故障状态。如果例如将正弦或矩形的交流电压施加到感性的可切换负载34上，那么能够测量或确定该感性的可切换负载34的频率相关的阻抗。然而非常有利的是，将单个矩形脉冲施加到感性的可切换负载34上并且经由简单的信号预处理单元18、18”分析其阶跃响应，如随后参照图3至8所述那样。
图3示出了具有信号预处理单元18”的第二实施例的、图1中的依据本发明的电路布置的方框图的一部分。如从图3可见，信号预处理单元18”在右边的电路部分18.2中具有带有二极管D1和滤波电容器CG的整流器，以用于执行动态诊断。在信号路径中，在左边的电路部分18.1中，在整流器D1、CG之后设置有具有第一电阻R1和第二电阻R2的分压器。在第一动态诊断情况下，通过具有预定的频率的测试控制信号ST”将测试开关16在闭合和断开的开关状态之间进行转换，其中获取在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT’并且分析该相应的经预处理的测试电压UIO”，以便获得在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT”的频率特性。图6和图7分别示出了在第一动态诊断情况下的相应的信号曲线，其中图6示出了对于无故障的感性的可切换负载34的信号曲线，而图7示出了对于在输出连接端OUT和直流电源的负极(-)之间所存在的短路的信号曲线。通过整流器D1、CG仅正电压脉冲通过二极管D1，而负电压脉冲被阻止。
如从图6可见，在感性负载34无故障时，相应于测试控制信号ST”的开关频率，出现了正负电压脉冲作为在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT”。通过整流器装置D1、CG的积分特性对滤波电容器CG进行充电并且出现比测试电压UIO”高的基本上不变的逻辑电压电平。如果一个经传输的正电压脉冲不足以对滤波电容器CG进行充电，那么能够等待预定数量的电压脉冲，直至在信号预处理单元18”的输出端的经预处理的测试电压UIO”被分析。通过分压器R1、R2将UIO”的正电平减小到与分析和控制单元20的逻辑兼容的电平。
如从图7可见，在输出连接端OUT与直流电源的负极(-)之间短路时，不出现或出现非常小的电压脉冲作为在输出连接端OUT所产生的电压UOUT”。由此出现低逻辑电压电平作为测试电压UIO”。总之，如果相应的经预处理的测试电压UIO”具有高逻辑电平，那么分析和控制单元20在第一动态诊断情况下识别出额定的亦即无故障的感性可切换负载34。如果相应的经预处理的测试电压UIO”具有低逻辑电平，那么分析和控制单元20在第一诊断情况下识别出直流电源32的负极(-)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路。
图4示出了具有信号预处理单元18的第三实施例的、图1中的依据本发明的电路布置的方框图的一部分。如从图4可见，信号预处理单元18具有分压器R1、R2，以用于执行组合的静态和动态诊断。其中设置有耦合电容器CK，其与分压器R1、R2的与输出连接端OUT相连的第一电阻R1并联。在另外的信号路径中，在分压器R1、R2之后设置有低通滤波器R3、C2。针对电压脉冲，通过耦合电容器CK桥接第一电阻R1，该电压脉冲被传输到低通滤波器R3、C2。借助于信号预处理单元18针对组合的静态和动态诊断，分析和控制单元20首先执行负载路径30的静态诊断而随后执行动态诊断。在此，静态诊断与参照图3所述的过程相同，从而在此不再重新详细地描述两个静态诊断情况。
总之，如果相应的经预处理的测试电压UIO在第一静态诊断情况和第二静态诊断情况下具有高电平，那么分析和控制单元20通过静态诊断识别出直流电源32的正极(+)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路。如果相应的经预处理的测试电压UIO在第一静态诊断情况和第二静态诊断情况下具有不同的电平，那么分析和控制单元20识别出断路的可切换负载34或切断的连接导线。如果相应的经预处理的测试电压UIO在第一静态诊断情况和第二静态诊断情况下具有低电平，那么分析和控制单元20识别出直流电源32的负极(-)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路或额定的感性可切换负载34。如果没有下述的动态诊断情况，分析和控制单元20在具有小于10Ω的小欧姆电阻RL的感性负载34的情况下不能将无故障的负载34和输出连接端OUT与直流电源32的负极(-)之间的短路区别开来。
在静态诊断之后，在第二动态诊断情况下通过预定时间段的测试控制信号ST将测试开关16的开关状态从打开状态转换至闭合状态。在输出连接端OUT处获取所产生的电压UOUT并且由信号预处理单元18对其进行预处理，并且作为相应的经预处理的测试电压UIO输出到分析和控制单元20，以便分析和确定可切换负载34在输出连接端OUT处的频率特性。图8和图9分别示出了在第二动态诊断情况下的相应的信号曲线，其中图8示出了无故障的感性可切换负载34的信号曲线，而图9示出了在输出连接端OUT与直流电源的负极(-)之间存在短路的信号曲线。因为测试电阻RT的电阻值远远大于负载电阻RL和等效电阻RW的电阻值的和，所以时间常数基本上由电感L和测试电阻RT来确定。
如从图8可见，在感性负载34无故障时，在测试控制信号ST的开关过渡上出现相应的正电压脉冲和相应的负电压脉冲作为在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT。通过时间常数，在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT由于闭合测试开关16所引起的电压脉冲显著地大于并宽于通过断开测试开关16所引起的电压脉冲。不同的电压脉冲在没有整流器的情况下也导致在低通装置R3、R2处的正电压差，并且导致所示出的阶跃响应作为在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT或在信号预处理单元18的输出端的经预处理的测试电压UIO。分析和控制单元20在刚刚切换测试开关16之后的预定的时间段内执行经预处理的测试电压UIO的分析，以便能够获取正电压脉冲。因此，如果经预处理的测试电压UIO在闭合测试开关16之后在预定的时间段内具有正脉冲，那么分析和控制单元20在第二动态诊断情况下识别出额定的感性可切换负载34。如果相应的经预处理的测试电压UIO在预定的时间段期间独立于测试开关16的开关状态具有低电平，那么分析和控制单元20在第二动态诊断情况下识别出直流电源32的负极(-)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路。
如从图9可见，在输出连接端OUT与直流电源的负极(-)之间短路时，不出现或出现非常小的电压脉冲作为在输出连接端OUT产生的电压UOUT。由此出现低逻辑电压电平作为经预处理的测试电压UIO。总之，如果相应的经预处理的测试电压UIO具有高逻辑电平，那么分析和控制单元20在第二动态诊断情况下识别出额定的亦即无故障的感性可切换负载34。如果相应的经预处理的测试电压UIO具有低逻辑电平，那么分析和控制单元20在第二动态诊断情况下识别出直流电源32的负极(-)与可切换负载34的输出连接端OUT之间的短路。
图5示出了依据本发明的用于诊断多个负载路径的电路布置1’的实施例的示意方框图。如从图5可见，用于诊断多个分别与输出连接端OUT1、OUT2、OUTn相连的负载路径的电路布置10’包括测试电压源12、用于每个输出连接端OUT1、OUT2、OUTn的测试电阻RT1、RT2、RTn以及信号预处理单元18。信号预处理单元18预处理在相应的输出连接端OUT1、OUT2、OUTn处的相应的电压并且分别将相应的经预处理的测试电压UIO1、UIO2、UIOn经由接口单元22输出到分析和控制单元20，以便分析。单个负载路径的诊断根据依据上述实施例的信号预处理单元18的实施例来实现。
为了在至少一个负载路径的诊断期间避免发生故障，至少一个测试电阻RT、RT1、RT2、RT3和在不同的信号预处理单元18、18’、18”中的电阻R1、R2、R3如此地相互协调，使得测试电流IT不超过预定的阈值，以便避免激活可切换负载34。
根据一种依据本发明的用于诊断车辆中的负载路径的方法，该负载路径包括直流电源32、与负极(-)稳定地连接的可切换负载34以及与正极(+)稳定地连接的负载开关36，该负载开关通过负载控制信号SL是可控制的，其中在负载开关36的闭合状态下负载电流IL通过可切换负载34是可导通的，在诊断期间生成具有限定的大小的可切换的测试电流IT，并且根据测试控制信号ST将测试电流IT经由测试开关16在输出连接端OUT处输出到可切换负载34，其中获取、预处理以及分析在输出连接端OUT处所产生的电压UOUT、UOUT’、UOUT”，其中在诊断期间断开负载开关36，并且其中经由测试控制信号ST和所产生的测试开关16的开关状态生成至少两种不同的诊断情况。

Claims (14)

1.一种用于诊断车辆中的负载路径的方法，其中所述负载路径(30)包括直流电源(32)、与负极(-)稳定地连接的可切换负载(34)和与正极(+)稳定地连接的负载开关(36)，所述负载开关通过负载控制信号(SL)是可控制的，其中在所述负载开关(36)的闭合状态下负载电流(IL)通过所述可切换负载(34)是可导通的，其特征在于，在所述诊断期间生成具有限定的大小的可切换的测试电流(IT)，并且根据测试控制信号(ST)将所述测试电流(IT)经由测试开关(16)在输出连接端(OUT)处输出到所述可切换负载(34)，其中获取、预处理以及分析在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)，其中在所述诊断期间断开所述负载开关(36)，并且其中通过所述测试控制信号(ST)和所产生的所述测试开关(16)的开关状态生成至少两种不同的诊断情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一静态诊断情况下，在测试开关(16)断开时获取在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)，并且分析相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)，并且在第二静态诊断情况下，在测试开关(16)闭合时获取在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)，并且分析相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)，其中分别在预定的时间段结束之后才在稳态下分析所述经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第一动态诊断情况下，通过具有预定的频率的测试控制信号(ST)将所述测试开关(16)在闭合和断开的开关状态之间进行转换，其中获取在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)并且分析相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)，以便确定在所述输出连接端(OUT)处的可切换负载(34)的频率特性。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第二动态诊断情况下，将所述测试开关(16)在预定的时间段内闭合至少一次并且重新打开，其中获取在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)并且在预定的时间段内分析相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)，以便确定在所述输出连接端(OUT)处的可切换负载(34)的阶跃响应特性。
5.根据权利要求2至4之一所述的方法，其特征在于，如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第一静态诊断情况下和在所述第二静态诊断情况下具有高电平，那么识别出所述直流电源(32)的所述正极(+)与所述可切换负载(34)的所述输出连接端(OUT)之间的短路，和/或如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第一静态诊断情况下和在所述第二静态诊断情况下具有不同的电平，那么识别出断开的可切换负载(34)。
6.根据权利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第一静态诊断情况下和在所述第二静态诊断情况下具有低电平，那么可识别出所述直流电源(32)的所述负极(-)与所述可切换负载(34)的所述输出连接端(OUT)之间的短路或额定的感性的可切换负载(34)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第一动态诊断情况下具有高电平或者如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第二动态诊断情况下在闭合所述测试开关(16)之后在预定的时间段内具有正脉冲，那么识别出额定的感性的可切换负载(34)，其中如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第一动态诊断情况下具有低电平或者如果所述相应的经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)在所述第二动态诊断情况下在所述预定的时间段期间独立于所述测试开关(16)的开关状态而具有低电平，那么识别出所述直流电源(32)的所述负极(-)与所述可切换负载(34)的所述输出连接端(OUT)之间的短路。
8.一种用于诊断车辆中的负载路径的、尤其是用于执行根据权利要求1至7之一所述的方法的电路布置，其中所述负载路径(30)包括直流电源(32)、与负极(-)稳定地连接的可切换负载(34)和与正极(+)稳定地连接的负载开关(36)，所述负载开关通过负载控制信号(SL)是可控制的，其中在所述负载开关(36)的闭合状态下负载电流(IL)通过所述可切换负载(34)是可导通的，其特征在于至少一个测试电压源(12)，其包括电压源(14)和由测试控制信号(ST)控制的测试开关(16)，并且被实施为使得在诊断期间经由至少一个测试电阻(RT、RT1、RT2、RT3)可生成具有限定的大小的测试电流(IT)，并且在输出连接端(OUT)处可将所述测试电流(IT)输出到所述可切换负载(34)，并且其特征还在于信号预处理单元(18、18’、18”)，其在所述诊断期间获取在所述输出连接端(OUT)处所产生的电压(UOUT、UOUT’、UOUT”)并且将经预处理的测试电压(UIO、UIO’、UIO”、UIO1、UIO2、UIOn)输出到分析和控制单元(20)以便分析，其中所述负载开关(36)在所述诊断期间是断开的，并且其中通过所述测试控制信号(ST)和所产生的所述测试开关(16)的开关状态可生成至少两种不同的诊断情况。
9.根据权利要求8所述的电路布置，其特征在于，所述信号预处理单元(18’)具有带有低通特性的分压器(R1、R2、C1)以用于执行静态诊断。
10.根据权利要求8或9所述的电路布置，其特征在于，所述信号预处理单元(18”)具有整流器(D1、CG)，以用于执行动态诊断。
11.根据权利要求10所述的电路布置，其特征在于，在信号路径中，在所述整流器(D1、CG)之后设置有分压器(R1、R2)。
12.根据权利要求8所述的电路布置，其特征在于，所述信号预处理单元(18)具有分压器(R1、R2)，以用于执行组合的静态和动态诊断，其中设置有耦合电容器(CK)，其与所述分压器(R1、R2)的与所述输出连接端(OUT)连接的第一电阻(R1)并联，并且其中在信号路径中，在所述分压器(R1、R2)之后设置有低通滤波器(R3、C2)。
13.根据权利要求12所述的电路布置，其特征在于，所述分析和控制单元(20)首先执行所述负载路径(30)的所述静态诊断随后执行所述动态诊断。
14.根据权利要求8至13之一所述的电路布置，其特征在于，所述至少一个测试电阻(RT、RT1、RT2、RT3)和在所述信号预处理单元(18、18’、18”)中的所述电阻(R1、R2、R3)如此地相互协调，使得所述测试电流(IT)不超过预定的阈值，以防止激活所述可切换负载(34)。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104569713A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 大陆汽车有限公司 用于识别接通电感负载时线路短路或线路中断的方法
CN104659737A (zh) * 2013-11-21 2015-05-27 罗伯特·博世有限公司 园林修整机切换装置
CN108603917A (zh) * 2015-12-03 2018-09-28 法国大陆汽车公司 用于检测断开负载的方法
CN109791172A (zh) * 2016-10-14 2019-05-21 罗伯特·博世有限公司 用于识别负载上的短路的方法
CN110446622A (zh) * 2017-03-31 2019-11-12 罗伯特·博世有限公司 直流电压转换器、电压供应装置和用于直流电压转换器的诊断方法
CN111465867A (zh) * 2017-12-20 2020-07-28 罗伯特·博世有限公司 用于检验用于操控负载的输出级的方法
CN111542761A (zh) * 2018-04-25 2020-08-14 宝马股份公司 用于车辆高压电池的至少一个开关装置的综合测试的测试设备和方法
CN114094658A (zh) * 2021-11-01 2022-02-25 北京航天长征飞行器研究所 带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012013405A1 (de) 2012-07-05 2014-01-09 Audi Ag Diagnoseeinrichtung zur Überprüfung einer Steuersignalleitung
DE102012015911B3 (de) 2012-08-10 2013-10-24 Audi Ag Diagnoseeinrichtung zur Überprüfung einer Steuersignalleitung
EP2781927A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-24 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Method and apparatus to detect device functionality
DE102017000745A1 (de) * 2017-01-27 2018-08-02 WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltung zum Überprüfen einer mit einem digitalen Eingang eines Aktors verbundenen elektrischen Leitung
FR3067122B1 (fr) * 2017-06-06 2021-05-07 Renault Sas Diagnostic d'une charge electrique de vehicule automobile
US10663508B1 (en) * 2018-02-06 2020-05-26 William Walker Vehicle light tester
CN110907853B (zh) * 2018-09-17 2021-02-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 负载状态的检测电路及方法
JP6966408B2 (ja) * 2018-09-26 2021-11-17 日立建機株式会社 安全スイッチ入力診断装置及びこれを用いた作業機械
CN113054965B (zh) * 2021-03-11 2022-03-25 重庆大学 一种车辆高低电平有效开关闭合和悬空状态的检测电路
DE102021202406A1 (de) 2021-03-12 2022-09-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit einer Kurzschlusserkennung eines elektrochemischen Energiespeichersystems
DE102021202404A1 (de) 2021-03-12 2022-09-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit einer Kurzschlusserkennung eines elektrochemischen Energiespeichersystems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112996A1 (de) * 1991-04-20 1992-10-22 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und verfahren zur funktionsueberwachung eines elektrischen verbrauchers
DE19644181A1 (de) * 1996-10-24 1998-04-30 Teves Gmbh Alfred Schaltungsanordnung zur Leckstromüberwachung
DE102006045308A1 (de) * 2006-09-26 2008-03-27 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Detektieren des Zustandes einer an einen Schaltanschluss verbindbaren Lasteinrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4042967A (en) * 1975-10-28 1977-08-16 Yujiro Yamamoto Ground fault sensor
JP2860344B2 (ja) 1990-05-11 1999-02-24 芝浦メカトロニクス株式会社 包装方法及び装置
DE4338462B4 (de) 1993-11-11 2004-04-22 Hella Kg Hueck & Co. Kontrollsystem für elektrische Verbraucher in Kraftfahrzeugen
DE4432301B4 (de) * 1994-09-10 2005-09-08 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Steuergerät für Rückhaltesysteme
DE19524615A1 (de) * 1995-07-06 1997-01-09 Telefunken Microelectron Verfahren und System zum Erkennen von Isolationsfehlern
JPH09218233A (ja) * 1996-02-08 1997-08-19 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 車両における負荷の断線検出装置
US6130530A (en) * 1997-12-22 2000-10-10 Hd Electric Company Tester for power transformers and capacitors
DE10255737A1 (de) * 2002-11-28 2004-06-09 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Verfahren zum Betrieb mindestens einer Niederdruckentladungslampe und Betriebsgerät für mindestens eine Niederdruckentladungslampe
DE10336973B4 (de) * 2003-08-12 2016-12-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren zur Überwachung einer Leuchtdiode
DE102004049906B4 (de) * 2004-10-13 2014-01-30 Infineon Technologies Ag Diagnoseeinrichtung und Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses einer Leuchtdiode
GB2428301B (en) * 2005-07-13 2008-02-13 A D Developments Ltd Current measurement apparatus
US20090174413A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Teknic, Inc. Method and Apparatus to Verify the Proper Connection of Loads before Applying Full DC Power
JP5541155B2 (ja) * 2008-03-31 2014-07-09 旭硝子株式会社 加速度センサ装置、無線センサネットワーク及び広域異常振動記録システム
ATE556890T1 (de) * 2010-01-14 2012-05-15 Smr Patents Sarl Ausfallerkennung elektrischer verbraucher in kraftfahrzeugen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112996A1 (de) * 1991-04-20 1992-10-22 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und verfahren zur funktionsueberwachung eines elektrischen verbrauchers
DE19644181A1 (de) * 1996-10-24 1998-04-30 Teves Gmbh Alfred Schaltungsanordnung zur Leckstromüberwachung
DE102006045308A1 (de) * 2006-09-26 2008-03-27 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Detektieren des Zustandes einer an einen Schaltanschluss verbindbaren Lasteinrichtung

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104569713B (zh) * 2013-10-14 2018-09-21 大陆汽车有限公司 用于识别接通电感负载时线路短路或线路中断的方法
CN104569713A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 大陆汽车有限公司 用于识别接通电感负载时线路短路或线路中断的方法
CN104659737A (zh) * 2013-11-21 2015-05-27 罗伯特·博世有限公司 园林修整机切换装置
CN104659737B (zh) * 2013-11-21 2019-05-14 罗伯特·博世有限公司 园林修整机切换装置、园林修整机
CN108603917A (zh) * 2015-12-03 2018-09-28 法国大陆汽车公司 用于检测断开负载的方法
US11815043B2 (en) 2016-10-14 2023-11-14 Robert Bosch Gmbh Method for detecting a short circuit across a load
CN109791172A (zh) * 2016-10-14 2019-05-21 罗伯特·博世有限公司 用于识别负载上的短路的方法
CN110446622A (zh) * 2017-03-31 2019-11-12 罗伯特·博世有限公司 直流电压转换器、电压供应装置和用于直流电压转换器的诊断方法
CN111465867B (zh) * 2017-12-20 2023-09-05 罗伯特·博世有限公司 用于检验用于操控负载的输出级的方法
CN111465867A (zh) * 2017-12-20 2020-07-28 罗伯特·博世有限公司 用于检验用于操控负载的输出级的方法
US11828784B2 (en) 2017-12-20 2023-11-28 Robert Bosch Gmbh Method for checking an output stage for controlling a load
CN111542761A (zh) * 2018-04-25 2020-08-14 宝马股份公司 用于车辆高压电池的至少一个开关装置的综合测试的测试设备和方法
US11733299B2 (en) 2018-04-25 2023-08-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Test apparatus and method for synthetically testing at least one switch device for a high-voltage battery of a vehicle
CN114094658A (zh) * 2021-11-01 2022-02-25 北京航天长征飞行器研究所 带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置
CN114094658B (zh) * 2021-11-01 2023-11-10 北京航天长征飞行器研究所 带负载特性测量功能的全固态供配电方法及装置

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