CN111656206A - 用于监控具有自动化行驶功能的机动车的能量供给的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监控具有自动化行驶功能的机动车的方法，其中，对应的运行方式(SSL)分别配属有与对于运行方式(SSL)而言非必需的消耗器(147，149)的至少一个负荷曲线(141)，所述负荷曲线通常出现在这个运行方式(SSL)中，其中，与所述负荷曲线(141)有关地预测所述能量存储器(106，110)的至少一个特征参量(U)并且与所述能量存储器(106，110)的预测的特征参量有关地释放对应的运行方式(SSL)和/或所述自动化行驶功能，其中，与对于运行方式(SSL)而言非必需的消耗器(162)的基本负荷(206)和/或关断势能(208)有关地求取预测的特征参量(U)。

Description

用于监控具有自动化行驶功能的机动车的能量供给的方法
技术领域
本发明涉及一种用于监控具有自动化行驶功能的机动车的能量供给的方法。在该方法中，尤其监控车载电网与安全性相关的功能。
背景技术
车辆车载电网具有给电消耗器供给能量的任务。在现今的车辆中，如果能量供给由于在车载电网或者说车载电网部件中的故障或老化而失效，则省去重要的功能如伺服转向。因为不损害车辆的转向能力，而是仅变得难活动，所以在现今的批量化车辆中普遍接受车载电网的失效，因为驾驶员作为回退层可供使用。为了提高可用性，例如在WO 2015/135729 A1中已提出双通道的车载电网结构。所述结构为了容错地供给用于高度自动的或者全自动的行驶运行的系统是必需的。
为了可以预见部件的失效，已制定出用于监控车辆部件的可靠性技术的方法。为此，在运行期间监控车载电网部件并且求取它们的损坏。这样的方法例如在文献DE 102013 203 661 A1中说明。
为了使自动行驶的车辆安全地停止，需要电能，所述电能可以通过化学的保存器提供。然而，化学的保存器具有连续老化并且在有效功率方面减退的特性。为了安全的运行，所述化学的保存器或者必须强烈地超尺寸或者必须以短间隔进行更新。
发明内容
本发明所基于的任务是，同时提高自动化行驶功能以及所需要的能量供给的可靠性和可用性。该任务通过独立权利要求的特征解决。
通过求取能量存储器的所预测的特征参量可以进一步提高自动化行驶功能的可用性。能量存储器的这些特征参量强烈地取决于对用于使车辆转变到安全状态中的运行方式而言非必需的消耗器的基本负荷和/或关断势能。在按规定的运行中的能量密集的功能或者说消耗器恰好不妨碍对自动化行驶功能的释放。因为现在可以假设：这些消耗器可以在需要时安全地被关断，使得全部电能或功率可供用于以使车辆转变到安全状态中的相应运行方式。正是通过在关断势能的范畴内求取当前的或最小可能的电基本负荷，可以限定各种不同的运行方式。在释放之前和在自动化行驶功能期间，检验，能量存储器是否能够针对分别独立于其它车载电网通道的车载电网通道中的故障情况(或由另外的能量消耗器进行的供给)，供给至少一个或者所有可能的运行方式，而所预测的特征参量、例如在车载电网中的供给电压不会下降到不允许的低程度。则可以将这个结果汇报给自动化行驶功能的控制软件并且在故障情况下必要时仅以降低(在更小的负载或负荷曲线方面)的运行方式行驶。为此，例如可以省去避让机动动作或可以替代地降低使自动化行驶功能的速度以达到安全的运行状态。现在，即使在轻微老化的能量存储器中，原则上可以仍允许自动化行驶功能，然而可以将由促动器和控制器引起的电流负载限于从能量存储器的角度允许的限度。
在一种符合目的的拓展方案中，负载曲线配属有至少一个表征该负载曲线的参数，其中，与该参数有关地求取所预测的特征参量。以此简化数据处理，在所述数据处理中，仅一个参数或仅少量参数必须传输给例如电池传感器，在所述电池传感器中，进行预测特征参量的功能。简化相应的传输协议。预测器自身也可以被简化。特别符合目的地，将运行方式的持续时长的至少一个时间区间和/或负载曲线的最大值和/或负载曲线出现最大值的时间点用作参数。这些参量充分地描述要预计的、被所述预测考虑的能量需求。由此推断出：待传输参数的小数量和可预计的负载曲线的精度的折衷。
在一种符合目的的拓展方案中，在考虑一个另外的负载曲线的情况下求取至少一个另外的能量存储器的至少一个另外的所预测的特征参量，所述另外的负载曲线取决于运行方式所需要的、由该另外的能量存储器供给的一个另外的消耗器。由此，可以对替代的车载电网分支在其用于实施确定的运行方式的功能能力方面进行评价。当至少一个用于使车辆转变到安全状态中的运行方式可以安全地实施时，可以释放自动化行驶功能。由此又提高自动化行驶功能的可用性。
在一种符合目的的拓展方案中，至少一个电子负荷分配器设置为用于操控消耗器和/或设置为用于感测该消耗器的电流。正是在电子负荷分配器中确保，可以安全地关断尤其对于运行方式非必需的消耗器，由此进一步提高整体系统的可靠性。此外，这样的电子保险装置能符合标准地感测例如流过的负载电流并且因此得出关于基本负荷的高度和/或对应负荷的关断势能的结论。由此提高预测的精度。可以进一步提高整体系统的可用性。
在一种符合目的的拓展方案中，尤其通过激活至少一个消耗器和/或至少一个电源和/或由电子保险装置接通负载来激发车载电网，以求取电池状态。由此改进预测的质量或完全实现预测。如果例如对能量存储器的确定特征参量(所述特征参量可以又应用到预测中)的感测经过长时间并且因此不再有代表性，则可以通过有针对性地激发车载电网来实时求取确定的特征参量。由此提高整体系统的可靠性。
附图说明
从另外的从属权利要求并且从说明书得出符合目的的另外的拓展方案。
图1示出用于预测特征参量的电池传感器。
图2示出用于使车辆自动化行驶的可能的车载电网。
图3示出在联网和功能概要方面的不同的控制器的概要。
图4示出舒适性相关的和安全性相关的消耗器的随时间的电流变化曲线和由此产生的、对相应参数的推导。
具体实施方式
借助附图中的实施方式示意性地示出并且接下来参照附图详细地说明本发明。
示例性地，在该实施例中，将电池或蓄电池作为可能的能量存储器来说明。然而，替代地，可以等同地使用对于任务设置合适的其它能量存储器、例如基于电感或电容的能量存储器、燃料电池、电容器或者类似的能量存储器。
图1示出电池传感器或者说电池管理系统的一部分，该电池传感器或者说该部分整体上用附图标记10标明。单元12中的、尤其测量单元中的输入参量为温度14和电流16，输出参量为电压18。
在方框20中，进行参数和状态的估计。在其中，设置反馈单元22、电池模型24和参数的适配26。将电压28、电池状态变量30和电池模型参数32输出。
节点29用于，使电池模型24匹配于电池。电流16直接进入到电池模型24中而温度14间接进入到电池模型24中。该节点计算变量28，例如基于电池模型24的电压，并且将其与实际的电压18相比较。在有偏差的情况下，通过反馈单元22校正电池模型24。
此外，提供用于子算法的方框40。该方框包括电池温度模型42、静止电压求取44、峰值电流测量46、适配性的起动电流预计48和电池参量感测50。
此外，提供例如也呈如下面所说明的表征参数198形式的负荷曲线60，这些负荷曲线进入到具有预测器的方框62中。所述预测器为充电量预测器64、电压预测器66和老化预测器68。方框62的输出为用于求取充电状态(SOC)70的信号Q_pred、与负荷电流72(I)有关的预测电压U_pred(74，199)和老化预测值，所述老化预测值被用于求取电池健康状态(SOH)76作为能量存储器的可能的、预测的特征参量。
通过预测器64，66，68，电池传感器10能预言或者说预测在多个先前限定的负载场景期间以及之后的SOC 70、所预测的电压74/199的电压下降和SOH 76。现在，这些参数也可以匹配于自动化行驶或对应的应用情况。尤其是，预测器64，66，68能在使用对应运行方式(215，SSL 1，SSL 2，SSL 3)的(根据确定的负荷曲线60，141或对此的表征参数198的)典型负载过程的情况下将车辆带入到静止状态，预测(借助于模拟来预计)电池106，110的至少一个确定的特征参量。可以设置不同的运行方式(SSL 1，SSL 2，SSL 3)，以便将车辆带入到静止状态并因此实现机动车的安全运行状态(安全停止水平，Safe Stop Level)。这些不同的运行方式(SSL 1，SSL 2，SSL 3)中的每个分别配属有负荷曲线141/198。针对对应的负载198来模拟由此得出的电池状态并且预测该电池状态对电池106，110的所预测的特征参量(例如电压、电流、SOC、SOH、SOF(功能状态，State of Function)，描述电池的有效功率并且说明关于能量存储器能够给消耗器供给哪种功率)的影响。如果负荷曲线60，141在模拟中导致特征参量(例如所预测的电压74/199)低于确定的极限值，则与所模拟的负荷曲线141相关联的对应运行方式SSL被禁阻。负荷曲线60，141可以如下面详细阐明的那样通过少量参数198传输给电池传感器10。
图2示出能量供给系统的一种可能的拓扑结构，该拓扑结构由基础车载电网102组成，所述基础车载电网包括具有所属电池传感器10的电池106、起动器102、多个不与安全性相关的舒适性消耗器162，所述舒适性消耗器由电负荷分配器163保护或操控。基础车载电网102具有相对于高压车载电网166较低的电压水平，例如可以是14V车载电网。在基础车载电网102和高压车载电网166之间布置有直流变压器165。高压车载电网166例如包括可能具有集成的电池管理系统的高压电池167、示例性示出的非安全性相关的负荷168或者说舒适性消耗器，例如被供给提高的电压水平的空调设备等，以及具有电机170。在这方面，高压应理解为高于基础车载电网102的电压水平的电压水平。因此，例如可以是48V车载电网。替代地，在具有电驱动装置的车辆中，可以是还更高的电压水平。替代地，可以完全省去高压车载电网166。
两个与安全性相关的通道101，103与基础车载电网102连接。安全性相关的第一通道101通过电子负荷分配器160与基础车载电网102连接。电子负荷分配器160用于防护、操控以及安全且可靠地关断安全性相关的消耗器147a，149a，150a，152或电网分配。此外，电子负荷分配器160能感测流过的消耗器电流。
该另外的安全性相关的通道103不但通过直流变压器108并且通过一个另外的电子负荷分配器161与基础车载电网102连接。在直流变压器108和电子负荷分配器161之间布置一个另外的、接地的电池110。针对该另外的电池110，也布置有用于感测该另外的电池110的典型特征参量的一个另外的电池传感器10。示例性地，该另外的电池110的电压水平可以是基础车载电网102的电压水平。例如，该电压水平处于14V。能想到替代的电压水平。在另外的通道103中的电子负荷分配器161用于防护、操控以及安全且可靠地关断尤其安全性相关的消耗器147b，149b，150b，155，159。此外，电子负荷分配器161可以感测可能的消耗器电流。直流变压器108允许在另外的电池110和基本车载电网102之间的能量交换以及在必要情况下通过另外的直流变压器165与高压车载电网166进行能量交换。由此可以确保，电池106，110可以通过安全性相关的通道101，103给安全性相关的消耗器147，149，150，157可靠地供给能量。
可通过两个安全性相关的通道101，103供给的冗余的、尤其是功能冗余的安全性相关的消耗器147，149，150，157是这样的消耗器：所述消耗器对于例如在危险的故障情况下使车辆从自动化行驶运行(驾驶员不必干预)转变到安全状态中而言是必要的。如下面详细所说明的那样，可以涉及车辆的停止，可能是立刻停车，可能是在车道边缘停车或者在最近的休息区才停车等。
在根据图2的实施例中，设置以下安全性相关的消耗器。所述安全性相关的消耗器至少是制动系统147。制动功能性可以或者通过第一部件147a(例如所谓的智能助力器(iBooster)，所述智能助力器以电机械方式产生制动压力)实现，所述第一部件由与安全性相关的通道101供给。替代地，冗余的制动功能性通过另外一个部件147b实现。示例性地，可以使用所谓的电子稳定程序作为另外的部件147b，所述电子稳定性程序也可以将车辆带至静止状态。该另外的部件147b由另外的安全性相关的通道103供给并且由电子负荷分配器161操控。
例如设置转向系统149作为所述另外的安全性相关的部件。转向系统149包括第一部件149a，所述第一部件可以经由电子负荷分配器160通过安全性相关的第一通道101来操控和供给。此外，转向系统149包括一个另外的部件149b，所述另外的部件也可以独立于第一部件149a地使车辆以所希望的方式转向。通过用于另外的安全性相关的通道103的另外的电子负荷分配器161来操控另外的部件149b或为其供给能量。
设置人机接口150(用户界面，User Interface)作为另外的可能的安全性相关的部件。该人机接口150也由两个可相互独立地运行的部件150a，150b组成。一个部件150a经由安全性相关的第一通道101通过电子负荷分配器160来操控或供给能量。另外的部件150b由另外的安全性相关的通道103或所属的电子负荷分配器161来操控或供给能量。
设置自动化行驶功能157作为另外的安全性相关的部件。替代地，在方框157中可以分别设置有传感器组和进行处理的控制器，所述控制器控制促动器。自动化行驶功能157也冗余地构建。因此，第一计算单元152(第一计算单元152可以相当于在图3中所示出的中央单元182)以及第一传感器单元158由第一通道101或所属的电子负荷分配器160操控或供给能量。自动化行驶功能157可以以冗余的方式通过一个另外的计算单元154以及一个或多个传感器单元159来实现，所述另外的计算单元以及一个或多个传感器单元通过另外的安全性相关的通道103或所属的另外的电子负荷分配器161来操控或供给。在计算单元152，154中例如进行带有针对所需促动器的对应操控值的轨迹规划。传感器单元158，159分别提供车辆的当前环境信息，用于轨迹规划。
在图3中示出控制器的联网和功能概要。用于自动化行驶的中央单元182(该中央单元182可以相当于根据图2的计算单元158)通过数据连接173与网关180交换数据。数据连接173例如可以是以太网连接。
控制单元190通过一个另外的数据连接174与网关180交换数据。所述另外的数据连接174例如可以是CAN总线。在控制单元190中设置对能量车载电网功能或能量管理的控制。能量管理对车载电网中的能量分配进行监控和控制。与负荷状态有关地，例如在面临能量短缺的情况下可以将确定的、以低优先级分类的负荷或者说消耗器关断或尽管有相应要求但不激活。因此，在能量管理中例如保存或者求取各消耗器在按规划被激活的情况下的典型功率要求。替代地，代替在控制单元190中实现，能量管理的功能也可以在根据图2的直流变压器108，165中实现但或者可以在车辆中的其它控制器中(例如在消耗器162中)实现。替代地，也可行的是，这些关于车载电网102，166的能量管理的功能在中央单元182中或者在网关180中实现。
此外，设置如已经与图1相关地说明的、示例性地为两个的电池传感器10。一个电池传感器10经由数据连接175与控制单元190交换数据。另一电池传感器10经由一个另外的数据连接176也与控制单元190交换数据。数据连接175，176例如可以是所谓的LIN总线。各电池传感器10布置在所属的电池106，110上，例如布置在所述电池的极上。如已经说明的或下面详细说明的那样，在电池传感器10中保存另外的功能。示例性地示出，用于求取内电阻的功能201和/或用于识别能量存储器或者说电池106，110与车载电网102，166符合规定地连接的功能202。此外，在每个电池传感器10中设置预测器62，200，所述预测器与确定的负荷曲线141(其在必要情况下关于一定的参数198示出)有关地预测如所说明的那样确定的特征参量、尤其是电压。为此，电池传感器从控制单元190得到相应的参数60，198。电池传感器10又将确定的数据例如所预测的特征参量74，199告知控制单元190。
此外，设置至少一个电子负荷分配器160、优选设置另外的负荷分配器161，163。电子负荷分配器160，161，163经由一个另外的数据连接177与网关180或与连接在该网关上的控制单元190或中央单元182，152通信。例如可以设置CAN总线作为另外的数据连接177。电子负荷分配器160，161，163例如被放置在非安全性相关的舒适性消耗器162前面，用于这些舒适性消耗器的激活/停用。原则上，这些电子负荷分配器160，161，163可以如已经结合图2所说明的那样操控安全性相关的负荷，尤其是这样的负荷：所述负荷对于使车辆转变到安全状态中是必要的。系统性示意地，在电子负荷分配器160中设置用于关断舒适性消耗器162的功能210。此外，在电子负荷分配器160，161，163中实现用于测量在电子负荷分配器160中的基本负荷206的功能211。
原则上，控制器，如中央单元182，152、控制单元190，和电池传感器10以及电子负荷分配器160，161，163为了数据交换的目的而相互连接，如已经说明的那样经由以太网、CAN总线或者LIN总线连接。通常，如在图3中所示出的那样，将网关180或者具有网关功能的控制器连接在这些控制器、电池传感器和电子负荷分配器之间。此外，在车辆中还存在未示出的另外的控制器。在图3中示出的控制器上分区出不同的功能，这通过不同的方框示出并且通过所示出的信号路径连接。
中央单元182，152在一个方框中包括对车辆的运动控制186。在运动控制186中，将所规划的轨迹转换为对位于车辆中的促动器的相应控制指令。例如，为转向系统149预给定呈转向角度预给定参数形式的相应转向指令或为制动系统147预给定制动机动动作。在该方框中也保存有用于使不同的运行方式SSL达到安全状态的相应运动控制186。运动控制186将使不同运行方式SSL达到安全状态的相应轨迹也转化为对促动器的控制指令214并且将该控制指令提供给用于达到安全运行状态的功能单元183。
在中央单元182，152中例如设置用于达到安全停止或者说安全状态的功能单元183。在用于达到安全停止的功能单元183中保存或者说加载有数据：在故障情况下应如何将车辆自动化地带到安全状态中。例如保存，在第一运行方式SSL 1中车辆应立刻减速。替代地，可以保存，(例如在传感器单元158，159之一中的)传感器感测进一步的车道走向并且车辆应通过转向149跟随该车道走向并且车辆应在该车道中停车。此外，可以保存，应使车辆直到最近的休息区才停下来或者在紧急车带上停下来。此外，可以在相同的自动行驶功能中取决于故障情况地以用于达到安全状态的不同运行方式SSL行驶。在该实施例中，每个(车载电网)通道101，103有三个不同的运行方式SSL 1，SSL 2，SSL 3，这些运行方式尤其在对电能、功率和持续时间的需求上不同。通常，各个不同的运行方式SSL配属有负荷曲线141，所述负荷曲线例如反映在特别的运行方式SSL中参与了转变到安全状态中的一个或者多个消耗器或者说促动器的电流变化曲线或者功率变化曲线。为此，不同的运行方式SSL带有不同的功率要求，尤其带有少量功率(轻微)、以中等的功率要求(典型的功率要求)和高功率要求(所谓的最坏情况机动动作)地，保存在功能单元183中。
在用于达到安全状态的第一运行方式SSL 1中，例如进行缓慢地建立制动压力的小减速度并且在保持车道中。该场景由于短持续时长tmax而需要少量能量或少量电功率，因为不以动态的行驶机动动作行驶。
在第二运行方式SSL 2中例如可以进行压力建立、ABS调节以及在保持车道中。机动动作的持续时长tmax也相当短，但是需要更多的能量用于制动压力调制。此外，通过例如在电子稳定程序147a中的压力调制而出现电流峰值，在所述电流峰值处，能量存储器或者说电池106，110必须短期地提供高功率。
在第三运行方式SSL 3中，例如在故障情况下例如在10-15秒的确定时间段触发驾驶员移交。然后，进行动态车道变换，包括为了稳定性和为了使车辆减速至静止而进行干预。这种运行方式在能量消耗和功率消耗方面具有最高要求。通过动态的行驶机动动作，可能发生：电转向系统149和电制动系统147同时需要高电功率。这种高电流负载可能导致危险的电压下降，由此，不再能按规定地供给安全性相关的消耗器。然而，普遍地，能想到多种另外的并且也明显不同的运行方式用于使车辆转变到安全状态中。然而，原则上，不同的运行方式SSL在能量要求和功率要求方面应概括化并且进行聚类。
功能单元183的所谓的安全停止机动动作的对运行方式SSL重要的数据215传输给方框185“参数SSL”。该方框185优选被置于控制单元190中。这种变型的优点在于，能量管理功能如被置于控制单元190中那样可以比例如中央单元182或152明显更好地了解待供给的消耗器的功率需求。用于使车辆转变到安全状态中的运行方式SSL可以基于功能更新或者基于周围环境条件改变而改变。对每个通道或者说车载电网分支101，103，不同的运行方式SSL如所说明那样保存在功能单元183中。
普遍地，对每个通道仅将不同运行方式SSL的负荷曲线141的仅确定的参数197传输给控制单元190，尤其用于能量管理。
在方框185“参数SSL”中求取和/或保存这些确定的参数197，所述确定的参数以简单的方式描绘在典型运行方式SSL中的负荷曲线141。特别优选地，将功率需求的最大时间经过时间(对应运行方式SSL的持续时长)tmax和/或参与相应运行方式SSL的对应消耗器或促动器的最大功率Pact1，Pact2，…或其它特征参量(例如电流I)和/或该最大功率或其它特征参量出现的时间点tact1，tact2，…用作参数197。这样求取的参数197被提供给控制单元190的保存器191。
即，参数197例如是最大特征参量、例如促动器1在时间点tact1的最大功率功率Pact1或者峰值电流Iact1。对于促动器actn一般性地制定，参数197中的一个是用于对应通道Ch1，Ch2，Chn或车载电网分支101，103的促动器actn在出现最大特征参量Pactn，Iactn(特征参量或负荷曲线141在时间段tmax以内的时间变化曲线的最大值)的时间点tactn处的该最大特征参量Pactn，Iactn。此外，在方框185中保存或者通过计算机求取，每个通道是对应运行方式SSL的最大持续多长时间(tmax)。此外，在方框185中可以保存或者通过计算机求取：自动行驶功能的当前状况如何(例如被激活/没有被激活/等待释放等)和/或是否存在关于自动化行驶功能的释放的请求。这些数据也可理解为参数197。这些参数197完整地或仅部分地传输给控制单元190、优选能量管理。此外，参数197可以包括自动化行驶功能的状况。在参数197的范畴内也可以传输用于释放自动化行驶功能的请求，所述请求可以起动接下来的检验程序。也可以从下面对图4的简短阐述中得出参数197中的一些。
图4示例性地示出舒适性消耗器162的和安全性相关的消耗器147，149，157的随时间的电流变化曲线206以及作为对用于确定运行方式SSL的促动器act1的典型负荷曲线141的示例的电流变化曲线。画入当前的基本负荷206，如由能量管理所求得并且在必要情况下提供给电池传感器10的基本负荷。基本负荷206例如具有恒定的电流值。此外，画入这样的降低的基本负荷207：在需要时可以降低到所述降低的基本负荷上。在当前基本负荷206和降低的基本负荷207之间的差作为关断势能208画入。关断势能208考虑，可以关断这样的消耗器，所述消耗器对于对应的运行方式SSL来说不是必定需要的，即通常为舒适性消耗器162。在时间点tact1处，促动器act1达到其最大值或其最大特征参量，在根据图4的实施例中是最大电流Iact1。此外，画入当车辆转变到安全运行状态中时从在时间点t＝0起动相应的运行方式SSL直至该运行方式结束实施该运行方式SSL 1的最大持续时长tmax。最大持续时长tmax的数量级视机动动作而定地处于几秒到几分钟的数量级。
如在图3中所示出的那样，在控制单元190、优选能量管理中实现用于求取基本负荷的功能单元192。为了求取在车载电网102中由不但安全性相关的消耗器而且其它的(非安全性相关的)消耗器162或者说舒适性消耗器如加热装置、空调设备或者其它舒适性功能引起的基本负载，可以保存例如关于功率消耗的参数。替代地，存在以下可能性：电子负荷分配器163在方框211中测量单个或者多个消耗器162的电流并且将其作为数据206(当前的基本负荷)提供给用于求取基本负荷的功能单元192。替代地，也可以在消耗器本身中感测相应的功率数据并且将其传输给控制单元190。不同运行方式SSL的参数197和/或所求取的基本负荷206和/或所属的关断势能208被保存在方框191中并且在必要情况下被继续处理。此外，控制单元190可以求取，基本负荷206在需要时可以多强烈地由电子负荷分配器163降低(关断势能208)。为此，对例如刚被激活的、然而可关断的、具有对应功率消耗的消耗器、尤其是舒适性消耗器162进行求取。尤其在使用电子负荷分配器160，161，163的情况下，可以可靠地认为：电子负荷分配器163可以使车辆中的基本负荷206可靠且安全地降低一个确定的量值(关断势能208)。如果实际实施用于转变到安全状态中的运行方式SSL，则控制单元190、尤其是能量管理通过相当于所求取的关断势能208的、给电子负荷分配器163的相应指令来激活舒适性负荷162的关断。
电子负荷分配器163尤其也具有以下任务：带有安全目标地关断基础负荷或舒适性消耗器162。通过相应的电流测量或用于确定基本负荷206的功能方框211将所述基本负荷告知控制单元190、优选能量管理。在相应地预测特征参量(例如在使用降低的基本负荷207和负荷曲线60，198的情况下所预测的车载电网电压U74或199)时，可以认为：在用于达到安全状态的相应运行方式SSL1，SSL2，SSL3期间可以关断这些负荷或者说消耗器162。由此，提高自动化行驶功能的可用性。
控制单元190从当前的基本负荷206和关断势能208求取这样的降低的基本负荷207：所述降低的基本负荷在用于达到安全状态的对应运行方式SSL的持续时长tmax期间最大限度地存在。对应的运行方式SSL的最大持续时长tmax、在该时间期间所属的降低的基本负荷207和对应的运行方式SSL所需要的促动器在对应时间点tact1，tactn的最大电流需求Iact1，Iactn保存在保存方框191中并且被传输给电池传感器10的至少一个预测器200或62，视需求而定地也传输给另外的电池传感器10或用于各通道101，103的所属预测器200或62。在根据图3的实施例中，在控制单元190中实现保存方框191。
通常，对于每个通道101，103(或Ch1，Ch2…)连同对应的由该通道101，103馈给的安全性相关的促动器或者说消耗器147a，149a，150a，152，158；147b，149b，150b，154，159，对于每个运行方式SSL设立单独的预测器62或200.1，62或200.2。也可以并行地设置多个预测器62或200。预测器62或200的结果是所预测的特征参量、例如由对应运行方式SSL的预给定电流变化曲线或负荷变化曲线141引起的、在电池端子处的计算出的最小电压下降(UpredSSL，相当于参数199或74)。此外，输出所预测的特征参量(UpredSSL，74/199)的置信区间。为了可以预测所预计的特征参量，需要电池106，110的多个另外的状态参量如充电状态SOC、健康状态SOH、内电阻Ri(参看方框201)或者类似的参量。这些特征参量在电池传感器10内如所说明的那样地计算。
此外，与在对应的运行方式SSL期间预测特征参量(例如电压74/199或电压下降)并行地，计算内电阻Ri作为对应的电池106，110的特征参量204(方框201)并且也与所属的置信区间一起输出。附加地，在功能方框202中进行电池脱离识别。如果从电池106，110到电池传感器10或到车载电网102的连接中断，则保存在该功能方框202中的算法识别出该情况。
将这些参量中的每个对于每个通道101，103分开地并且对于每个运行方式SSL分开地传输给分析方框193。在该分析方框193中，进行分析：安全性相关的消耗器147，149，157在所预测的特征参量的哪些极限(例如电压极限)方面仅还可以降级(例如以更小的功率运行)或者完全不再正常工作，也就是说，所预测的特征参量例如在通道101，103中的电压或在安全性相关的消耗器147，149，157的输入端子处的电压允许下降至哪个值，而安全性相关的功能不失效。将这些极限值与所预测的特征参量相比较。如果预测到：由于所属的电池106，110的状态，因为特征参量(例如电压)根据预测会下降到太低而不再能够运行一定的安全性相关的功能，则将用于对应运行方式SSL的相应状况信息(状况位：状况BN1)置为0(对应的SSL不被允许)。在这种情况下，自动行驶功能仅受限地仍被释放。然而，如果用于达到安全状态的所有运行方式SSL不再可以由电池106，110供给(用于所有运行方式SSL的所有状态—状况BN1(或者BN2)不允许)，而所预测的特征参量不会不允许地下降，则通过与释放相关的功能方框187来完全地禁阻全部的自动行驶功能。相应地向中央单元182或152或者说向中央单元182或152的功能方框187转发分析方框193的在那里已生成的相应状况信息。相应情况适用于各个单个运行方式SSL的状况信息213(用于各个运行方式SSL1…n的状况BN1，状况BN2)，无论这些运行方式根据所预测的特征参量是否被允许。
此外，当自动行驶功能已经处于运行中时，也可以执行在分析方框193中实现的检查通道。在这种情况下，在分析方框193中可以保存略微更尖锐的(也就是说更高的)极限值例如电压极限，以避免，尽管电池106，110接近所允许的功率极限，但仍释放自动行驶功能。例如，在控制单元190中实现分析方框193。
此外，可能的是，在通道101，103中在较长的时间上没有消耗器147，149，150，157，162被激活并且因而电池106，110不会得到由电流输出或者电流接收引起的负载。在这种情况下，由对应的预测器200或62产生的结果的有效性复位(例如，有效性＝0)，因为电池106，110在一定的时间内不再可能被诊断。因此，主动地感测最后的电池诊断的时间点并且在必要情况下如所说明的那样对其进行分析评价以识别有效性。可以产生电激发，其方式是，消耗器147，149，150，157，162通过控制单元190(能量管理)并且通过电子负荷分配器160，161，163接通。这通过方框194进行，该方框用于例如由消耗器引起的(电池106，110或车载电网102的)激发。替代地，电源(例如根据图2的直流变压器108，165)将更多能量馈给到车载电网102的对应的通道101，103中或者从通道101，103提取。这种功能通过方框195进行，所述方框用于由电源引起的激发。两个方框194，195示例性地在控制单元190中实现。除了直流变压器108，165之外，在缺少有效性的情况下也可以通过发生器或者另外的促动机构进行激发。
在一种未示出的替代构型中，用于保存控制单元190(能量管理)的不同运行方式SSL的参数的方框185被分区为中央单元182或152。这意味着，在中央单元82或152中生成所属的运行方式SSL，并且，附加地，换算成电运行参量也在中央单元182或152中进行。
在一种替代的实施方式中，不仅预测电压下降(所预测的特征参量低于确定的极限值)，而且也对超过极限值(例如超电压)进行预测，所述超电压可能在反馈到不能缓冲的电池106，110中时出现。
特别优选地，控制单元190设置为用于，求取对于运行方式SSL不必需的消耗器162的至少一个基本负荷206和/或关断势能208，其中，控制单元190设置为用于，接收所预测的特征参量，其中，控制单元190设置为用于，与所预测的特征参量有关地求取用于各运行方式SSL的释放信息。
综合地，进行以下步骤。针对每个具有相应促动器的通道或者说车载电网分支101，103根据控制方式和所属负荷曲线141确定用于达到安全状态的不同运行方式，方框183。
尤其从用于各车载电网分支101，103(Ch1，Ch2)的不同运行方式SSLCh1(1…n)；SSLCh2(1…n)的负荷曲线141导出的参数197，60保存在方框185中或传输给控制单元190。替代地，这些参数可以在方框185或控制单元190中形成。向能量管理的或控制单元190的方框191传输参数197，60。参数197保存在能量管理的方框191中。将这些参数和必要情况下另外的参数以参数198形式定期地传输给那个或那些电池传感器10。此外，能量管理或控制单元190对每个通道Ch1，Ch2或车载电网分支101，103求取实际的基本负荷206和/或关断势能208并且也将其传输给那个或那些电池传感器10。因此，这些信号相当于负荷曲线60或198。
对应的电池传感器10基于当前电池状态参量为对应的通道或车载电网分支101，103的运行方式SSL中的每个运行方式来预测相应的电压变化曲线74，199。电池传感器10输出在能量存储器106，110或者说电池处所预测的电压下降或所预测的特征参量(作为由电池传感器10所求取的参数199的一部分)。此外，每个预测器62，200输出置信区间。置信区间(也称作置信范围)为来自统计学领域的应指明对参数的位置估计的精确度的区间。根据当前状态下的能量存储器106，110的先前历史或者说现有的或者先前发生的激发，预测器62，200的结果更模糊或者更精确。此外，指明结果的有效性。如果车载电网激发经过了太长时间并且需要例如由负荷或者由电源重新激发车载电网102，则结果的有效性可以期满。另外的功能，如在方框202中的电池脱离识别和/或在方框201中的求取内电阻，并行地在电池传感器10中运行并且可以一起被应用到诊断结果中。
电子负荷分配器160，161，163具有带有一定安全性目标关断基础负荷或舒适性消耗器162的任务。此外，电子负荷分配器160，161，163能进行消耗器电流的电流测量并且告知能量管理。在预测电压或预测相应的特征参量时，可以认为：在实施用于使车辆转变到安全状态下的相应运行方式SSL期间可以关断不是强制性需要的消耗器162，因此，可用性提高。
在能量管理或控制单元190中，与所选择的运行方式SSL有关地将由电池传感器10所预测的特征参量(电压值U，199，74)换算为对应车载电网分支101，103或通道Ch1，Ch2的状况BN1，BN2。为此，控制单元190将所预测的特征参量(U，74，199)与合适的电压阈值相比较。如果所预测的特征参量(U，74，199)位于允许的极限以内，则控制单元190生成对自动化行驶功能的释放。此外，针对释放和在运行情况下可用不同的电压阈值。根据车载电网或车载电网分支101，103的状况说明BN1，BN2可以释放自动化行驶功能或触发向驾驶员的移交或触发用于使车辆转变到安全状态中的运行方式SSL。

Claims (15)

1.一种用于监控具有自动化行驶功能的机动车的能量供给的方法，具有用于使所述机动车转变到安全状态中、尤其是转变到静止状态中的不同的运行方式(SSL)，其中，至少一个能量存储器(106，110)供给对于运行方式(SSL)而言非必需的至少一个消耗器(162)和对于运行方式(SSL)而言必需的至少一个消耗器(147，149，150，157)，其中，各运行方式(SSL)分别配属有与对于所述运行方式(SSL)而言必需的消耗器(147，149，150，157)有关的至少一个负荷曲线(141)，所述负荷曲线通常出现在所述运行方式(SSL)中，其中，与所述负荷曲线(141)有关地预测所述能量存储器(106，110)的至少一个特征参量(U，74，199)并且与所述能量存储器(106，110)的所预测的特征参量有关地释放对应的运行方式(SSL)和/或所述自动化行驶功能，其特征在于，与对于所述运行方式(SSL)而言非必需的消耗器(162)的基本负荷(206)和/或关断势能(208)有关地求取所预测的特征参量(74，199，U)。
2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述负荷曲线(141)配属有至少一个表征所述负荷曲线(141)的参数(197，198)，并且，与所述参数(197，198)有关地求取所预测的特征参量(74，199，U)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对不同的运行方式(SSL)求取和/或存储对应的参数(197，198)，所述参数被用于求取所预测的特征参量(74，199，U)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述运行方式(SSL)的持续时长的至少一个时间段(tmax)和/或所述负荷曲线(141)的最大值(Iact，Pact)和/或所述负荷曲线(141)的最大值的出现时间点(tact1)用作所述参数(197，198)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，尤其通过激活至少一个消耗器和/或至少一个电源，激发所述车载电网(102)以求取所述基本负荷(206)和/或所述关断势能(208)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了求取所述基本负荷(206)和/或所述关断势能(208)，在相应地激活对应的消耗器(162)时保存和/或求取确定的值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑一个另外的负载曲线(141)的情况下求取至少一个另外的能量存储器(106，110)的至少一个另外的预测的特征参量(U)，所述另外的负载曲线与对于另外的运行方式(SSL)而言必需的另外的消耗器(147，150，157)有关，所述另外的消耗器由另外的能量存储器(106，110)或车载电网分支(101，103)供给。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，不同的安全性相关的消耗器(147，10049，10050，157)由不同的车载电网分支(101，103)供给，所述不同的车载电网分支能够由不同的能量存储器馈给，其中，为每个车载电网分支(101，103)分别设置至少两个不同的运行方式(SSL)，其中，针对不同的运行方式(SSL)分别预测特征参量(U，72，199)并且与所预测的特征参量有关地释放对应的运行方式(SSL)，其中，至少针对每个车载电网分支(101，103)求取所述基本负荷(206)和/或所述关断势能(208)并且在预测对应的特征参量(U，72，199)时进行考虑。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据对应的能量存储器(106，110)是否处于所希望的运行状态中和/或是否应激发所述能量存储器(106，110)，来求取所预测的特征参量(U)的有效性。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所预测的特征参量(U，74，199)产生至少一个释放信息(213)以释放对应的运行方式(SSL)或所属的车载电网分支(101，103)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对所预测的特征参量(U)和/或至少一个置信区间和/或至少一个有效性进行分析评价，并且与此有关地关断对于所述运行方式(SSL)而言非必需的至少一个消耗器(162)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所求取的置信区间和/或所述有效性，尤其通过激活至少一个消耗器(147，149，162)和/或至少一个电源，来激发所述车载电网(102)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置至少一个电负荷分配器(160，161，163)用于操控所述消耗器(147，149，162)和/或用于感测所述消耗器的电流。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分地由电子负荷分配器(160，161，163)来求取所述车载电网(102)的所述基本负荷(206)，尤其是通过测量流过被操控的消耗器(162)的电流来求取。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少存储表征负荷曲线(141)的参数(197)和/或将所述参数传输给电池传感器(10)，其中，所述电池传感器(10)与至少一个参数(197，198)有关地求取所预测的特征参量(U，72，199)。
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