CN114144338B - 用于维护车辆部件的车辆和网络服务器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于维护车辆部件(35、38)的车辆(10)的方法，其中，首先在第一时间段(Δt1)上检测多个车辆部件(35、38)的工作点，并且测定多个工作点在第一时间段(Δt1)内的第一时间演变。此外，在不同于第一时间段(Δt1)的第二时间段(Δt2)上检测多个车辆部件(35、38)的工作点，并且测定多个工作点在第二时间段(Δt2)内的第二时间演变。通过比较多个车辆部件(35、38)的工作点的第一时间演变和第二时间演变，测定车辆部件的工作点的第二时间演变是否与该车辆部件的工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。在这种情况下，输出关于该车辆部件(35、38)的错误通报。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于维护车辆部件、尤其用于基于对多个车辆部件的工作点的监测来维护车辆部件的车辆的方法。本发明还涉及一种被设定用于执行根据本发明的方法的机动车和一种被设定用于参与根据本发明的方法的网络服务器。
背景技术
现代车辆具有大量电子控制的车辆部件，这些部件由各个控制设备定期调节和监控。借助对部件的监控，尤其要探测或防止所述部件的不安全状态。因此，监控车辆部件的前提是始终定义不安全的运行状态和显示这些状态的系统变量，以及定期测量这些系统变量。测量系统变量通常由自诊断的车辆部件的各个控制设备来进行。
因此，各个控制设备中的全部都需要它们自己的测量技术来检测相关的系统变量，并且在必要时用于它们的进一步处理。同样地，与中央控制单元或通信模块的数据连接必须设计有带宽，该带宽可靠地确保传输大量的系统变量。这两者都不利地导致整个车辆的更高成本和更大结构空间需求。
此外在车辆运行期间，车辆部件的特性会发生变化，例如由于老化引起的材料变化。此外，车辆和车辆部件的使用条件可能会发生变化。因此，根据预定义的极限值对车辆部件进行监控可能会导致对不安全的运行状态的错误诊断。
由现有技术已知一些方法，利用这些方法可以在监控车辆部件时考虑变化的环境条件的影响。因而WO2004/024531A1描述了一种方法，其中车辆不仅具有用于生成与被监控的车辆部件相关的部件数据的传感器，而且具有用于生成环境数据的传感器。不仅部件数据而且环境数据都被进一步处理。
因此，由现有技术已知的解决方案除了需要用于要监测的车辆部件的传感器之外，还需要用于监测环境参数的其他传感器。这需要额外的结构空间并导致成本。
发明内容
因此本发明的目的是改善现有技术并提供一种用于维护车辆部件的备选方法，利用该方法可以降低整个车辆的结构空间需求和成本，并且利用该方法可以可靠地探测车辆部件的有故障的运行状态。
本发明的目的通过本发明实现。
本发明的第一方面涉及一种用于维护车辆部件、尤其安装在车辆本身中的车辆部件的车辆的方法。在该方法中，首先在第一时间段Δt1上检测多个车辆部件的工作点。车辆部件的工作点在此通过由车辆部件分接的电压和/或通过由车辆部件分接的电流表征。因此，车辆部件的工作点也表征车辆部件的功率消耗。车辆部件的工作点指示车辆部件的运行状态，并且实现推断出其状态。
依据在第一时间段Δt1上检测的工作点的运行状态，为车辆部件中的每个测定在第一时间段Δt1内的多个工作点的第一时间演变(也称为发展，即Entwicklung)。在此，对车辆部件的工作点的时间演变的测定能够以各种方式和方法进行，例如通过存储工作点的所检测的时间序列的离散值以及通过确定在彼此相继的时间点或测量点之间的偏差。除了这种离散地确定时间演变之外，该时间演变也可以通过将函数关系与所检测的工作点的时间序列拟合并且通过形成函数关系的一阶时间导数来测定。在最简单的实施方式中，函数关系是线性回归。
在根据本发明的方法中，还在第二时间段Δt2上检测多个车辆部件的工作点，其中，第二时间段不同于第一时间段Δt1，并且尤其在第一时间段Δt1之后。依据在第二时间段Δt2中检测的工作点，测定在第二时间段Δt2中的多个工作点的第二时间演变。第二时间演变的测得优选同样离散地或连续地进行，如在上面所描述的那样。因此在根据本发明的方法中对于至少两个时间段，分别存在用于车辆部件的工作点的值基础，且分别存在从中导出的、表征车辆部件的工作点的时间演变的变量。这些变量优选存储在车辆的控制单元或存储器中。
在根据本发明的方法中，然后将多个车辆部件的所测定的第一时间演变与多个车辆部件的工作点的所测定的第二时间演变进行比较。比较的具体执行在此优选地根据针对时间演变所选择的表示形式进行。例如，在时间演变的离散表示的情况下，可以将第一时间段Δt1的两个在时间上分离的测量点之间的工作点平均偏差与第二时间段Δt2的两个在时间上同样分离的测量点之间的工作点平均偏差进行比较。备选地，在连续地表示时间演变的情况下，可以将第一时间段内函数关系的一阶时间导数的增加与第二时间段内函数关系的一阶时间导数的增加进行比较。备选地优选地，例如通过多项式回归，测定针对整个时间段Δt1+Δt2的函数关系，优选非线性的关系，并且测定函数关系的二阶时间导数。然后，可以使用整个时间段中工作点的时间演变的函数关系的局部极值来比较第一和第二时间演变。
在根据本发明的方法中，还输出关于车辆部件的错误通报，该车辆部件的工作点的第二时间演变与其工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。换句话说，针对这样的车辆部件输出错误通报，其中第二时间段中的工作点的时间演变显著不同于第一时间段中的工作点的时间演变。偏差的显著性与预定的极限值相关联，其中，该极限值根据时间演变的表现形式可以是不同的内容。
根据本发明的方法实现监控车辆部件的运行状态，所述车辆部件有利地不是与表征相应运行状态的参数紧密相关，而是相反地反映在工作点的时间演变中地考虑这些系统参数的时间演变。因此，根据本发明的方法有利地实现将车辆部件的工作点(状态)的正常时间变化与异常时间变化分开，其中，异常时间变化指明部件的故障状态。因此，在根据本发明的方法中，隐式地被检测不仅部件正常老化的影响，而且环境条件变化的影响。例如，正常老化会造成工作点的无问题漂移，这被检测为工作点随时间的第一时间演变。只有当第二时间演变明显不同于此漂移时，才探测到故障。
在根据本发明的方法的特别优选的实施方式中，所有车辆部件的工作点由安装在车辆中的配电单元检测。配电单元尤其是电子控制的配电单元(ePDU-电子配电单元)。这种配电单元基于半导体熔断器，并且越来越多地用于车辆的车载电网中，以便在本地使用其增值功能。配电单元优选地接在能量源、例如电池系统和至少一个车辆部件之间。为此，配电单元优选具有与能量源连接的输入端和多个与车辆部件连接的输出端。配电单元利用多个半导体开关、尤其由功率晶体管形成的半导体开关来控制分配到不同输出端上的功率。
因此，配电单元被构造用于实现开关-和继电器功能。配电单元还被构造用于针对每个输出端测量分配给该输出端的电压和分配给该输出端的电流。配电单元还被构造用于将电流-和电压测量值传输给控制单元，以便测定联接到输出端处的车辆部件的功率消耗。备选地，配电单元本身被构造用于测定各个车辆部件的功率消耗。根据该实施方式，对车辆中的经由配电单元馈电的所有车辆部件的监控因此都有利地中央地经由配电单元进行。因此可以省去使用自诊断的构件，这降低车辆的成本和结构空间需求。
因此，本发明的一方面还涉及这种配电单元用于维护多个车辆部件的有利用途，尤其在根据本发明的方法中，如先前所描述的那样。在此，配电单元根据一个实施方式执行根据本发明的方法的所有步骤。备选地，配电单元仅执行对工作点的检测，而对时间演变的测定以及对错误通报的输出都通过车辆的中央控制单元来进行。
如先前所描述的那样，工作点的第一时间演变应表征典型的或正常的运行状态，从而使得第二时间段中的时间演变的偏差指示非典型的或异常的运行状态。在根据本发明的方法中，这有利地通过有针对性地选择第一时间段Δt1来确保。根据第一优选实施方式，第一时间段Δt1包括车辆在测试台中，尤其在车辆制造商、经销商或相关服务合作伙伴的测试台中的测试运行。换言之，针对每个车辆部件检测第一时间演变，特别优选地同时检测车辆部件的运行状态和/或环境条件。由此，至少针对于定义的特定环境条件来检测工作点的正常的时间演变。根据该实施方式，在根据本发明的方法中，优选地基于在第二时间段中出现的环境条件对第二时间演变进行标准化。
同样优选地，第一时间段Δt1包括预定数量的由车辆驶过的第一里程或为了驶过这些里程所需的时间。因此，车辆的初始运行用于创建数据基础，该数据基础用于测定在根据本发明的方法中采用的第一时间演变。在此，对所检测的工作点的存储可以显式地在相应的数据字段中实现，或者隐式地通过适配自学习神经网络的系数实现。因此，根据本发明的方法也可在使用人工智能的情况下或由机器学习来实现。这同样地适用于之前描述的测试运行。
根据上述实施方式，第一时间段Δt1的所检测的工作点有利地以高可靠性指示车辆部件的正常运行状态。由此可以实现对车辆部件的非常灵敏的监控。然而同样优选地，第一时间段是滑动(gleitend)时间段，其至少区段式地在车辆寿命的大部分上或者甚至在整个车辆寿命上延伸。换句话说，然后对第一时间演变进行连续的适配，以便例如能够有利地特别精确地反映正常的老化现象。
在特别优选的实施方式中，第一时间段Δt1包括车辆的过去运行，并且工作点的第一时间演变反映车辆的过去运行。车辆的过去运行在此优选地定义在一个时间段上，该时间段在当前时间点之前的预定的时间间隔处结束。换言之，车辆的过去运行总是在当前时段之前的预定时间结束。据此，在该实施方式中第二时间段Δt2包括车辆的当前进行的运行，并且工作点的第二时间演变反映车辆的当前运行。根据该实施方式，当前进行的运行被定义为在当前时间点之前的预定的时间间隔，并且因此同样被定义为滑动时间窗口。
根据该实施方式，有利地对工作点进行持续的、连续的或离散的检测，并且对于滑动的第一和第二时间段，同样持续地或离散地测定第一和第二时间演变。根据该实施方式，有利地将在过去车辆寿命中的工作点的整体动态检测为该车辆的典型的工作点演变。因此尤其有利地非常精确地反映老化现象。根据该实施方式，也有利地依据同样地检测的环境条件，对时间演变和/或所检测的工作点进行校正。例如，空调设备的功率消耗或者说工作点依据车辆的外部温度进行调整。
在同样优选的实施方式中，既将第一时间段Δt1又将第二时间段Δt2测定为具有可变起点和终点的滑动时间窗口。换言之，第一时间段Δt1在当前时间点ta之前预定的第一时间间隔Δt1,1处开始，并在当前时间点之前的预定的第二时间间隔Δt1,2处结束。因此，第一时间段定义为(ta-Δt1,2)-(ta-Δt1,1)之间的时间段，因而定义为Δt1,1-Δt1,2。根据本实施方式，第二时间段开始于当前时间点之前的预定的第二时间间隔Δt1,2＝Δt2,1，即开始于时间点(ta-Δt1,2)，结束于当前时间点ta。该实施方式有利地借助滑动时间窗口实现隐式地反映变化的环境条件。此外，也隐式地反映车辆部件的逐渐老化，因为根据该实施方式，时间演变的差超过预定的极限值仅在时间演变的明显变化的情况下发生，而稳定的变化通常不会导致错误通报。
此外优选地，根据本发明的方法的实施方式可变地选择上面提及的预定的时间间隔。特别优选地，第一和第二预定的时间间隔根据第一时间演变进行重新选择。在此例如考虑到时间演变的当前趋势，必要时鉴于主导的环境条件。例如，当工作点(或者说功率消耗)的逐渐的正增加被工作点(功率消耗)的逐渐的负增加所取代时，尤其如果这伴随着环境条件的变化，第一时间段Δt1重新开始。于是，空调设备的功率消耗可以在室外温度升高时增加，在室外温度降低时减少，而不存在有故障的运行状态。通过在工作点(功率消耗)的长期趋势的这种变化的时间点或之后不久重新开始第一时间段，有利地反映当前的趋势，并且避免提早触发错误通报，例如通过从逐渐减少变化为明显增加。
此外优选地，在根据本发明的方法中，对所检测的工作点和/或所测定的时间演变的比较或调整依据关于相应车辆部件的用户设置而进行。例如，空调设备在恒定外部温度下的功率消耗越高，用户所期望的与外部温度的温差就越大。显然，因而通过改变的用户请求可以触发功率消耗的突然增加，这在根据本发明的方法中相应地被考虑。考虑这种用户设置是简单的编程任务。
在根据本发明的方法的另一优选实施方式中，该方法仅部分地在车辆本身中进行。在任何情况下，在车辆中在第一和第二时间段内，特别优选地借助配电单元检测工作点，如上面所描述的那样。依据根据本发明的方法的其他子步骤，例如测定时间演变、比较所述时间演变和/或输出错误通报，同样优选地外包给网络服务器，以便减少本地计算设备的负荷。
根据这些实施方式，该方法还优选地包括，将车辆部件的所检测的工作点、工作点的时间演变和/或比较结果传输给网络服务器。根据该实施方式，根据本发明的方法还优选地包括，接收由网络服务器依据检测值测定的时间演变、由网络服务器测定的比较结果和/或由网络服务器输出的错误通报。此外优选地，在本地实施根据本发明的方法的情况下，根据本发明的方法还包括将检测的工作点、所测定的时间演变和/或所测定的错误通报传输给网络服务器的步骤。这可以实现使得优选由车辆制造商或其服务合作伙伴运营的网络服务器能够执行预测性维护(英文：predictive maintenance)。在此例如如果从许多车辆接收到错误通报，则可以推断出一系列车辆部件的问题。
本发明的另一方面涉及一种车辆，尤其被设定用于在根据本发明的方法中执行车辆的步骤的具有内燃机、电动机或混合动力发动机的乘用车。该车辆具有多个车辆部件，尤其是多个电运行的车辆部件。车辆部件是具有自己的智能控制设备的车辆部件、例如空调设备，或者是更简单的车辆部件、例如车窗雨刷器电机。有利地，部件的控制单元的设计方案并不重要。
车辆还具有被设定用于为至少一个车辆部件供电的配电单元(ePDU)。该配电单元尤其接在能量源(例如电池系统)和至少一个车辆部件之间。为此，配电单元优选具有与能量源连接的输入端和与车辆部件连接的多个输出端。配电单元利用接在配电单元的输入端和输出端之间的多个半导体开关、尤其由功率晶体管形成的半导体开关，来控制和/或调节向不同输出端分配功率。
因此，配电单元被构造用于实现开关-和继电器功能。配电单元还被构造用于针对每个输出端测量分配给它的电压和/或分配给它的电流。因此，配电单元被构造用来检测和控制接到各个输出端上的电流和/或电压和优选分配给输出端的电功率。配电单元还被构造用于将电流测量值和电压测量值传输给控制单元，以便该控制单元可以测定出联接到输出端处的车辆部件的功率消耗。备选地，配电单元本身被构造用于测定各个车辆部件的功率消耗。
根据本发明的车辆还具有被设定用于与网络服务器通信的(第一)通信模块。该通信模块尤其被设定用于经由空中接口例如蜂窝网络(4G、5G)、WLAN等进行通信。通信模块还优选地被设定和构造用于与其他车辆、智能基础设施和/或用户的移动终端设备通信。
车辆还具有控制单元，该控制单元被设定用于在根据本发明的方法中执行车辆的步骤。控制单元在此被构造用于执行根据本发明的方法本身的步骤，或操控车辆的其他构件以执行这些步骤。控制单元尤其被构造用来借助配电单元在第一时间段Δt1上检测多个车辆部件的工作点，并依据检测值来测定在第一时间段Δt1内多个工作点的第一时间演变。控制单元还被构造用于借助配电单元在第二时间段Δt2上检测多个车辆部件的工作点，并且依据检测值来测定在第二时间段Δt2内多个工作点的第二时间演变。
控制单元还被构造用来比较多个车辆部件的工作点的第一时间演变和第二时间演变，并且如果这些车辆部件的工作点的第二时间演变与这些车辆部件的工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值，则输出关于车辆部件的错误通报。备选地，控制单元优选地被构造用来借助通信模块将所检测的工作点、由此测定的时间演变、第一和第二时间演变的比较结果和/或车辆部件的错误通报传输给网络服务器。同样优选地，控制单元被构造用来借助通信模块从网络服务器接收所测定的时间演变、针对所测定的时间演变的比较结果和/或关于车辆部件的错误通报。换句话说，除了通过配电单元检测工作点之外，根据本发明的方法的步骤还可以分布在根据本发明的系统中地执行，该系统具有根据本发明的车辆和网络服务器。
本发明的另一方面涉及一种车辆的控制单元的方法，该车辆具有被设定用来为至少一个车辆部件供电的配电单元(ePDU)、被设定用来与网络服务器通信的(第一)通信模块和控制单元，其中，该方法至少包括以下步骤：检测多个车辆部件在第一时间段Δt1上的工作点，并测定多个工作点在第一时间段Δt1内的第一时间演变；检测多个车辆部件在第二时间段Δt2上的工作点，并测定多个工作点在第二时间段Δt2内的第二时间演变；比较多个车辆部件的工作点的第一时间演变和第二演变；输出关于车辆部件的错误通报，车辆部件的工作点的第二时间演变与其工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。本发明的另一方面涉及一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机(例如车辆的控制单元)实施时，这些指令引起计算机在根据本发明的方法中执行车辆的上述步骤。
本发明的另一方面涉及一种网络服务器，例如车辆制造商或服务合作伙伴的网络服务器。根据本发明的网络服务器具有被设定用于与多个车辆和/或移动终端设备进行数据通信的(第二)通信模块和(第二)控制单元。在此，网络服务器的(第二)控制单元被设定用于在根据本发明的方法中执行网络服务器的步骤。第二控制单元尤其被构造用来执行以下步骤：在第一时间段Δt1上接收车辆的多个车辆部件的工作点，并且测定在第一时间段Δt1内多个工作点的第一时间演变；接收车辆的多个车辆部件在第二时间段Δt2上的工作点，并测定多个工作点在第二时间段Δt2内的第二时间演变；比较多个车辆部件的工作点的第一时间演变和第二时间演变；输出关于车辆部件的错误通报，所述车辆部件的工作点的第二时间演变与其工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。本发明的另一方面涉及一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机(例如网络服务器的控制单元)实施时，这些指令引起计算机在根据本发明的方法中执行车辆的上述步骤。
本发明的另一方面涉及一种用于维护一个或多个车辆的车辆部件的网络服务器的方法。在此，网络服务器的方法至少具有以下方法步骤：在第一时间段Δt1上接收车辆的多个车辆部件的工作点，并且测定在第一时间段Δt1内多个工作点的第一时间演变；接收车辆的多个车辆部件在第二时间段Δt2上的工作点，并测定多个工作点在第二时间段Δt2内的第二时间演变；比较多个车辆部件的工作点的第一时间演变和第二时间演变；输出关于车辆部件的错误通报，所述车辆部件的工作点的第二时间演变与其工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。备选地，网络服务器的控制单元优选地被构造用来借助通信模块由车辆接收由车辆根据检测的工作点所测定的时间演变、由车辆由此测定的第一和第二时间演变的比较结果和/或由车辆依据比较所测定的关于车辆部件的错误通报。同样优选地，控制单元被构造用来借助通信模块将所测定的时间演变、所测定的与所测定的或所接收的时间演变的比较结果和/或所测定的关于车辆部件的错误通报发送给车辆。
在根据本发明的方法中针对至少一个车辆部件输出的错误通报，优选地在根据本发明的方法中传输给其中布置有特定车辆部件的至少一辆车辆，假如它未由车辆本身输出。此外优选地，由车辆测定的或接收的错误通报在车辆中输出，例如经由信息娱乐系统的屏幕或借助错误警告灯输出。同样优选地，如果车辆部件不是关键的车辆部件，则由车辆接收的或测定的错误通报引起车辆部件被切断。例如，切断后窗加热器，如果测定其工作点发生非典型变化。
备选地或附加地，来自车辆或网络服务器的错误通报优选地被输出给至少一个车辆的用户的移动终端设备。这尤其对于在车辆静止时或停车期间也处于活动状态的车辆部件有意义，例如在车辆的充电控制或静止空气调节时。因此例如可以向已为留在车辆中的宠物激活空调设备的用户通知空调设备的故障。同样优选地，由车辆测定的错误通报传输给网络服务器或其服务伙伴。因此，关于车辆部件的有故障的运行状态的信息还被提供给网络服务器的运营商或其服务合作伙伴，用于预测性维护(英文：predictivemaintenance)。在此，不同车辆中车辆部件的频繁出现的不允许的或不安全的运行状态，通过协同的动作，例如通过维护呼叫或召回做出反应。
本发明的另一方面涉及一种系统，该系统包括如上所述的根据本发明的网络服务器和如上所述的车辆。根据本发明的方法的所有方法步骤和方面可以有利地在根据本发明的系统中实现。车辆、网络服务器、网络服务器的方法、计算机程序和系统的优选改进方案相应于上面参照根据本发明的方法阐述的优选实施方式。
根据本发明的方法的方法步骤可以通过电的或电子的构件或部件(硬件)、通过固件(ASIC)来实行，或通过实施合适的程序(软件)来实现。同样优选地，根据本发明的方法通过硬件、固件和/或软件的组合来实现或实行。例如，用于执行各个方法步骤的各个部件被构造为单独的集成电路或者布置在共同的集成电路上。被构造用于执行各个方法步骤的各个部件还优选地被布置在(柔性的)印刷电路载体(FPCB/PCB)、带载封装(TCP)或其他基底上。
根据本发明的方法的各个方法步骤还优选地被构造为一个或多个过程，这些过程在一个或多个电子计算设备中的一个或多个处理器上运行，并且在实施一个或多个计算机程序时生成。计算设备在此优选地被构造用来与其他部件例如通信模块和可能的一个或多个传感器协作，以便实现这里描述的功能。计算机程序的指令在此优选地存储在存储器例如RAM元件中。然而，计算机程序也可以存储在非易失性存储介质例如CD-ROM、闪存等中。
此外对于本领域技术人员显而易见的是，多个计算机(数据处理设备)的功能可以组合或组合在唯一的设备中，或者特定数据处理设备的功能可以分布到多个设备上，以便在不偏离根据本发明的方法的情况下实施根据本发明的方法的步骤。
本申请中提到的本发明的各种实施方式，假如在单个情况下未另外实施，可有利地相互组合。
附图说明
下面依据附图在实施例中阐述本发明。
图1示出了根据一种实施方式的根据本发明的系统的示意图，该系统包括根据本发明的车辆和网络服务器；
图2示出了车辆部件的工作点的时间变化的示意图；和
图3示出了根据一个实施方式的在根据本发明的系统中执行的根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的系统100的示意图，该系统包括根据本发明的车辆10，该车辆与根据本发明的网络服务器70进行通信。附图标记10在此表示示例性车辆10的框图，尤其具有内燃机、电动机或混合动力发动机的双轨车辆。车辆10包括多个第一传感器，尤其第一传感器11、第二传感器12和第三传感器13。第一传感器11、12、13被设定用于检测车辆10的环境的数据，并且例如包括用于检测直接围绕车辆10的环境的图像的摄像机，用于检测与围绕车辆10的物体的间距的间距传感器、例如超声波传感器或LIDAR。第一传感器11、12、13将由它们检测的环境信号传递到车辆10的驾驶系统30和第一控制单元40。
车辆10还具有多个第二传感器，尤其第四传感器51、第五传感器52和第六传感器53。第二传感器51、52、53是用于测定与车辆10本身有关的状态数据、例如车辆10的当前位置信息和移动信息的传感器。因此，第二传感器例如是速度传感器、加速度传感器、倾斜度传感器、用于测量减震器的浸入深度的传感器、车轮转速传感器等。第二传感器51、52、53将由它们检测到的状态信号传输给车辆10的第一控制单元40。此外，第二传感器51、52、53将它们的测量结果直接传输给车辆10的驾驶系统30。
车辆10还具有第一通信模块20，该第一通信模块带有存储器21和一个或多个转发器或收发器22。转发器22是无线电、WLAN、GPS或蓝牙收发器等。转发器22例如经由合适的数据总线与第一通信模块20的内部存储器21通信。第一通信模块20还与第一控制单元40通信。此外，第一通信模块20被设定用于与移动网络服务器70通信，尤其与车辆制造商或其服务合作伙伴的后端服务器通信。第一通信模块20还被设定用于与车辆64通信，该车辆以与车辆10相同的方式构造。通信模块20还被设定用于与移动终端设备63和充电站62通信。通信在此尤其经由无线接口进行，例如经由WLAN、移动无线网络(4G或5G)车对车通信等。
车辆10还具有驾驶系统30，该驾驶系统被设定用于车辆10的全自动驾驶运行，尤其用于纵向引导和横向引导。驾驶系统30具有导航模块32，该导航模块被设定用于计算在起点和目标点之间的路线，并且用于测定车辆10沿着该路线要执行的动作。导航模块32还优选地被构造用于执行车辆10的特定的动作，例如停车动作和出车动作。此外，驾驶系统30包括例如经由合适的数据总线与导航模块32通信的内部存储器31。驾驶系统30的功能由控制单元40控制。
车辆10还具有第一控制单元40，其被设定用于在根据本发明的方法中执行车辆10的步骤。在此，控制单元40本身执行这些步骤，或相应地操控车辆10的其他部件。为此，第一控制单元40具有内部存储器41和CPU 42，它们例如经由合适的数据总线相互通信。此外，第一控制单元40例如经由一个或多个相应的CAN连接、一个或多个相应的SPI连接或其他合适的数据连接，至少与第一传感器11、12、13、第二传感器51、52、53、第一通信模块20、驾驶系统30、车辆部件(后窗加热器35和车窗雨刷器电机38)和配电单元36通信。
车辆10还具有后窗加热器35和车窗雨刷器电机38，它们根据该实施方式作为根据本发明的方法的示例性车辆部件来阐述。后窗加热器35和车窗雨刷器电机38由蓄能器37供应以电能，如通过图1中的黑色箭头所说明的那样。在此，能量供应经由配电单元(ePDU)36进行，该配电单元在车载电网中布置在蓄能器37与后窗加热器35以及车窗雨刷器电机38之间。配电单元36测量关于后窗加热器35和车窗雨刷器电机35的功率消耗的数据，尤其关于提供给这些车辆部件35、38的电压和电流的数据。
配电单元36与控制机构40通信，其方式尤其为，配电单元将关于车辆部件、尤其它们的功率消耗的数据传输给该控制机构。此外，后窗加热器35和配电单元36的功能分别在控制单元40的控制下进行，其方式为，控制单元40将为此所需要的控制信号传输给后窗加热器35和车窗雨刷器电机38或配电单元36。
网络服务器70具有第二控制单元80，该第二控制单元被设定用于在根据本发明的方法中执行网络服务器70的步骤。为此，第二控制单元80具有内部存储器81和CPU 82，它们例如经由合适的数据总线相互通信。网络服务器70还具有第二通信模块90。第二通信模块90具有存储器92和一个或多个转发器或收发器91。转发器91是无线电-、WLAN-、GPS-或蓝牙收发器等。转发器91例如经由合适的数据总线与第二通信模块90的内部存储器92通信。优选地，第二通信模块90被设定用于经由4G/5G蜂窝网络进行通信。
充电站62和移动的终端设备63分别同样具有第三或第四通信模块和第三或第四控制单元，并且与网络服务器70和车辆10通信连接。充电站62还具有用于为电动车辆10的蓄能器37充电的器件。充电站62优选地与能量源或蓄能器连接，优选地与电网连接。
图2示出了如参照图1所述的车辆10的车辆部件、尤其后窗加热器35的工作点的时间变化的示意图。如图2中的图表所示，工作点通过由相应车辆部件35、38消耗的电压和/或通过由相应车辆部件35、38消耗的电流表征，因此也通过乘积U*I表征。下面，参照根据本发明的方法的图3中所示的示意性流程，阐述后窗加热器35的工作点的图2中所示的时间曲线。
如图2中进一步所示，后窗加热器35的工作点随时间变化，尽管在图2中示出了后窗加热器35的在环境条件和用户设置方面标准化的工作点的曲线。换言之，该图表是在恒定环境条件和恒定用户设置情况下后窗加热器35的工作点的时间曲线。因此，原则上可期望后窗加热器的时间恒定的工作点。
但替代地，在第一方法步骤S100中对后窗加热器36的工作点的检测表明在第一时间段Δt1中后窗加热器35的工作点持续增加，因此功率消耗持续增加。如在步骤S200中测定后窗加热器35的工作点在第一时间段Δt1中的第一时间演变所表明的，工作点在第一时间段Δt1中总共改变了差ΔAP1。因此，后窗加热器35的工作点的第一时间演变的特征在于第一差商ΔAP1/Δt1。该第一差商表征工作点的典型的或正常的上升，该上升例如由在后窗加热器35的加热丝中的冶金变化引起，或由加热丝的横截面积的因损坏所致的变化引起。
在方法步骤S300中在第一时间段Δt1之后的第二时间段Δt2内对后窗加热器36的工作点的检测表明后窗加热器35的工作点急剧上升。在此，第二时间段Δt2涉及后窗加热器35的当前运行，尤其在当前时间ta之前30秒的时间窗口。第一时间段Δt1包括后窗加热器35的位于该时间窗口Δt2之前的工作时间的至少一些部分。在步骤S400中测定后窗加热器35的工作点的第二时间演变表明，工作点以及因此功率消耗在第二时间段Δt2中增加差ΔAP2。因此，产生工作点的第二时间演变作为第二差商ΔAP2/Δt2。
如由图2显而易见，第二差商ΔAP2/Δt2明显超过第一差商ΔAP1/Δt1，并且与第一差商相差尤其超过预定的极限值。这导致在步骤S500中执行的第一时间演变与第二时间演变的比较。在此，在该示例中，预定的极限值经由一个因数来定义，第二差商允许最多超过第一差商该因数。在所示的情况下，该因数是三，而第二差商ΔAP2/Δt2大约是第一差商ΔAP1/Δt1的十倍。因此，在根据本发明的方法中，对于图2中所示的情况，在步骤S600中输出关于后窗加热器35的错误通报。
相反，如果在根据本发明的方法的步骤S500中测定出(ΔAP2/Δt2)/(ΔAP1/Δt1)<3，则该方法将再次转至步骤S100，其中，对于第一时间段Δt1和第一时间演变，现在考虑之前的第二时间段Δt2的工作点。在先前的第二时间段Δt2结束后经过30s之后，将在现在新的第二时间段Δt2中对工作点重新进行测量。
附图标记清单：
10车辆
11第一传感器
12第二传感器
13第三传感器
20通信模块
21存储器
22转发器
30驾驶系统
31存储器
32导航模块
35后窗加热器
36配电单元
37电的蓄能器(电池系统)
38车窗雨刷器电机
40控制单元
41存储器
42CPU
51第四传感器
52第五传感器
53第六传感器
61卫星
62充电站
63移动的终端设备(智能手机)
70网络服务器
80控制单元
81存储器
82CPU
90通信模块
91转发器
92存储器
100系统。
Claims (10)
1.一种用于维护车辆部件(35、38)的车辆(10)的方法，所述方法包括以下方法步骤：
在第一时间段Δt1上检测多个车辆部件(35、38)的表征所述车辆部件的电流、电压和/或功率消耗的工作点，并且测定多个工作点在所述第一时间段Δt1内的第一时间演变；
在第二时间段Δt2上检测所述多个车辆部件(35、38)的表征所述车辆部件的电流、电压和/或功率消耗的工作点，并且测定所述多个工作点在所述第二时间段Δt2内的第二时间演变；
比较所述多个车辆部件(35、38)的工作点的第一时间演变和第二时间演变；
输出关于车辆部件(35、38)的错误通报，所述车辆部件的工作点的第二时间演变与所述车辆部件的工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所有车辆部件(35、38)的工作点由安装在所述车辆(10)中的配电单元(36)检测。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一时间段Δt1包括所述车辆(10)在测试台中的测试运行和/或预定数量的由所述车辆(10)驶过的第一里程。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述第一时间段Δt1包括所述车辆(10)的过去运行，所述工作点的第一时间演变反映所述车辆(10)的过去运行，所述第二时间段Δt2包括所述车辆(10)的当前进行的运行，和/或所述工作点的第二时间演变反映所述车辆(10)的当前运行。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括将所述车辆部件(35、38)的所检测的工作点、所述工作点的时间演变和/或所述错误通报传输给网络服务器(70)。
6.一种车辆(10)，具有：多个车辆部件(35、38)；被设定用于为多个车辆部件(35、38)供电的配电单元(36)；被设定用于与网络服务器(70)进行通信的通信模块(20)；和控制单元(40)，其中，所述控制单元被设定用于：
借助所述配电单元(36)检测所述多个车辆部件(35、38)在第一时间段Δt1上的表征所述车辆部件的电流、电压和/或功率消耗的工作点，并测定所述多个工作点在所述第一时间段Δt1内的第一时间演变；
借助所述配电单元(36)检测所述多个车辆部件(35、38)在第二时间段Δt2上的表征所述车辆部件的电流、电压和/或功率消耗的工作点，并测定所述多个工作点在所述第二时间段Δt2内的第二时间演变；
比较所述多个车辆部件(35、38)的工作点的第一时间演变和第二时间演变；和
输出关于车辆部件(35、38)的错误通报，所述车辆部件的工作点的第二时间演变与所述车辆部件的工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。
7.根据权利要求6所述的车辆(10)，其中，所述配电单元(36)具有与蓄能器(37)连接的输入端、与车辆部件连接的多个输出端和接在所述输入端与所述输出端之间的多个半导体开关，并且被构造用于检测和控制接到各个输出端上的电流和电压。
8.一种用于维护车辆部件(35、38)的网络服务器(70)的方法，所述方法包括如下方法步骤：在第一时间段Δt1上接收车辆(10)的多个车辆部件(35、38)的表征所述车辆部件的电流、电压和/或功率消耗的工作点，并且测定多个工作点在所述第一时间段Δt1内的第一时间演变；
在第二时间段Δt2上接收车辆(10)的所述多个车辆部件(35、38)的表征所述车辆部件的电流、电压和/或功率消耗的工作点，并且测定所述多个工作点在所述第二时间段Δt2内的第二时间演变；
比较所述多个车辆部件(35、38)的工作点的第一时间演变和第二时间演变；
输出关于车辆部件(35、38)的错误通报，所述车辆部件的工作点的第二时间演变与所述车辆部件的工作点的第一时间演变相差超过预定的极限值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述错误通报：
被传输给至少一个车辆(10)，在所述车辆(10)中被输出，和/或引起切断所述车辆部件；
输出给至少一个车辆(10)的用户的移动终端设备；和/或
被传输给所述网络服务器(70)的运营商的服务伙伴。
10.一种网络服务器(70)，具有被设定用于与多个车辆(10)进行数据通信的通信模块(90)和被设定用于执行根据权利要求8或9所述的方法的控制单元(80)。
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