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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Ruhestromfehlern in einem Kraftfahrzeugbordnetz eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ruhestromfehler sind ein weit verbreitetes und sehr schwer lokalisierbares Fehlerbild bei Kraftfahrzeugen. Dabei ist der Begriff Ruhestromfehler ein Sammelbegriff für eine Vielzahl von Fehlerursachen, die dazu führen, dass Steuergeräte in Kraftfahrzeugen nach Verschließen des Fahrzeugs nicht ordnungsgemäß einschlafen, das heißt in den Standby-Betrieb wechseln. Diese Fehlerbilder treten auch schon in der Kraftfahrzeugproduktion auf, weshalb am Ende der Kraftfahrzeugmontage die sogenannte Ruhestromprüfung durchgeführt wird. Wird dabei ein Ruhestromfehler detektiert, beginnt eine langwierige Suche nach der Fehlerursache.
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Die
DE 10 2012 215 117 A1 beschreibt eine Thermographieauswertevorrichtung und ein Thermographieprüfsystem zur Prüfung von elektrochemischen Zellanordnungen. Damit lassen sich anhand von Wärmestrahlung unterschiedlich erwärmte Zellen in einem Akku erfassen. Ruhestromfehler in einem Kraftfahrzeugbordnetz lassen sich dagegen mit dieser Anordnung nicht detektieren.
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Dagegen sind zur Detektion von Ruhestromfehlern in Kraftfahrzeugen sehr aufwendige Verfahren erforderlich. Fehler in der Fahrzeugelektronik machen sich oftmals lediglich dadurch bemerkbar, dass Fahrzeuge im Ruhezustand, das heißt abgeschlossen, im Stillstand und alle Systeme im Standby, einen erhöhten Stromverbrauch aufweisen. Diese Fehler können teilweise schon direkt in der Fahrzeugproduktion als auch später im Feld beim Kunden auftreten. In der Kraftfahrzeugproduktion werden diese Fehler durch die sogenannte Ruhestromprüfung entdeckt. Dabei wird der Stromverbrauch des Gesamtfahrzeugs während der Standby-Phase gemessen und bewertet. Ist der Stromverbrauch oberhalb eines definierten Grenzwerts, kann auf einen Defekt des Fahrzeugs geschlossen werden. Im Kundenfeld wird dieser Ruhestromfehler oftmals erst entdeckt, wenn die Batterie des Fahrzeugs beim Kunden wiederholt nach kurzer Zeit leer ist. Vom Fehlerbild Ruhestromfehler auf einen konkreten Defekt zu schließen, gestaltet sich als sehr aufwendig und zeitintensiv, weil hierzu der Reihe nach einzelne Sicherungspfade des Fahrzeugs abgeschaltet werden und dann der Stromverbrauch im Standby-Betrieb bewertet wird. Je nach Fahrzeugzustand dauert es jedoch nach Verschließen des Fahrzeugs bis zu 10 Minuten, bis das Fahrzeug vollständig in den Standby-Betrieb gewechselt ist. Befindet sich der technische Defekt in dem Sicherungspfad, der abgeschaltet wurde, normalisiert sich der Ruhestromverbrauch des Fahrzeugs wieder und der fehlerhafte Sicherungspfad ist identifiziert.
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Bislang ist es also erforderlich, zur Lokalisierung des Ruhestromfehlers nacheinander einzelne Sicherungspfade abzuschalten und die Ruhestromprüfung mit abgeschaltetem Sicherungspfad wiederholt durchzuführen, bis man den Sicherungspfad gefunden hat, in welchem sich das Steuergerät mit dem erhöhten Ruhestrom befindet. Da eine Ruhestromprüfung circa 6 Minuten dauert, ist dies ein sehr zeitraubendes Procedere. Darüber hinaus muss man, wenn man den entsprechenden Sicherungspfad gefunden hat, noch analysieren, welches Steuergerät im Sicherungspfad die erhöhte Stromaufnahme aufweist, was wiederum sehr zeitaufwendig ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Detektion von Ruhestromfehlern bereitzustellen, welches eine effizientere Lokalisierung von Ruhestromfehlern ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Detektion von Ruhestromfehlern mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektion von Ruhestromfehlern in einem Kraftfahrzeugbordnetz eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeugbordnetz mindestens einen Strompfad aufweist, wird in einem vorbestimmten Ruhezustand des Kraftfahrzeugs mit einer Wärmebildkamera erfasst, ob der mindestens eine Strompfad eine vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweist.
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Da Fehlerströme eine Wärmestrahlung verursachen, lassen sich diese mit einer Wärmebildkamera auf besonders einfache und effiziente Weise durch Infrarotmessung detektieren. Die Suche nach der Fehlerursache lässt sich damit durch den Einsatz einer Wärmebildkamera deutlich verkürzen und vereinfachen. Der vorbestimmte Ruhezustand des Kraftfahrzeugs stellt dabei bevorzugt einen Zustand dar, in welchem das Kraftfahrzeug abgeschlossen ist und sich im Stillstand befindet, insbesondere für eine vorbestimmte Zeitdauer, so dass sich alle Systeme des Kraftfahrzeugs im Standby befinden sollten.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erfassung, ob der mindestens eine Strompfad eine vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweist, mit der Wärmebildkamera überprüft, ob die vorbestimmt übermäßige Erwärmung an einer Sicherung in dem mindestens einen Strompfad auftritt. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass die Sicherung, hinter welcher sich der Defekt im Strompfad befindet, aufgrund des Fehlerstroms eine erhöhte Erwärmung aufweist, was in Wärmebildern der Wärmebildkamera einfach identifiziert werden kann. Wird also eine übermäßige Erwärmung einer Sicherung festgestellt, so kann darauf geschlossen werden, dass sich ein den Fehlerstrom verursachender Defekt im Strompfad befindet, in welchem diese Sicherung angeordnet ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für den Fall, dass die Erfassung ergibt, dass der Strompfad die vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweist und für den Fall, dass der Strompfad mehrere Steuergeräte aufweist, mit der Wärmebildkamera überprüft, welches der Steuergeräte ebenfalls eine vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweist. Die Wärmebildkamera kann somit nicht nur dazu genutzt werden, den Strompfad, in welchem der Defekt vorliegt, zu identifizieren, sondern vorteilhafterweise zudem auch dazu, den Defekt im Strompfad durch Überprüfen der jeweiligen Steuergeräte mittels der Wärmebildkamera zu lokalisieren. Das fehlerhafte Steuergerät kann auf einfache Weise durch den Fehlerstrom im Wärmebild sichtbar gemacht werden. Hierzu genügt es also, sich zur Detektion und Lokalisierung von Ruhestromfehlern die Steuergeräte im betroffenen Sicherungspfad mit der Wärmebildkamera anzusehen. Damit kann vorteilhafterweise auf aufwendige Verfahren zur Lokalisierung fehlerhafter Steuergeräte, zum Beispiel per Kreuztausch oder ähnlichem, verzichtet werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für den Fall, dass das Kraftfahrzeug mehrere Strompfade mit jeweils einer Sicherung aufweist, jeder der Strompfade mit der Wärmebildkamera daraufhin überprüft, ob dieser die vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweist. Damit wird insgesamt ein besonders schnelles und effizientes Verfahren zur Lokalisierung von Ruhestromfehlern bereitgestellt, denn bei mehreren Strompfaden mit jeweiligen Sicherungen, auch Sicherungspfade genannt, kann zunächst durch diese beschriebene Vorgehenseise überprüft werden, in welchem dieser Sicherungspfade sich der Defekt befindet, und dann gezielt mit der Wärmebildkamera im identifizierten Sicherungspfad durch Überprüfung der betreffenden Steuergeräte in diesem Sicherungspfad der Fehler lokalisiert werden. Zeitaufwendige Verfahren wie das sequentielle Abschalten der einzelnen Sicherungspfade mit wiederholter Ruhestromprüfung sind damit nicht mehr erforderlich.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftfahrzeugbordnetz zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Detektion von Ruhestromfehlern gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Detektion von Ruhestromfehlern gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einem Kraftfahrzeugbordnetz 12 zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Detektion von Ruhestromfehlern gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeugbordnetz 12 weist hierbei eine Mehrzahl an Strompfaden 14a, 14b, 14c auf, welchen jeweils eine Sicherung 16a, 16b, 16c zugeordnet ist. Darüber hinaus können in den jeweiligen Strompfaden 14a, 14b, 14c ein oder mehrere Steuergeräte 18a, 18b, 18c angeordnet sein. In 1 ist hierbei exemplarisch nur ein Steuergerät 18a, 18b, 18c in einem jeweiligen Strompfad 14a, 14b, 14c dargestellt. Um nun den Ruhestromfehler im Kraftfahrzeugbordnetz 12 zu detektieren und insbesondere auch zu lokalisieren, wird nun vorteilhafterweise eine Wärmebildkamera 20 verwendet, mittels welcher sich die Detektion von Ruhestromfehlern durch Infrarotmessung besonders zeiteffizient, einfach und vorteilhaft durchführen lässt, wie im Zusammenhang mit 2 nun näher erläutert wird.
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Dabei zeigt 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Detektion von Ruhestromfehlern gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird zunächst überprüft, ob überhaupt ein Ruhestromfehler in einem Kraftfahrzeugbordnetz 12 vorliegt. Dazu kann in Schritt S10 überprüft werden, ob das Fahrzeug 10 im Ruhezustand, das heißt abgeschlossen und im Stillstand, einen erhöhten Stromverbrauch aufweist. Diese Überprüfung kann mittels einer bekannten Ruhestromprüfung erfolgen, bei welcher der Stromverbrauch I des Gesamtfahrzeugs 10 während der Standby-Phase gemessen und bewertet wird. Befindet sich der gemessene Stromverbrauch I dabei unterhalb eines definierten Grenzwertes IG, kann darauf geschlossen werden, dass kein Ruhestromfehler vorliegt und das Verfahren ist in Schritt S12 beendet. Die Erfindung dagegen beschäftigt sich jedoch nun mit dem Fall, dass die Überprüfung in Schritt S10 ergibt, dass ein Ruhestromfehler im Kraftfahrzeugbordnetz 12 vorliegt, was beispielsweise daran erkannt werden kann, dass der gemessene Stromverbrauch I oberhalb des definierten Grenzwerts IG liegt.
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Ist dies nun der Fall, so wird in Schritt S14 zunächst der fehlerhafte Sicherungspfad 14a, 14b, 14c des Kraftfahrzeugbordnetzes 12 identifiziert. Dazu wird mit der Wärmebildkamera 20 erfasst, welche der Sicherungen 16a, 16b, 16c der jeweiligen Sicherungspfade 14a, 14b, 14c eine vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweist. Denn unabhängig davon, wo im Sicherungspfad 14a, 14b, 14c der den fehlerhaften Ruhestrom verursachende Defekt vorliegt, bewirkt dieser Fehlerstrom auch eine übermäßige Erwärmung der Sicherung 16a, 16b, 16c, was damit durch die Wärmebildkamera 20 auf besonders einfache und effiziente Weise festgestellt werden kann. Ist nun so der fehlerhafte Sicherungspfad 14a, 14b, 14c in Schritt S14 identifiziert, so wird die Fehlerquelle in Schritt S16 lokalisiert. Auch hier kann wiederum die Erwärmung des fehlerhaften Steuergeräts 18a, 18b, 18c durch den Fehlerstrom im Wärmebild sichtbar gemacht werden. Um nun also das fehlerhafte Steuergerät 18a, 18b, 18c im identifizierten Sicherungspfad 14a, 14b, 14c zu bestimmen, werden alle im identifizierten Sicherungspfad 14a, 14b, 14c befindlichen Steuergeräte 18a, 18b, 18c mittels der Wärmebildkamera überprüft, insbesondere wieder daraufhin, ob diese eine vorbestimmt übermäßige Erwärmung aufweisen.
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Damit liegen am Ende des Verfahrens in Schritt S18 nun die Informationen über die fehlerhaften Sicherungspfade 14a, 14b, 14c, und insbesondere auch über die den Fehler verursachenden Steuergeräte 18a, 18b, 18c vor.
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Insgesamt beschreibt die Erfindung damit eine indirekte Methode, Steuergeräte bzw. Stromkreise in einem Fahrzeug-Bordnetz zu erfassen, die durch einen entsprechenden Stromverbrauch und damit einhergehender Wärmeentwicklung zu erkennen geben, dass sie in fehlerhafter Weise nicht in den Schlafmodus übergehen. Aufwändige Ruhestrommessungen können so entfallen, wenn die Wärmeentwicklung der Steuergeräte und/oder Sicherungen mit Wärmebildern erfasst wird.
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Statt also den Fehler durch Abschalten der Sicherungspfade zu finden, ist es erfindungsgemäß vorteilhafterweise möglich, mit einer Wärmebildkamera die Sicherungen des Fahrzeugs im Standby-Betrieb zu analysieren. Die Sicherung, hinter welcher sich der Defekt befindet, weist aufgrund des Fehlerstroms eine erhöhte Erwärmung auf und kann so im Wärmebild identifiziert werden. Somit entfällt der langwierige Prozess zum Aufspüren des fehlerhaften Sicherungspfads. Ist der Sicherungspfad also identifiziert, muss im Anschluss auch nicht mehr wie bisher per Kreuztausch oder ähnlichem das fehlerhafte Steuergerät identifiziert werden, sondern man kann die Erwärmung des fehlerhaften Steuergeräts durch den Fehlerstrom im Wärmebild der Wärmebildkamera auf einfache Weise sichtbar machen. Hierzu genügt es, sich die Steuergeräte im betroffenen Sicherungspfad mit der Wärmebildkamera anzusehen. Dieses Verfahren lässt sich damit sowohl in der Kraftfahrzeugproduktion als auch in den Werkstätten in After-Sales anwenden und führt zu deutlichen Zeiteinsparungen im Vergleich zur herkömmlichen Fehlersuche.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Kraftfahrzeugbordnetz
- 14a, 14b, 14c
- Strompfad
- 16a, 16b, 16c
- Sicherung
- 18a, 18b, 18c
- Steuergerät
- 20
- Wärmebildkamera
- I
- Stromverbrauch des Kraftfahrzeugs im Ruhezustand
- IG
- Vorbestimmter Grenzwert des Stromverbrauchs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012215117 A1 [0003]
