DE102018108101A1 - Elektronische Messvorrichtung für einen Starter eines Verbrennungsmotors, Starter und Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines mit dem Starter verbundenen Bordspannungsnetzes - Google Patents

Elektronische Messvorrichtung für einen Starter eines Verbrennungsmotors, Starter und Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines mit dem Starter verbundenen Bordspannungsnetzes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Messvorrichtung (14, 24) für einen Starter (12) eines Verbrennungsmotors (19), die dazu eingerichtet ist, eine Größe zu ermitteln, die eine an einem Stromversorgungsanschluss (T30) des Starters (12) anliegende elektrische Spannung charakterisiert, insbesondere während eines Anlassvorgangs, und in Abhängigkeit von der ermittelten Größe ein elektronisches Signal bereitzustellen. Ferner betrifft die Erfindung einen Starter (12) sowie ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines mit dem Starter verbundenen Bordspannungsnetzes (10).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Messvorrichtung für einen Starter eines Verbrennungsmotors, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, einen Starter und ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines mit dem Starter verbundenen Bordspannungsnetzes. Die Erfindung liegt somit insbesondere auf dem technischen Gebiet von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, sowie vornehmlich auf dem Gebiet von Startern für Verbrennungsmotoren von Nutzfahrzeugen.
  • Stand der Technik
  • Da herkömmlicherweise ein Verbrennungsmotor nicht von selbst, d.h. ohne Unterstützung starten kann, weisen Kraftfahrzeuge einen elektrischen Starter (Anlasser) auf, welcher dazu dient, den Verbrennungsmotor in Bewegung zu versetzen, um den Verbrennungsmotor zu starten. Im Gegensatz zu vielen Personenkraftwagen weisen Nutzfahrzeuge, wie etwa Lastkraftwagen, üblicherweise keine Batterieüberwachung beispielsweise durch einen sog. Batteriesensor auf, welcher über den Zustand der Batterie in dem Nutzfahrzeug Auskunft gegeben könnte. Somit wird in Nutzfahrzeugen herkömmlicherweise keine Information über die Batteriespannung U0, den Hauptstrom Ibat, den Batterie-internen elektrischen Widerstand bzw. Innenwiderstand Rbat, den Betriebszustand (engl.: state of health, SOH) der Batterie, den Ladezustand (engl.: state of charge, SOC) der Batterie, sowie den Funktionszustand (engl.: state of function, SOF) bereitgestellt. Folglich stehen einer im Nutzfahrzeug ausgebildeten Recheneinheit (z.B. Motorsteuergerät, engl.: engine control unit, ECU) derartige Informationen nicht zur Verfügung und können dementsprechend nicht zur effizienten Steuerung des Motors bzw. des Starters und/oder zur Ausgabe etwaiger Warnhinweise an den Fahrer verwendet werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden eine elektronische Messvorrichtung für einen Starter eines Verbrennungsmotors, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, ein Starter mit einer solchen elektronischen Messvorrichtung sowie ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines mit dem Starter verbundenen Bordspannungsnetzes mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die Erfindung ermöglicht, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere die Möglichkeit zu schaffen, in Nutzfahrzeugen Informationen über das Bordspannungsnetz im Nutzfahrzeug auf einfache und kostengünstige Weise bereitzustellen. Sie bedient sich dabei der Ermittlung, insbesondere Messung oder Ableitung aus anderen gemessenen Größen, und Auswertung einer Größe, die eine an einem Stromversorgungsanschluss des Starters anliegende elektrische Spannung charakterisiert, insbesondere während eines Anlassvorgangs. Ist der Starter in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossen, charakterisiert diese Größe nämlich dann insbesondere auch die Bordnetzspannung. Je nach Bauart des Starters kann diese Größe an unterschiedlichen Stellen erfasst werden, wie weiter unten noch im Detail erläutert wird. In Abhängigkeit von der Größe bzw. von Werten der Größe wird dann ein elektrisches Signal bereitgestellt, wobei es sich insbesondere um ein analoges oder digitales Signal, insbesondere um ein Datensignal, Kommunikationssignal oder Schaltsignal handeln kann. Beispielsweise kann das Signal Messwerte der Größe umfassen und/oder bereits aus Messwerten gewonnene Daten.
  • Vorzugsweise wird die Größe bzw. deren Wert während des Anlassvorgangs ermittelt. Sie kann optional zusätzlich auch zeitlich vor und/oder nach dem Anlassvorgang ermittelt werden. Es ist nicht erforderlich, dass die Größe während des gesamten Anlassvorgangs ermittelt wird. Vielmehr kann es ausreichend sein, dass sie zu einem oder mehreren Zeitpunkten während des Anlassvorgangs und optional vor und/oder nach dem Anlassvorgang ermittelt wird.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass insbesondere in einem Nutzfahrzeug der Zustand des Bordspannungsnetzes überwacht werden kann. Insbesondere bietet die Erfindung den Vorteil, dass ein Verlauf der elektrischen Spannung in dem Bordspannungsnetz, welches mit dem Starter verbunden ist, überwacht werden kann und ein Spannungseinbruch während des Anlassvorgangs durch den Starter überwacht und/oder ermittelt werden kann. Zudem bietet die Erfindung den Vorteil, dass auch Informationen über den Zustand der Batterie gewonnen werden können.
  • Zudem bietet die Erfindung den Vorteil, dass die elektrische Spannung und die gegebenenfalls daraus abgeleiteten Informationen mit besonders geringem Aufwand ermittelt werden können. Insbesondere ist durch das Bereitstellen der elektronischen Messvorrichtung für den Starter lediglich die Hinzufügung dieses Bauteils erforderlich, um auf zuverlässige Weise die elektrische Spannung und optional darauf basierend die anderweitigen Informationen ermitteln zu können. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass erfindungsgemäß nicht notwendigerweise ein separater Batteriesensor bereitgestellt werden muss, um Informationen über das mit dem Starter verbundene Bordspannungsnetz und/oder die Batterie gewinnen zu können. Vielmehr ist erfindungsgemäß die Bereitstellung der elektronischen Messvorrichtung ausreichend, welche vorzugsweise in den Starter integriert sein kann und/oder an dem Starter angebracht werden kann. Folglich lassen sich erfindungsgemäß die Kosten für die Überwachung des Bordspannungsnetzes reduzieren im Vergleich zur Bereitstellung eines separaten Batteriesensors, wie dies beispielsweise in Personenkraftwagen geschieht.
  • Darüber hinaus bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Spannung am Stromversorgungsanschluss des Starters insbesondere während eines Anlassvorgangs und optional auch vor und/oder nach dem Anlassvorgang zuverlässig überwacht werden kann. Ergibt die Ermittlung der elektrischen Spannung beispielsweise, dass die elektrische Spannung zu niedrig oder zu hoch ist oder dass bei einem Vergleich der Spannungen von mehreren Anlassvorgängen eine signifikante Änderung des Spannungswerts auftritt, kann dies auf einen Fehler hindeuten und entsprechend bei der Bereitstellung des elektronischen Signals berücksichtigt werden. Beispielsweise kann in einem solchen Fall das bereitgestellte elektronische Signal dazu dienen, einen Warnhinweis an den Fahrer des Nutzfahrzeuges auszugeben, dass beispielsweise zukünftige Anlassvorgänge gefährdet seien und/oder dass eine Wartung des Fahrzeuges und/oder des Bordspannungsnetzes erforderlich sein kann.
  • Vorzugsweise umfasst das Ermitteln der Größe ein Ermitteln eines zeitlichen Verlaufs der Größe zumindest zeitweise während des Anlassvorgangs und optional zumindest zeitweise vor und/oder nach dem Anlassvorgang. Mit anderen Worten wird die Größe nicht nur zu einem diskreten Zeitpunkt, sondern zu mehreren diskreten Zeitpunkten und/oder über einen vorbestimmten Zeitraum ermittelt und der zeitliche Verlauf der Größe in diesem Zeitraum registriert bzw. beobachtet. Dies bietet die Möglichkeit, ein höheres Maß an Information zu ermitteln als im Vergleich zu einem einmaligen Ermitteln einer Spannung zu einem diskreten Zeitpunkt. Besonders bevorzugt lässt sich aus dem zeitlichen Verlauf der Größe eine Vielzahl von Informationen gewinnen, welche verschiedene Eigenschaften und/oder Parameter betreffend elektrische Komponenten des Nutzfahrzeugs belangen.
  • Vorzugsweise ist die elektronische Messvorrichtung dazu eingerichtet, auf Basis der ermittelten Größe einen Zustand eines mit dem Starter verbundenen Bordspannungsnetzes und/oder ein Spannungseinbruchsverhalten der an dem Stromversorgungsanschluss anliegenden Spannung während des Anlassvorgangs und optional davor und/oder danach und/oder einen Zustand einer mit dem Starter verbundenen Spannungsquelle zu ermitteln. Das heißt, dass aus der ermittelten Spannung eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen zu unterschiedlichen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten im Bordspannungsnetz gewonnen werden kann. Besonders ist dabei hervorzuheben, dass durch das Ermitteln des Zustands der mit dem Starter verbundenen Spannungsquelle die Notwendigkeit eines separaten Batteriesensors entfallen kann. Ferner ermöglicht das Ermitteln eines Spannungseinbruchs der an dem Stromversorgungsanschluss anliegenden Spannung während eines Anlassvorgangs und optional davor und/oder danach ein zuverlässiges und frühzeitiges Erkennen von kritischen Spannungswerten, welche beispielsweise bei weiterem Absinken oder Ansteigen der Spannungswerte den zuverlässigen Betrieb des Starters und/oder des gesamten Bordspannungsnetzes gefährden können. Ein zuverlässiges Ermitteln des Spannungseinbruchsverhaltens ermöglicht daher, an den Fahrer frühzeitig eine Warnung auszugeben, um einem Ausfall des Bordspannungsnetzes und/oder des Starters durch entsprechende Gegenmaßnahmen vorbeugen zu können.
  • Vorzugsweise ist die elektronische Messvorrichtung ferner dazu eingerichtet, direkt oder indirekt einen Schalter zu betätigen, um den Startermotor mit dem Stromversorgungsanschluss zu verbinden und/oder davon zu trennen. Dass die elektronische Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, direkt den Schalter zu betätigen, bedeutet dabei, dass die Messvorrichtung einen Aktor, wie z.B. eine Spule, aufweist, um den Schalter zu betätigen. In diesem Sinne kann die Messvorrichtung gleichzeitig die Funktion des herkömmlichen Magnetschalters (d.h. Spule mit Anker, welcher einen Schalter betätigt) eines Starters erfüllen. Dass die Messvorrichtung indirekt den Schalter betätigen kann, bedeutet dabei, dass die Messvorrichtung insbesondere in Funktion eines Vorrelais die Stromversorgung der Spule des eigentlichen Magnetschalters steuert. Dies bietet den Vorteil, dass die Messvorrichtung direkt in die Steuerung und/oder Regelung des Starters eingreifen kann und somit beispielsweise einem Ausfall des Bordspannungsnetzes und/oder von Spannungsverbrauchern, beispielsweise aufgrund einer Unterversorgung mit elektrischen Energie bzw. Spannung, aufgrund eines hohen Spannungseinbruchs während des Anlassvorgangs vorbeugen kann und/oder davor warnen kann. Wenn die Messvorrichtung dazu ausgestaltet ist, den Schalter direkt zu betätigen, spart dies Bauteile und somit Kosten.
  • Vorzugsweise weist die elektronische Messvorrichtung eine Steuerelektronik, beispielsweise einen Mikrocontroller (IC oder ASIC), insbesondere zur Ansteuerung eines Schalters, auf oder ist als solche ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass die elektronische Messvorrichtung besonders einfach in einen Starter, dort z.B. in den Magnetschalter, und/oder in ein Bordspannungsnetz, in welchem sich der Starter befindet, integrierbar ist. Ferner bietet es den Vorteil, dass die elektronische Messvorrichtung besonders platzsparend oder besonders kostengünstig bereitgestellt werden kann.
  • Vorzugsweise ist die elektronische Messvorrichtung mit einer Recheneinheit, wie z.B. einem Motorsteuergerät datenübertragend verbindbar und dazu ausgelegt, das elektronische Signal der Recheneinheit bereitzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass der Recheneinheit durch die Messvorrichtung ein Signal über die elektrische Spannung am Stromversorgungsanschluss des Starters und damit über die Bordnetzspannung bereitgestellt wird und die Recheneinheit somit Informationen über die elektrische Spannung am Stromversorgungsanschluss des Starters und damit über die Bordnetzspannung erhält. Darauf basierend kann die Recheneinheit gegebenenfalls Anpassungen der Motorsteuerung vornehmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Recheneinheit auf Basis des Signals von der Messvorrichtung eine Mitteilung an den Fahrer ausgeben, um etwa auf eine Unregelmäßigkeit im Bordspannungsnetz hinzuweisen. Auch kann die Recheneinheit beispielsweise dazu eingerichtet sein, elektrische Verbraucher entsprechend zu regeln und/oder abzuschalten, um beispielsweise einen Einbruch der Bordnetzspannung unter einen Minimalwert zu verhindern und auf diese Weise einen Ausfall wichtiger Funktionen der Motorsteuerung und/oder des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
  • Vorzugsweise ist die elektronische Messvorrichtung in den Starter integrierbar und/oder an dem Starter anordenbar. Dabei kann die Messvorrichtung beispielsweise in einem bestehenden Starter nachgerüstet werden, sodass die erfindungsgemäßen Vorteile auch mit bereits bestehenden herkömmlichen Startern nutzbar gemacht werden können.
  • Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln der Größe zumindest teilweise während einer Vorrotationsphase des Anlassvorgangs und/oder zumindest teilweise während einer Antriebsphase des Anlassvorgangs. Besonders bevorzugt wird ein zeitlicher Verlauf der Größe während der Vorrotationsphase und/oder der Antriebsphase ermittelt. Dies bietet den Vorteil, dass sich aufgrund der dabei ermittelten zeitlichen Verläufe unterschiedliche Informationen über den Starter und/oder das Bordspannungsnetz und/oder bestimmte Komponenten in dem Bordspannungsnetz ermitteln lassen. Somit bietet dies die Möglichkeit, durch eine geeignete zeitliche Positionierung der Ermittlung der Größe eine Vielzahl von unterschiedlichen Informationen zu sammeln. Beispielsweise kann die Vorrotationsphase einen Zeitraum umfassen oder sich auf einen Zeitraum beschränken, in dem der Starter noch nicht mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Entsprechend kann die Antriebsphase einen Zeitraum umfassen und/oder sich auf einen Zeitraum beschränken, in welcher der Starter mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, um den Verbrennungsmotor mechanisch antreiben zu können.
  • Vorzugsweise erfolgt in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Vergleichen der ermittelten Größe mit einem Maximalwert und/oder mit einem Minimalwert und ein Feststellen eines Fehlers, wenn die ermittelte Größe den Maximalwert überschreitet und/oder den Minimalwert unterschreitet. Der Maximalwert und/oder der Minimalwert können dabei vorgegeben sein. Insbesondere können der Maximalwert und/oder Minimalwert derart vorgegeben sein, dass innerhalb der dadurch definierten Grenzen keine Beschädigungen von Komponenten in dem Bordspannungsnetz und/oder kein Ausfall von Komponenten in dem Bordspannungsnetz zu befürchten sind. Besonders bevorzugt können sich der Maximalwert und/oder der Minimalwert an vorbekannten Erwartungswerten für den Spannungsverlauf, insbesondere während eines Anlassvorgangs, orientieren. Beispielsweise können der Maximalwert und/oder Minimalwert von der Recheneinheit bereitgestellt werden und/oder in dieser gespeichert und/oder hinterlegt sein bzw. werden.
  • Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren ein Ermitteln einer Höhe eines Einbruchs der ermittelten Größe, insbesondere eines Spannungseinbruchs der am Stromversorgungsanschluss anliegenden Spannung, und ein Vergleichen der Höhe des Einbruchs mit - beispielsweise von einer Recheneinheit bereitgestellten oder in der elektronischen Messvorrichtung hinterlegten - Daten. Somit können alternativ oder zusätzlich zum Maximalwert und/oder Minimalwert auch noch andere Daten oder Informationen bereitgestellt werden, anhand welcher die ermittelte Größe von der elektronischen Messvorrichtung und/oder von der Recheneinheit eingeordnet und/oder ausgewertet werden können, um etwa Probleme und/oder Fehlerfälle zuverlässig ermitteln zu können. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen. Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bordspannungsnetz eines Nutzfahrzeuges gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
    • 2 zeigt einen beispielhaften Spannungsverlauf vor und während eines Anlassvorgangs.
  • Die 3A und 3B illustrieren schematisch einen Vergleich der ermittelten elektrischen Spannung mit einem Spannungsminimalwert und einem Spannungsmaximalwert.
  • 4 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bordspannungsnetz mit einem Starter gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
  • 5 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bordspannungsnetz mit einem Starter gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bordspannungsnetz 10 eines Fahrzeugs, beispielsweise Nutzfahrzeuges, gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Das Bordspannungsnetz 10 weist dabei insbesondere einen Starter 12 auf, welcher insbesondere eine elektronische Messvorrichtung 14, einen Schalter 24, einen eine elektromagnetischen Aktor (z.B. Spule mit beweglichem Anker) 16 und einen Schaltkontakt bzw. Schalter 20 aufweisenden Magnetschalter und einen Startermotor 18 umfasst. Der Schalter 24 ist zweckmäßigerweise Bestandteil der elektronischen Messvorrichtung. Ein Stromversorgungsanschluss T45 (Klemme 45) des Startermotors 18 ist dabei über den Schalter 20 mit einem Stromversorgungsanschluss T30 (Klemme 30) des Starters 12 verbindbar, der wiederum mit einer Spannungsquelle 22 elektrisch verbunden ist. Der Startermotor 18 wird von der elektrischen Spannungsquelle 22 mit elektrischer Energie versorgt, wenn der Schalter 20 geschlossen ist, und ist von der Spannungsquelle 22 getrennt, wenn der Schalter 20 geöffnet ist. Die Spannungsquelle 22 umfasst vorzugsweise eine Batterie und/oder einen Generator oder ist als solche(r) ausgebildet. Der Schalter 20 ist durch den elektromagnetischen Aktor 16 steuerbar bzw. schaltbar, wobei gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der elektromagnetische Aktor 16 wiederum über den Schalter 24 gesteuert werden kann. Ein interner Steueranschluss des Starters für den elektromagnetischen Aktor ist mit T50i (Klemme 50i) bezeichnet, ein (externer) Steueranschluss, welcher hier mit der elektronischen Messvorrichtung 14 verbunden ist, mit T50 (Klemme 50). Der Starter 12 ist dabei dazu eingerichtet, den Verbrennungsmotor 19 des Fahrzeugs anzulassen bzw. zu starten, wenn am Steueranschluss T50 ein passendes Signal anliegt, z.B. Bordspannung.
  • Der elektromagnetische Aktor 16 hat die Funktionen, bei Ansteuerung den elektrischen Kontakt zwischen der Spannungsquelle 22 und dem Startermotor mittels des Schalters 20 herzustellen und ein Ritzel des Starters mit einem Zahnkranz des anzutreibenden Verbrennungsmotors 19 zu koppeln. Sofern der Startermotor mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist und von der Spannungsquelle angetrieben wird, übt der Startermotor ein Drehmoment auf den Zahnkranz des Verbrennungsmotors 19 aus, um diesen in Bewegung zu versetzen und dadurch zu starten.
  • Darüber hinaus weist das Bordspannungsnetz 10 eine Recheneinheit 26 (z.B. sog. Motorsteuergerät, ECU) auf, welche in Kommunikationsverbindung (gestrichelte Linie) mit der elektronischen Messvorrichtung 14 steht. Auch weist das Bordspannungsnetz 10 einen Sicherungskasten 28 auf, in welchem sich beispielsweise Schmelzsicherungen befinden, um im Falle eines überhöhten Stromflusses im Bordspannungsnetz 10 diesen zu unterbinden und das Bordspannungsnetz 10 und die darin befindlichen Verbraucher vor Beschädigungen zu schützen. Die im Bordspannungsnetz 10 weiter befindlichen elektrischen Verbraucher sind schematisch durch das Element 30 dargestellt, zu welchen beispielsweise ein Klimakompressor, ein Navigationssystem und/oder ein Heizungssystem zählen können.
  • Die elektrische Spannung, welche dem Starter 12 und im Allgemeinen dem Bordspannungsnetz 10 zur Verfügung steht, wird durch ein elektrisches Potenzial der Spannungsquelle 22 einerseits und durch Massepotenzial 32 andererseits bereitgestellt.
  • In dem Starter 12 werden alle Komponenten durch die Spannungsquelle 22 mit elektrischer Spannung versorgt, d.h. dass insbesondere die elektronische Messvorrichtung 14 und auch der elektromagnetische Aktor mit elektrischer Spannung von der Spannungsquelle 22 versorgt werden können.
  • Im Rahmen der Erfindung ist die elektronische Messvorrichtung dazu eingerichtet, eine Größe zu ermitteln, die eine an dem Stromversorgungsanschluss T30 des Starters 12 anliegende elektrische Spannung, d.h. hier die Bordnetzspannung, charakterisiert. In der in 1 gezeigten Ausführungsform gibt es dafür zahlreiche geeignete Messstellen, insbesondere T30 selbst, aber auch T45, T50i, T50 und eine beliebige Zuleitungsstelle dazwischen.
  • Die elektronische Messvorrichtung 14 ist vorliegend dazu eingerichtet, an T30 direkt eine elektrische Spannung und/oder einen elektrischen Stromfluss zu ermitteln, welche im Folgenden als U30 bzw. 130 bezeichnet werden. Auf Basis der von der elektronischen Messvorrichtung 14 ermittelten elektrischen Spannung U30 bzw. auf Basis des ermittelten elektrischen Stromflusses 130 generiert die elektronische Messvorrichtung 14 ein elektrisches Signal und stellt dieses der Recheneinheit 26 bereit. Das von der elektronischen Messvorrichtung 14 bereitgestellte elektrische Signal kann ein analoges oder digitales Signal sein und beispielsweise den ermittelten Spannungswert U30 und/oder den ermittelten Stromwert 130 umfassen und/oder eine Information, ob der ermittelte Spannungswert U30 und/oder der ermittelte Stromwert 130 innerhalb oder außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen und/oder ob eine elektrische Spannungsversorgung und/oder ein Betrieb des Starters 12 als unauffällig oder als auffällig angesehen werden. Mit anderen Worten kann eine Auswertung der ermittelten elektrischen Spannung U30 bereits in der elektronischen Messvorrichtung 14 erfolgen und/oder anhand des von der elektronischen Messvorrichtung 14 der Recheneinheit 26 bereitgestellten Signals in der Recheneinheit 26 erfolgen.
    Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ersetzt die elektronische Messvorrichtung 14 ferner ein üblicherweise ausgebildetes elektromechanisches Vorrelais, welches typischerweise, d.h. bei Abwesenheit der elektronischen Messvorrichtung 14, den Magnetschalter steuert.
  • 2 zeigt einen beispielhaften Spannungsverlauf vor und während eines Anlassvorgangs, wie er beispielsweise von der elektronischen Messvorrichtung 14 an dem Stromversorgungsanschluss T30 im Starter 12 ermittelt wird. Auf der horizontalen Achse 1000 ist die Zeit aufgetragen und auf der vertikalen Achse 1002 der Wert der elektrischen Spannung in willkürlichen Einheiten. Qualitativ entspricht dieser Verlauf auch Messungen an T45, T50, T50i usw.
  • Vor einem Anlassvorgang, wie durch den Zeitabschnitt A dargestellt, liegt an dem Stromversorgungsanschluss T30 die Spannung U30 typischerweise bei einem Wert U0, sofern keine zusätzlichen Verbraucher aktiviert sind, wobei der Spannungswert U0 maßgeblich durch die Spannungsquelle 22 bedingt ist. Somit ist es möglich, dass in dem Zeitabschnitt A die elektronische Messvorrichtung 14 den Wert der Spannung der Spannungsquelle 22, also beispielsweise der Batteriespannung, ermittelt und feststellt, ob die Spannung der Spannungsquelle 22 in einem vorbestimmten normalen Bereich liegt, oder ob die Spannung zu niedrig oder zu hoch ist. Insbesondere kann ermittelt werden, ob die Spannung der Spannungsquelle 22 in einem Bereich liegt, welcher geeignet ist, um den Verbrennungsmotor zu starten, ohne dass ein Aussetzen von Verbrauchern, insbesondere der Recheneinheit 26, wegen eines Spannungseinbruchs zu befürchten ist und/oder ob die Spannung der Spannungsquelle 22 zu einer Fehlfunktion und/oder einer Beschädigung der Recheneinheit 26 führen würde. Beispielsweise kann die elektronische Messvorrichtung 14 ermitteln, ob der Spannungswert im Zeitabschnitt A einen Wert aufweist, welcher ausreichend hoch ist, sodass auch bei dem zu erwartenden Spannungseinbruch während des Anlassvorgangs noch eine ausreichende elektrische Spannung vorliegt, um die Recheneinheit 26 auch während dieses Spannungseinbruchs noch mit ausreichend elektrischer Spannung versorgen zu können. Sollte hingegen durch die elektronische Messvorrichtung 14 im Zeitabschnitt A eine zu hohe elektrische Spannung festgestellt werden, könnte dies auf die Erforderlichkeit von Gegenmaßnahmen hindeuten, um etwa eine Beschädigung des Starters bzw. des Startermotors während des Anlassvorgangs zu vermeiden.
    In Zeitabschnitt B ist die elektrische Spannung U30 typischerweise geringer als der Spannungswert U0, da in diesem Zeitfenster der Startermotor in eine Vorrotationsphase versetzt wird. Durch einen Vergleich der Spannungswerte der Spannung U30 in den Zeitabschnitten A und B können daher durch die elektronische Messvorrichtung 14 ein Verhalten bzw. ein Zustand des Starters bzw. des Startermotors ermittelt werden und im Falle von Abweichungen vom erwarteten Normalzustand gegebenenfalls Gegenmaßnahmen eingeleitet oder angefordert werden. Beispielsweise kann dabei festgestellt werden, ob ein Fehler und/oder ein Schaden an einer Spulenwicklung zu einer ungewöhnlichen Verringerung der Spannung führen, woraufhin die elektronische Messvorrichtung 14 einen Störungsfall ermitteln kann. Der Zeitabschnitt B entspricht somit der Vorrotationsphase, in welcher der Startermotor 18 auf das Anlassen bzw. Starten des Verbrennungsmotors 19 vorbereitet wird. Gemäß anderen bevorzugten Ausführungsformen kann ein Starter 12 auch ohne Vorrotationsphase betrieben werden, sodass der Spannungsverlauf in Zeitabschnitt B entfällt.
  • In Zeitabschnitt C kommt es zu einem raschen und großen Spannungseinbruch beim Schließen des Schaltkontakts 20, da nun der Startermotor 18 mit der elektrischen Spannungsquelle 22 verbunden ist und ein sehr hoher Kurzschlussstrom fließt. Während des Anspringens des Verbrennungsmotors 19 steigt die Spannung U30 wieder in Richtung der zuvor anliegenden Spannung U0. Da im Zeitabschnitt C die Spannung besonders niedrig ist, ist insbesondere eine gründliche Prüfung der Batteriespannung bzw. der Spannung der elektrischen Spannungsquelle 22 im Zeitabschnitt A besonders wichtig, da bei einer bereits niedrigen Ausgangsspannung im Zeitabschnitt A der Spannungswert im Zeitabschnitt C, auf welche Spannung U30 einbricht, zu niedrig sein kann, um die Recheneinheit 26 ordnungsgemäß betreiben zu können. Die Schwankungen in Zeitabschnitt D entstehen typischerweise dann, wenn der Verbrennungsmotor an einem oberen Totpunkt angelangt ist und deshalb langsamer wird.
  • In Zeitabschnitt D zeigt die Spannung U30 ein lokales Minimum aufgrund einer Verlangsamung des Startermotors 18, wenn der Verbrennungsmotor an einem oberen Totpunkt angelangt ist und durch die mechanische Trägheit in seiner Rotationsbewegung bzw. Drehzahl gebremst wird. Die Zeitspanne X, in welchem die Zeitabschnitte C und D liegen, entspricht somit der Antriebsphase, in welcher der Startermotor 18 den Verbrennungsmotor 19 antreibt bzw. startet.
  • In Zeitabschnitt E ist der Startermotor 18 wieder abgeschaltet, insbesondere nachdem der Verbrennungsmotor erfolgreich gestartet wurde, weshalb die Spannung U30 wieder auf dem vorherigen Wert U0 verbleibt. Jedoch kann der Spannungswert im Zeitabschnitt E auch geringer als der vorherige Spannungswert U0 sein, wenn elektrische Verbraucher im Bordspannungsnetz 10 aktiviert sind und die Spannung der Spannungsquelle 22 reduzieren.
  • Ergibt die Ermittlung der elektrischen Spannung an dem Stromversorgungsanschluss T30 beispielsweise, dass die elektrische Spannung in Zeitabschnitt A zu niedrig oder zu hoch ist oder das bei einem Vergleich der Spannungen in Zeitabschnitt A bei mehreren, insbesondere aufeinanderfolgenden, Startvorgängen eine Änderung des Spannungswerts in den jeweiligen Zeitabschnitten A auftritt, kann dies auf einen Fehler hindeuten und entsprechend bei der Bereitstellung des elektronischen Signals berücksichtigt werden. Beispielsweise kann in einem solchen Fall das bereitgestellte elektronische Signal dazu dienen, einen Warnhinweis an den Fahrer auszugeben, dass beispielsweise zukünftige Anlassvorgänge gefährdet sein können und/oder dass eine Wartung des Fahrzeuges und/oder des Bordspannungsnetzes erforderlich sein kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Ermittlung der Spannung U30 vor dem Anlassvorgang, beispielsweise in Zeitabschnitt A und/oder während des Anlassvorgangs, beispielsweise in den Zeitabschnitten C und/oder D, dazu dienen, darauf basierend einen zu erwartenden Spannungseinbruch während eines zukünftigen Anlassvorgangs abzuschätzen. Mit anderen Worten können beispielsweise während mehrerer Anlassvorgänge ermittelte Spannungen U30 extrapoliert werden, um beispielsweise die auftretenden Spannungen U30 und insbesondere die auftretenden Spannungseinbrüche während zukünftiger Anlassvorgänge abzuschätzen bzw. vorherzusagen. Dies kann beispielsweise auf ähnliche Weise geschehen, wie eine Funktionsüberprüfung durch einen Batteriesensor in einem Bordspannungsnetzes eines Personenkraftwagens.
  • Zudem kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Charakteristik des Spannungseinbruchs, insbesondere in Zeitabschnitt C, mit anderen in der Recheneinheit vorliegenden und/oder bereitgestellten Daten bzw. Informationen verglichen werden und/oder kann dazu verwendet werden, einen Spannungseinbruch in unterschiedlichen Szenarien abzuschätzen, wie beispielsweise bei einem Kaltstart und/oder einem Warmstart des Verbrennungsmotors 19.
  • Die 3A und 3B illustrieren schematisch einen Vergleich der ermittelten elektrischen Spannung mit einem Spannungsminimalwert und einem Spannungsmaximalwert, wobei der Spannungsminimalwert und der Spannungsmaximalwert vorzugsweise vorbestimmt sind. Beispielsweise können der Spannungsminimalwert und/oder der Spannungsmaximalwert in einem elektronischen Speicher hinterlegt sein und/oder durch die elektronische Messvorrichtung 14 abgerufen und/oder durch die Recheneinheit 26 bereitgestellt werden.
  • 3A zeigt ein Diagramm, bei welchem entlang der horizontalen Achse 1000 die Zeit aufgetragen ist und die vertikale Achse 1004 die elektrische Spannung U30 darstellt. Der Spannungsminimalwert 2000 und/oder der Spannungsmaximalwert 2002 sind zeitlich konstant und daher als waagerecht verlaufende, gestrichelte Linien in dem Diagramm dargestellt. Der ermittelte Spannungswert 100 kann beispielsweise einem Spannungswert 100 im Zeitabschnitt A und/oder im Zeitabschnitt B und/oder im Zeitabschnitt C und/oder im Zeitabschnitt D und/oder im Zeitabschnitt E entsprechen. Da der ermittelte Spannungswert 100 zwischen dem Spannungsminimalwert 2000 und dem Spannungsmaximalwert 2002 liegt, kann der ermittelte Spannungswert 100 als unauffällig bewertet werden und somit beispielsweise ein Signal ausgegeben werden, wonach sich die elektrische Spannung U30 in einem zulässigen Bereich befindet. Sollte hingegen durch die elektronische Messvorrichtung ermittelt werden, dass der ermittelte Spannungswert 100 unterhalb des Spannungsminimalwerts 2000 oder oberhalb des Spannungsmaximalwerts 2002 liegt, kann dies auf einen Fehler hindeuten und die elektronische Messvorrichtung 14 zur Bereitstellung eines elektronischen Signals veranlassen, welches auf das Vorliegen der elektrischen Spannung U30 außerhalb des normalen Bereichs hinweist und beispielsweise den Startvorgang verhindert. 3B zeigt in einem Diagramm, welches im Wesentlichen dem Diagramm aus 3A entspricht, mehrere ermittelte Spannungswerte 102 bis 108, welche in dem gleichen Diagramm aufgetragen sind. Dabei entsprechen die einzelnen Spannungswerte 102 bis 108 jeweils einem ermittelten Spannungswert aus dem gleichen Zeitabschnitt von aufeinanderfolgenden Anlassvorgängen, wobei die Anlassvorgänge mit n-3 bis n+2 nummeriert sind. Der derzeit von der elektronischen Messvorrichtung 14 ermittelte Spannungswert 108 wird dabei dem Anlassvorgang mit der Nummer n zugeordnet, sodass alle Anlassvorgänge mit Nummern kleiner als n in der Vergangenheit zurückliegen, während die Anlassvorgänge mit einer Nummer größer als n, d.h. n+1 und n+2, zukünftig erwartet werden. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform unternimmt die elektronische Messvorrichtung 14 einen Vergleich der bereits erfolgten Anlassvorgänge und der dabei ermittelten Spannungswerte 102 bis 108. Ferner wird anhand der bereits ermittelten Spannungswerte 102 bis 108 durch die elektronische Messvorrichtung 14 mittels einer geeigneten Extrapolationsvorschrift, beispielsweise einer Geraden 120, ermittelt bzw. gefittet, welche den Verlauf der bereits ermittelten Spannungswerte 102 bis 108 mit möglichst kleinen Abweichungen nähert. Anhand dieser errechneten Geraden 120 lassen sich nun mittels der elektronischen Messvorrichtung 14 die zu erwartenden Spannungswerte bei den zukünftigen Anlassvorgängen abschätzen bzw. extrapolieren und eine Positionierung dieser extrapolierten Spannungswerte im Vergleich zum Spannungsminimalwert 2000 und zum Spannungsmaximalwert 2002 ermitteln. Die extrapolierte Gerade 120 kann dabei auf Basis von zwei oder mehr ermittelten Spannungen 102 bis 108 berechnet werden. Die in 3B gezeigte Verlaufsform der Geraden 120 lässt daher darauf schließen, dass bereits beim nächsten Anlassvorgang n+1 der zu erwartende Spannungswert U30 sehr nahe oder gar unterhalb des Spannungsminimalwerts liegen könnte und somit bei dem nächsten Anlassvorgangs n+1 oder spätestens bei dem übernächsten Anlassvorgangs n+2 ein Verlassen des normalen Bereichs durch die Spannung U30 zu erwarten ist. Somit könnte auch in diesem Fall durch die elektronische Messvorrichtung 14 ein Signal bereitgestellt werden, welches auf die unvorteilhafte zu erwartende Entwicklung der Spannung U30 hinweist, um beispielsweise mittels der Recheneinheit 26 dem Fahrer des Nutzfahrzeugs einen entsprechenden Warnhinweis zukommen zu lassen und/oder den Startvorgang zu verhindern.
  • Dabei müssen nicht notwendigerweise die in aufeinanderfolgenden Anlassvorgängen ermittelten Spannungen U30 herangezogen werden. Gemäß anderen bevorzugten Ausführungsformen ist vielmehr auch ein Heranziehen von Spannungswerten von nicht direkt aufeinanderfolgenden Anlassvorgängen möglich, welche der Extrapolation bzw. der Berechnung der Geraden 120 zu Grunde gelegt werden.
  • Beispielsweise können auch eine oder mehrere Spannungsänderungen während eines Anlassvorgangs herangezogen werden, um zu ermitteln, ob der Starter 12 und/oder das Bordspannungsnetz 10 in normalem Zustand vorliegen. Beispielsweise können dazu für einen bestimmten Anlassvorgang die Differenzen der Spannung U30 zwischen den unterschiedlichen Zeitabschnitten errechnet werden, wie etwa U(A) - U(B) und/oder U(A) - U(C) und/oder U(A) - U(D) und/oder U(A) - U(E) und/oder U(B) - U(C) und/oder U(B) - U(D) und/oder U(B) - U(E) und/oder U(C) - U(D) und/oder U(C) - U(E) und/oder U(D) - U(E). Dabei indiziert U(A) die Spannung U30 während des Zeitabschnitts A und so fort.
  • 4 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bordspannungsnetz 10 mit einem Starter 12 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der ersten bevorzugten Ausführungsform aus 1, wobei die übereinstimmenden Elemente und Merkmale zugunsten der Knappheit nicht wiederholt werden. Die zweite bevorzugte Ausführungsform weicht jedoch insbesondere darin von der ersten bevorzugten Ausführungsform ab, dass die elektronische Messvorrichtung 14 dazu ausgestaltet ist, um direkt mittels des Schalters 20 den Startermotor 18 mit der Spannungsquelle 23 zu verbinden oder davon zu trennen. In diesem Sinne ersetzt die Messvorrichtung 14 den elektromagnetischen Aktor des Magnetschalters und weist selbst entsprechende Mittel zum Betätigen des Schalters 20 auf. Im Gegensatz dazu ist die Messvorrichtung 14 des Starters 12 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dazu eingerichtet, den elektromagnetischen Aktor 16 des Magnetschalters zu bestromen. Somit bietet die zweite bevorzugte Ausführungsform den Vorteil, dass nicht notwendigerweise ein separater elektromagnetischen Aktor 16 bereitgestellt werden muss, da der Schalter 20 direkt durch die elektronische Messvorrichtung 14 geschaltet bzw. kontrolliert werden kann.
  • 5 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bordspannungsnetz 10 mit einem Starter 12 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Diese weicht insbesondere darin von der ersten bevorzugten Ausführungsform aus 1 ab, dass die elektronische Messvorrichtung 14 in den Magnetschalter 17 baulich integriert ist bzw. als Teil davon ausgebildet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Bordspannungsnetz
    12
    Starter
    14
    elektronische Messvorrichtung
    16
    elektromagnetischer Aktor
    18
    Startermotor
    19
    Verbrennungsmotor eines Nutzfahrzeugs
    20
    Schalter
    22
    Spannungsquelle
    24
    Schalter
    26
    Motorkotrolleinheit
    28
    Sicherungskasten
    30
    elektrische Verbraucher
    32
    Erdung bzw. Massepotenzial
    T30
    Stromversorgungsanschluss des Starters (Klemme 30)
    T45
    Stromversorgungsanschluss des Startermotors (Klemme 45)
    T50
    Steueranschluss des Starters (Klemme 50)
    T50i
    interner Steueranschluss des Starters (Klemme 50i)
    100 bis 108
    ermittelte Spannungswerte
    120
    Gerade
    1000
    Zeitachse
    1002
    Spannungsachse
    1004
    Spannungsachse
    2000
    Spannungsminimalwert
    2002
    Spannungsmaximalwert
    A bis E
    Zeitabschnitte während eines Anlassvorgangs
    n-3 bis n+2
    Nummerierung der Anlassvorgänge

Claims (15)

  1. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) für einen Starter (12) eines Verbrennungsmotors (19), die dazu eingerichtet ist, eine Größe zu ermitteln, die eine an einem Stromversorgungsanschluss (T30) des Starters (12) anliegende elektrische Spannung charakterisiert, insbesondere während eines Anlassvorgangs, und in Abhängigkeit von der ermittelten Größe ein elektronisches Signal bereitzustellen.
  2. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß Anspruch 1, wobei das Ermitteln der Größe ein Ermitteln eines zeitlichen Verlaufs der Größe zumindest zeitweise während des Anlassvorgangs umfasst und optional zumindest zeitweise vor und/oder nach dem Anlassvorgangs umfasst.
  3. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß Anspruch 1 oder 2, die dazu eingerichtet ist, auf Basis der ermittelten Größe einen Zustand eines mit dem Starter (12) verbundenen Bordspannungsnetzes (10) und/oder ein Spannungseinbruchsverhalten der an dem Stromversorgungsanschluss (T30) des Starters (12) anliegenden elektrischen Spannung während des Anlassvorgangs und/oder einen Zustand einer mit dem Starter (12) verbundenen Spannungsquelle (22) zu ermitteln.
  4. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, direkt und/oder indirekt einen Schalter (20) zu betätigen, um den Stromversorgungsanschluss (T30) des Starters (12) mit dem Startermotor (18) zu verbinden und/oder den Stromversorgungsanschluss (T30) vom Startermotor (18) zu trennen.
  5. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit einer Recheneinheit (26) verbindbar ist und dazu ausgelegt ist, das elektronische Signal der Recheneinheit (26) bereitzustellen.
  6. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß einem de vorhergehenden Ansprüche, die eine Steuerelektronik (14) aufweist.
  7. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß Anspruch 6, die einen von der Steuerelektronik (14) angesteuerten Schalter (24) aufweist.
  8. Elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die in den Starter (12) integrierbar ist und/oder an dem Starter (12) anordenbar ist.
  9. Starter (12) für einen Verbrennungsmotor (19), umfassend einen Startermotor (18), welcher dazu ausgelegt ist, den Verbrennungsmotor (19) zu starten, wobei der Starter (12) eine elektronische Messvorrichtung (14, 24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  10. Starter (12) gemäß Anspruch 9, wobei der Starter (12) einen elektromagnetischen Aktor (16) aufweist, mittels welchem ein Schalter (20) betätigbar ist, um einen Stromversorgungsanschluss (T30) des Starters (12) mit dem Startermotor (18) zu verbinden und/oder den Stromversorgungsanschluss (T30) von dem Startermotor (18) zu trennen.
  11. Starter (12) gemäß Anspruch 10, wobei die elektronische Messvorrichtung (14, 24) dazu eingerichtet ist, den elektromagnetischen Aktor (16) mit Strom zu versorgen oder von der Stromversorgung zu trennen.
  12. Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines mit einem Starter (12) eines Verbrennungsmotors (19) verbundenen Bordspannungsnetzes (10), umfassend die Schritte: - Ermitteln einer Größe, die eine elektrische Spannung an einem Stromversorgungsanschluss (T30) des Starters (12) während eines Anlassvorgangs charakterisiert; - Bereitstellen eines elektronischen Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Größe.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Ermitteln der Größe ein Ermitteln von Werten und/oder Werteveränderungen der Größe über die Zeit umfasst.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, zusätzlich umfassend das Ermitteln eines Werts oder einer Wertveränderung für einen zukünftigen Anlassvorgang basierend auf einer Extrapolationsvorschrift.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, ferner umfassend ein Vergleichen wenigstens eines der Werte oder Werteveränderungen mit einem Maximalwert (2002) und/oder einem Minimalwert (2000) und ein Feststellen eines Fehlers, wenn der wenigstens eine der Wert oder Werteveränderung den Maximalwert (2002) überschreitet und/oder den Minimalwert (2000) unterschreitet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130431A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3037195A1 (de) * 1980-10-02 1982-04-15 Deta-Akkumulatorenwerk Gmbh, 3422 Bad Lauterberg Schaltanordnung zum ueberlastungsschutz der starterbatterie von kraftfahrzeugen mit verbrennungsmotor
DE102007029479A1 (de) * 2007-06-26 2009-01-08 Daimler Ag Elektrisches Bordnetz eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Betrieb des elektrischen Bordnetzes
DE102009001300A1 (de) * 2009-03-03 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer charakteristischen Größe zur Erkennung der Bordnetzstabilität
DE102015015304A1 (de) * 2015-11-27 2016-05-19 Daimler Ag Vorschalteinrichtung für Starter
DE102015012415A1 (de) * 2015-09-25 2017-03-30 Audi Ag Vorhersage eines Spannungseinbruchs in einem Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3037195A1 (de) * 1980-10-02 1982-04-15 Deta-Akkumulatorenwerk Gmbh, 3422 Bad Lauterberg Schaltanordnung zum ueberlastungsschutz der starterbatterie von kraftfahrzeugen mit verbrennungsmotor
DE102007029479A1 (de) * 2007-06-26 2009-01-08 Daimler Ag Elektrisches Bordnetz eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Betrieb des elektrischen Bordnetzes
DE102009001300A1 (de) * 2009-03-03 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer charakteristischen Größe zur Erkennung der Bordnetzstabilität
DE102015012415A1 (de) * 2015-09-25 2017-03-30 Audi Ag Vorhersage eines Spannungseinbruchs in einem Kraftfahrzeug
DE102015015304A1 (de) * 2015-11-27 2016-05-19 Daimler Ag Vorschalteinrichtung für Starter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130431A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs

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