DE102019115691A1

DE102019115691A1 - System und verfahren zum vermeiden einer erschöpften batterie in einem geparkten fahrzeug

Info

Publication number: DE102019115691A1
Application number: DE102019115691.2A
Authority: DE
Inventors: Sibu VARUGHESE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2019-12-12
Also published as: CN110576811A; US10608447B2; US20190379218A1

Abstract

Ein elektrisches Fahrzeugsystem weist eine Batterieüberwachungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Batteriestrom zu messen, der von einer Fahrzeugbatterie fließt, und eine Leistungsverwaltungssteuerung auf, die einen gemessenen Batteriestromwert von der Batterieüberwachungseinrichtung empfängt. Eine Vielzahl von Steuerungsmodulen nimmt den Strom auf, der von der Fahrzeugbatterie fließt, wobei jedes Steuerungsmodul an die Leistungsverwaltungssteuerung gekoppelt ist, um Kommunikationssignale auszutauschen. Die Leistungsverwaltungssteuerung erkennt einen Ausschaltzustand, wobei die Vielzahl von Steuerungsmodulen jeweils dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung aufzurufen. Wenn die Batterielast im Ausschaltzustand einen Ruheschwellenwert überschreitet, setzt die Leistungsverwaltungssteuerung wenigstens eins der Module zurück, um den jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung erneut aufzurufen. Das Zurücksetzen kann das Zyklisieren eines Status eines Zündsignals von EIN zu AUS einschließen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Batterieleistungsverwaltung in einem Kraftfahrzeug und insbesondere das Vermeiden einer Erschöpfung einer Fahrzeugbatterie bei geparktem Fahrzeug, die sich daraus ergeben kann, dass ein Elektronikmodul nicht wie vorgesehen in einen Ruhezustand eintritt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein typisches elektrisches System eines Kraftfahrzeugs beruht auf einer Speicherbatterie zum Anlassen eines Verbrennungsmotors (und/oder Schließen der Hochspannungsschütze für ein Hybridfahrzeug) und zum Versorgen von elektrischem Zubehör mit Leistung, wenn der Motor nicht läuft. Viele moderne elektronische Fahrzeugsysteme sind kontinuierlich in Betrieb, selbst wenn das Fahrzeug in einem geparkten, unbeaufsichtigten Zustand ist, wobei die Batterie die einzige verfügbare Leistungsquelle ist. Einige Elektronikmodule, die jederzeit mit Leistung versorgt werden müssen, beinhalten solche, die während des Parkens Funktionsvorgänge ausführen (z. B. Diebstahlschutzsysteme und Fernzugangssysteme), und solche, die nur eine reduzierte Menge an Leistung benötigen, um Speicherinhalt zu bewahren oder verschiedene Zustände oder elektrische Kommunikationssignale (z. B. in einem Ruhemodus) zu überwachen/zu messen. Andere Module setzen den Betrieb möglicherweise für eine festgelegte Zeit nach dem Ausschalten des Fahrzeugs durch den Fahrer fort, können jedoch nach der festgelegten Zeit ausgeschaltet werden (z. B. Innenraumbeleuchtung).
Da ein Fahrzeug über lange Zeit geparkt bleiben kann, ist es wichtig, die Batterieentleerung zu begrenzen, damit noch ein ausreichender Batterieladezustand verfügbar ist, um das Fahrzeug zu aktivieren (z. B. den Motor anzulassen oder das Schütz zu schließen), wenn der Benutzer zurückkehrt. Daher legt der Fahrzeughersteller Grenzen für die Stromaufnahme von verschiedenen Modulen unter den einzelnen Bedingungen fest, die sich ergeben können. Insbesondere sind Ruhestromgrenzen für die Module eingestellt, die gelten, wenn der Fahrzeugzündschalter für eine festgelegte Zeit ausgeschaltet war und keine Benutzeraktivität vorlag. Die Summe aller Ruheströme ist ausreichend niedrig, um die Fähigkeit zum Aktivieren des Fahrzeugs über eine ausreichend lange Zeit auszudehnen. Trotzdem verbleibt die Möglichkeit, dass die Batterie erschöpft wird und nach einiger Zeit den Motor nicht anlassen/das Hybridfahrzeug nicht aktivieren kann.
Im Falle einer leeren Batterie, der eintritt, obwohl das Fahrzeug für eine weniger lange Zeit ungenutzt war, als eine einwandfreie Batterie verkraften kann, ist es üblich, dass die Batterie ersetzt wird, da angenommen wird, dass die Batterie defekt ist. Auch wird die Kundenzufriedenheit beeinträchtigt. Eine leere Batterie kann jedoch mitunter durch Softwarefehler verursacht werden, die bewirken, dass die Stromaufnahme aus der Batterie nicht auf Ruhestromniveau reduziert wird. Wenn beispielsweise ein oder mehrere Elektronikmodule in Zeiten aktiv sind, in denen sie in einen Ruhemodus hätten eintreten sollen, könnte dies zu einer vorzeitig entleerten Batterie führen. Die Softwarefehler stellen möglicherweise keinen permanenten Fehler dar und können schwierig zu erkennen sein, da der Softwarebetrieb nach dem nächsten Zündzyklus wieder einwandfrei sein kann. Daher kann es sein, dass die Batterie unnötigerweise ersetzt wird.
Es ist bekannt, den Ladezustand der Batterie in einem Ausschaltzustand zu überwachen. Durch das Messen des tatsächlichen Batteriezustands und Vergleichen desselben mit einem Batterieentladungsschwellenwert hat der Stand der Technik versucht, eine leere Batterie zu vermeiden, indem bewirkt wird, dass bestimmte elektrische Lasten getrennt werden, wenn die Batteriekapazität zu stark abfällt. Wichtige Nachteile eine solchen Systems liegen darin, dass es erst reagiert, wenn die Batteriekapazität bereits beeinträchtigt wurde, und ein Funktionsverlust auftritt, wenn die Lasten getrennt werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung beurteilt Batterieentleerung (z. B. Stromaufnahme) in Zeiten, zu denen nur ein Ruhestromniveau vorliegen sollte. Wenn das Batterieüberwachungssystem eine ungewöhnlich hohe Stromentnahme in einem Ausschaltzustand erkennt, „weckt“ ein Karosseriesteuermodul (body control module - BCM) oder eine andere Steuerung in einer Hauptausführungsform das elektrische System durch Simulieren eines Fahrzeugaktivierungszyklus von AUS zu BETRIEB und zurück zu AUS (was durch Senden einer geeigneten Multiplex-Nachricht zum Ändern des Zündungsstatus, Einschalten eines BETRIEB/START-Verteilers, Aktivieren eines Relais oder andere Maßnahmen je nach einem jeweiligen Fahrzeugauslegung geschehen kann). Dies setzt mit hoher Wahrscheinlichkeit alle Steuerungsmodule zurück, die nicht wie vorgesehen in ihren Ruhezustand eingetreten sind, sodass sie ihre normalen Ausschaltbetriebszustände wiedererlagen/in diese zurückkehren können, wodurch eine Erschöpfung der Batterie vermieden wird. In vielen modernen Fahrzeugen kann die „Rücksetzung“ der Steuerungsmodule ohne sichtbare Aktivität (z. B. Einschalten von Benutzerschnittstellen oder Aktivieren von Vorrichtungen wie etwa Frontschweinwerfern oder Radio) stattfinden, da die Module häufig einen Weckmodus einschließen, um Software-Updates ohne äußere Anzeichen durchzuführen. Somit scheint das Fahrzeug weiter im Ruhemodus zu sein, während die Rücksetzung erfolgt.
In einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Begrenzen der Batterieentleerung in einem elektrischen Fahrzeugsystem bereitgestellt. Es wird ein Ausschaltzustand erkannt, wobei eine Vielzahl von Steuerungsmodulen jeweils dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung aufzurufen. Während des Ausschaltzustands wird eine Batterielast überwacht. Wenn die Batterielast im Ausschaltzustand einen Ruheschwellenwert überschreitet, wird wenigstens eins der Module zurückgesetzt, um den jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung erneut aufzurufen. Das Zurücksetzen kann entweder das Ein- und Ausschalten eines Zündungsstatussignals oder ein Zyklisieren von Leistung einschließen, die an das oder die Module bereitgestellt wird.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein elektrisches Fahrzeugsystem eine Batterieüberwachungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Batteriestrom zu messen, der von einer Fahrzeugbatterie fließt, und eine Leistungsverwaltungssteuerung, die einen gemessenen Batteriestromwert von der Batterieüberwachungseinrichtung empfängt. Eine Vielzahl von Steuerungsmodulen nimmt den Strom auf, der von der Fahrzeugbatterie fließt, wobei jedes Steuerungsmodul an die Leistungsverwaltungssteuerung gekoppelt ist, um Kommunikationssignale auszutauschen. Die Leistungsverwaltungssteuerung erkennt einen Ausschaltzustand, wobei die Vielzahl von Steuerungsmodulen jeweils dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung aufzurufen. Wenn die Batterielast im Ausschaltzustand einen Ruheschwellenwert überschreitet, setzt die Leistungsverwaltungssteuerung wenigstens eins der Module zurück, um den jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung erneut aufzurufen.
Figurenliste

1 ist ein Kurvendiagramm, das Stromaufnahmegrenzen für verschiedene Fahrzeugzustände zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt.
3 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform einer elektrischen Architektur zum Verteilen von elektrischer Leistung und Multiplex-Kommunikationssignalen zeigt.
4 ist ein Blockschaubild, das eine Interaktion eines Leistungsverwaltungsmoduls und eines Steuerungsmoduls zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt die Variation der Stromaufnahme von einer Speicherbatterie in die kombinierten elektrischen Lasten über eine Zeitspanne, in der keine elektrische Leistung über einen Verbrennungsmotor oder Generator erzeugt wird (d. h. der Motor ausgeschaltet ist). Eine durchgezogene Linie 10 stell die Stromaufnahme insgesamt dar und eine gestrichelten Linie 11 stellt eine maximale Stromaufnahme dar, die für unterschiedliche Bedingungen festgelegt ist. Während das Fahrzeug noch belegt ist und der Status des Fahrzeugzündschalters auf BETRIEB (d. h. alle oder beinahe alle elektronischen Systeme und Steuerungsmodule werden vollständig mit Leistung versorgt) oder HILF (d. h. ein Hilfsmodul zum Versorgen ausgewählter Systeme und Module) gesetzt sein kann, zeigt die durchgezogene Linie 10 einen verhältnismäßig höheren Wert der Stromaufnahme. Zu einem Zeitpunkt, wenn der Zustand des Zündschalters auf aus gesetzt ist (d. h. ZDG AUS) und die Insassen das Fahrzeug verlassen, werden viele Funktionen deaktiviert und die erwartete Stromaufnahme fällt unter ein bei 12 angezeigtes Niveau, da einige Systeme/Module heruntergefahren werden. Im hier verwendeten Sinne beinhaltet ein „heruntergefahrener Zustand“ sowohl 1) einen Ruhezustand, in dem ein Modul fast alle Aktivitäten einstellt, aber noch eine geringe Menge an Leistung verwendet, um auf ein Wecksignal zu überwachen als auch 2) einen vollständig ausgeschalteten Zustand.
Ein Zeitraum, der als Hilfsverzögerung bezeichnet wird, wird in der Regel nach ZDG AUS ausgeführt, und in diesem Zeitraum setzen mehrere Systeme und Module den Betrieb fort, um die Insassen vorübergehend zu unterstützen (z. B. Innenraumbeleuchtung, aktive Stromversorgungsanschlüsse und ein elektrischer Fensterbetrieb). Während der Hilfsverzögerung können aktive Systeme weiter Strom aus der Batterie aufnehmen, um verschiedene Vorrichtungen gemäß Zeiträumen und Fähigkeiten zu betreiben, die innerhalb der individuellen Systeme festgelegt sind. Später bestimmt eine Leistungsverwaltungssteuerung, dass eine globale Hilfsverzögerungzeit abgelaufen ist. Anschließend wird erwartet, dass die Batterieentleerung insgesamt unter einer Stromgrenze 13 liegt. Eine Verzweigung 14 der durchgezogenen Linie 10 zeigt einen Abfall in der Stromaufnahme, der stattfindet, wenn alle betroffenen Steuerungsmodule ihren jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung (d. h. Ruhe oder vollständig ausgeschaltet) erreicht haben. Für den Fall, dass ein oder mehrere Steuerungsmodule nicht in ihren Modus mit reduzierter Leistung eingetreten sind, bleibt eine übermäßige Stromaufnahme bestehen, wie bei 15 gezeigt. Die zusätzliche Stromaufnahme kann zu einer vorzeitigen Erschöpfung des Batterieladezustands führen. Ein Steuerungsmodul kann deshalb nicht in einen Modus mit reduzierter Leistung eintreten, weil ein Fehler mit der Ausführung von Software im Steuerungsmodul oder mit der Signalkommunikation zwischen dem Steuerungsmodul und einem zentralen Leistungsverwaltungsmodul vorliegt, das einen Prozess zum Herunterfahren des Steuerungsmodul koordiniert.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Vermeiden von Batterieerschöpfung, die sich aus einem vorübergehenden Fehler ergeben kann, der ein Steuerungsmodul daran hindert, in einen Modus mit reduzierter Leistung einzutreten. Nach dem Ausschalten der Zündung überwacht das Verfahren in Schritt 20 ein Ablaufen der Hilfsverzögerung. Die Hilfsverzögerung kann gemäß einer gemessenen Zeitspanne nach einem vorgegebenen Ereignis (z. B. Ausschalten des Zündschalters oder Schließen einer Fahrzeugtür) oder auf Grundlage des Eintretens einer vorgegebenen Gruppe von Bedingungen bestimmt werden. Sobald die Hilfsverzögerung abgelaufen ist, wird in Schritt 21 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Batteriestrom über einem vorgegebenen Ruheschwellenwert liegt. Der Ruheschwellenwert stellt einen Wert dar, der geringfügig über der erwarteten Batterieentleerung liegt, die stattfindet, wenn alle Module, die mit einem Modus mit reduzierter Leistung konfiguriert sind, wie vorgesehen in diesen Modus eingetreten sind. Wenn der Batteriestrom nicht über dem Ruheschwellenwert liegt, ist das Verfahren bei Schritt 22 abgeschlossen, da keine Maßnahme nötig ist. Wenn der Batteriestrom über dem Ruheschwellenwert liegt, werden Module mit einem Modus mit reduzierter Leistung (z. B. Ruhemodus) in Schritt 23 zurückgesetzt. Der Rücksetzvorgang kann das Zyklisieren des Zündungsstatussignals (AUS → EIN → AUS) beinhalten oder kann die tatsächliche Unterbrechung und Wiederherstellung der Leistungsversorgung eines bestimmten Moduls beinhalten (z. B. wenn das Modul Leistung von einem steuerbaren Relais bezieht).
Der Rücksetzvorgang kann vorzugsweise von einer Leistungsverwaltungssteuerung übernommen werden, die jederzeit mit Leistung versorgt wird (powered at all times - PAAT). Ein typisches Modul zum Durchführen von Leistungsverwaltungsfunktionen ist ein Karosseriesteuermodul (BCM). Ein BCM kommunizieren mit anderen Modulen (die hier als Steuerungsmodule bezeichnet werden) über einen Fahrzeugkommunikationsbus (z. B. einen Multiplexbus wie etwa einen CAN-Bus, einen LIN-Bus, MOST oder Ethernet). Das BCM kann verschiedene elektrische Systeme des Fahrzeugs steuern, indem es Befehle an die Steuerungsmodule ausgibt, Leistungsversorgungsrelais (Lasttreiber), die unabhängige Komponenten, im BCM enthalten oder in einem gesteuerten Modul enthalten sein können.
3 zeigt eine Beispielarchitektur für ein elektrisches System 25 mit einer Speicherbatterie 26, die mit einem Batterieüberwachungssystem (battery monitoring system - BMS) 27 verbunden ist. Bei dem BMS 27 kann es sich um eine übliche Komponente handeln, die unter anderem Batteriestromfluss von der Batterie 26 zu den elektrischen Lasten misst. Ein Karosseriesteuermodul (BCM) 30 und das BMS 27 sind beide in einem Busnetz 31 wie etwa einem CAN-Bus enthalten und kommunizieren über dieses. Das Busnetz 31 bildet eine Verbindung zu einem Gateway 32, das weiter mit zusätzlichen Busnetzen 50 und 51 verbunden ist, die mit anderen Protokollen arbeiten können. Das Gateway 32 formatiert Nachrichten zwischen Netzen um und leitet sie weiter, damit Module in unterschiedlichen Busnetzen Kommunikationssignale austauschen können, wie im Stand der Technik bekannt ist. Ein Leistungsbus 28 verteilt eine Ausgabe der Batterie 26 an verschiedene Module, darunter das BCM 30 und viele weitere Module, einschließlich eines Satzes Module 33-35, die durch das Busnetz 31 zusammengeschaltet sind (d. h. im Busnetz als BCM 30).
Ebenfalls im Busnetz 31 zusammengeschaltet sind ein Modul 37 und ein Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control module - PCM) 40. Die Module 37 und 40 werden vom BCM 30 als ein Subnetz 36 gesteuert (d. h. ihre Leistung wird vom BCM 30 als eine Einheit verwaltet). Im hier verwendeten Sinne ist ein Subnetz eine Gruppe von Steuerungsmodulen mit einem gemeinsamen Leistungsverwaltungsstatus, der durch das BCM 30 gesteuert wird. Beide Module 37 und 40 empfangen eine Versorgungsspannung direkt über den Leistungsverteiler 28, empfangen jedoch jeweils gemeinsame Steuersignale 38 vom BCM 30, um die Leistung an die Module 37 und 40 gleichzeitig zu aktivieren oder zu deaktivieren. Obwohl als eine separate Verbindung gezeigt, umfassen die Steuersignale 38 in der Regel Multiplex-Nachrichten, die über das Busnetz 31 gesendet werden. Steuerungsnachrichten vom BCM 30 können ferner Befehle beinhalten, die die Leistungsbereitstellung an untergeordnete Komponenten eines Steuermoduls steuern, wie etwa Sensoren 41 und Aktoren 42, die durch das PCM 40 Leistung empfangen.
In einem anderen Beispiel der Leistungsverwaltung ist das PCM 30 mit einem Relais 45 verbunden, das Leistung vom Leistungsverteiler 28 empfängt und Leistung auswählbar an ein Modul 46 überträgt. Das Relais 45 kann beispielsweise ein Zündrelais umfassen. Das Modul 46 ist ferner mit dem Busnetz 31 verbunden. Das Relais 45 kann durch eine direkte Signalverbindung mit dem BCM 30 oder alternativ über eine Multiplex-Nachricht gesteuert werden. Statt einen Ruhemodus aufzuweisen, ist das Modul 46 gemäß dem EIN/AUSZustand des Relais 45 entweder vollständig mit Leistung versorgt oder von der Versorgung getrennt. Die Module 37 und 40 im Subnetz 36 dagegen werden jederzeit vom Leistungsverteiler 28 mit Leistung versorgt, doch ruft jedes in einem solchen Ruhezustand einen jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung auf. Das elektrische System 25 kann weitere Subnetze wie etwa ein Subnetz 47 mit einem Modul 48 beinhalten, das in diesem Fall durch das BCM 30 mit Leistung versorgt wird. Entsprechend beinhaltet das BCM 30 ein internes Relais zum selektiven Koppeln von Leistung an das Subnetz 47.
Die Busnetze 50 und 51 können ebenso verschiedene Steuerungsmodule beinhalten, um Leistung direkt vom Leistungsverteiler 28 zu empfangen, wie gezeigt. Außerdem können Module wie etwa ein Modul 53, die nur über ein anderes Modul (z. B. Modul 52) mit Leistung versorgt werden. Es ist möglich, dass das BCM 30 einen Modus mit reduzierter Leistung des Moduls 53 entweder direkt über Befehlssignale, die durch das Gateway 32 gesendet werden, oder über Befehle steuern kann, die an das Modul 52 bereitgestellt werden, um zu steuern, ob Leistung durch das Modul 52 an das Modul 53 geleitet wird. Je nach der Art und Weise, wie ein jeweiliges Modul seine Leistung empfängt, und der Beziehung zwischen diesem Module und dem PCM 30 verwendet die Erfindung einen oder mehrere verfügbare Mechanismen zum Zurücksetzen jedes einzelnen Steuerungsmoduls.
4 zeigte bestimmte Interaktionen, die von dem BCM beim Umsetzen der Erfindung durchgeführt werden. Somit empfängt das BCM 30 einen gemessenen Strom i vom BMS 27.
Das BCM 30 tauscht verschiedene Steuer- und Datensignale mit einem repräsentativen Steuerungsmodul 55 aus, wie etwa Befehle vom BCM 30 zum Einschalten des Moduls 55, Anweisen eines Ruhemodus im Modul 55 und Einleiten eines Ausschaltmodus im Modul 55. Das Modul 55 kann verschiedene Antwortsignale an das BCM 30, wie etwa ein Status-/Bestätigungssignal, und eine Datennachricht übertragen, die eine Dauer identifiziert, für die das Modul 55 kontinuierlich wach war. Die Wachzeitdaten werden zum Identifizieren eines Moduls verwendet, das eine übermäßige Stromentnahme verursacht, wie nachstehend beschrieben. Für Ausführungsformen der Erfindung, die ein Zyklisieren des Zündstatus verwenden, sendet das BCM 30 eine Standard-Multiplex-Nachricht aus, die den Zündstatus an alle relevanten Module bereitstellt, wie gezeigt.
5 zeigt ein detaillierteres Verfahren der Erfindung, wobei das BCM in Schritt 60 den Batteriestrom überwacht. Um einen „Ausschaltzustand“ zu erkennen, wobei die Steuerungsmodule bereits alle ihren jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung aufgerufen haben sollten, prüft das Verfahren in Schritt 61, um zu bestimmen, ob die verstrichene Zeit seit dem Erreichen des Zündungsausschaltstatus länger als eine vorgegebene Wartezeit ist. Wenn nicht, wird der Batteriestrom weiter überwacht und es werden weitere Prüfungen durchgeführt, um den Ausschaltzustand zu erkennen. Sobald der Zustand vorliegt, in dem alle jeweiligen Steuerungsmodule ihren jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung erreicht haben sollten, beginnt das Verfahren, den Batteriestrom mit dem Ruheschwellenwert (z. B. etwa 50 bis 60 mA) zu vergleichen. Wenn der Batteriestrom den Ruheschwellenwert nicht überschreitet, geht das Verfahren zurück zur kontinuierlichen Überwachung bezüglich des Schwellenwerts. Wenn der Batteriestrom den Ruheschwellenwert überschreitet, werden in Schritt 63 die separaten Stromflüsse individuell identifizierbarer Leistungsverteiler, Steuerungsmodule und/oder Subnetze überprüft (z. B. gemessen oder geschätzt). Die Identität der Leistungsverteiler, Module oder Subnetze, die separat hinsichtlich ihrer Stromaufnahme überprüft werden können, und die Verfahren zum Messen/Schätzen der Stromaufnahme hängen von einer jeweiligen Architektur und den Komponenten eines jeweiligen elektrischen Systems ab. Die dargestellte Ausführungsform versucht, einen Verteiler, ein Modul oder ein Subnetz, in dem das oder die Module vorliegen, der bzw. das seinen Modus mit reduzierter Leistung nicht erreicht hat, zu isolieren, damit der Rücksetzvorgang zielgerichtet an dem oder den tatsächlich fehlerhaften Modulen stattfinden kann. In anderen Ausführungsformen ist es alternativ möglich, dass alle Module global zurückgesetzt werden können. Allerdings kann es vorteilhaft sein, nur das Modul oder Subnetz zu stören, das Module mit einem Fehler enthält.
Da die nötige Hardware zum tatsächlichen Messen der Stromaufnahme auf der Ebene jedes Moduls oder Subnetzes schwierig zu erzielen sein kann, können andere Mittel zum Bestimmen eines fehlerhaften Moduls oder Subnetzes bevorzugt werden. Beispielsweise führt jedes Modul in der Regel einen Laufzeitzähler, um die Zeit zu ermitteln, für die es wach war. Das BCM kann die Wachzeitdaten sammeln und dann die Wachzeit eines jeweiligen Moduls mit der Zeit vergleichen, die seit dem Eintreten des Zustands verstrichen ist, der bewirkt haben sollte, dass das Modul in den Ruhemodus eintritt. Wenn die tatsächliche Wachzeit die verstrichene Zeit überschreitet, nimmt das Verfahren an, dass ein Fehler des entsprechenden Moduls vorliegt und es zurückgesetzt werden muss.
Auf Grundlage der jeweiligen Stromaufnahme ergreift das Verfahren in 5 eine Maßnahme, um die betroffenen oder fehlerhaften Teile des elektrischen Systems zurückzusetzen. Somit wird in Schritt 64 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob eine übermäßige Stromaufnahme Modulen an einem Leistungsverteiler entspricht, der von einem jeweiligen Leistungsrelais gesteuert wird. Wenn ja, wird in Schritt 65 das entsprechende Relais ausgeschaltet, und es erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 62, um zu bestimmen, ob die vorliegende Stromaufnahme nun unter den Ruheschwellenwert gefallen ist. Wenn der Bereich der übermäßigen Stromaufnahme nicht an einem Relaisverteiler liegt, wird in Schritt 66 eine Prüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob die übermäßige Stromaufnahme an einem Subnetz vorliegt. Wenn ja, zyklisiert das BCM in Schritt 67 die Leistung an das Subnetz. Nach dem Zyklisieren der Leistung an das Subnetz wartet das Verfahren mit einer kurzen Verzögerung, um das Zurücksetzen der Komponenten am Subnetz zu ermöglichen, und prüft dann in Schritt 68, um zu bestimmen, ob die Stromaufnahme weiterhin über dem Ruheschwellenwert liegt. Wenn nicht (d. h. das Voreinstellen des Subnetzes war erfolgreich), erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 62 zur weiteren Überwachung.
Wenn das fehlerhafte Modul nicht in einem Subnetz vorliegt, was in Schritt 66 bestimmt wird, oder das Zyklisieren der Leistung an ein Subnetz erfolglos war, was in Schritt 68 bestimmt wird, fährt das Verfahren mit Schritt 70 fort, um den Zündstatus zu zyklisieren. Somit sendet das BCM Nachrichten zum Aktualisieren des Zündstatus von AUS zu EIN und, nach einer Zeit, die zum Aufwecken aller betroffenen Module ausreicht, zurück zu AUS aus. Nach dem Warten für eine kurze Zeit, um das Einpendeln der Lastströme zu ermöglichen, wird in Schritt 71 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Gesamtstromaufnahme weiterhin über dem Ruheschwellenwert liegt. Wenn nicht, ist der Fehler behoben, und es erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 62 zur weiteren Überwachung. Wenn der Strom über dem Ruheschwellenwert bleibt, kann in Schritt 72 ein Fehler registriert werden, um die Wartung zu erleichtern, und es erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 62 zur weiteren Überwachung.
Zusätzlich zum Vorliegen in einem Karosseriesteuerungsmodule kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung zum Bestimmen, wann eine Rücksetzungsmaßnahme in Reaktion auf eine übermäßige Stromentnahme durchgeführt werden soll, in einem anderen bordeigenen Steuerungsmodul ausgeführt werden oder kann entfernt in einem nicht an Bord angeordneten Serversystem vollzogen werden. Beispielsweise kann eine Funktion, die jederzeit mit Leistung versorgt wird, die Sammlung verschiedener Fahrzeugparameter während eines längeren Fahrzeugruhemodus zur drahtlosen Übertragung (mittels Modem) an einen zentralen Server (d. h. in der Cloud) sein. Ein gemeldeter Parameter können die Ausschaltlastwerte sein, die in der Cloud beurteilt werden, und wenn ein problematischer Lastwert erkannt wird, kann ein Befehl über die Cloud an das Fahrzeug zurückgesandt werden, um die Zurücksetzung wie hier beschrieben einzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen wenigstens einige der jeweiligen Modi mit reduzierter Leistung eine Batterielast von null.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden in Reaktion darauf, dass der Batteriestrom den Ruheschwellenwert überschreitet, alle der Vielzahl von Modulen zurückgesetzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung identifiziert die Leistungsverwaltungssteuerung ein fehlerhaftes Modul in der Vielzahl von Steuerungsmodulen, das nicht seinen Zustand mit reduzierter Leistung aufgerufen hat, und wobei das fehlerhafte Modul von der Leistungsverwaltungssteuerung zurückgesetzt wird.

Claims

Verfahren zum Begrenzen von Batterieentleerung in einem elektrischen Fahrzeugsystem, umfassend: Erkennen eines Ausschaltzustands, wobei eine Vielzahl von Steuerungsmodulen jeweils dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung aufzurufen; Überwachen einer Batterielast während des Ausschaltzustands; wenn die Batterielast einen Ruheschwellenwert überschreitet, Zurücksetzen von wenigstens einem der Module, um den jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung erneut aufzurufen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das elektrische System einen Zündschalter zum manuellen Bestimmen eines Zündungsstatussignals beinhaltet, und wobei der Schritt des Zurücksetzens automatisches Zyklisieren des Zündungsstatussignals von einem EIN-Status zu einem AUS-Status umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Steuerungsmodulen wenigstens ein Modul beinhaltet, das Leistung durch ein Relais empfängt, und wobei der Schritt des Zurücksetzens Ausschalten des Relais umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eins der Steuerungsmodule ein Subnetzmodul in einem Subnetz ist, für welches Leistung von einem anderen Modul gesteuert wird, und wobei der Schritt des Zurücksetzens Zyklisieren von Leistung an das Subnetz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner folgenden Schritt umfassend: Identifizieren eines fehlerhaften Moduls in der Vielzahl von Steuerungsmodulen, das nicht seinen mit reduzierter Leistung aufgerufen hat; wobei das fehlerhafte Modul das Objekt des Schritts des Zurücksetzens ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das elektrische System einen Zündschalter zum manuellen Bestimmen eines Zündungsstatussignals beinhaltet, und wobei der Schritt des Identifizierens Folgendes umfasst: Vergleichen jeweiliger Wachzeitwerte, die von jeweiligen Steuerungsmodulen gemessen werden, mit einer verstrichenen Zeit, seit ein Benutzer das Zündungsstatussignal in einen AUS-Status gesetzt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das elektrische System einen Zündschalter zum manuellen Bestimmen eines Zündungsstatussignals beinhaltet, und wobei der Ausschaltzustand durch Vergleichen einer verstrichenen Zeit, seit ein Benutzer das Zündungsstatussignal in einen AUS-Status gesetzt hat, mit einer vorgegebenen Verzögerung erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens einige der jeweiligen Modi mit reduzierter Leistung einen Ruhemodus umfassen, in dem ein jeweiliges Steuerungsmodul seine Steuerungsfunktionen unterbricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die überwachte Batterielast einen gemessenen Strom umfasst, der von einer Batterie fließt.
Elektrisches Fahrzeugsystem, umfassend: eine Batterieüberwachungseinrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Batteriestrom zu messen, der von einer Fahrzeugbatterie fließt; eine Leistungsverwaltungssteuerung, die einen gemessenen Batteriestromwert von der Batterieüberwachungseinrichtung empfängt, und eine Vielzahl von Steuerungsmodulen, die den Strom empfängt, der von der Fahrzeugbatterie fließt, und an die Leistungsverwaltungssteuerung gekoppelt ist, um Kommunikationssignale auszutauschen; wobei die Leistungsverwaltungssteuerung einen Ausschaltzustand erkennt, wobei die Vielzahl von Steuerungsmodulen jeweils dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung aufzurufen; und wobei, wenn der Batteriestrom im Ausschaltzustand einen Ruheschwellenwert überschreitet, die Leistungsverwaltungssteuerung wenigstens eins der Module zurücksetzt, um den jeweiligen Modus mit reduzierter Leistung erneut aufzurufen.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Zündschalter zum manuellen Bestimmen eines Zündungsstatussignals, wobei das Zurücksetzen durch die Leistungsverwaltungssteuerung automatisches Zyklisieren des Zündungsstatussignals von einem EIN-Status zu einem AUS-Status umfasst.
System nach Anspruch 10, wobei die Vielzahl von Steuerungsmodulen wenigstens ein Modul beinhaltet, das Leistung durch ein Relais empfängt, und wobei das Zurücksetzen durch die Leistungsverwaltungssteuerung Ausschalten des Relais umfasst.
System nach Anspruch 10, wobei eins der Steuerungsmodule ein Subnetzmodul in einem Subnetz ist, für welches Leistung von einem anderen Modul gesteuert wird, und wobei das Zurücksetzen durch die Leistungsverwaltungssteuerung Zyklisieren von Leistung an das Subnetz umfasst.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Zündschalter zum manuellen Bestimmen eines Zündungsstatussignals; wobei die Leistungsverwaltungssteuerung ein fehlerhaftes Modul identifiziert durch Vergleichen jeweiliger Wachzeitwerte, die von jeweiligen Steuerungsmodulen gemessen werden, mit einer verstrichenen Zeit, seit ein Benutzer das Zündungsstatussignal in einen AUS-Status gesetzt hat, und wobei das fehlerhafte Modul durch die Leistungsverwaltungssteuerung zurückgesetzt wird.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Zündschalter zum manuellen Bestimmen eines Zündungsstatussignals; wobei der Ausschaltzustand durch Vergleichen einer verstrichenen Zeit, seit ein Benutzer das Zündungsstatussignal in einen AUS-Status gesetzt hat, mit einer vorgegebenen Verzögerung erkannt wird.