DE102022204755A1

DE102022204755A1 - Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022204755A1
Application number: DE102022204755.9A
Authority: DE
Inventors: Lars Braun; Michael MUERKEN; Manuel Eder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2023-11-16
Also published as: CN117068075A; US20230366914A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Leistungsverteiler (18) vorgesehen ist, über den zumindest ein sicherheitsrelevanter Verbraucher (16) mit einer Versorgungsspannung (U) versorgt wird und über den nicht sicherheitsrelevante Verbraucher (17) versorgt werden, wobei der Leistungsverteiler (18) von zumindest einem Energiespeicher (12) versorgt wird, wobei eine Abschaltung von Verbrauchern (17.m) erfolgt, wenn zumindest ein Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) einen Grenzwert (Ug) erreicht, wobei nach Abschaltung von Verbrauchern (17.m) das Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) ermittelt wird, wobei das Maß für die am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) jeweils mit einem weiteren Grenzwert (Ugh), insbesondere für eine hinreichende Spannung (Uh), verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus den abgeschalteten Verbrauchern (17.m) zumindest ein zuzuschaltender Verbraucher (17.m) ausgewählt wird, der zugeschaltet wird, wenn an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern (16.n) jeweils der Grenzwert (Ugh) erreicht wird, wobei der zuzuschaltende Verbraucher (17.m) in Abhängigkeit von einem Zuschaltmaß (Iz) so ausgewählt wird, dass das Zuschaltmaß (Iz) nicht überschritten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Stand der Technik
Aus der DE 102018212369 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung einer Energieversorgung in einem Kraftfahrzeug bekannt, wobei in einem Teilbordnetz zumindest ein Energiespeicher mehrere vorzugsweise sicherheitsrelevante Verbraucher mit Energie versorgt. Es wird zumindest eine Messgröße eines Energiespeichers und/oder zumindest eines Verbrauchers erfasst, wobei zumindest ein Kabelbaummodell vorgesehen ist, welches das Teilbordnetz abbildet. Es ist ein Parameterschätzer vorgesehen, der zumindest eine Kenngröße des Kabelbaummodells abschätzt unter Verwendung der Messgrößen.
Aus der DE 10201821277 A1 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird durch Simulation überprüft, welches Safe-Stop-Szenario unter dem aktuellen Batterie- und Bordnetzzustand verfügbar ist. Weiterhin werden entsprechende Maßnahmen im Bordnetz vorgeschlagen und die Analyse der direkten Auswirkung dieser Maßnahmen auf die Verfügbarkeit der verschiedenen Szenarien ermittelt.
Aus der DE 102020212414 A1 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei zumindest ein sicherheitsrelevanter Verbraucher und gegebenenfalls weitere Verbraucher von einem Energiespeicher versorgt werden, wobei zumindest ein Bordnetzmodell vorgesehen ist, welches den sicherheitsrelevanten Verbraucher und entsprechende Leitungen mit zugehörigen Leitungswiderständen und Anbindung an den Energiespeicher abbildet, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Stromprofils oder Leistungsprofils, das zumindest für ein bestimmtes Manöver des Kraftfahrzeugs unter Beteiligung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers voraussichtlich notwendig sein wird und ggf. eine Grundlast zumindest eines weiteren Verbrauchers einschließen kann, Ermitteln einer prädizierten Kenngröße des Energiespeichers unter Verwendung des Stromprofils oder Leistungsprofils, Ermitteln einer prädizierten Kenngröße des sicherheitsrelevanten Verbrauchers unter Verwendung eines Stromprofils oder Leistungsprofils, mit dem der sicherheitsrelevante Verbraucher voraussichtlich beaufschlagt wird, des zugehörigen Leitungswiderstands und der prädizierten Kenngröße des Energiespeichers, Auswertung der prädizierten Kenngröße des sicherheitsrelevanten Verbrauchers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfügbarkeit insbesondere bei Bordnetzen mit hohen Sicherheitsanforderungen weiter zu erhöhen unter geringen Komforteinbußen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.
Offenbarung der Erfindung
Das Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass einerseits mit einer hohen Zuverlässigkeit eine ausreichende Spannungsversorgung für sicherheitsrelevante Verbraucher sichergestellt werden kann, wobei aufgrund der genaueren Ermittlung eines Zuschaltmaßes ganz gezielt frühzeitig abgeschaltete Verbraucher selektiv zugeschaltet werden. Die Erkennung einer hinreichenden Spannung an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern wird als Eingangstrigger zur Zuschaltung von insbesondere nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern genutzt. Damit können gezielt Verbraucher zugeschaltet werden, wenn die Versorgungslage an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern hinreichend ist und genügend Leistungsbudget bzw. Zuschaltmaß vorhanden ist. Somit kann ein sicherer Zustand ermittelt und entsprechend eine sichere Zuschaltung durchgeführt werden, ohne dass erneut ein Unterspannungsereignis auftritt. Auf eine kaskadierte Zuschaltung wie oft im Stand der Technik üblich kann verzichtet werden, wodurch, angepasst an die Erholung des Bordnetzes, eine schnelle Zuschaltung möglich ist. Die Zuschaltung der Verbraucher erfolgt nur, wenn das Energiebordnetz den Leistungsbedarf auch zur Verfügung stellen kann. Damit wird ein instabiler Zustand, der sich durch häufiges Zu- und Abschalten der Verbraucher auszeichnet, vermieden und dadurch die Verfügbarkeit der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher deutlich erhöht.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird eine Bedarfsprädiktion zur Ermittlung des prädizierten Bedarfs, insbesondere Strombedarf, eines abgeschalteten Verbrauchers zur Auswahl des zuzuschaltenden Verbrauchers durchgeführt. Damit lassen sich genauere Vorhersagen hinsichtlich der Auswirkungen einer Zuschaltung des Verbrauchers mit Blick auf die Spannungsstabilität im Bordnetz bzw. am sicherheitsrelevanten Verbraucher durchführen. Besonders zweckmäßig werden die zuzuschaltenden Verbraucher so ausgewählt, dass die jeweils prädizierten Bedarfe der zuzuschaltenden Verbraucher in Summe das Zuschaltmaß nicht überschreiten. Die Verbraucherauswahl erfolgt gezielt in Abhängigkeit vom prädizierten Bedarf, sodass ein zielgenaues und frühzeitiges Zuschalten bedarfsgerecht erfolgt. Das dadurch mögliche frühzeitige Zuschalten erhöht den Komfort für den Benutzer.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Zuschaltmaß in Abhängigkeit von dem Maß für die am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher anliegende Spannung nach dem Abschalten und in Abhängigkeit von dem weiteren Grenzwert gebildet wird. Besonders zweckmäßig ist vorgesehen, dass aus den verschiedenen Maßen für die an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern anliegenden Spannungen ein Extremum, insbesondere ein Minimum, ermittelt wird und dass eine Differenzspannung ermittelt wird aus der Differenz des Minimums und dem weiteren Grenzwert und dass aus der Differenzspannung das Zuschaltmaß ermittelt wird. Aus diesen Werten kann besonders genau das Zuschaltmaß ermittelt werden, das nicht zur Unterschreitung eines kritischen Spannungsgrenzwerts am sicherheitsrelevanten Verbraucher führt, wodurch sich die Verfügbarkeit erhöht.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der prädizierte Bedarf ermittelt wird unter Verwendung eines vorab hinterlegten konstanten Werts und/oder eines tatsächlichen Bedarfs des abgeschalteten Verbrauchers vor der Abschaltung und/oder eines Modells zur Bedarfsabschätzung des jeweiligen Verbrauchers. Je nach Anwendungsfall ist die Verwendung von vorab hinterlegten Werten, die den Worst Case mit Blick auf die Spannungsstabilität abbilden, ausreichend, wobei sich die Implementierung vereinfacht. Die Genauigkeit lässt sich weiter erhöhen unter Verwendung der zuletzt benötigten Bedarfe bzw. unter Verwendung eines Prädiktionsmodells, sodass eine Zuschaltung eventuell aufgrund der genaueren Prädiktion früher erfolgen kann. Das Prädiktionsmodell kann sich dabei fortlaufend selbst parametrisieren, wodurch die Prädiktion noch weiter verbessert wird.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung werden die Verbraucher in Abhängigkeit von der Höhe des prädizierten Bedarfs zugeschaltet, insbesondere wird derjenige Verbraucher mit dem höchsten prädizierten Bedarf zuerst zugeschaltet. Damit lässt sich besonders einfach eine Zuschaltreihenfolge festlegen, die dem Komfort des Benutzers Rechnung trägt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung werden die zuzuschaltenden Verbraucher unterschiedlich priorisiert und in Abhängigkeit von der Priorisierung zugeschaltet. Besonders zweckmäßig können die prädizierten Bedarfe der Verbraucher mit einem Gewichtungsfaktor bewertet werden und entsprechend dieser Bewertung zugeschaltet werden. Damit können besonders einfach individuelle Komforteinschätzungen der Benutzer in der Auswahl der zuzuschaltenden Verbraucher berücksichtigt werden. Besonders zweckmäßig können die Verbraucher jeweils mit einer Gewichtung oder einem Prioritätswert versehen werden, wobei die Auswahl der jeweiligen zuzuschaltenden Verbraucher mittels einer Optimierung der verknüpften Gewichtungen oder Prioritätswerte vorgenommen wird. Mithilfe entsprechender Optimierungsverfahren lässt sich der beste Nutzwert für den Benutzer des Fahrzeugs ermitteln. Damit kann ein Optimum zwischen Bedarf und Priorität erreicht werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird ein Trigger für eine Zuschaltung der zuzuschaltenden Verbraucher generiert, wenn sämtliche Spannungen an den jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbrauchern den weiteren Grenzwert erreichen. Besonders zweckmäßig werden die zuzuschaltenden Verbraucher nach einer bestimmten Zeitdauer zugeschaltet und/oder nach einer bestimmten Anzahl von Triggern. Damit kann sichergestellt werden, dass sich die Bordnetzversorgung hinreichend stabilisiert hat und eine Zuschaltung abgeschalteter Verbraucher nicht zum erneuten Unterschreiten eines kritischen Grenzwerts führt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Maß für die am sicherheitsrelevanten Verbraucher anliegende Spannung ermittelt wird aus der Versorgungsspannung am Leistungsverteiler und einem Spannungsabfall an einem Leitungspfad zwischen Leistungsverteiler und sicherheitsrelevantem Verbraucher. Gerade durch die Berücksichtigung des Spannungsabfalls am Leitungspfad kann eine besonders präzise und genaue Vorhersage einer möglichen hinreichenden Spannung realisiert werden, wodurch bedarfsgenau und gezielt eine Zuschaltung bestimmter Verbraucher vorgenommen werden kann. Tendenziell können die Verbraucher früher zugeschaltet werden werden als dies sonst bei üblichen hohen Sicherheitszuschlägen erfolgen würde.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Spannungsabfall am Leitungspfad zwischen Leistungsverteiler und sicherheitsrelevantem Verbraucher mithilfe eines Widerstands des jeweiligen Leitungspfads und des durch den sicherheitsrelevanten Verbraucher fließenden Stroms ermittelt wird. Die entsprechenden Messgrößen, insbesondere der Strom, sind im Leistungsverteiler beispielsweise aufgrund von Sicherheitsfunktionen betreffend Überstromabschaltung oder Ähnliches in der Regel ohnehin vorhanden, sodass dadurch eine einfache Ermittlung des Spannungsabfalls am sicherheitsrelevanten Verbraucher möglich wird.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird das Zuschaltmaß, insbesondere der zuzuschaltende Strom, in Abhängigkeit von einem Widerstand eines den Energiespeicher und den Leistungsverteiler verbindenden Leitungspfad und/oder in Abhängigkeit von einem Innenwiderstand des Energiespeichers ermittelt. Wiederum erhöht sich die Genauigkeit, da weitere Kenngrößen, die sich auch über die Lebensdauer des Energiespeichers bzw. des Bordnetzes stärker verändern können, berücksichtigt werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird das Zuschaltmaß unter Verwendung eines Widerstands eines Leitungspfads zu dem Energiespeicher und/oder zu einer alternativen Energiequelle und/oder eines Innenwiderstands des Energiespeichers und/oder in Abhängigkeit eines zuvor festgelegten Zuschaltmaßes und/oder in Abhängigkeit eines durch ein Modell bzw. Diagnose ermittelten Widerstands eines Leitungspfads zu dem Energiespeicher und/oder zu einer alternativen Energiequelle und/oder in Abhängigkeit eines durch ein Modell bzw. Diagnose ermittelten Innenwiderstands des Energiespeichers ermittelt. Damit lässt sich die Genauigkeit weiter erhöhen. Insbesondere durch den Rückgriff auf ein Modell bzw. Diagnose kann der Alterungszustand der Bordnetzkomponenten relativ genau prädiziert und einer entsprechenden genaueren Ermittlung des Zuschaltmaßes zu Grunde gelegt werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher anliegende Spannung ermittelt wird durch Messung dieser Spannung am sicherheitsrelevanten Verbraucher und/oder unter Verwendung eines durch den sicherheitsrelevanten Verbrauchers fließenden Stroms und/oder durch Messung der Versorgungsspannung und/oder unter Berücksichtigung eines Widerstands, insbesondere eines Worst-Case Wertes des Widerstandes oder eines von einem Modell oder einer Diagnose abgeschätzten Widerstands, eines Leitungspfads zwischen Leistungsverteiler und sicherheitsrelevantem Verbraucher und/oder in Abhängigkeit von einem Worst-Case-Wert eines Spannungsabfalls am Widerstand. Einerseits kann durch geeignete Maßnahmen wie die Messung der Spannung unmittelbar am sicherheitsrelevanten Verbraucher bzw. des Stromflusses durch den sicherheitsrelevanten Verbraucher die Genauigkeit der Auswertung weiter erhöht werden. Auf der anderen Seite können bestimmte Worst-Case-Werte die Ermittlung weiter vereinfachen. Durch die Verwendung eines Modells bzw. Diagnose auch zur Spannungsermittlung am sicherheitsrelevanten Verbraucher lassen sich die entsprechenden Alterungszustände der Bordnetzkomponenten zuverlässig abbilden.
Besonders zweckmäßig wird ein Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher anliegende Spannung ermittelt, wobei daraus eine Unterspannung an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher in Abhängigkeit von einem Grenzwert ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit von der Unterspannung ein Reduktionsmaß für eine zur Anhebung der am sicherheitsrelevanten Verbraucher anliegenden Spannung benötigte Abschaltung oder Degradierung zumindest eines nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchers ermittelt wird, anhand dessen eine Auswahl des abzuschaltenden oder zu degradierenden nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchers erfolgt. Damit kann die der Zuschaltung vorausgehende Abschaltung der Verbraucher besonders zielgerichtet vorgenommen werden.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:

1 ein Bordnetz mit einem Leistungsverteiler,
2 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Bordnetzes mit einem Leistungsverteiler und weiteren Verteilern,
3 ein Blockschaltbild zur Realisierung der verschiedenen Teilverfahren zum Abschalten von Verbrauchern,
4 ein exemplarisches Spannungs-Zeit-Diagramm mit zugehörigen Unterspannungsbereichen sowie
5 ein Blockschaltbild zur Realisierung der verschiedenen Teilverfahren zur Zuschaltung von Verbrauchern.

Ausführungsform der Erfindung
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die 1 zeigt ein Teilbordnetz insbesondere in einem Kraftfahrzeug, welches einen Leistungsverteiler 18 umfasst. Der Leistungsverteiler 18 wird über einen Energiespeicher 12, insbesondere eine Batterie, mit Energie versorgt. Hierzu ist der Energiespeicher 12 mit einer zumindest teilweise im Leistungsverteiler 18 verlaufenden Stromschiene 14 verbunden. Zwischen Leistungsverteiler 18 und Energiespeicher 12 ist ein Widerstand Rb angedeutet, der den Widerstand in der Zuleitung zu dem Energiespeicher 12, insbesondere der Batterie, abbildet. Zur einer eventuell redundanten Versorgung des Leistungsverteilers 18 ist die Stromschiene 14 des Leistungsverteiler 18 am anderen Eingang mit einer weiteren Energieversorgung verbindbar, im Ausführungsbeispiel angedeutet über das Vorsehen eines Gleichspannungswandlers 22. Der Gleichspannungswandler 22 stellt die Verbindung her zu einem weiteren Teilbordnetz, welches beispielsweise ein höheres oder niedrigeres oder ähnliches Spannungsniveau umfassen kann. Zwischen dem Leistungsverteiler 18 und dem Gleichspannungswandler 22 ist wiederum schematisch ein Widerstand Rdc angedeutet, der den Widerstand in der Zuleitung vom Leistungsverteiler 18 zum Gleichspannungswandler 22 abbildet.
An dem Leistungsverteiler 18 sind n sicherheitsrelevante Verbraucher 16.1, 16.2,..., 16.n und m nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.1, 17.2,...17.m angeschlossen. Die sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n können durch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigte Schaltmittel besonders abgesichert sein, beispielsweise gegen Überströme. Die nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m sind jeweils durch Schaltmittel 19 (19.1,19.2,..., 19.m) ansteuerbar, insbesondere abschaltbar bzw. degradierbar. Diese Schaltmittel 19 sind im Leistungsverteiler 18 angeordnet. Bei den Schaltmitteln 19 handelt es sich vorzugsweise um Halbleiterschalter wie beispielsweise Mosfets etc. In dem Leistungsverteiler 18 wird die Spannung U an der Stromschiene 14 gemessen. Weiterhin ist in dem Leistungsverteiler 18 eine Strommessung vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel wird jeder durch den jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n fließende Strom I16.n erfasst. Optional kann jeder durch den jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m fließende Strom I17.m erfasst werden. Optional kann die jeweilige anliegende Spannung U16.n am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n insbesondere gegenüber Masse bzw. Ground GND gemessen werden. Der ermittelte bzw. gemessene anliegende Spannung U16.n kann je nach Ort der Auswertung beispielsweise auch an den Leistungsverteiler 18 oder weitere Steuergeräte über ein Kommunikationssystem, beispielsweise ein Bussystem wie ein CAN-Bus oder ähnliches übermittelt werden. Alternativ könnte die Auswertung im sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n selbst erfolgen.
Zwischen dem Leistungsverteiler 18 und dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n ist jeweils ein Widerstand R16.1, R16.2,...,R16.n dargestellt, der den Widerstand des jeweiligen Leitungspfads zwischen dem Leistungsverteiler 18 und dem jeweiligen Verbraucher 16.n abbildet. Zwischen dem Leistungsverteiler 18 und dem jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m ist jeweils ein Widerstand R17.1, R17.2,..,R17.m dargestellt, der den Widerstand des jeweiligen Leitungspfads zwischen dem Leistungsverteiler 18 und dem jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m abbildet.
An dem Energiespeicher 12 könnte zur Erfassung weiterer Kenngrößen des Energiespeichers 12 ein nicht gezeigter Sensor vorgesehen werden, vorzugsweise ein Batteriesensor. In diesem Sensor könnte beispielsweise anhand der Zustandsgrößen des Energiespeichers 12 und eines zugehörigen Modells entsprechende Kenngrößen des Energiespeichers 12 wie der Innenwiderstand Ri, der Ladezustand SOC oder ähnliches ermittelt werden. Bei den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16 handelt es sich um Spezialverbraucher mit hohen Anforderungen bzw. einem hohen Schutzbedarf, allgemein als sicherheitsrelevante Verbraucher 16 bezeichnet. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Lenkung und/oder ein Bremssystem als Beispiele solche Komponenten, die unbedingt versorgt werden müssen, um im Fehlerfall das Lenken und/oder Bremsen des Fahrzeugs sicherzustellen.
Ebenfalls besitzt der Leistungsverteiler 18 entsprechende nicht näher gezeigte Verarbeitungsmittel wie beispielsweise einen Mikrocontroller, um erfasste Grö-ßen zu speichern bzw. auszuwerten. Der Mikrocontroller ist darüber hinaus in der Lage, entsprechende Schaltmittel 19 (bzw. die nicht eigens dargestellten Schaltmittel für die sicherheitsrelevanten Verbraucher 16 zum Schutz derselbigen) anzusteuern. Alternativ könnte die Auswertung auch in einem anderen Steuergerät erfolgen.
Die durch den Leistungsverteiler 18 versorgten Verbraucher 16 könnten beispielsweise sicherheitsrelevante Fahrzeugfunktionen wie beispielsweise Bremsen, Lenken etc. umfassen, insbesondere Verbraucher 16 mit hohen Anforderungen hinsichtlich Schutzbedarf. Generell handelt es sich bei sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16 um besonders schützenswerte Verbraucher, die beispielsweise zur Aufrechterhaltung gewisser Notfunktionen notwendig sind. Neben den geschilderten Funktionen wie Lenken und Bremsen kann es sich auch um solche Funktionen handeln, die beispielsweise nach einem Unfall wenn möglich noch funktionstüchtig sein sollten wie beispielsweise Rückhaltesysteme, Schließsysteme zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtüren, Notrufsysteme beispielsweise zum Absetzen eines elektronischen Notrufs, Schiebedachfunktionen, Beleuchtung oder ähnliches.
Bei den nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchen 17.m handelt es sich typischerweise um Komfortverbraucher. Komfortverbraucher 17.m können je nach Anwendungen in Haupt- und Untergruppen aufgeteilt und damit gruppiert sein (vergleiche das alternative Ausführungsbeispiel gemäß 2 mit den weiteren Verteilern 50, 52). Es handelt sich um solche Verbraucher 17, welche sich nicht durch hohe Sicherheitsrelevanz bzw. durch geringere Anforderungen hinsichtlich eines Schutzbedarfs auszeichnen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich von demjenigen nach 1 darin, dass weitere Verteiler 50, 52 an den Leistungsverteiler 18 angeschlossen sind, über die jeweils weitere Verbraucher 16.k, 17.1, 17.j beispielhaft dargestellt angesteuert werden können. Der Verteiler 50, an dem zumindest ein sicherheitsrelevanter Verbraucher 16.k angeschlossen ist, wird über eine Leitung mit einem Leitungswiderstand R16.v von dem Leistungsverteiler 18 mit einem entsprechenden Strom I16.v versorgt. Es ist darüber hinaus ein weiterer Verteiler 52 vorgesehen, über den lediglich nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.j, im Ausführungsbeispiel lediglich ein einziger exemplarisch dargestellt, versorgt und über entsprechende Schaltmittel 19.j abgeschaltet werden können. Der weitere Verteiler 52 wird über eine Leitung mit einem Leitungswiderstand R17.v von dem Leistungsverteiler 18 mit einem entsprechenden Strom I17.v versorgt. Der zugehörige nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.j wird mit einem Strom I17.j versorgt.
Die nachfolgend beschriebenen Teilverfahren können hierbei auf unterschiedliche Steuergeräte verteilt werden. Somit kann eine Abschaltung und/oder ein Zuschalten der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m auch in anderen Verteilern 50, 52 über die entsprechenden Schaltmittel 19.1, 19.j getriggert werden. Das Signal 40, 70 zum Abschalten bzw. Zuschalten der Verbraucher 17.1, 17.j könnte über einen Kommunikationsbus übertragen werden und auch in einem separaten Steuergerät wie beispielsweise ein sog. vehicle computer befehligt werden. Falls eine Unterspannung dU an einem sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.k anliegt, der wiederum durch den Verteiler 50 versorgt wird, kann dieser Verteiler 50 auch eine Abschaltung entsprechender nicht sicherheitsrelevanter Verbraucher 17 an den Leistungsverteiler 18 initiieren.
Beispielhaft ist in dem Ausführungsbeispiel als möglicher Energiespeicher 12 eine Batterie bzw. Akkumulator beschrieben. Alternativ können jedoch andere für diese Aufgabenstellung geeignete Energiespeicher beispielsweise auf induktiver oder kapazitiver Basis, Brennstoffzellen, Kondensatoren oder Ähnliches gleichermaßen Verwendung finden.
Der Zeitbereich der Trennung der abzuschaltenden Verbraucher 17 liegt in der Größenordnung zwischen 1 ms und 500 ms. Das Verfahren dient nicht dem Leitungs-, Komponenten- oder Bauteilschutz und ist daher nicht mit der Überstromabschaltung im Zeitbereich von kleiner 10 µs vergleichbar. Im klassischen Bordnetz sind Regeleingriffe des Energiemanagements im Zeitbereich größer 500 ms zu erwarten. Gegebenenfalls muss sichergestellt werden, dass die auszuwertenden Größen schnell erfasst und/oder an die Auswerteeinheit wie beispielsweise den Leistungsverteiler 18 schnell übermittelt werden.
In 3 sind schematisch die verschiedenen Blöcke 30, 34, 38 mit Ein- und Ausgangsgrößen gezeigt. Einer Unterspannungserkennung 30 sind mehrere der oben beschriebenen Größen zugeführt. Hierbei handelt es sich um die Ströme I16.n durch die jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n und/oder die Spannung U an der Stromschiene 14 und/oder der oder die jeweiligen Widerstände R16n des jeweiligen Leitungspfads zu dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n und/oder der oder die jeweiligen Widerstände R17.m des jeweiligen Leitungspfads zu dem jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m. Daraus ermittelt die Unterspannungserkennung 30 wie nachfolgend beschrieben zumindest einen Trigger 32 und/oder die Unterspannung dU. Die Berechnung der Unterspannungserkennung 30 kann in dem Leistungsverteiler 18 oder aber in dem jeweiligen Verbraucher 16.n, 17.m, insbesondere in dem sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n, aber auch in einen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m, erfolgen. Für die Unterspannungserkennung 30 können nachfolgende Verfahrensschritte einzelnen oder in Kombination genutzt werden. Ein Maß für die Spannung U16.n an dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n kann wie folgt über unterschiedliche Ansätze ermittelt werden.
In einer ersten Alternative wird die Spannung U an der Stromschiene 14 erfasst. Von der Spannung U an der Stromschiene 14 wird eine vordefinierte Spannung Uw, die den Worst Case abbildet, abgezogen, um den Spannungsabfall über den jeweiligen Widerstand R16.n des Leitungspfads zu dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n zu berücksichtigen. Diese vordefinierte Spannung Uw stellt einen Worst-Case-Erfahrungswert dar, mit dem schlimmstenfalls gerechnet werden muss. Damit kann die Spannung U16.n an dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n wie folgt abgeschätzt werden: $U16 .n = U - Uw$
In einer weiteren Alternative werden zur Abschätzung des Maßes für den Spannungsabfall U16.n am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n die gemessene Spannung U an der Stromschiene 14, die gemessenen Ströme I16.n durch die sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n sowie einen festen Widerstandswert R16.n_w, der den Word-Case abbildet, herangezogen. Von der Spannung U an der Stromschiene 14 wird der Spannungsabfall über dem Leitungspfad durch eine Worstcase-Abschätzung des Leitungswiderstands R16.n_w und dem Stromfluss I16.n durch die jeweiligen Leitungen nach dem ohmschen Gesetz berechnet: $U16 .n = U - I16 .n*R16 .n_w$
In einer weiteren Alternative werden zur Abschätzung des Maßes für den Spannungsabfall U16.n am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n die gemessene Spannung U an der Stromschiene 14, die gemessenen Ströme I16.n durch die sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n sowie ein im Rahmen eines Modells abgeschätzter jeweiliger Leitungswiderstand R16.n_d herangezogen. Von der Spannung U an der Stromschiene 14 wird der Spannungsabfall über den Leitungspfad mithilfe einer Diagnosefunktion (wie beispielsweise in der DE 102018212369 A1 beschrieben und auf deren Offenbarung vollumfänglich Bezug genommen wird) des Leitungswiderstands R16.n_d und den Stromfluss I16.n durch diese Leitungen berechnet: $U16 .n = U - I16 .n*R16 .n_d$
Die an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16.n anliegende Spannung U16n wird in einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel direkt im jeweiligen Verbraucher 16.n selbst gemessen und über eine Kommunikationsschnittstelle (beispielsweise CAN) an den Leistungsverteiler 18 kommuniziert: $U16 .n = U16 .n via Kommunikationsmittel$
In einer weiteren Alternative kann ein Maß für die anliegende Spannung U16.n an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n in dem jeweiligen Verbraucher 16.n selbst ausgewertet werden. Wenn eine bevorstehende Unterspannung dU erkannt wird, wird von der im jeweiligen Verbraucher 16 integrierten Funktion ein Trigger 34 und/oder eine Unterspannung dU an den Leistungsverteiler 18 gesendet. Somit wird die Unterspannungserkennung 30 im Verbraucher 16.n statt im Leistungsverteiler 18 ausgeführt: $U16 .n = U16 .n im Verbraucher 16$
Die unterschiedlichen Arten zur Ermittlung des Maßes der am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n anliegenden Spannung U16.n könnten entweder alternativ (einzeln), aber auch zur gegenseitigen Plausibilisierung unter Verwendung zumindest zweier, aber auch mehrerer alternativer Ermittlungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Bei unplausiblen Ergebnissen können entsprechende Warnhinweise oder Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Die Dauer T1, T2, T3 der anliegenden berechneten bzw. gemessenen Spannung U16.n ist entscheidend, um eine bevorstehende Unterspannung dU zu erkennen und ein Triggersignal 32 zu generieren, welches die Abschaltung 40 bzw. Degradierung nicht sicherheitsrelevanter Verbraucher 17 initiiert. Gemäß 4 wird dies über eine dynamische Spannungsgrenze Ug abgebildet. So nimmt die Spannungsgrenze Ug mit zunehmender Dauer T der Unterschreitung der Spannungsgrenze Ug zu. Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 erfolgt die Zunahme der Spannungsgrenze Ug mit zunehmender Dauer T stufenförmig. Prinzipiell könnten jedoch auch andere Zusammenhänge zwischen dem Grenzwert Ug und der maximal zulässigen Zeitspanne T für den jeweiligen Grenzwert Ug wie in Form einer kontinuierlich bzw. stetig steigenden Funktion implementiert werden. Die Zeitdauer T bzw. T1, T2, T3 gibt die maximale Dauer an, innerhalb der sich die Spannung U16.n des sicherheitsrelevanten Verbrauchers16.n den zugehörigen Grenzwert Ug bzw. Ug1, Ug2, Ug3 nicht unterschreiten darf, ansonsten droht eine Unterversorgung bzw. Ausfall des sicherheitsrelevanten Verbrauchers 16.n. Ab einer Zeitdauer T1 weist der Grenzwert Ug einen ersten Wert Ug1 auf, der bis zu einer weiteren Zeitdauer T2 konstant bleibt. Die Zeitdauer T1 liegt beispielsweise im Bereich um 0,5 ms, die weitere Zeitdauer T2 liegt beispielsweise bei 10 ms. Der erste Grenzwert Ug1 weist den niedrigsten Wert auf, bezogen auf die Versorgungsspannung (im Ausführungsbeispiel 12V) nimmt dieser beispielsweise einen Wert um 50 % bezogen auf die Versorgungsspannung an. Absolut liegt der erste Grenzwert Ug1 in einem Bereich von beispielsweise 6V und 7V, im Ausführungsbeispiel bei 6,4V. Ab der Zeitdauer T2 (beispielsweise bei 10ms) steigt der Grenzwert Ug auf einen Wert von Ug2 von 70 % bezogen auf die Versorgungsspannung, absolut wie beispielhaft in 3 gezeigt bei 8,6 V bzw. einem Bereich beispielsweise zwischen 8 und 9 V an. Ab der Zeitdauer T2 bleibt der zweite Grenzwert Ug2 bis zu einer Zeitdauer von T3 konstant. Ab einer Zeitdauer T3 (beispielsweise bei 100 ms) steigt der Grenzwert Ug auf einen Wert von Ug3 von 80 % bezogen auf die Versorgungsspannung, absolut wie beispielhaft in 3 gezeigt bei 9,6 V bzw. einem Bereich zwischen 9 und 10 V. Ab der Zeitdauer T3 bleibt der dritte Grenzwert Ug3 wiederum konstant.
Droht die ermittelte Spannung U 16.n für die Zeitdauer T1 den ersten Grenzwert Ug1 zu unterschreiten, so wird ein Trigger 32 erzeugt. Droht die ermittelte Spannung U16.n für die Zeitdauer T2 den zweiten Grenzwert Ug2 zu unterschreiten, so wird der Trigger 32 erzeugt. Droht die ermittelte Spannung U16.n für die Zeitdauer T3 den dritten Grenzwert Ug3 zu unterschreiten, so wird der Trigger 32 erzeugt. Unterschreitet die ermittelte Spannung U16.n einen der Grenzwerte Ug, wird zu diesem Zeitpunkt ein Timer gestartet. Sobald die dem unterschrittenen Grenzwert Ug zugeordnete Zeitdauer T erreicht wird, wird der Trigger 32 erzeugt. Bezogen auf diesen unterschrittenen Grenzwert Ug wird wie nachfolgend beschrieben die Unterspannung dU ermittelt.
Mithilfe der ermittelten bzw. gemessenen Spannung U16.n am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n und der dynamischen Spannungsgrenze Ug; Ug1, Ug2, Ug3 beispielsweise gemäß 3 wird die Differenzspannung bzw. Unterspannung dU berechnet: dU = Ug - U16.n, wobei derjenige Grenzwert Ug gewählt wird, der dem ermittelten Spannungsabfall U16.n am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n am nächsten liegt. Liegt beispielsweise die Spannung U16.n bei 6V, beträgt die Unterspannung dU zum nächsten Grenzwert Ug1 (Ug1=6,4V) 0,4V. Liegt die Spannung U16.n beispielsweise bei 8 V, so liegt die Unterspannung dU zum nächsten Grenzwert Ug2 (Ug2 = 8,6V) bei 0,6 V etc.
Die Differenzspannung bzw. Unterspannung dU dient als Eingangsgröße für einen Block 34 zur Abschätzung des abzuschaltenden Stroms Ir.
Nachfolgend wird der Verfahrensschritt bzw. Block 34 zur Abschätzung des Reduktionsmaßes, wie beispielsweise der abzuschaltende oder reduzierende Strom Ir, näher beschrieben. Um die Spannung U zu stabilisieren (Anhebung um dU) und die Spannungs- und Zeitgrenzen der sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n einzuhalten, ist eine Abschaltung von einem oder mehreren nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern 17.m notwendig. Wieviele der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m abgeschaltet werden müssen, wird auf Grundlage des Reduktionsmaßes (beispielsweise abzuschaltender Stroms 36) Ir entschieden. Wie hoch der zu reduzierende Strom Ir für die Anhebung der Versorgungsspannung U um dU sein muss, kann über eines der nachfolgend beschriebenen Teilverfahren abgeleitet werden.
So könnte beispielsweise als eine mögliche Alternative ein fester Wert des Reduktionsmaßes bzw. abzuschaltenden Stroms Ir implementiert werden. Beim Auslösen des Triggers 32 muss der hierbei festgelegte Strom Ir abgeschaltet werden: $Ir = konst$
Mithilfe der durch die Unterspannungserkennung 30 ermittelte Unterspannung dU, dem gesamten Widerstands Rb des gesamten Pfads vom Energiespeicher 12 zum Eingang des Leistungsverteilers 18, dem Widerstand Ri für den Innenwiderstand des Energiespeichers 12, insbesondere der Batterie, bis zur Masse bzw. Ground wird in einer weiteren Alternative das Reduktionsmaß Ir berechnet. Den genannten Widerständen Rb, Ri könnten die bekannten Widerstände zu Lebensbeginn oder aber entsprechende Schätzungen zu Grunde liegen. Falls der Energiespeicher 12 als Quelle nicht zur Verfügung steht oder der Energiespeicher 12 geladen wird, muss der Strom in Richtung des Gleichspannungswandlers 22 reduziert werden. Damit bestimmt sich der reduzierende Strom Ir wie folgt: $Ir = dU/ (Rb + Ri) bzw . lr = dU/Rdc$
Mithilfe der durch die Unterspannungserkennung 30 berechneten Unterspannung dU, dem durch Diagnose bestimmten Widerstand Rdc_d des Leitungssatzes der Zuleitung vom Gleichspannungswandler 22 und/oder dem durch Diagnose bestimmten Widerstand Rb_d des Leitungssatzes der Zuleitung zum Energiespeicher 12 und/oder dem durch Diagnose bestimmten Innenwiderstand Ri_d des Energiespeichers 12 wird das Reduktionsmaß wie der abzuschaltende Strom Ir in einer weiteren alternativen Vorgehensweise berechnet: $Ir = dU/ (Rb_d + Ri_d) bzw . Ir = dU/Rdc_d$
Ein Reduktionsmaß Ir kann in einer weiteren Alternative auch von dem Energiemanagement vorgegeben werden, um die Spannung entsprechend zu stabilisieren: $Ir = Ir via Komunikationssystem vom Energiemaagement$
Ein weiterer Block 38 dient dazu, die nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m zur Abschaltung auszuwählen. Für diesen Verfahrensschritt 38 werden der Trigger 32, und/oder der abzuschaltende Strom Ir aus Block 34 und/oder die jeweiligen Ströme I17.m, die durch die jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m fließen, zugeführt. Wenn also der Trigger 32 (aus Block 30) und der abzuschaltende Strom Ir (aus Block 34) bekannt sind, wird eines der folgend beschriebenen Verfahrensschritte verwendet, um gezielt bestimmte nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.m abzuschalten. Das Abschalten erfolgt über entsprechende Abschaltsignale 40.1, 40.2,..., 40.m, über die die jeweiligen betroffenen Schaltmittel 19m angesteuert werden können. Die Verbraucher 17.m können dabei direkt oder auch in mehreren Stufen abgeschaltet werden. Bei stufenweiser Abschaltung wird nach einer Verbraucher(-Gruppen)-Trennung eine definierte Systemantwort abgewartet und bei Bedarf bzw. Nichteinhaltung der Spannungsanforderungen ein erneutes bzw. weiteres Abschalten der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m ausgeführt. Eine Systemantwort könnte eine Erhöhung der Spannung an der Stromschiene U oder ein Signal von einem übergeordneten System sein.
In einer Variante können alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m abgeschaltet werden. Wird ein entsprechendes Triggersignal 36 von der Unterspannungserkennung 30 generiert und übermittelt, dann werden alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m abgeschaltet. Der zu reduzierende Strom Ir ist als Eingangsgröße nicht notwendig.
In einer weiteren alternativen Variante wird nach dem Kriterium des maximalen Stroms, der gerade in den jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern 17.m fließt, vorgegangen. So wird zunächst derjenige nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.max mit dem maximalen Stromfluss I17.max abgeschaltet. Dies erfolgt so lange, bis der zu reduzierende Strom Ir erreicht ist.
In einer weiteren alternativen Variante kann der Strom I17.m, der durch die nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m fließt, mit einem konstanten oder dynamischen Gewichtungsfaktor multipliziert und entsprechend dieser Gewichtungspunktzahl abgeschaltet werden, bis der zu reduzierende Strom Ir zumindest erreicht ist. Die Gewichtungspunktzahl kann auch unabhängig von dem Strom I17.m erfolgen. Mithilfe der Gewichtung können die optimalen Verbraucher 17.m abgeschaltet werden, um ein Optimum zwischen abzuschaltendem Strom Ir und dem Verlust der Funktion des jeweiligen nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchers 17.m zu finden. Dafür können Gewichtungsverfahren verwendet werden, welche auf statischen oder dynamischen Werten oder auf dem Strom oder Zustand der Bordnetzkomponenten beruhen. Hierbei können die abzuschaltenden bzw. zu degradierenden nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m beispielsweise mithilfe eines Optimierungsverfahrens (beispielsweise Optimierungsproblem: binary linear programming) ausgewählt werden. Dabei wird jedem Verbraucherpfad eine Gewichtung zugewiesen, welche den Einfluss des Stromes I17.m im jeweiligen Verbraucherpfad auf das System gewichtet. Zum einen muss die Bedingung erfüllt sein, dass die Summe der Ströme (I17.m) der abgeschalteten Verbraucher 17.m mindestens das Reduktionsmaß Ir erreichen. Als Optimierungsziel einer optimierten Verbraucherabschaltung lässt sich beispielsweise das Minimum der Summe der Prioritätswerte der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m (je höher die Priorisierung des nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchers 17.m, desto höher der entsprechende Prioritätswert) heranziehen unter zwingender Einhaltung der obigen Reduktionsbedingung.
In einer weiteren alternativen Variante stellt das übergeordnete Fahrzeugsystem regelmäßig eine Gruppe an abschaltbaren Verbrauchern 17.m zur Verfügung. Diese werden dann bei der Funktionsausführung abgeschaltet. Alternativ kann auch eine entsprechende Gruppierung der Verbraucher 17.m abgeschaltet werden.
Die abgeschalteten nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m müssen nach bestimmten Kriterien wieder hinzugeschaltet werden. Hierbei können unterschiedliche Kriterien verwendet werden.
Wesentlich ist die Erkennung einer hinreichenden Spannung Uh an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16.n. Die Erkennung einer hinreichenden Spannung Uh wird als Eingangstrigger 68 zur Zuschaltung von nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern 17.m genutzt. Welche nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m zugeschaltet werden, wird auf Basis nachfolgend beschriebener Verfahren entschieden. Für die Erkennung der hinreichenden Spannung Uh und der Entscheidung, welcher nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.m zuerst abgeschaltet wird, werden entsprechende Softwarefunktionen entwickelt als optimale Maßnahme für die Zuschaltung der wichtigsten Verbraucher 17.m.
Nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.m werden dann wieder zugeschaltet, wenn die Versorgungslage an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16.n hinreichend gut ist und/oder das noch vorhandene Leistungsbudget bzw. Leistungsreserve bekannt ist und/oder die Verbraucherleistung nach dem Zuschalten bekannt ist.
Somit kann ein sicherer Zustand ermittelt werden und entsprechend eine sichere Zuschaltung durchgeführt werden, ohne dass es zu einer erneuten Unterspannung dU kommt. Damit kann eine schnelle Erholung des Bordnetzeszustands aufgrund einer schnellen Zuschaltung erreicht werden.
Die Zuschaltung der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m erfolgt nur, wenn das Energiebordnetz den Leistungsbedarf auch zur Verfügung stellen kann. Somit ist die Versorgung des zugeschalteten Verbrauchers 17.m und die Stabilität der Energieversorgung sichergestellt. Dadurch wird ein häufiges Zu- und erneutes Abschalten von nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern 17.m vermieden, wodurch sich die Verfügbarkeit deutlich erhöht. Dies erfolgt bei gleichzeitiger Einhaltung hoher Anforderungen an die Spannungsstabilität und damit Versorgungssicherheit sicherheitsrelevanter Verbraucher 16.n.
Die Verbraucher 17.m können entsprechend ihrer dynamischen Priorität, Kundenerlebbarkeit oder sonstiger Kriterien zugeschaltet werden. Die Zuschaltung erfolgt selektiv, so dass Verbraucher 17.m mittels einer Priorisierung bzw. mathematischer Verfahren ausgewählt werden. Somit können Einflussfaktoren wie die bereits abgeschaltete Dauer oder Zustände, wie die Innenraumtemperatur etc. zu einer zusätzlichen Priorisierung genutzt werden.
In 5 sind schematisch die verschiedenen Blöcke 60, 62, 64, 66 mit Ein- und Ausgangsgrößen gezeigt. Einer Ermittlung 60 der hinreichenden Spannung Uh sind mehrere der oben beschriebenen Größen zugeführt. Hierbei handelt es sich um die Ströme I16.n durch die jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n und/oder die Spannung U an der Stromschiene 14 und/oder die jeweiligen Spannunngen U16.n an den jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16.n.
Daraus bestimmt die Ermittlung 60 wie nachfolgend beschrieben zumindest die hinreichende Spannung Uh. Die hinreichende Spannung Uh gibt diejenige Spannung U16.n am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n an, bei der sich die Spannung U 16.n am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher auf einen ausreichenden Wert stabilisiert hat, sodass eine Zuschaltung weiterer nicht sicherheitsrelevanter Verbraucher 17.m die zuvor bei einer drohenden Unterspannung dU abgeschaltet wurden, erfolgen kann.
Die Berechnung der hinreichenden Spannung Uh bzw. der jeweiligen Spannung U 16.n am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n kann in dem Leistungsverteiler 18 oder aber in dem jeweiligen Verbraucher 16.n, 17.m, insbesondere in dem sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n, aber auch in einem nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m, erfolgen. Für die Ermittlung der hinreichenden Spannung Uh können nachfolgende Verfahrensschritte einzelnen oder in Kombination genutzt werden. Ein Maß für die hinreichende Spannung Uh an dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n kann wie folgt über unterschiedliche Ansätze ermittelt werden.
In einer ersten Alternative wird die Spannung U an der Stromschiene 14 erfasst. Von der Spannung U an der Stromschiene 14 wird eine vordefinierte Spannung Uw, die den Worst Case abbildet, abgezogen, um den Spannungsabfall über den jeweiligen Widerstand R16.n des Leitungspfads zu dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n zu berücksichtigen. Diese vordefinierte Spannung Uw stellt einen Worst-Case-Erfahrungswert dar, mit dem schlimmstenfalls gerechnet werden muss. Damit kann die Spannung U16.n an dem jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n wie folgt abgeschätzt werden: $U16 .n = U - Uw$
In einer weiteren Alternative werden zur Abschätzung des Maßes für den Spannungsabfall U16.n am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n die gemessene Spannung U an der Stromschiene 14, die gemessenen Ströme I 16.n durch die sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n sowie einen festen Widerstandswert R16.n_w, der den Worst-Case abbildet, herangezogen. Von der Spannung U an der Stromschiene 14 wird der Spannungsabfall über den Leitungspfad durch eine Worst-Case-Abschätzung des Leitungswiderstands R16.n_w und dem Stromfluss I16.n durch die jeweiligen Leitungen nach dem ohmschen Gesetz berechnet: $U16 .n = U - I16 .n*R16 .n_w$
In einer weiteren Alternative werden zur Abschätzung des Maßes für den Spannungsabfall U16.n am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n die gemessene Spannung U an der Stromschiene 14, die gemessenen Ströme I16.n durch die sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n sowie ein im Rahmen eines Modells abgeschätzter jeweiliger Leitungswiderstand R16.n_d herangezogen. Von der Spannung U an der Stromschiene 14 wird der Spannungsabfall über den Leitungspfad mithilfe einer Diagnosefunktion (wie beispielsweise in der DE 102018212369 A1 beschrieben und auf deren Offenbarung vollumfänglich Bezug genommen wird) des Leitungswiderstands R16.n_d und den Stromfluss I16.n durch diese Leitungen berechnet: $U16 .n = U - I16 .n*R16 .n_d$
Die an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16.n anliegende Spannung U16n wird in einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel direkt im jeweiligen Verbraucher 16.n selbst gemessen und über eine Kommunikationsschnittstelle (beispielsweise CAN) an den Leistungsverteiler 18 kommuniziert: $U16 .n = U16 .n via Kommunikationsmittel$
In einer weiteren Alternative kann ein Maß für die anliegende Spannung U16.n an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n in dem jeweiligen Verbraucher 16.n selbst ausgewertet werden. Wenn eine bevorstehende Unterspannung dU erkannt wird, wird von der im jeweiligen Verbraucher 16 integrierten Funktion ein Trigger 34 und/oder eine Unterspannung dU an den Leistungsverteiler 18 gesendet. Somit wird die Unterspannungserkennung 30 im Verbraucher 16.n statt im Leistungsverteiler 18 ausgeführt: $U16 .n = U16 .n im Verbraucher 16$
Die unterschiedlichen Arten zur Ermittlung des Maßes der am sicherheitsrelevanten Verbraucher 16.n anliegenden Spannung U16.n könnten entweder alternativ (einzeln), aber auch zur gegenseitigen Plausibilisierung unter Verwendung zumindest zweier, aber auch mehrerer alternativer Ermittlungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Bei unplausiblen Ergebnissen können entsprechende Warnhinweise oder Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Wenn die ermittelte Spannung U 16.n einen weiteren Grenzwert Ugh (mit Ugh>Ug3, beispielsweise 9,5 V) erreicht, der die hinreichende Spannung Uh definiert, wird ein Trigger 68 generiert und/oder eine Differenzspannung dUh berechnet. In diesem Fall handelt es sich bei der ermittelten Spannung U 16.n um die hinreichende Spannung Uh, bei der prinzipiell eine Zuschaltung abgeschalteter Verbraucher 17.m möglich ist. Die Differenzspannung dUh setzt sich zusammen aus der Differenz aus dem weiteren Spannungsgrenzwert Ugh und der geringsten Spannung min(U16.n) an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern U16.n wie in einem der Schritte zuvor ermittelt $dUh = Ugh - min (U16 .n)$
Nachfolgend wird der Verfahrensschritt bzw. Block 62 zur Abschätzung des Zuschaltmaßes Iz, wie beispielsweise der zuzuschaltende Strom Iz, näher beschrieben. Um die Zuschaltung von nicht sicherheitsrelevanten (zuvor abgeschalteten) Verbrauchern 17.m sicher durchführen zu können, wird die Differenzspannung dUh verwendet, um das Zuschaltmaß Iz zu berechnen. Wie nachfolgend beschrieben gibt es unterschiedliche Teilverfahren.
So könnte beispielsweise als eine mögliche Alternative ein fester Wert des Zuschaltmaßes bzw. zuzuschaltenden Stroms Iz implementiert werden. Beim Auslösen des Triggers 68 besteht die Möglichkeit, diesen festgelegten Strom Iz zuzuschalten: $lz = konst$
Mithilfe der in obigem Teilverfahren berechneten Differenzspannung dUh, dem gesamten Widerstands Rb des gesamten Pfads vom Energiespeicher 12 zum Eingang des Leistungsverteilers 18, dem Widerstand Ri für den Innenwiderstand des Energiespeichers 12, insbesondere der Batterie, bis zur Masse bzw. Ground wird in einer weiteren Alternative das Zuschaltmaß Iz berechnet. Den genannten Widerständen Rb, Ri könnten die bekannten Widerstände zu Lebensbeginn oder aber entsprechende Schätzungen zu Grunde liegen. Falls der Energiespeicher 12 als Quelle nicht zur Verfügung steht oder der Energiespeicher 12 geladen wird, muss der Strom in Richtung des Gleichspannungswandlers 22 für die Zuschaltung betrachtet werden. Damit bestimmt sich der zuzuschaltende Strom Iz wie folgt: $lz = dUh/ (Rb + Ri) bzw . lr = dUh/Rdc$
Mithilfe der durch die Ermittlung 60 der hinreichenden Spannung Uh berechneten Unterspannung dUh, dem durch Diagnose bestimmten Widerstand Rdc_d des Leitungssatzes der Zuleitung vom Gleichspannungswandler 22 und/oder dem durch Diagnose bestimmten Widerstand Rb_d des Leitungssatzes der Zuleitung zum Energiespeicher 12 und/oder dem durch Diagnose bestimmten Innenwiderstand Ri_d des Energiespeichers 12 wird das Zuschaltmaß Iz wie der zuzuschaltende Strom Iz in einer weiteren alternativen Vorgehensweise berechnet: $Iz = dUh/ (Rb_d + Ri_d) bzw . lz = dUh/Rdc_d$
Das Zuschaltmaß Iz kann in einer weiteren Alternative auch von einem übergeordneten Fahrzeugsystem wie beispielsweise dem Energiemanagement vorgegeben werden, um die abgeschalteten nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m in Abhängigkeit von dem Zuschaltmaß Iz zuzuschalten: $\begin{array}{l} Iz = lz via Kommunikationssystem von einem \ddot{u} bergeordneten Fahr - \\ zeugsystem (beispielsweise Energiemanagement) \end{array}$
Bevor ein nicht sicherheitsrelevanter Verbraucher 17.m hinzugeschaltet werden kann, muss eine Prädiktion durchgeführt werden, um den prädizierten Bedarf Ip wie beispielsweise den Strombedarf des jeweiligen abgeschalteten (und evtl. neu zuzuschaltenden) nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchers 17.m abzuschätzen. Dies erfolgt in dem Block Bedarfsprädiktion 64 zur Prädiktion des Verbraucherstrombedarfs lp. Als Eingangsgrößen können der Bedarfsprädiktion 64 die Ströme I17.m und/oder Informationen 63 zu den abgeschalteten nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern 17.m zugeführt werden. Wiederum können unterschiedliche Teilverfahren den prädizierten Bedarf Ip ermitteln.
Der jeweils prädizierte Bedarf wie der prädizierte Strom Ip.m der einzelnen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m wird als konstant angenommen. Dieser konstante Wert kann auf Worst-Case-Annahmen beruhen, die dem jeweiligen Verbraucher 17.m aufgrund von Erfahrungswerten oder sonstigen Spezifikationen zugeordnet sind: $Ip = konst$
In einem alternativen Verfahren wird der zu erwartende Strom bzw. prädizierter (Strom)bedarf Ip abhängig von dem Strombedarf I17.m des nicht relevanten Verbrauchers 17.m vor der Abschaltung gewählt. Gegebenenfalls kann dieser Wert mittels eines Faktors angepasst werden. $lp = letzter Strombedarf vor Abschaltung$
In einem weiteren alternativen Verfahren wird der zu erwartende bzw. prädizierte Bedarf Ip, insbesondere Strombedarf, durch ein entsprechendes Modell ermittelt. Das Modell berücksichtigt beispielsweise die Innenraumtemperatur, die Motortemperatur oder weitere Parameter als Inputgrößen. Das entsprechende Modell kann somit auf Grundlage von unterschiedlichen Parametern dauerhaft angepasst werden. $lp = modellbasierter Strombedarf$
In einem weiteren Block 66 erfolgt die Verbraucherauswahl 66. Als Eingangsgrö-ßen der Verbraucherauswahl 66 dienen der Trigger 68 wie von der Ermittlung 60 der hinreichenden Spannung Uh ermittelt, das Zuschaltmaß Iz wie von der Abschätzung 62 ermittelt sowie der prädizierte Strombedarf Ip wie von der Bedarfsprädiktion 64 bereitgestellt. Desweiteren sind die abgeschalteten Verbrauchern 17.m bekannt, welche zum Zuschalten zur Verfügung stehen. Abhängig von diesen Größen erfolgt die Verbraucherauswahl 66 zur Auswahl des bzw. der nicht sicherheitsrelevanten zuzuschaltenden Verbraucher 17.m über das entsprechende Zuschaltsignal 70. Hierbei können unterschiedliche Vorgehensweisen implementiert werden.
In einer ersten Alternative zur Ermittlung des Zuschaltsignals 70 können bei Erhalt des Triggers 68 alle Verbraucher 17.m zugeschaltet werden. Das Zuschaltsignal 70 wird für alle abgeschalteten nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m generiert.
In einer weiteren Alternative zur Ermittlung des Zuschaltsignals 70 werden diejenigen nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m mit dem höchsten zu erwartenden Strombedarf Ip wie in der Bedarfsprädiktion 64 ermittelt zuerst zugeschaltet.
In einer weiteren Alternative zur Ermittlung des Zuschaltsignals 70 können die nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m unterschiedlich priorisiert werden. Die entsprechende Priorität wird bei der Zuschaltung nicht sicherheitsrelevanter Verbraucher 17.m verwendet. Diese Priorität kann statisch sein oder aber dynamisch angepasst werden.
In einer weiteren Alternative zur Ermittlung des Zuschaltsignals 70 können die jeweiligen zuzuschaltenden Ströme Ip mit einem Gewichtungsfaktor bewertet werden. Entsprechend dieser Bewertung werden die Verbraucher 17.m zur Zuschaltung ausgewählt.
Die Verbraucherauswahl 66 kann entsprechend ein Optimierungsverfahren unterstützen. Somit kann stets ein Optimum zwischen Strombedarf Ip und Priorität berücksichtigt werden.
Zusätzlich kann die Zuschaltung auch erst nach einer bestimmten Dauer oder einer bestimmten Anzahl an Triggern 66, generiert von der Ermittlung 60 einer hinreichenden Spannung Uh für die Zuschaltung, auslösen, um eine Zeitdauer zwischen dem Abschalten und dem Zuschalten zu hinterlegen.
Des weiteren können zusätzliche Faktoren notwendig sein wie beispielsweise ein Spannungslimit Ul an der Stromschiene 14. Eine Kommunikation mit dem übergeordneten Fahrzeugsystem ist dabei sinnvoll (beispielsweise Energiemanagement), welches eventuell aufgrund eines Fehlers im Energiebordnetz oder anderer systembedingter Einflussgrößen das Zuschalten blockieren kann. Auch die Freigabe von allen relevanten Leistungsverteilern 18, 50, 52 ist dabei sinnvoll, um eine Zuschaltung im Fehlerfall auszuschließen.
Die einzelnen Teilverfahren können hierbei auf unterschiedliche Steuergeräte verteilt werden. Auch eine Zuschaltung von nicht sicherheitsrelevanten Verbrauchern 17.m in anderen Leistungsverteilern 50, 52 kann erfolgen.
Die Zuschaltung der nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m erfolgt entsprechend des Zustands an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 16.n. Die nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m werden auf Grundlage des Widerstands zwischen dem Leistungsverteiler 18 und der Energiequelle (Gleichspannungswandler 22, Energiespeicher 12) sowie dem Innenwiderstand Ri des Energiespeichers 12 ausgewählt. Es werden gezielt nicht sicherheitsrelevante Verbraucher 17.m zugeschaltet mithilfe einer Vorberechnung nach einem der vorher beschriebenen Schritte.
So könnte in einer Variante nach einer festgelegten Zeit ein Wiederverbindungsversuch erfolgen. Wenn beispielsweise nach x Sekunden ein Wiederverbindungsversuch nicht erfolgreich war, also eine erneute Abschaltung erfolgte, können beispielsweise k Versuche eines erneuten Wiederverbindens unternommen werden. Alternativ kann eine Fehlermeldung abgesetzt werden. Die Wiederverbindungsversuche können eingestellt werden.
Als weiteres alternatives Kriterium wird ermittelt, ob die Spannung U für eine definierte Zeit stabil ist. Ist die Spannung U beispielsweise größer als einen Schwellwert Ug von beispielsweise 11V für x Sekunden, können anschließend die abgeschalteten nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m zugeschaltet werden.
Die beschriebene Funktion ist nicht auf ein bestimmtes Spannungsniveau U im Energiebordnetz wie beispielsweise 12 V im Ausführungsbeispiel beschränkt. Das beschriebene Verfahren besitzt eine nicht eigens dargestellte Schnittstelle zum Energiemanagement, um mindestens eine Feedbackinformation über die abgeschalteten, nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 17.m zu übermitteln. Zusätzlich ist auch eine Kommunikation bzw. Vorgabe von einem übergeordneten Fahrzeugsystem (beispielsweise Energiemanagement wie in den zugehörigen Teilverfahren beschrieben) vorstellbar. Aufgrund der erforderlichen Ausführungsgeschwindigkeit (zwischen 1 ms und 500 ms) kann das Energiemanagement die Funktion nicht selbst ausführen. Daher müssen die Vorgabeparameter vor Funktionsausführung im Leistungsverteiler 18 zur Verfügung gestellt werden bzw. ausschließlich beim Wiederverbinden nach einem Auftreten einer Unterspannung. In seltenen Fällen kann auch eine Abschaltung eines sicherheitsrelevanten Verbrauchers 16.n notwendig sein. Die beschriebene Zuschaltung ist auch für das Zuschalten eines abgeschalteten sicherheitsrelevanten Verbrauchers 16.n geeignet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102018212369 A1 [0002, 0036, 0065]
DE 10201821277 A1 [0003]
DE 102020212414 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Überwachen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Leistungsverteiler (18) vorgesehen ist, über den zumindest ein sicherheitsrelevanter Verbraucher (16) mit einer Versorgungsspannung (U) versorgt wird und über den nicht sicherheitsrelevante Verbraucher (17) versorgt werden, wobei der Leistungsverteiler (18) von zumindest einem Energiespeicher (12) versorgt wird, wobei eine Abschaltung von Verbrauchern (17.m) erfolgt, wenn zumindest ein Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) einen Grenzwert (Ug) erreicht, wobei nach Abschaltung von Verbrauchern (17.m) das Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) ermittelt wird, wobei das Maß für die am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) jeweils mit einem weiteren Grenzwert (Ugh), insbesondere für eine hinreichende Spannung (Uh), verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus den abgeschalteten Verbrauchern (17.m) zumindest ein zuzuschaltender Verbraucher (17.m) ausgewählt wird, der zugeschaltet wird, wenn an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern (16.n) jeweils der Grenzwert (Ugh) erreicht wird, wobei der zuzuschaltende Verbraucher (17.m) in Abhängigkeit von einem Zuschaltmaß (Iz) so ausgewählt wird, dass das Zuschaltmaß (Iz) nicht überschritten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedarfsprädiktion (64) zur Ermittlung eines prädizierten Bedarfs (Ip), insbesondere Strombedarf, eines abgeschalteten Verbrauchers (17.m) zur Auswahl des zuzuschaltenden Verbrauchers (17.m) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuzuschaltenden Verbraucher (17.m) so ausgewählt werden, dass die jeweils prädizierten Bedarfe (Ip) der zuzuschaltenden Verbraucher in Summe das Zuschaltmaß (Iz) nicht überschreiten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuschaltmaß (Iz) in Abhängigkeit von dem Maß für die am jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) nach dem Abschalten und in Abhängigkeit von dem weiteren Grenzwert (Ugh) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den verschiedenen Maßen für die an den sicherheitsrelevanten Verbrauchern (16.n) anliegenden Spannungen (U 16.) ein Extremum, insbesondere ein Minimum (min(U16.n)), ermittelt wird und dass eine Differenzspannung (dUh) ermittelt wird aus der Differenz des weiteren Grenzwerts (Ugh) und dem Extremum, insbesondere Minimum (min(U16.n)), und dass aus der Differenzspannung (dUh) das Zuschaltmaß (Iz) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der prädizierte Bedarf (Ip) ermittelt wird unter Verwendung eines vorab hinterlegten konstanten Werts und/oder eines tatsächlichen Bedarfs des abgeschalteten Verbrauchers (17.m) vor der Abschaltung und/oder eines Modells zur Bedarfsprädiktion des jeweiligen Verbrauchers (17.m).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher (17.m) in Abhängigkeit von der Höhe des prädizierten Bedarfs (Ip) zugeschaltet werden, insbesondere dass derjenige Verbraucher (17.m) mit dem höchsten prädizierten Bedarf (Ip) zuerst zugeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuzuschaltenden Verbraucher (17.m) unterschiedlich priorisiert werden und in Abhängigkeit von der Priorisierung zugeschaltet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen prädizierten Bedarfe (Ip) der Verbraucher (17.m) mit einem Gewichtungsfaktor bewertet werden und entsprechend dieser Bewertung ausgewählt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher (17.m) jeweils mit einer Gewichtung oder Prioritätswert versehen werden und die Auswahl der jeweiligen zuzuschaltenden Verbraucher (17.m) mittels einer Optimierung der verknüpften Gewichtungen oder Prioritätswerte erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trigger (68) für eine Zuschaltung der zuzuschaltenden Verbraucher (17.m) generiert wird, wenn sämtliche Spannungen (U16n) an den jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbrauchern (16.n) den weiteren Grenzwert (Ugh) erreichen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuzuschaltenden Verbraucher (17.) nach einer bestimmten Zeitdauer zugeschaltet werden und/oder nach einer bestimmten Anzahl von Triggern (68).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die zumindest an dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) anliegende Spannung (U16.n) ermittelt wird durch Messung dieser Spannung am sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n) und/oder unter Verwendung eines durch den sicherheitsrelevanten Verbrauchers (16n) fließenden Stroms (I16.n) und/oder durch Messung der Versorgungsspannung (U) und/oder unter Berücksichtigung eines Widerstands (R16.n), insbesondere eines Worst-Case Wertes des Widerstandes (R16.n_w) oder eines von einem Modell abgeschätzt Widerstands (R16.n_d), eines Leitungspfads zwischen Leistungsverteiler (18) und sicherheitsrelevantem Verbraucher (16.n) und/oder in Abhängigkeit von einem Worst-Case Wert eines Spannungsabfalls (Uw) am Widerstand (R16.n) eines Leitungspfads zwischen Leistungsverteiler (18) und sicherheitsrelevanten Verbraucher (16.n).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuschaltmaß (Iz) in Abhängigkeit von der Differenzspannung (dUh) und/oder dass das Zuschaltmaß (Iz) in Abhängigkeit von einem Widerstand (Rb) eines den Energiespeicher (12) und den Leistungsverteiler (18) verbindenden Leitungspfads ermittelt wird und/oder dass das Zuschaltmaß (Iz) in Abhängigkeit von einem Innenwiderstand (Ri) des Energiespeichers (12) und/oder in Abhängigkeit von einem Widerstand (Rdc) eines Leitungspfads zu einer weiteren Energiequelle ermittelt wird und/oder dass das Zuschaltmaß (Iz) in Abhängigkeit eines durch ein Modell bzw. Diagnose ermittelten Widerstands (Rdc_d, Rb_d) eines Leitungspfads zu dem Energiespeicher (12) und/oder zu einer alternativen Energiequelle (22) ermittelt wird und/oder dass das Zuschaltmaß (Iz) in Abhängigkeit eines durch ein Modell bzw. Diagnose ermittelten Innenwiderstands (Ri_d) des Energiespeichers (12) ermittelt wird und/oder dass das Zuschaltmaß (Iz) bevorzugt von einem weiteren Steuergerät, insbesondere Energiemanagement, übermittelt wird.