本發(fā)明涉及一種用于檢測在機動車的電壓供應系統(tǒng)之內起作用的蓄電池的方法，其中，通過發(fā)電機產生交流電壓，通過整流器整流所述交流電壓，通過控制單元測量和分析整流后的電壓。本發(fā)明還涉及一種對應的電壓供應系統(tǒng)，尤其是機動車的電壓供應系統(tǒng)。

起作用的蓄電池尤其是指，該蓄電池在功能上接入到電壓供應系統(tǒng)中。例如電導線(所述電導線從蓄電池的至少兩個電極中的一個引至電壓供應系統(tǒng)其余部分)的線纜斷路會導致該蓄電池不再能夠在電壓供應系統(tǒng)之內例如起能量供應裝置作用。

本發(fā)明的應用領域延伸到這樣的機動車：所述機動車具有例如通過驅動裝置運行的三相電流發(fā)電機。在此通常涉及這樣的發(fā)電機，即要么該發(fā)電機已經包含整流器，要么將整流器連接到該發(fā)電機之后，以便產生能夠被車輛的不同電系統(tǒng)使用的直流電壓。根據車輛類型而定，所述直流電壓能夠例如、而不僅僅約為12v或者24v或者48v。

此外，在發(fā)電機或者說發(fā)動機關斷期間，必要時既為了啟動發(fā)動機又為了電部件的運行而設置了蓄電池，該蓄電池基本上與發(fā)電機或者說與整流器并聯，并且該蓄電池首先要確保持續(xù)的電流供應。然而例如由于線纜斷路會導致，在實際效果上從電流回路中移除了這種蓄電池。該蓄電池在物質上或者幾何上還布置在電壓供應系統(tǒng)的區(qū)域中，但在那里不再起作用。這例如可能導致，在發(fā)動機關斷之后不再能激活電動操作的手制動器，或者也不再能啟動機動車的發(fā)動機，或者在關閉發(fā)動機期間不能運行所述電系統(tǒng)。因此重要的是，在發(fā)動機關斷之前，即在正在進行的運行中診斷或者說識別蓄電池的缺失。

背景技術：

由us2011/0260755a1得知一種用于機動車的電壓供應系統(tǒng)，其中，脈沖發(fā)生器產生信號，通過對所述信號的分析處理能夠識別與發(fā)電機并聯的蓄電池的存在或缺失。不利的是，需要脈沖發(fā)送器和昂貴的分析處理。

由fr2962264a1得知一種用于非接觸式地給蓄電池充電的方法，在該方法中也能夠診斷蓄電池的存在。在這里不利的是技術上的花費和缺少的可實現性，尤其在機動車的情況下。

由us5932989a得知一種在開關電路中確定蓄電池存在的方法，其方式在于，將電壓水平主動地施加到所述開關電路中。不利的是，必需干預所述開關電路的功能。

技術實現要素：

本發(fā)明的任務在于，提出一種方法，借助該方法可靠地并且在不影響電壓的情況下確定在機動車的電壓供應系統(tǒng)中的蓄電池的存在或者缺失。

所述任務從根據權利要求1前序部分的方法出發(fā)結合權利要求1特征部分的特征來解決。隨后的從屬權利要求給出了本發(fā)明的有利擴展方案。在權利要求10中介紹涉及本發(fā)明的電壓供應系統(tǒng)。

本發(fā)明包含下述技術教導：在分析到電壓的振動特性處于公差范圍之外時，診斷為在電壓供應系統(tǒng)中起作用的蓄電池的缺失。

此外所述方法的優(yōu)點還可在于：在現有技術中通常已經設置了對電壓信號的分析，因此不必安裝附加的傳感裝置。此外能夠非侵入式地測量電系統(tǒng)的電壓，即不需要例如通過改變電壓水平或者通過發(fā)出電壓脈沖來干預系統(tǒng)。

所述方法的優(yōu)選實施方式設置，整流后的電壓的振蕩作為振動特性被分析，該電壓具有在臨界振幅閾值之上的振幅。

此外所述方法的優(yōu)點還可在于：正好能特別簡單地測量和分析這種振蕩的振幅、即所述振蕩的電壓。

在蓄電池的缺失與整流后的電壓信號上的提高的振蕩振幅之間的物理關聯由此產生：安裝好的蓄電池尤其在該蓄電池基本上與整流器并聯時減振地作用到從該整流器發(fā)出的信號上。即在蓄電池并聯的情況下減小電壓信號上的振動的振幅。如果現在例如從蓄電池接頭中的一個引至電壓供應系統(tǒng)其余部分的線纜斷路，那么這種減振作用會取消，整流后的電壓信號上的振蕩振幅會提高，超過相應地選出的振幅閾值。為了例如從這種分析方法濾出各個電壓峰值，例如能夠超過一個臨界時長地分析所述振幅的平均值或者中值，例如在百分之幾秒范圍內的時長上。

本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式設置，整流后的電壓的振蕩作為振動特性被分析，該電壓具有在關鍵頻率閾值之上的頻率。

此外所述方法的優(yōu)點還可在于：例如借助通過所述控制單元實施的傅立葉變換能夠容易地執(zhí)行頻率分析。

在出現高頻率和蓄電池缺失之間的物理關聯還在于：與整流器并聯的蓄電池減振地作用到在那里產生的電壓信號上。因此，處于所述電壓信號上的振蕩中的高頻率被蓄電池衰減或者說移除。如果例如在蓄電池的接頭和剩余的電壓供應裝置之間失去電接觸，那么能夠在頻譜中在關鍵頻率閾值之上測量到頻率。

本發(fā)明的改進方案設置，在機動車啟動期間中斷所述測量和分析。

這是指激活機動車的啟動器以使驅動機動車和發(fā)電機的內燃發(fā)動機啟動。此外，所述實施方式的優(yōu)點在于，在激活所述起動器期間通常應預計有使對蓄電池的存在或者缺失的可靠分析變難的電壓峰值和非典型的電壓變化過程。

本發(fā)明的改進方案設置，在診斷到蓄電池缺失時，通過機動車的能夠被駕駛員感知的接口發(fā)出能聽到的和/或能看到的信號。

在此例如可以是在儀表板上的控制燈或者語音消息。這種改進方案的優(yōu)點基本上在于，駕駛員在發(fā)動機關斷之前獲知蓄電池的缺失，因為在沒有維護措施的情況下，發(fā)動機此后可能不啟動，并且也可能出現例如涉及駐車制動器的其他功能故障。

所述實施方式的改進方案設置，借助所述信號發(fā)出操作駐車制動器的警告。

此外，在這里這樣的優(yōu)點還可在于：所述駐車制動器正好是對于安全性關鍵的系統(tǒng)，在蓄電池缺失的情況下在發(fā)動機關斷之后，尤其在電操控的駐車制動器沒有手動操控可能性的情況下，可能不再能夠使用該安全性關鍵系統(tǒng)。除了純提示功能外，這種警告也具有與安全性關系重大的、符合目的的功能。

本發(fā)明的另一改進方案設置，在診斷蓄到電池缺失時，在電子存儲單元中存放用于使維護工作變簡單的診斷記錄。

在這里這樣的優(yōu)點還可在于：例如在工場中，維護人員通過在修復時讀取這種信息得到支持。

本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式設置，在診斷到蓄電池缺失時維持電流回路的電壓供應，其方式尤其在于，接入輔助電流供應蓄電池，或者其方式在于使發(fā)電機保持運行。

在這里這樣的優(yōu)點還可在于：在較長的時間段上或者例如至少直到激活例如駐車制動器前，維持電流供應，例如其方式在于，阻止駕駛員關斷發(fā)電機或者發(fā)動機。

附圖說明

下面與本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述一起參照兩個附圖詳細描述改進本發(fā)明的進一步措施。

附圖示出：

圖1用于實施本發(fā)明的方法的電壓供應系統(tǒng)，和

圖2在移除蓄電池時的電壓信號。

具體實施方式

根據圖1，在這里未示出的機動車的電壓供應系統(tǒng)1包括產生三相交流電壓的發(fā)電機2、布置在所述發(fā)電機輸出側的用于使交流電壓轉換成整流后的電壓6的整流器3、與該整流器并聯的用于蓄電池5的接頭4，以及測量和分析所述整流后的電壓6的控制單元7。在此，為了使在例如15v范圍內的整流后的電壓6匹配于控制單元7的在例如5v范圍內的電壓水平，在這兩個電壓之間布置了由兩個電阻器8a、8b組成的分壓器。此外，為了消除信號抖動或者說衰減信號振動，電容器9與控制單元7并聯。在此，整流器3、蓄電池5、分壓器和電容器9具有共同的接地10。

現在，控制單元7在正在進行的運行中、尤其在發(fā)動機啟動之后，在不同的振動特性方面分析在這里未示出的整流后的電壓6，包括包含在電壓6中的振動的振幅和頻率。為了在本發(fā)明的方法中忽略個別異常值、例如個別電壓峰值，在確定的時長上能夠求出并且進一步分析例如電壓6的平均值或者中值作為所述分析的一部分。此外，在發(fā)動機啟動期間放棄分析，因為在該階段中可能出現阻礙有目的的分析的振動特性。

在出現線纜斷路11的情況下，處于整流后的電壓6上的振動的頻率和/或振幅可能會改變。原因是，蓄電池5不僅在功能上作為在發(fā)電機2關斷情況下的能量供應裝置被取消，而且作為電壓6的減振元件和/或低通濾波元件也被取消。在此，減振特性和/或低通濾波特性例如能夠類似于在電容器的情況下通過蓄電池5的電容特性來產生，或者例如也能夠通過由電壓6產生的電場與在蓄電池5內的電解質的交互作用來產生。結果，在出現線纜斷路11之后，振動的振幅被提高超過關鍵振幅閾值12(見圖2)，并且在關鍵頻率閾值14之上出現了頻率(見圖3)。

在分析例如這種振動特性之后，向駕駛員發(fā)出例如帶有用于操作駐車制動器的警告的信號，因為這尤其在電子控制的駐車制動器的情況下在關掉發(fā)動機或者發(fā)電機之后可能不再能實施。也可以例如在控制單元7的、在這里未示出的電子存儲器中例如以日志條目(logbucheintrag)的形式存放記錄，并且阻止發(fā)電機關斷或者接入在此未示出的輔助蓄電池。

圖2示出一圖表，在該圖表中在時間t上方給出電壓u。可看到整流后的電壓6的變化過程，該變化過程在時間點13上出現線纜斷路11時產生，由此，有效地從電壓供應系統(tǒng)1移除了蓄電池5。

尤其要認識到，處在整流后的電壓6上的振蕩的振幅在出現線纜斷路11之后怎樣處于超出關鍵振幅閾值12之上，因為所述振幅不再被蓄電池5衰減。所述振幅是指電壓6的振動圍繞所述電壓的(在此未畫出的)平均值的最大偏離，該平均值通常在由機動車中的發(fā)電機或者在由汽車蓄電池產生電壓的情況下典型地約為12v。振幅閾值12能夠對稱地畫在平均值之上和之下，其中，之后在平均值之上和之下能夠對稱地出現并且識別到振幅閾值12的超出。

即使在這個示圖中電壓6的數字分辨率或者說采樣率處于所述電壓的頻率的范圍內，也可見到所導致的頻率提高。能看出，所述電壓6在時間點13之后與之前相比不僅具有更高的振蕩，而且在每個時間間隔內具有更多振蕩。

圖3示出通過控制單元7實施的頻譜分析的簡略圖形示圖。在示出的圖表中，電壓u的振幅在該電壓的頻率f上給出。在頻率閾值14之下的低頻頻譜15以虛線示出。該低頻頻譜相應于在出現線纜斷路11之前的電壓6的頻譜。在頻率閾值14之上的、具有振動分量的高頻頻譜16以點劃線示出。所述高頻頻譜16在出現線纜斷路11之后產生，因為那時蓄電池5在電壓供應系統(tǒng)1中不再起低通濾波器作用。

本發(fā)明不限于前述的優(yōu)選實施例。而是也能夠考慮由隨后的權利要求的保護范圍所一起包括的變型方案。因此，例如也能夠放棄整流器的和控制單元的電位匹配或者能夠以不同于通過由兩個電阻器實現的整流器的方式來實施所述匹配。

附圖標記列表

1電壓供應系統(tǒng)

2發(fā)電機

3整流器

4接頭

5蓄電池

6電壓

7控制單元

8a、8b電阻器

9電容器

10接地

11線纜斷路

12振幅閾值

13時間點

14頻率閾值

15低頻頻譜

16高頻頻譜

f頻率

t時間

u電壓