用于执行热管理系统的测试的方法与流程

1.本发明涉及一种用于执行热管理系统的测试的方法和一种热管理系统。


背景技术：

2.热管理系统的越来越高的功能复杂性要求这种热管理系统的相对复杂的构造(结构及安装布置)，所述热管理系统必须承担各种功能、例如电池的加热和冷却以及热泵功能。
3.由于大量的软管、阀和耦合部位，在装配热管理系统时尽管存在防错技术和质量保证，但也一再出现错误装配。其中包括特别是软管和传感器在热管理系统的部件上的错误的布置或者说错误连接。由于这些错误构造而可能导致热管理系统的至少一些功能不可用，因此热管理系统在这种状态下不能被交付给客户。附加地，由于不能保证冷却而会导致构件损坏。热管理系统的加热功率或效率在某些情况下也是不正常的，这可能导致舒适性或续驶里程的降低。附加地，具有故障查找功能的合作伙伴车间经常是不堪重负的或者需要非常长的时间才能找到相应的故障。在此，在某些情况下也可能发生无用的构件更换。这导致制造商的高保修成本。质量形象也遭受到相应的问题。此外，由于复杂性，在相应的质量保证或研发部门中也需要用于故障原因的内部设施。
4.由文献de 10 2015 208 862a1已知了一种用于电气化车辆的热管理系统。
5.文献wo 2013/071143 a1描述了一种用于电驱动的车辆的热管理系统的简化的结构。
6.文献wo 2013/174271 a1描述了一种用于电动车辆的功率系统。


技术实现要素：

7.在这种背景下，一个目的是，确保热管理系统的质量安全性。
8.该目的通过具有独立权利要求的特征的方法和热管理系统来实现。该方法和热管理系统的实施方式由从属权利要求和说明书中得出。
9.根据本发明的方法被设置为用于基本自动地执行车辆的热管理系统的测试，其中，热管理系统具有多个热部件和至少一个传感器作为构件。在该方法中，当或一旦整个或完全组装的热管理系统被安装到车辆中时，或者说当或一旦整个或完全组装的热管理系统处于被安装到车辆中的状态下时，就由监控设备测试热管理系统的构造。这在热部件已经与至少一个传感器和监控设备连接的情况下是可能的，这例如在车辆交付之前、还在车辆离开生产设施、例如工厂之前是可能的。
10.用于执行测试的监控设备被和/或已经被分配给热管理系统。在此，监控设备可以被设计为热管理系统的部件并且集成到该热管理系统中，其中，这种监控设备也可以监控已经交付的车辆的持续运行。也可能的是，监控设备被设计为车辆的部件、然而在车辆中布置在热管理系统之外。
11.当这种监控设备被设计为热管理系统的部件时，则这种监控设备可以对于热管理
系统或与热管理系统一起根据作为可能的测试的规定来执行热管理系统的自测试/自检，此外也监控热管理系统在已经交付的车辆中的持续运行。此外，车辆的这种监控设备除了热管理系统的功能之外也可以监控与热管理系统无关的其它车辆系统的其它功能以及与热管理系统的功能组合的其它车辆系统的功能。也可能的是，监控设备被设计为热管理系统以及车辆的外部部件并且仅为了执行热管理系统的测试、特别是自测试而被分配给所述热管理系统并且与所述热管理系统连接，其中，这种监控设备在最后检验时用作工具，但是在最终检验时也可以测试其它车辆系统。与在所述方法中使用的监控设备布置在何处无关地，所述监控设备具有计算单元并且可以被设计为或称为计算机。
12.在设计方案中，在所述方法中一旦整个热管理系统与车辆的其它部件连接并且因此集成到该车辆中，就可以——例如在最终装配热管理系统和/或车辆、通常是机动车时的最后检验的范围内——利用热管理系统的监控设备执行用于热管理系统的自测试，其中，热管理系统和监控设备在测试、特别是自测试时相互作用。
13.在所述方法中，当热管理系统的热部件在装配中——例如在最终装配中或在车间停留中——与车辆的车辆部件处于连接时，由监控设备测试并且因此由热管理系统本身测试热管理系统的构造或结构，其中，根据热部件与至少一个传感器的组装得到该构造。
14.通常由监控设备利用至少一个控制参数的至少一个规定的控制值来控制至少一个热部件，其中，由至少一个传感器检测、例如测量至少一个运行参数的至少一个实际值，至少一个运行参数的至少一个实际值是基于至少一个控制参数的至少一个规定的控制值实际得出的。由监控设备将至少一个运行参数的至少一个实际值与至少一个运行参数的为此设置的至少一个理论值/目标值进行比较，至少一个运行参数的至少一个理论值是基于针对至少一个热部件规定的至少一个控制参数的至少一个控制值理论上所应当得出的。如果至少一个运行参数的至少一个实际值与为此设置的理论值的差不大于为此设置的限值或阈值或公差值，则由监控设备、例如由该热管理系统的监控设备将热管理系统的构造归类为正常的。另选地，如果至少一个运行参数的至少一个实际值与为此设置的理论值的差大于为此设置的限值或阈值或公差值，则由监控设备、例如由该热管理系统的监控设备将热管理系统的构造归类为有故障或不正常的，其中，在这种情况下，由监控设备针对至少一个热部件识别出至少一个故障。
15.至少一个控制参数是电学变量、例如由监控设备经过至少一个热部件和/或车辆部件传导的电流、和/或由监控设备施加在至少一个热部件和/或车辆部件上的电压，其中，提供并且因此为此设置至少一个热部件和/或车辆部件的至少一个控制参数。
16.作为至少一个运行参数，可以由传感器和/或监控设备检测、例如测量并且因此设置或考虑：热变量、例如至少一个热部件和/或车辆部件的温度、例如在至少一个热部件和/或车辆部件中的介质的温度；在两个热部件和/或车辆部件之间的温度差；在至少一个热部件和/或车辆部件中的介质的压力；在至少一个热部件和/或车辆部件之间的压力差；在两个热部件和/或车辆部件之间的压力差；在至少一个热部件和/或车辆部件中的介质的体积流量；和/或在至少一个热部件和/或车辆部件中的介质的流动速度。另选地或补充地，至少一个运行参数可以是电变量、例如流过至少一个热部件的电流、或者施加在至少一个热部件上的电压，其中，这种电变量可以由传感器和/或监控设备检测。至少一个运行参数例如也可以是作为热部件的泵或压缩机的电流。
17.如果热管理系统被监控设备归类为有故障的，则由监控设备产生故障信号。另选地，如果热管理系统的构造被监控设备归类为正常的，则由监控设备产生允许信号/释放信号。
18.在设计方案中，必要时可以考虑与至少一个另外的热部件和/或车辆部件连接的热部件的运行参数，或者对于至少一个热部件和/或车辆部件、对于多个彼此连接的热部件和/或车辆部件，可以考虑公共运行参数。
19.根据本发明的热管理系统被设置为用于车辆并且具有多个热部件和至少一个传感器，其中，为热管理系统分配、可分配和/或已分配监控设备，其中，热管理系统和监控设备在彼此之间的相互作用下被设计为用于，当热管理系统在最终装配中被安装到车辆中时，或者说当热管理系统在最终装配中处于被安装到车辆中的状态下时，在交付车辆之前测试热管理系统的构造。
20.在设计方案中，热管理系统具有监控设备并且在与监控设备的相互作用下被设计为用于，执行自测试作为测试。监控设备在设计方案中可以被设计为热管理系统的部件。在此，监控设备可以测试热管理系统的构造，监控设备位于该热管理系统中。
21.在设计方案中，热管理系统被设计为用于执行可以被称为自测试的测试，其中，在热管理系统的构造方面对热管理系统进行测试或可进行测试。监控设备被设计为用于测试热管理系统的构造。这例如在热管理系统的最后检验时实现：当热部件已经与至少一个传感器和监控设备处于连接中时、当或一旦整个热管理系统通常在最终装配中和/或在最终装配之后处于被安装到车辆中的状态下时、通常在车辆交付之前、在车辆离开工厂之前。
22.在热管理系统中，至少一个热部件被设计为用于热管理系统的至少一种介质的泵、用于热管理系统的至少一种介质的阀、用于热管理系统的至少一种介质的压缩机、加热器或加热模块、用于热管理系统的至少一种介质的冷却器或冷却模块或冷冻机、用于热管理系统的至少一种介质的管路、例如软管或硬管道，和/或被设计为在至少两个热部件之间的、通常在两个不同的热部件之间的耦合部位或连接元件、例如螺纹、法兰和/或密封装置。此外，至少一个热部件可以被设计为冷凝器、加热调节器或膨胀阀。至少一个热部件被安装在热管理系统中。
23.在设计方案中，热管理系统可以被设计为制冷回路系统、被称为制冷回路系统或者具有制冷回路系统。这种热管理系统可以具有电压缩机。
24.至少一个传感器被设计为用于热管理系统的至少一个热部件和/或至少一种介质的温度传感器、压力传感器、体积流量传感器和/或流动传感器。至少一个传感器也可以被设计为组合式传感器，其可以同时测量压力和温度。
25.利用该方法，在热管理系统被安装到车辆中且其热部件与车辆的车辆部件连接时，该热管理系统可以在执行自测试的情况下执行对其构造或其结构的检查。
26.除了已经考虑到的在结构和制造中的质量措施之外，热管理系统还在交付之前或装配中、例如在工厂或车间中对热管理系统的构造执行自测试。在此，利用已经位于热管理系统中的传感器来检查热管理系统，其中，通过在限定范围内控制作为热部件的泵、阀、加热器，可以确认热管理系统的构造和/或状态是正常的。同时，当猜测在热管理系统中存在故障时，车间可以相应地通过热管理系统执行自测试。
27.热管理系统基于在车载诊断(on
‑
bord
‑
diagnose、obd)以及必要的调节方面的要
求原则上已经配备有大量的温度传感器和压力传感器。此外，也可以通过电流传感器来监控在热管理系统本身方面消耗的电流。
28.当热管理系统被安装到车辆中时，热管理系统、特别是其监控设备借助于已学习/熟练的软件随后承担对测量到的值或实际值的可靠性检验。热管理系统可以在执行该方法时在短时间内被置于规定的运行状态中。然后利用传感器检查，作为运行参数的温度和压力的表现是否与在热管理系统的构造方面被归类为正常的热管理系统中的情况一样。当由监控设备确定，利用传感器检测到的某些实际值表现为不正常，则监控设备发出有关热管理系统构造的故障通知。在设计方案中，当监控设备被设计为热管理系统的部件，则根据规定可能的是，热管理系统可以发出关于其构造的故障通知。
29.在另一个扩展状态中更准确地限定所发现的故障。如果自测试或者自诊断例如期望t1
‑
t2＝5℃的温度差作为正确的理论值，其中，然而测量到的实际值为
‑
5℃，其中，实际值相当于负的理论值，则可能的故障原因可以是传感器连接的互换或者互换的管道布置。借助于对故障的自诊断，监控设备和/或热管理系统、例如其监控设备可以向车间或生产人员发出关于故障可能位于何处的提示。
30.在另一个设计方案中，在自测试的范围内可以执行对热管理系统的至少一个泵的电流消耗的调整。在这种情况下，热管理系统通过阀的特定位置被整体上置于规定的位置中，并且至少一个泵通过监控设备来控制。为此，可以在监控设备的软件和/或存储器中存储不同的运行参数理论值。在此，如果热管理系统的构造是正常的，那么例如电流的理论值可以为5安培。然而，如果热管理系统错误地构建或者介质的体积流量被有故障的热部件或构件阻塞，则所消耗的电流的实际值与所设置的理论值有偏差，其中，由热管理系统在该情况下发出故障通知。
31.为了更准确地探测可能的故障源，所有作为构件被安装在热管理系统中的热部件可以被相应地控制并且针对实际值产生的传感器信号被相应地评估。
32.可以被设计为热管理系统的部件的监控设备也可以被设计为和/或称为控制器，其中，监控设备可以监控并且因此控制或者利用控制值来控制热管理系统的热部件、例如泵和阀。此外，监控设备将运行参数的测定的实际值与为此设置的理论值进行比较。此外，监控设备可以指示或显示故障并且输出不可靠实际值的可能原因。
33.热管理系统可以在特定的限制范围内自身监控自己的构造或构造状态。明显减小了有故障的热管理系统到达用户手中的可能性。制造商的保修成本可以由于损坏构件的减少而降低。同样，由于在代理商处更少发生和更少花费的故障查找，保修成本也可以降低。由于在质量保证和研发部门方面的辅助花费较少同样可以降低成本。热管理系统的构造的可能的缺陷可以在限定范围内更快地被热管理系统识别出，并且在交付车辆之前被排除。通过提前识别出有故障的构造而实现了质量改善。通过执行自诊断，在结构方面、在不可互换性方面或相应的反极性保护方面存在较少的约束，使得构件可以变得更有利。
34.当热管理系统已经被完全装配到车辆中并且处于可以正常工作地安装到车辆中的状态下，并且当车辆还没有离开其生产设施或装配地点，则可以在装配整个车辆的过程中已经利用所提供的热管理系统实施了所提出的方法。因此，例如当通过已经被安装到车辆中的热管理系统还在车辆的生产设施中执行自测试或自诊断时，可以预防由于作为热部件的插头和/或软管互换而引起的质量问题，以便在作为生产设施的工厂中就探测到可能
有故障的构造。如果在自测试时由可以监控该方法的监控设备发现故障，则该监控设备自主地发出相应的故障报告。因此要指出，应该在热管理系统上执行后处理。
35.不言而喻的是，前面所述的和后面还要阐述的特征不仅可以以分别说明的组合、而且也可以以其它组合或者单独地使用，而不离开本发明的范围。
附图说明
36.根据实施方式在附图中示意性地示出并且参考附图示意性且详细地描述本发明。
37.图1以示意图示出用于执行根据本发明的方法的实施方式的根据本发明的热管理系统的一种实施方式。
具体实施方式
38.图1以示意图示出车辆2、在此为机动车或汽车，在其中布置、也就是说安装和/或构造根据本发明的热管理系统4的实施方式。
39.该热管理系统4包括多个热部件6a、6b，所述多个热部件例如被设计为泵、阀、加热器或管路。此外，热管理系统4包括多个传感器8a、8b，所述多个传感器例如被设计为温度传感器或温度计、压力传感器和电传感器8a、8b、例如电流测量仪和电压测量仪。此外，热管理系统4在这里所介绍的实施方式中包括监控设备10，该监控设备被设计为用于，监控并且因此控制和/或调节热管理系统4在车辆2中的运行。
40.此外，热管理系统4的监控设备10被设计为用于，在根据本发明的方法的实施方式中对热管理系统4在其构造和/或其结构方面执行自测试并且在此监控、即控制和/或调节该方法。
41.在此规定，将热管理系统4的各个构件，即，热部件6a、6b、传感器8a、8b和监控设备10——在它们被分别单独制造之后——组装成热管理系统4，其中，热管理系统4由其构件制成。为此，热管理系统4的构件、即热部件6a、6b、传感器8a、8b和监控设备10彼此或相互连接。一旦热管理系统4自身被组装为单独的单元，当车辆2在其装配期间仍处于生产设施中、例如处于工厂中时，则该热管理系统就在车辆2的生产设施中被安装到车辆2中，其中，热部件6a、6b与车辆2的车辆部件连接。
42.一旦热管理系统4被安装到车辆2中，但是整个车辆2可能还未完整地构建或组装，则在所述方法的实施方式的范围内就利用热管理系统4的监控设备10执行自测试或自诊断，其中，热管理系统4利用其监控设备10在其构造或其结构方面自我进行测试。
43.为此规定，在监控设备10的存储器中存储用于热部件6a、6b的控制参数的控制值和运行参数的理论值。从监控设备10的计算单元出发，利用控制参数的控制值来控制热部件6a、6b。在此，对于热部件6a、6b得出运行参数的实际值，由传感器8a、8b检测并因此测量到所述运行参数，其中，将这些实际值传输给监控设备10，所述监控设备将实际值与设置的理论值进行比较。在此可以考虑，使运行参数的确定的理论值与控制参数的确定的控制值相关联，其中，如果利用分别确定的相关联的控制值来控制热部件6a、6b，则应当得出相应的确定的理论值。
44.如果由监控设备10确定，热部件6a、6b的运行参数的至少一个实际值与为此设置的理论值存在差，该差大于为此设置的阈值或公差值，则对于热管理系统4的构造识别出故
障并且将热管理系统4的构造归类为不正常的。在此，监控设备10可以通过显示设备在声学和/或光学上通知该故障。
45.如果相对于此另选地在自测试期间确定，所检测到的运行参数实际值最高相差分别设置的阈值或公差值，则由监控设备10将热管理系统4在其结构方面归类为正常的。
46.附图标记列表：
[0047]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆
[0048]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
热管理系统
[0049]
6a、6b 热部件
[0050]
8a、8b 传感器
[0051]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀ
监控设备