用于运行机动车的方法以及相应的机动车与流程

1.本发明涉及一种用于运行机动车的方法，其中，至少暂时/短时地对机动车的机动车构件实施构件诊断。本发明还涉及一种相应的机动车。


背景技术：

2.现有技术例如公开了文献de 10 2018 200 910 a1。其描述了一种检测设备，用于检测机动车的高压蓄能器的机械变形，该检测设备具有：传感器元件，其检测电测量参量，其中该传感器元件被构造为基本上扁平的且至少局部地施加在高压蓄能器的第一构件中；评估设备，用于分析在传感器元件与高压蓄能器的第二构件之间的电测量参量以及用于输出相应的、基于电测量参量的警报，其中，第二构件表面的至少一个区域是能导电的。
3.此外，文献de 10 2012 207 999 a1公开了一种用于电元件的包覆膜。该包覆膜具有至少一个力传感器，用于检测包覆膜的拉伸状态。


技术实现要素：

4.本发明的目的是，提供一种用于运行机动车的方法，该方法相比于已知方法具有优点，尤其是能够实现简单的、成本有利的且可靠的操作方式来实施对机动车构件的构件诊断。
5.根据本发明，这通过具有权利要求1特征的用于运行机动车的方法实现。在此提出，为实现构件诊断，评估装置通过感应耦合激励振荡电路产生振荡，并且从振荡电路的响应中得出机动车构件的状态，所述振荡电路在机动车构件上借助于电导体形成并具有线圈和电容器。
6.该方法用于运行机动车。机动车具有至少一个机动车构件，例如车身构件，对该至少一个机动车构件要至少暂时地进行构件诊断。机动车加装构件可以例如是机动车的外后视镜、底极板或车底防护装置。构件诊断应理解为确定机动车构件的状态。例如借助于构件诊断确定，机动车构件是否受损和/或变形，和/或其具有何种湿度，即例如在机动车构件处和/或上是否存在液体。
7.为了执行构件诊断，原本可以使用传感器，例如应变片(messstreifen)和/或湿度传感器，传感器电连接至评估装置。但一方面在机动车构件处或上使用应变片或湿度传感器是非常复杂且耗成本的。另一方面，在机动车运行中可能出现传感器损坏，尤其是由于外部机械影响、例如振动、啮齿动物等造成的损坏。
8.此外，传感器通常与评估装置导电连接，即通过电线连接。尤其如果机动车构件是在机动车上布置在外侧的机动车加装构件，那么必须向机动车内部空间中将电线引导至位于该处的评估装置处。
9.因此提出，通过无导线的连接来进行构件诊断。传感器为此由电振荡电路构成，该振荡电路至少具有线圈和电容器。振荡电路利用电导体设计在机动车构件处，例如在机动车构件上。这应理解为，整个振荡电路、即也包括线圈和电容器在内，都由电导体构成。电容
器尤其是板式电容器的形式，因而具有两个彼此间隔开布置的电极或极板。电极优选彼此平行地布置。
10.最后，线圈和电容器也仅由电导体构成，该电导体例如是导体轨的形式。这种以振荡电路形式提供的传感器能够简单且低成本地在机动车构件上实现。例如，导体可以以能导电的颜料、尤其是能导电的漆的形式被施加到机动车构件上。但当然也可以使导体具有导线或以导线的形式存在，该导线被紧固在机动车构件上和/或被装入机动车构件中。
11.为了执行构件诊断，振荡电路被激励而产生振荡，即通过感应耦合而产生振荡。也就是说，评估装置具有另外的线圈或至少电连接至另外的线圈。评估装置对该另外的线圈加载具有特定频率的交流电流，该频率可以被称为激励频率。交流电流由另外的线圈感应地传递至所述线圈且进而传递至振荡电路，该振荡电路因而被激励而产生振荡。在振荡电路中由此在线圈的磁场与电容器的电场之间周期性地交换电能。振荡电路可以被称为谐振电路或共振电路。
12.在以交流电流加载另外的线圈之时或之后，分析振荡电路的响应，该响应由线圈感应地传递至另外的线圈，因此能够被评估装置分析。从振荡电路的响应中得出机动车构件的状态。之所以能够这样，是因为该响应与机动车构件状态大大相关。为此，电容器被设计为状态敏感的。也就是说，电容器被这样设计在机动车构件上，使的电容器的电容在很大程度上取决于机动车构件的状态。例如，电容器的电容在机动车构件变形时变化和/或随机动车构件的湿度而变化。
13.优选这样布置和设计电容器，使得在机动车构件变形时在电容器的由电导体构成的两个电极或极板之间的距离变化。由于电极的距离改变，电容器的电容也改变，从而由电容能够得出变形或变形程度。附加或替代于此，电容器可以被布置和/或设计成，使机动车构件的湿度影响电容器的位于电极或极板之间的电介体的介电常数。相应地，电容器的电容也随机动车构件的湿度而改变，从而根据电容能够确定湿度。
14.所述操作方式使得能够简单且无接触地确定机动车构件的状态。此外，能够低成本地制造振荡电路形式的传感器，这是因为传感器例如仅由能导电的颜料或能导电的漆制成，该颜料或漆被施加到机动车构件上。
15.本发明的改进方案提出，由振荡电路的响应确定电容器的电容，由电容得出机动车构件的状态。对此已经在上面做了说明。电容器的电容在很大程度上取决于机动车构件的状态。为此，电容器可以被相应地布置和/或设计。换言之，电容器可以被布置和/或设计成，使其电容在机动车构件状态变化时变化，从而电容是状态的函数。由此能够准确地确定状态或至少识别出状态变化。
16.本发明的改进方案提出，作为线圈使用由电导体的线匝在机动车构件处形成的空心线圈，和/或电容器由两个彼此间隔开地布置的电导体电极构成。线圈因此具有线匝，该线匝具有至少一匝。线匝由电导体构成或构成电导体的一部分。线圈是空心线圈，其由线匝形成。空心线圈被理解为不具有线圈芯的线圈、尤其是不具有金属的、例如软磁的线圈芯的线圈。而是线圈仅由布置在机动车构件处的电导体构成。
17.附加或另选地，电容器具有彼此间隔开地布置的两个电极。电极完全由电导体构成。这两个电极尤其优选地仅通过线圈彼此电连接，即不是直接地、而是间接地通过线圈彼此导电连接。特别优选地，电极彼此平行地间隔布置。电导体因此构成两个电极，该电极分
别笔直地延伸，尤其是连续笔直地延伸，且彼此平行且间隔开地延伸。电容器也仅由布置在机动车构件上的电导体构成。因此存在传感器或振荡电路的非常简单的设计。其可以成本有利地被构造在机动车构件上。
18.本发明的改进方案提出，以激励频率激励振荡电路而产生振荡，该激励频率被设定成，使振荡电路中出现谐振，其中，由与谐振频率相对应的激励频率和线圈的电感计算出电容器的电容。为此，优选对另外的线圈施加具有激励频率的交流电流，从而在振荡电路中产生相应的振荡。
19.由评估装置调整激励频率，直至存在谐振。例如，在此这样调整激励频率，使得在另外的线圈中流过的电流具有极小的电流强度。激励频率优选被改变，直至在另外的线圈中确定了极小的电流强度。
20.如果在振荡电路中出现了谐振，则该激励频率就相当于振荡电路的谐振频率。由该谐振频率结合线圈的电感可以计算出电容器的电容，即根据关系式f0＝1/(2π(lc)
1/2
)，其中f0表示谐振频率、l表示电感、c表示电容。通过转换该关系式，获得关系式c＝1/((2π
·
f0)2·
l)。
21.相应地，在振荡电路中存在谐振时直接已知电容器的电容，由此能够最终得出机动车构件的状态。所述操作方式能够在线路技术方面简单实现且能够以高精度确定电容器的电容。
22.本发明的改进方案提出，作为机动车构件的状态使用湿度和/或形变/应变/伸长/膨胀。借助于所述方法能够以简单方式确定是否进水和/或是否排出水以及附加地或另选地确定机动车构件的变形。如果使用湿度作为机动车构件状态，则应由电容器的电容确定湿度，因此将电容器布置在要检查是否存在湿度的位置就够了。
23.相反如果要确定形变，则有利的是，振荡电路具有多个电容器，或者电容器具有多个布置在振荡电路中的子电容器。所述多个电容器或子电容器被不同地取向，例如电容器的电极彼此围成大于0
°
且小于180
°
的角。
24.优选提供至少两个子电容器，这些子电容器的电极彼此垂直，即彼此形成交叉或格子图案。也可以规定，三个子电容器是电容器的组成部分，因而是振荡电路的组成部分，这些子电容器彼此成60
°
角。由此可以非常可靠地确定机动车构件的变形，特别是可以根据其方向分析出变形或伸长。
25.本发明还涉及一种机动车，特别是用于执行在本说明中根据实施方式所述的方法的机动车，其中该机动车被规定和设计用于，至少暂时地对机动车构件执行构件诊断。在此提出，机动车具有评估装置，该评估装置被规定和设计用于，为进行构件诊断，通过感应耦合激励振荡电路产生振荡，并且由振荡电路的响应得出机动车构件的状态，所述振荡电路在机动车构件上利用电导体形成并具有线圈和电容器。
26.对机动车上述实施方案的优点或上述操作方式的优点已经作了说明。无论是机动车还是用于运行机动车的方法都可以根据在本说明书中的实施方式被改进，就此参考这些实施方式。
27.本发明的一种改进方案规定，电导体由施加在机动车构件上的能导电的漆或装入机动车构件中的导线构成。能导电的漆包含例如金属颗粒和/或碳颗粒等以产生导电性。漆被施加到机动车构件上以产生电导体。漆可以构成机动车构件的外层，也就是说，对外封闭
机动车构件。但是也可以规定，漆存在于覆盖层下方，该覆盖层在漆之后被施加到机动车构件上。在这种情况下，覆盖层是外层。
28.替代地，电导体为导线的形式。导线原则上也可以施加在机动车构件上，也就是说，导线可以存在于机动车构件的表面上。但是，特别优选将导线引入机动车构件中，也就是说存在于机动车构件中。如果机动车构件由纤维复合材料构成，则导线可以作为纤维的组成部分而提供，纤维可以被嵌入到纤维复合材料的基质中。例如，将导线编织到纤维复合材料的纤维中。这使得传感器可以特别快速和容易地制造。
29.本发明的改进方案提出，电导体被施加到载体上并且与载体一起层压到机动车构件中。例如将薄膜、薄板或板材用作载体。薄膜或薄板例如由纸、塑料等构成。板材尤其是金属板，例如铝板。于是首先在载体上形成电导体。然后将载体层压到机动车构件中，使得随后将电导体也容纳在机动车构件中。由此实现了传感器抵抗外部影响的特别高的鲁棒性。
30.本发明的改进方案提出，电容器由电导体的两个彼此间隔开布置的电极构成。上面已经对此加以了说明。电极是两个电导体部段，这两个电导体部段分别笔直地、特别是连续笔直地延伸。电极优选彼此平行地延伸，也就是说，电极彼此之间一直具有相同的间距。由此实现了电容器的特别简单的制造和高的测量精度。
31.例如可以规定，电容器具有并联或串联电连接的多个子电容器。这些电容器分别由电导体构成，并且分别具有两个彼此间隔开布置的电极。子电容器例如彼此相邻地、即彼此间隔开地布置。附加地或替代地，这些子电容器可以相叠地被布置在不同层中。在后一种情况下，子电容器还优选地被不同地取向，以便与方向相关地确定机动车构件的形变。
32.本发明的改进方案提出，机动车构件是机动车的底板或车底防护装置。通常只能通过目视检查来检查机动车的这些元件是否损坏。通常不可能在机动车运行期间对底板或车底防护装置进行构件诊断。而是必须抬高机动车，特别是借助于升降台抬高机动车以进行这种诊断。
33.比较而言，所描述的机动车的实施例或所描述的方法则使得能够在机动车的运行期间、特别是在驾驶期间、即当机动车以不为零的速度行驶时，诊断底极板或车底防护装置。由此可以特别早地识别出机动车构件的损坏，从而可以去往修车厂。
34.底板例如向下、即朝向机动车所在地面方向封闭机动车。车底防护装置可以是机动车的电池、尤其是动力电池的一部分。车底防护装置被设计成，使其防止或至少减少外部影响对电池的损坏。总体上，通过所描述的机动车的实施方案在确定机动车的状态时实现了高的准确性。
附图说明
35.下面根据附图中所示实施例详述本发明，而不限制本发明。在此示出：
36.图1示出机动车的一个区域、即机动车的动力电池的车底防护装置的示意图，其具有评估装置和振荡电路，以及
37.图2示出评估装置和振荡电路的示意图。
具体实施方式
38.图1示出了机动车1的一个区域、即机动车1的动力电池2的区域的示意图。尤其示
出了动力电池2的电池壳体3的一部分。该电池壳体3具有一个或多个用于动力电池2的单体模块的接纳格4。每个单体模块都具有一个或多个电池单体，其被规定和设计用于暂时存储电能。每个接纳格4都向下被电池壳体3的底部5限界。
39.在底部5中设计有冷却剂通道6，其在此是仅示意性标示的。冷却剂通道6在机动车1运行期间至少暂时被冷却剂流过，以便冷却布置在电池壳体3中的单体模块或电池单体。此外，电池壳体3还具有车底防护装置7，其保护底部5且尤其冷却剂通道6免受外部影响。车底防护装置7防止或至少减少可能由外部影响造成的损坏。
40.动力电池2构成了机动车1的机动车构件。为了能够进行对动力电池2的构件诊断，提供评估装置8以及振荡电路9。该振荡电路9具有由电导体12形成的线圈10以及电容器11。导体12例如是由能导电的漆构成的漆轨的形式等。评估装置8被电连接至另外的线圈13。线圈10和另外的线圈13彼此感应耦合。
41.在此提出，振荡电路9借助于评估装置8被激励而产生振荡。为此，评估装置8对另外的线圈13施加具有特定激励频率的交流电流。基于线圈10与13的感应耦合，振荡电路9发生振荡。然后，从振荡电路9的响应中得出动力电池2的状态。
42.图2示出评估装置8以及振荡电路9的示意图。可以看出，电容器11具有两个电极14，这两个电极被设计成彼此平行地间隔开，即由导体12构成。线圈10也由导体12构成。电容器11由此被这样布置和/或设计，使其电容给出关于机动车构件或动力电池2的状态的指示。
43.在此处所示视图中，电容器11被这样设计，使其电容被动力电池2的湿度所影响，该湿度由水滴15表示。根据处于振荡中的振荡电路9的响应，评估装置8由激励频率以及所获知的线圈13电感计算出电容器9的电容。然后由电容能够得出动力电池2的状态。
44.例如提出，在动力电池2的状态指示有损坏和/或湿度过大的情况下，向机动车1的用户发出警告提示，这优选通过机动车1的屏幕进行。该提示被设计成：该提示要求机动车1的用户前往维修厂。
45.例如，如果电容器的电容位于规定范围以外，则识别出机动车构件或动力电池2的故障和/或不许可的湿度。机动车1的所述实施方案或所述操作方式使得能够特别简单可靠地确定机动车构件的状态。
46.附图标记列表
47.1 机动车
48.2 动力电池
49.3 电池壳体
50.4 接纳格
51.5 底部
52.6 冷却剂通道
53.7 车底防护装置
54.8 评估装置
55.9 振荡电路
56.10 线圈
57.11 电容器
58.12 导体
59.13 线圈
60.14 电极
61.15 水滴