[發明專利]具有冗余電源的機動車輛控制單元和相應的機動車輛

在審

• 申請號: 201980062611.X
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN112703650A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: I·謝爾;C·沃斯;J·施內爾
• 申請（專利權）人: 大陸泰密克微電子有限責任公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02H3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;周學斌

本發明涉及一種用于機動車輛（10）的控制單元（11），該控制單元具有用于從電源線（17）接收供電電壓（Un）的供電連接件（19），該電源線需要被保護免受來自該控制單元（11）的反應的影響，其中，為了保護免受該反應的影響，在該供電連接件（19）的電流路徑（29）中設置單向第一阻斷元件（Dx），并且診斷電路（36）被配置為通過預定的診斷例程（34）檢查該第一阻斷元件的阻斷效果，附加的第二單向阻斷元件（Dy）與該阻斷元件（Dx）串聯連接在該供電連接件（19）的電流路徑（29）中，其中，該第一阻斷元件和該第二阻斷元件（Dy）提供電流到該設備電路（20）的單向流動，并且該診斷電路被配置為使用該診斷例程（34）還檢查該第二阻斷元件（Dy）的阻斷效果。

本發明涉及一種用于機動車輛的控制單元。在這種情況下，控制單元確保來自控制單元的電干擾無法到達電源線，否則可能會導致連接到電源線的其他控制單元受到干擾。本發明還包括具有至少一個根據本發明的控制單元的機動車輛。

可以提供的是，在機動車輛中經由多條電線向控制單元供應供電電壓。在這種情況下，可以提供的是將控制單元連接到一條或多條基本電源線，控制單元的電氣設備電路（例如電源單元）在每種情況下都可以經由基本電源線接收基本供電電壓?；竟╇婋妷嚎梢岳缤ㄟ^發電機和/或通過DC-DC電壓轉換器生成。在DC-DC電壓轉換器的情況下，基本供電電壓可以例如從處于另一個（例如更高的）電壓水平的電壓生成。

為了在基本供電電壓受到干擾的情況下仍能繼續操作控制單元，例如，如果上述發電機和/或DC-DC電壓轉換器有缺陷，則在每種情況下都可以使用一條或多條應急電源線額外提供應急供電電壓。這可以通過例如相比于基本供電電壓而言的備用電池來支持或緩沖。例如，為了機動車輛中的安全相關功能，可以提供經由應急電源線實現冗余供電的控制單元。特別是在利用自主或半自主駕駛的機動車輛中，也就是說，在以自主或半自主方式駕駛的機動車輛中，可以將用于提供自動駕駛功能的一個或多個控制單元冗余地或附加地連接到應急電源線。

如果基本供電電壓失效或受到干擾，則可以向連接到應急電源線的每個控制單元供應應急供電電壓，并且因此這些控制單元能至少在有限的程度上繼續操作。然而，現在如果在這些控制單元之一中另外發生干擾，則有必要確保該控制單元中的這個干擾不會引起應急電源線的反應，因為否則連接到應急電源線的任何其他控制單元都會受到影響，也就是說這些控制單元的操作也會受到干擾。換句話說，這種控制單元需要應急供電連接件，控制單元經由該應急供電連接件連接到應急電源線，以保護免受應急電源線中的電反應的影響。在每種情況下，可以為每個需要連接的應急電源線提供需要保護免受電反應影響的應急供電連接件。

相應地，可以為控制單元提供相應的基本供電連接件，以便連接基本電源線。然后，每個基本供電連接件和每個應急供電連接件可以經由相應的專用電流路徑連接到控制單元的上述電氣設備電路的電路輸入。這樣，來自每個基本供電連接件和每個應急供電連接件的電流路徑在電路輸入處會聚，使得可以在設備電路的電路輸入處提供接收到的供電電壓（至少一個基本供電電壓和至少一個應急供電電壓）。因此，該電路輸入例如可能會引起上述反應。例如，如果基本供電電壓上升到過電壓（例如，高于額定值的150%），則該過電壓可能會經由應急供電連接件的電流路徑到達應急電源線。

為了防止這種情況，應急供電連接件的相應電流路徑中可以連接有二極管，該二極管正向方向從應急供電連接件指向電路輸入。

根據保護免受反應影響的程度或等級，還可以在控制單元中提供二極管的阻斷效果，以便進行診斷或監測。例如，這可能是對根據ASIL（汽車安全完整性等級）的等級的要求（例如ASIL-B及以上）。因此，如果控制單元中的應急供電連接件的電流路徑中連接有二極管，則可以附加地提供診斷電路，該診斷電路被配置為監測二極管的阻斷效果，即二極管的可操作性。