[发明专利]具有冗余电源的机动车辆控制单元和相应的机动车辆

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆（10）的控制单元（11），该控制单元具有用于从电源线（17）接收供电电压（Un）的供电连接件（19），该电源线需要被保护免受来自该控制单元（11）的反应的影响，其中，为了保护免受该反应的影响，在该供电连接件（19）的电流路径（29）中设置单向第一阻断元件（Dx），并且诊断电路（36）被配置为通过预定的诊断例程（34）检查该第一阻断元件的阻断效果，附加的第二单向阻断元件（Dy）与该阻断元件（Dx）串联连接在该供电连接件（19）的电流路径（29）中，其中，该第一阻断元件和该第二阻断元件（Dy）提供电流到该设备电路（20）的单向流动，并且该诊断电路被配置为使用该诊断例程（34）还检查该第二阻断元件（Dy）的阻断效果。

本发明涉及一种用于机动车辆的控制单元。在这种情况下，控制单元确保来自控制单元的电干扰无法到达电源线，否则可能会导致连接到电源线的其他控制单元受到干扰。本发明还包括具有至少一个根据本发明的控制单元的机动车辆。

可以提供的是，在机动车辆中经由多条电线向控制单元供应供电电压。在这种情况下，可以提供的是将控制单元连接到一条或多条基本电源线，控制单元的电气设备电路（例如电源单元）在每种情况下都可以经由基本电源线接收基本供电电压。基本供电电压可以例如通过发电机和/或通过DC-DC电压转换器生成。在DC-DC电压转换器的情况下，基本供电电压可以例如从处于另一个（例如更高的）电压水平的电压生成。

为了在基本供电电压受到干扰的情况下仍能继续操作控制单元，例如，如果上述发电机和/或DC-DC电压转换器有缺陷，则在每种情况下都可以使用一条或多条应急电源线额外提供应急供电电压。这可以通过例如相比于基本供电电压而言的备用电池来支持或缓冲。例如，为了机动车辆中的安全相关功能，可以提供经由应急电源线实现冗余供电的控制单元。特别是在利用自主或半自主驾驶的机动车辆中，也就是说，在以自主或半自主方式驾驶的机动车辆中，可以将用于提供自动驾驶功能的一个或多个控制单元冗余地或附加地连接到应急电源线。

如果基本供电电压失效或受到干扰，则可以向连接到应急电源线的每个控制单元供应应急供电电压，并且因此这些控制单元能至少在有限的程度上继续操作。然而，现在如果在这些控制单元之一中另外发生干扰，则有必要确保该控制单元中的这个干扰不会引起应急电源线的反应，因为否则连接到应急电源线的任何其他控制单元都会受到影响，也就是说这些控制单元的操作也会受到干扰。换句话说，这种控制单元需要应急供电连接件，控制单元经由该应急供电连接件连接到应急电源线，以保护免受应急电源线中的电反应的影响。在每种情况下，可以为每个需要连接的应急电源线提供需要保护免受电反应影响的应急供电连接件。

相应地，可以为控制单元提供相应的基本供电连接件，以便连接基本电源线。然后，每个基本供电连接件和每个应急供电连接件可以经由相应的专用电流路径连接到控制单元的上述电气设备电路的电路输入。这样，来自每个基本供电连接件和每个应急供电连接件的电流路径在电路输入处会聚，使得可以在设备电路的电路输入处提供接收到的供电电压（至少一个基本供电电压和至少一个应急供电电压）。因此，该电路输入例如可能会引起上述反应。例如，如果基本供电电压上升到过电压（例如，高于额定值的150%），则该过电压可能会经由应急供电连接件的电流路径到达应急电源线。

为了防止这种情况，应急供电连接件的相应电流路径中可以连接有二极管，该二极管正向方向从应急供电连接件指向电路输入。

根据保护免受反应影响的程度或等级，还可以在控制单元中提供二极管的阻断效果，以便进行诊断或监测。例如，这可能是对根据ASIL（汽车安全完整性等级）的等级的要求（例如ASIL-B及以上）。因此，如果控制单元中的应急供电连接件的电流路径中连接有二极管，则可以附加地提供诊断电路，该诊断电路被配置为监测二极管的阻断效果，即二极管的可操作性。