[发明专利]用于给车辆的耗电器供应能量的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于第一耗电器(211)的能量供应装置(200)。装置(200)包括：第一供应单元(114)，其能够经由第一开关元件(201)与第一耗电器(211)耦合；以及第二供应单元(124)，其能够经由第二开关元件(202)并且经由一个或多个电限制元件(205、206)与第一耗电器(211)耦合；以及第三开关元件(203)，其设置为，桥接所述一个或多个电限制元件(205、206)和如有可能第二开关元件(202)。此外，装置(200)包括控制单元(103、223)，其设置为，促使，在正常运行中第一开关元件(201)是闭合，并且第二和第三开关元件(202、203)是打开的。控制单元(103、223)此外设置为，探测，在第一供应单元上的第一供应电压(114)达到或低于电压阈值，并且反应于此而促使，首先闭合第二开关元件(202)，接着打开第一开关元件(201)，并且接着闭合第三开关元件(203)，从而第一耗电器(211)与第二供应单元(124)耦合。

技术领域

本发明涉及用于从两个单独的供应单元对车辆的耗电器进行供应的方法和装置。

背景技术

车辆具有多个耗电器，耗电器在车辆中提供不同的功能。耗电器可以至少部分地具有不同的安全性要求，尤其是也具有对相应的能量供应的安全性要求。例如，车辆可以具有特定(通常相对小的)数量的安全性相关的耗电器，所述耗电器大多必须具有特定的ASIL(汽车安全完整性等级)水平。此外，车辆可以具有(通常相对大的)数量的非安全性相关的耗电器，所述非安全性相关的耗电器例如仅须根据QM(质量管理)认证和/或开发。

安全性相关的耗电器例如是用于高度自动化和/或全自动化驾驶(HAF或VAF)的系统和/或线控(线控制动或线控转向)系统，它们仅经由电信号控制并且它们对要调节的参量没有机械或液压作用。这种功能如有可能必须在根据ASIL(ISO26262)的可用性的情况下提供。

对相应的功能的可用性要求通常自动地传递到相应的功能的接口上，从而尤其是对于相应的系统的能量供应要提出相同的可用性要求。由于多个单个的供应单元或能量源、如电池、发电机或DC/DC变换器(它们通常不能单个地满足可用性要求)，供应单元对于安全性相关的耗电器而言大多是冗余的，并且关于共同的错误原因彼此独立地实施。

容错系统可以通过两个并联延伸的分别由控制器、传感器和执行器构成的作用链或子系统的并联实施方案来实现。在能量供应方面，所述两个冗余的子系统中的每个子系统可以配设有独立的电流供应部。这种系统可以考虑作为总耗电器。并联子系统可以考虑作为总耗电器的耗电器或子耗电器。

两个作用链或子系统可以这样实现，使得实现对称的冗余。例如，用于高度自动化驾驶(HAF)的转向机构可以包括两个子系统，其中，每个子系统对于总体上可用的转向功率贡献一半转向功率。另一方面，两个作用链或子系统可以这样实现，使得提供非对称冗余和/或冷冗余。例如，在针对HAF的制动时在正常运行中可以使用全系统(作为第一耗电器或作为第一子耗电器)，并且在故障的情况下(在正常运行期间处于待命状态的)附加的辅助系统(作为第二耗电器或作为第二子耗电器)承担制动功能。辅助系统在此通常与全系统相比设计为功率能力更小。

容错系统的子系统的可用性尤其是也直接地与相配的供应单元的故障概率有关。这尤其是在带有非对称冗余的系统中是重要的，因为由于高性能子系统(即第一子耗电器)的故障带来系统的功率能力的显著限制。

为了减小故障概率，由此高性能子系统(即第一子耗电器)本身的能量供应可以冗余地实施。

对于在维持工作能力的情况下带有单容错的容错系统(即带有2oo3，3取2，带有三重冗余的架构)则必须使用至少三个独立的供应单元。

发明内容

本文件涉及以下技术任务，即，鉴于针对车辆中的容错的总耗电器(优选在存在非对称冗余的情况下)的可用性提供高效的能量供应。