CN112672936A - 用于解耦在用于自主驾驶的冗余系统中的电气控制回路的防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于解耦和/或用于免受平衡电流的装置，其在至少一个电动气动致动器(1)被在用于自主驾驶的冗余系统中的多个独立电压馈电的控制器装置共同利用时使用。所述电动气动致动器(1)具有相应一个共同的接头(4.1)和至少一个专用的接头(4.2、4.3)，通过所述共同的接头，所述电动气动致动器(1)与其他电动气动致动器(1)的共同的接头(4.1)可耦合并且可切换，通过所述专用的接头，所述至少一个电动气动致动器(1)可个别通电。与所述共同的接头(4.1)和所有电动气动致动器(1)的专用的接头(4.2、4.3)的数量对应的数量的切换装置(4、5、6、7、8、16)设置用于切换地将电流操控到或不操控到所述至少一个电动气动致动器(1)中。本发明涉及至少一个电流阻断装置(18、19；20；26)，所述电流阻断装置配置用于阻止不希望的电流流至第一和第二控制器装置的非有源的电子控制单元(3、3.2)。

Description

用于解耦在用于自主驾驶的冗余系统中的电气控制回路的防 护装置
技术领域
本发明基于按照权利要求1的前序部分所述的装置。
背景技术
在高自动化或自主驾驶的车辆、例如商用车中，代替驾驶员，驾驶员辅助系统控制车辆并且也监控车辆的环境。尤其是在驾驶员不在每个时刻准备干预的情况下至少有时执行自主驾驶功能(从总共六个级别1至6中的等级或级别3开始辅助功能；在涉及高自动化驾驶的级别3中，底层系统接管在特别使用情况中的纵向和横向引导，识别系统界限并且要求驾驶员有足够的时间储备进行接管。驾驶员在此无须再持久监控车辆或系统，但能潜在地接管控制)的车辆中，制动系统即使在电气控制回路或操控回路中出现故障的情况中必须还能操控压力控制阀(PCV、Pressure Control Valves)，以便即使在故障情况中还可以执行电控制的功能、例如ABS、ESP、转向制动等。然而，在故障情况中、例如在构件失效时可以出现如下情况，即，驾驶员不再可以或至少不再可以足够快速地干预并且接管对车辆的控制。
因此出于安全起见冗余地设计关键的电子系统。例如，通过多个、例如两个独立的电压源(其通常共用一个共同的接地)保证电压馈电装置的冗余，和/或在车辆中设置多个、例如两个独立的、具有共同的接地(车辆接地)的、用于制动控制的电气操控回路。
在一种气压制动系统中，这尤其是涉及制动系统的电子装置(即控制器)以及电动气动致动器的操控装置、例如电磁阀或压力控制阀。在已知的系统中，电子装置通过两个单独的控制器冗余地设计，而在多个电动气动阀中将一个阀共同连接到两个冗余的制动系统控制器上并且与其中一个控制器或另一个控制器情况相关地执行对这样的阀的操控就足够了。
图1示意性且局部示出本身已知的制动系统或制动回路图的示例性的构造，其包括：第一电子控制单元或者说ECU 3，其属于所谓的“标准”EBS系统并且可以形成主制动控制器；和第二电子控制单元或者说ECU 3.2，其可以形成后备制动控制器并且例如控制iFBM(包括集成的磁体的脚制动模块)作为后备系统。这两个ECU 3、3.2在该示例中分别连接到第一和第二电压馈电装置22.1、22.2上并且可以通过数据总线23相互并且与其他的车辆系统通信。
在存在多个独立的用于制动控制的操控回路时保证在操控回路之一中的故障情况不会不利地影响另一个操控回路。尤其是个别的故障不应当导致所有的、例如两个操控回路的同时失效，即不允许两个操控回路可通过一个个别的故障完全失去功能。
图2示出压力控制阀的本身已知的布置结构，其包括共同的接头和相应专用的接头以及可操控开关以用于其操控或通电。按照图2，压力控制阀1电气地由第一和第二电磁阀、即两个电磁阀2构成，所述电磁阀具有共同的接头4.1和各一个自身的接头4.2、4.3。进行操控的电子控制单元3具有用于切换所有电磁阀的共同的接头的开关4、16和用于每个电磁阀的相应一个专用的开关5、6、7、8，以便可以对所述电磁阀个别地通电。
图3概观地示出压力控制阀的本身已知的布置结构的进一步的示图，其包括按照图2的共同的接头和相应专用的接头以及可操控开关以用于其操控或通电。按照图3，所述开关可以优选实施为电子输出级15、16，所述输出级由电子控制单元3的逻辑单元17控制。在这里通常区分开将电磁阀的输入线路与正电位(+)连接的输出级(Highside(高压侧))和将电磁阀的返回线路与负电位(-)或接地电位连接的输出级(Lowside(低压侧))。共同切换用于多个电磁阀的两个路径之一的输出级可以是Highside或Lowside输出级(CommonGround(共同接地))。为简单起见下文中假定负极接头或Lowside接头。需要两侧的切断可能性，以便也在输入线路之一中出现短路10时、在对供电线9或接地短路时或在由于击穿的、即在例如发射器和收集器之间基于温度过高而短接且借此损坏的输出级出现短路12时排除电磁阀的无意中通电。
为了及时识别其他故障、尤其是在输入线路和返回线路之间的短路11、在返回线路和供电线之间的短路13以及在返回线路和接地之间的短路14以及线缆断线，通常持久地监控电气值(在接头上的电压、过大的电流)以及不时地将测试脉冲发到磁体上并且评估对此的电气反应。
然而，如果压力控制阀由两个或更多个电子控制单元操控，则当电子控制单元之一将测试脉冲发到磁体上时会响应在另一个电子控制单元中的持久监控并且错误地识别故障。
此外当两个电气回路具有共同的接地(-)时，在两个进行控制的电子控制单元之间的接地偏移可以导致一个或两个所述电子控制单元的损坏。
此外，有故障的电子控制单元可以无意中“向后”供电，当其例如基于其供电电压的故障已断开时，或当在有故障的电子控制单元中存在其供电对接地的短路时，从完好的电子控制单元流至电磁阀的电流可以被短接，因为当该第二电子控制单元接通电磁阀时，有故障的电子控制单元的Highside输出级的寄生二极管允许完好的电子控制单元的电流流过。这可能导致无意中且充满潜在危险地激活有故障的第一电子控制单元，和/或阻止切换相关的压力控制阀的电磁阀，或也阻止基于过高的电流引起第二电子控制单元损坏并且由此需要的冗余取消。
如果在电子控制单元中用于单独线路的输出级或电磁阀的通电应该击穿，则仅该电子控制单元切断对应的对极的、共同的输出级是不足够的，因为电流在该情况中将流过另一个电子控制单元的对极的共同的输出级并且无意中激活电磁阀。
发明内容
从上面提到的问题出发，本发明的任务是，在一种包括共同利用电磁阀的冗余的控制器的气压制动系统中，在维持安全要求的同时阻止通过这些控制器在电压馈电装置之间的故障电流。此外本发明应该在一种气压制动系统中保证在一个操控回路中的故障情况不影响另一个操控回路。
该任务按照本发明通过权利要求1的特征解决。
本发明的公开内容
本发明基于的一般构思在于，在电动气动致动器被在用于自主驾驶的冗余系统中的独立电压馈电的控制器共同利用的情况下进行解耦的用于电气控制回路的防护装置。
防护装置在按照本发明的布置结构中包含预先确定的数量的电流中断装置，所述电流中断装置以二极管和/或功能上与其等效的元件或构件的形式连接在正极路径和/或接地路径中并且能够实现：也在没有电流断开且维持安全要求的情况下阻止故障电流、平衡电流以及其他不希望的通过控制器在电压馈电装置之间的电流。
按照本发明的用于在至少一个电动气动致动器被在用于自主驾驶的冗余系统中的多个独立电压馈电的控制器装置共同利用的情况下解耦电气控制回路的防护装置设置，所述至少一个电动气动致动器具有相应一个共同的接头和至少一个专用的接头，通过所述共同的接头，所述至少一个电动气动致动器与至少另一个电动气动致动器的共同的接头可耦合并且可切换，通过所述专用的接头，所述至少一个电动气动致动器可个别通电；所述多个控制器装置包括至少一个第一控制器装置和至少一个第二控制器装置，所述第一控制器装置具有第一电子控制单元和与共同的接头和所有电动气动致动器的专用的接头的数量对应的第一数量的切换装置，所述第二控制器装置具有第二电子控制单元和与共同的接头和所有电动气动致动器的专用的接头的数量对应的第二数量的切换装置；并且所述至少一个第一和第二控制器装置设置用于通过切换装置切换地将电流操控或不操控到所述至少一个电动气动致动器中。至少一个电流阻断装置配置用于，当所述第一和第二控制器装置之一切换地将电流操控到所述至少一个电动气动致动器中时，阻止由该操控引起的电流流至第一和第二控制器装置中的另一个控制器装置的电子控制单元。
通过以上按照本发明的特征尤其是有利地阻止，电压偏移或接地偏移导致在用于自主驾驶的冗余设计的系统、例如制动设备中的控制器和/或电子控制单元之间的不希望的电流，由此又有利地阻止，一个或所有电子控制单元基于无意中的电流而损坏，并且有故障的电子控制单元在其例如基于故障与其供电电压断开时又无意中“向后”供电，或在有故障的电子控制单元具有其供电对接地的短路时从完好的电子控制单元至电磁阀的电流被短接。总体上可以有利地利用按照本发明的特征也在故障情况中或在电压和/或接地特性不合适时维持对于自主系统要求的冗余。
通过在从属权利要求中列举的措施，可以有利地进一步构成和改善在独立权利要求中给出的本发明。
优选地，第一和第二控制器装置具有包括第一电子控制单元的主制动控制器和包括第二电子控制单元的后备制动控制器，并且所述至少一个电气致动器具有电磁阀或包含电磁阀的压力控制模块，第一和第二控制器装置设置用于共同地访问电磁阀和压力控制模块的线圈，所述线圈配置用于通过切换装置被操控，并且切换装置包含半导体开关，所述半导体开关配置用于通过共同的供电和接地路径供电。
也优选地，切换装置配置为电子的输出级，所述输出级设置用于由第一或第二电子控制单元的逻辑单元控制，输出级分别是将电气致动器的输入线路与正电位连接的输出级或将电气致动器的返回线路与负电位或接地电位连接的输出级。
进一步优选地，所述电流阻断装置可以构成为设置在每个所述切换装置的接头上的二极管。
在该情况中，优选所述二极管可以在第一和第二电子控制单元内或在第一和第二电子控制单元外并且在所述至少一个电动气动致动器和每个所述切换装置之间设置。
在该情况中可以备选地优选的是，多个二极管以等效于各单个二极管工作的、构成T形段的二极管线路布置结构设置。
进一步备选地可以在该情况中优选的是，在切换装置和各电子控制单元之间的各一个共同的电流路径区段中设置二极管作为电流中断装置。
进一步备选地可以在该情况中优选的是，在供电电位侧在切换装置和第一和第二电子控制单元之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级作为电流中断装置，并且在接地电位侧在切换装置和第一和第二电子控制单元之间的共同的电流路径区段中设置二极管作为电流中断装置。
进一步备选地可以在该情况中优选的是，在供电电位侧在切换装置和第一和第二电子控制单元之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级作为电流中断装置，并且在接地电位侧在切换装置和第一和第二电子控制单元之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级作为电流中断装置。
此外在所述装置中还可以优选且有利的是，第一和第二电子控制单元配置用于，当电气致动器不需通电时，阻断正极线和接地线二者的切换装置；在无故障的运行中，所述第一和第二电子控制单元中的仅一个电子控制单元与预先确定的准则一致地限定地接管所述至少一个电气致动器的操控；第一和第二电子控制单元的处于无源状态中的电子控制单元配置用于为了测试目的不执行电气致动器的有源通电；并且处于无源状态中的电子控制单元配置用于，在第一和第二电子控制单元的有源控制单元的、阻止该有源控制单元继续运行的故障情况中，更换到有源状态中并且作为新的有源电子控制单元代替有故障的电子控制单元从此以后接管电气致动器的操控；处于无源状态中的电子控制单元配置用于监控在其到所述至少一个电气致动器的线路上的电平，对该监控利用从有源电子控制单元传输给自身的信息关于所述至少一个电气致动器的瞬时操控进行可信度测试，并且监控电流中断装置的可靠阻断。
本发明不仅涉及以上所述的在至少一个电气致动器被在用于自主驾驶的冗余系统中的多个独立电压馈电的控制器装置共同利用的情况下用于电气控制回路的防护装置，而且也涉及用于控制和/或用于运行这样的装置的方法。如已经以上提到的那样，在此，可安装所述装置并且可实施所述方法的制动设备可以电动、液压、气动、电动液压或电动气动地被操纵。所述制动设备可以是载客汽车或商用车(牵引车和/或挂车)的制动设备，并且可以是任意的类型并且尤其是电动、液压、气动、电动液压或电动气动地被操纵。本发明在这里延及所有类型的车辆、尤其是也延及客车、商用车或重型商用车。
控制器装置可以通过单独的控制器亦或通过已经存在的电子控制器形成，尤其是通过车辆控制器、制动设备的制动控制器或通过电动气动的制动控制模块的控制器形成。
本发明的有利的进一步构成由权利要求、说明书和附图得出。在说明书引言中所述的特征和多个特征的合的优点仅是示例性的并且可以备选或累积地作用，这些优点无须强制地由按照本发明的实施形式实现。
其他的特征从附图——尤其是多个构件彼此的示出的几何结构和比例以及其相对的布置结构和作用连接——得出。本发明的不同实施形式的特征或不同权利要求的特征的组合也可以不同于选择的权利要求回引并且就此被建议。这也涉及在单独的附图中示出或在说明书中说明的特征。这些特征也可以与不同权利要求的特征组合。也可以省略在权利要求中列出的用于本发明的其他实施方式的特征。
相同的或相同作用的构件和结构组合件在不同的实施形式中分别以相同的附图标记表示。
附图说明
接着在附图中示出并且在后续的说明中进一步解释本发明的实施例。要提及的是，所述附图示意性并且局部地示出用于车辆的本身已知的例如在商用车中使用的气压制动系统(气压制动设备)的部分。因此适宜地只在其说明和解释有助于较好地理解本发明的范围内参考气压制动系统或气压制动设备的构件。此外出于清楚原因，相同的或至少相似的构件在附图中不重复地以相同的附图标记表示，而是可以示例性地将附图标记给出一次并且代表这样的相同的或至少一个相似的构件。
在附图中：
图1示出本身已知的制动系统或制动回路图的示意局部构造，其包括第一电子控制单元作为主控制器和第二电子控制单元作为后备控制器以及多个由这两个控制器共同利用的电磁阀；
图2示出压力控制阀的本身已知的布置结构，其包括共同的和各专用的接头以及用于接头操控或通电的可操控开关；
图3示出按照图2的压力控制阀的本身已知的布置结构的进一步的示图，其包括共同的接头和各专用的接头以及用于接头操控或通电的可操控开关；
图4示出冗余设计的气压制动系统的简化扼要图，其包括按照一种实施例的电流中断装置的布置结构；
图5示出按照图4的电流中断装置的一种备选的布置结构；
图6示出按照图4的电流中断装置的又一备选的布置结构；
图7示出按照图4的电流中断装置的又一备选的布置结构；以及
图8示出按照图4的电流中断装置的又一备选的布置结构。
具体实施方式
如以上所述，在图1中示出本身已知的制动系统或制动回路图的示意局部构造，其包括在这里的第一电子控制单元3作为第一控制器或主控制器和第二电子控制单元3.2作为第二控制器或后备控制器以及多个由这两个控制器3、3.2共同利用的压力控制阀或电磁阀1。
压力控制阀1的每个引脚不仅连接在主控制器3上而且连接在后备控制器3.2上。主控制器3由第一电压馈电装置22.1以对车辆接地的预先确定的电位供电，并且后备控制器3.2由第二电压馈电装置22.2以对车辆接地的预先确定的电位供电。主控制器3和后备控制器3.2设置并且配置用于，根据需要作为开关切换分别处于供电路径和接地路径中的切换装置4、5、6、7、8、16、例如合适的MOSFET或其他合适的功率开关或输出级。
在图1中示出的示例性的制动回路图中，第一控制器3、即主控制器可以包含第一电子控制单元或ECU(在图1中未示出)，所述第一电子控制单元或ECU可以属于“标准”EBS系统或电子制动系统，并且第二控制器3.2、即后备控制器可以包含第二电子控制单元或ECU(在图1中未示出)，所述第二电子控制单元或ECU控制iFBM(包括集成的磁体的脚制动模块)作为后备系统。在这两个控制器3、3.2中的两个电子控制单元分别连接到电压馈电装置22.1、22.2上并且可以通过数据总线23相互并且与其他的车辆系统通信。控制器3、3.2总体上分别构成控制器装置。
当然，气压制动系统的在图1中示出的部分可以是任意车辆、例如作为牵引车的商用车和/或其挂车的制动系统或制动设备的部分，并且气压制动系统可以由本身已知的方式且尤其是电动、液压、气动、电动液压或电动气动地被操纵。当然此外，控制器3、3.2、压力控制阀1和开关4、5、6、7、8、16的数量、配置和布置结构不限制于在这里示例性地使用的数量、配置和布置结构，只要在对应的数量、配置和布置结构中可以实现按照本发明的作用和优点即可。本身已知的气压制动系统的细节如果并不有助于较好或较容易地理解本发明则在后续说明中符合目的地简化省略。
在这里所基于的类型和应用的气压制动系统中必须保证，在操控回路之一中的故障尽可能不会负面影响另一个操控回路。接着的实施例如下考虑目标设定，即，尤其是不是所有(在这里例如两个)操控回路都应该由于个别的故障而可完全停止发挥功能。
按照本实施例，二极管或与其功能上等效的构件或元件设置在电子控制单元中、在线缆束中(例如在压力控制阀或电子控制单元的插头或插座中)和/或在例如特别的T形段中。在无故障运行期间，仅一个所述电子控制单元限定地接管对压力控制阀的操控。在所有电子控制单元中，只要电磁阀不需通电，正极线和接地线都被阻断。
如在图4中所示，按照第二实施例，电动气动致动器、例如压力控制阀1电气地包括两个电磁阀2，所述电磁阀分别具有共同的接头4.1和各专用的或自身的接头4.2、4.3。
进行操控的第一电子控制单元或ECU 3和进行操控的第二电子控制单元或ECU3.2分别具有用于切换所有电磁阀2的共同的接头的切换装置4、16，并且分别具有用于每个电磁阀2的切换装置5、6、7、8，以用于对其个别通电。切换装置4、5、6、7、8、16可以如以上所述例如配置为电子的输出级15、16，其由在第一电子控制单元3中的第一逻辑单元17和在第二电子控制单元3.2中的第二逻辑单元17.2控制。
在这里区分开将压力控制阀1的输入线路与正极(+)连接的输出级(Highside)和将电磁阀2的返回线路与负极(-)或接地连接的输出级(Lowside)。共同切换用于多个电磁阀2的两个路径之一的输出级可以是Highside输出级或Lowside输出级(Common Ground)。在后续的说明中适宜地假定负极接头(Lowside)。
两侧的切断可能性是需要的，以便也在输入线路10之一对供电电压9或对接地短路时或基于输出级12击穿而阻止对电磁阀2的不希望的通电。
为了此外也及时识别其他故障情况、如尤其是在输入线路和返回线路11之间的短路、在返回线路和供电13之间和在返回线路和接地14之间的短路以及可能的线缆断线，持久地监控电气值(例如在接头上的电压、过大的电流)以及不时地将测试脉冲发到磁体上并且评估对此的电气反应。
如在图4中所示，按照本实施例在切换装置或输出级15、16的相应接头上朝电磁阀2或其用于电压馈电或接地的相应接头的方向分别设置二极管18和二极管19。
在按照图4的本实施例中，二极管18、19设置在第一和第二控制器3、3.2内，如在图中通过点划线所示，并且沿阻断方向设置，使得所述二极管阻断(阻断方向)分别朝其电子控制单元3、3.2方向流入的电流、即来自外部的电流，并且允许(流通方向)从其电子控制单元3、3.2分别流出或离开的电流。
要提及的是，在本实施例的对应修改中在第一和第二控制器3、3.2外的二极管18、19(图5)可以通过等效于各个别或单独设置的二极管18、19工作的二极管线路布置结构20(图6)、通过在切换装置或输出级15、16和各所述电子控制单元3、3.2之间的各一个共同的电流路径区段中的二极管(图7)、和/或通过附加的、反转极化的且有源切换的输出级26结合二极管19(图8)代替。关于最后提到的修改此外可设想，二极管19也通过对应附加的有源切换的输出级代替，或仅二极管19通过对应的有源切换的输出级26代替并且二极管18作为二极管保留，即二极管18不被有源切换的输出级26代替。
二极管18、19、等效于单个二极管工作的线路布置结构20和/或通过附加的反转极化的且有源切换的输出级26在安装位置或极化方面设置并且配置用于，阻止在故障情况中通过连接至压力控制阀1的连接线路使电流沿不希望的或有意的、即“错误的”方向流动到电子控制单元3、3.2中并且通过连接至电子控制单元3、3.2的其他电子部件的连接24、25造成损害。
由此有利阻止，当两个电气回路具有共同的接地(-)时，在两个进行控制的电子控制单元3、3.2之间的接地偏移可以导致一个或两个所述电子控制单元3、3.2的损坏，并且有故障的电子控制单元3、3.2在其例如基于故障与其供电电压断开时又无意中“向后”供电，或当有故障的电子控制单元具有其供电对接地的短路时，从完好的电子控制单元至电磁阀2的电流被短接，因为当该完好的电子控制单元接通电磁阀2时，有故障的电子控制单元的Highside输出级的寄生二极管允许完好的ECU的电流流过。因为在这样的故障情况中，可能出现有故障的电子控制单元被无意中且可能危险地激活并且相关压力控制阀1的电磁阀2可能被妨碍切换，或完好的电子控制单元可能基于过高的电流同样被损坏。在这样的情况中，需要的冗余不再存在。
按照本实施例，在两个电子控制单元3、3.2中，正极线和接地线二者的输出级总是在电磁阀2不需通电时被阻断。在无故障的运行中，仅一个所述电子控制单元3、3.2限定地接管对压力控制阀1的操控。该任务分配可以在无故障的运行期间维持或周期地或按照其他预先确定的准则更换，例如按照配置用于协调输出级的热负载的准则更换。
此外处于无源状态中的电子控制单元只要其处于无源状态中则为了测试目的不执行对电磁阀2的有源通电。由此阻止测试脉冲输出到磁体上并且有利地阻止触发在另一个电子控制单元中的持久监控的值和由此引起的无理由的故障识别。
然而，处于无源状态中的电子控制单元可以可选地也在无源状态中监控在其至压力控制阀1的线路上的电平并且必要时以如下信息进行可信度测试，所述信息由有源电子控制单元通过数字接头、例如CAN总线关于电磁阀的瞬时操控传输给所述电子控制单元。例如当二极管18、19如在图4中所示在电子控制单元内的连接中或如在图7中所示在连接24、25之前设置时，尤其是可以以这种方式监控二极管18、19的可靠阻断。
如果当前有源的第一电子控制单元、例如第一电子控制单元3出于任何原因(例如在供电电压丢失之后、由于在电子装置内的电气故障、例如基于击穿的输出级、在至压力控制阀1的线路10中的线缆断线)不再能操控压力控制阀1，则目前无源的第二电子控制单元、例如第二电子控制单元3.2现在成为有源的电子控制单元并且从此以后只要这还可能就接管压力控制阀1的操控。
为此目的，从无源状态更换到有源状态中的该第二电子控制单元3.2可以例如通过与或至第一电子控制单元3的通信的失效本身识别：之前有源的第一电子控制单元3失效。备选地，之前有源的第一电子控制单元3或已识别之前有源的第一电子控制单元3中的故障的另一个电子控制单元可以通过识别的故障通知第二电子控制单元3.2。
现在变为有源的第二电子控制单元3.2可以基于在其线路10上的电平然后识别：是否存在短路9、13之一或在不再有源的第一电子控制单元3中的专用的(特定的)输出级之一击穿12。在这样的情况中，压力控制阀1不再可以继续运行，因为共同的切换装置16或19的接通会立即并且无意中激活电磁阀2。有源的电子控制单元因此在这些情况中结束压力控制阀1的运行。
如果没有上面提到的故障状态9、12、13、即没有短路并且没有输出级的击穿，则有源的电子控制单元可以脉冲式地接通共同的切换装置4、16和一个或多个所述专用的切换装置5、6、7、8，以便借助过高的电流识别故障11。
对接地14的短路或有故障的电子控制单元的击穿的共同的输出级16可以如下识别，即，在共同的输出级断开时在对应的特定的输出级脉冲式接通时，在共同的输出级之前的返回线路上没有电压。
如果识别到上面提到的故障9、11、12、13之一，则所述一个压力控制阀1或所述多个压力控制阀1不可以继续运行。因为在用于在电子控制单元中的电磁阀2的专用的线路的输出级击穿的情况中不适宜的是，仅该电子控制单元切断对应的对极的共同的输出级，因为所述电流这时流过另一个电子控制单元的对极的共同的输出级并且电磁阀被无意中激活。因此在上面提到的故障情况中，现在有源的电子控制单元结束所述一个压力控制阀1或所述多个压力控制阀1的运行。
在对接地的短路或有故障的电子控制单元的击穿的共同的输出级的其他故障情况14、21中，压力控制阀1的运行可以必要时由有源的电子控制单元至少在限定的时间内继续，所述有源的电子控制单元代替有故障的电子控制单元接管所述压力控制阀1的运行。
要提及的是，在每个识别的故障中，可以输出并且传输对应的故障报告，如果这尚未已经由有故障的电子控制单元方面或为此目的提供和配置的另一个监控系统引起的话。
如以上所述，本发明涉及用于解耦和/或用于免受平衡电流的装置，其在至少一个电动气动致动器1被在用于自主驾驶的冗余系统中的多个独立电压馈电的控制器装置3、3.2共同利用时使用。所述电动气动致动器1具有相应一个共同的接头4.1，通过所述共同的接头，电动气动致动器1与其他电动气动致动器1的共同的接头4.1可耦合并且可切换，并且所述电动气动致动器具有至少一个专用的接头4.2、4.3，通过所述专用的接头，所述至少一个电动气动致动器1可个别通电。与所述共同的接头4.1和所有电动气动致动器1的专用的接头4.2、4.3的数量对应的数量的切换装置4、5、6、7、8、16设置用于，切换地将电流操控或不操控到所述至少一个电动气动致动器1中。本发明设置至少一个电流阻断装置18、19、20、21，所述电流阻断装置配置用于，阻止至第一和第二电子控制单元3、3.2的非有源的电子控制单元3、3.2的不希望的电流。
附图标记列表
1 压力控制阀
2 电磁阀
3 第一ECU
3.2 第二ECU
4.1 电磁阀的共同的接头
4.2 电磁阀的自身的接头
4.3 电磁阀的自身的接头
4 用于共同的接头的开关
5 用于自身的接头的开关
6 用于自身的接头的开关
7 用于自身的接头的开关
8 用于自身的接头的开关
9 对供电或接地的短路
10 在输入线路中的短路
11 在输入线路和返回线路之间的短路
12 通过击穿的输出级的短路
13 在返回线路和供电之间的短路
14 在返回线路和接地之间的短路
15 输出级
16 用于共同的接头的开关；输出级
17 逻辑单元
22.1 第一电压馈电装置
22.2 第二电压馈电装置
23 数据总线
24 连接
25 连接

Claims (10)

1.用于在至少一个电动气动致动器(1)被在用于自主驾驶的冗余系统中的多个独立电压馈电的控制器装置共同利用的情况下解耦电气控制回路的防护装置，其中，
所述至少一个电动气动致动器(1)具有相应一个共同的接头(4.1)和至少一个专用的接头(4.2、4.3)，通过所述共同的接头，所述至少一个电动气动致动器(1)与至少另一个电动气动致动器(1)的共同的接头(4.1)可耦合并且可切换，通过所述专用的接头，所述至少一个电动气动致动器(1)可个别通电，
所述多个控制器装置包括至少一个第一控制器装置和至少一个第二控制器装置，所述第一控制器装置具有第一电子控制单元(3)和与共同的接头(4.1)和所有电动气动致动器(1)的专用的接头(4.2、4.3)的数量对应的第一数量的切换装置(4、5、6、7、8、16)，所述第二控制器装置具有第二电子控制单元(3.2)和与共同的接头(4.1)和所有电动气动致动器(1)的专用的接头(4.2、4.3)的数量对应的第二数量的切换装置(4、5、6、7、8、16)，并且
所述至少一个第一和第二控制器装置设置用于通过切换装置(4、5、6、7、8、16)切换地将电流操控或不操控到所述至少一个电动气动致动器(1)中，其特征在于，
设有至少一个电流阻断装置(18、19；20；21)，所述电流阻断装置配置用于，当所述第一和第二控制器装置之一切换地将电流操控到所述至少一个电动气动致动器(1)中时，阻止由该操控引起的电流流至第一和第二控制器装置中的另一个控制器装置的电子控制单元(3、3.2)。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二控制器装置具有包括第一电子控制单元(3)的主制动控制器和包括第二电子控制单元(3.2)的后备制动控制器，并且所述至少一个电动气动致动器(1)具有电磁阀(2)或包含电磁阀的压力控制模块(1)，所述第一和第二控制器装置设置用于共同地访问电磁阀(2)的和/或压力控制模块(1)的线圈，所述线圈配置用于通过切换装置(4、5、6、7、8、16)被操控，并且切换装置(4、5、6、7、8、16)包含半导体开关和/或输出级，所述半导体开关和/或输出级配置用于通过共同的供电和接地路径供电。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述切换装置(4、5、6、7、8、16)配置为电子的输出级(15、16)，所述输出级设置用于由第一或第二电子控制单元(3、3.2)的逻辑单元(17、17.2)控制，输出级分别是将电动气动致动器的输入线路与正电位连接的输出级或是将电动气动致动器的返回线路与负电位或接地电位连接的输出级。
4.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述电流阻断装置(18、19)构成为设置在每个所述切换装置(4、5、6、7、8、16)的接头上的二极管(18；19)。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述二极管(18、19)在第一和第二电子控制单元(3、3.2)内或在第一和第二电子控制单元(3、3.2)外设置在所述至少一个电动气动致动器(1)和每个所述切换装置(4、5、6、7、8、16)之间。
6.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，多个二极管(18、19)以等效于各单个二极管(18、19)工作的、构成T形段的二极管线路布置结构(20)设置。
7.按照权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，在供电电位侧在切换装置(4、5、6、7、8、16)和第一和第二电子控制单元(3、3.2)之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级(26)作为电流中断装置，并且在接地电位侧在切换装置(4、5、6、7、8、16)和第一和第二电子控制单元(3、3.2)之间的共同的电流路径区段中设置二极管(19)作为电流中断装置。
8.按照权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，在供电电位侧在切换装置(4、5、6、7、8、16)和第一和第二电子控制单元(3、3.2)之间的共同的电流路径区段中设置二极管(18)作为电流中断装置，并且在接地电位侧在切换装置(4、5、6、7、8、16)和第一和第二电子控制单元(3、3.2)之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级(26)作为电流中断装置。
9.按照权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，在供电电位侧在切换装置(4、5、6、7、8、16)和第一和第二电子控制单元(3、3.2)之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级(26)作为电流中断装置，并且在接地电位侧在切换装置(4、5、6、7、8、16)和第一和第二电子控制单元(3、3.2)之间的共同的电流路径区段中设置反转极化的且有源切换的输出级(26)作为电流中断装置。
10.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，
第一和第二电子控制单元(3、3.2)配置用于，当电动气动致动器(1)不需通电时，阻断正极线和接地线二者的切换装置(4、5、6、7、8、16)，
在无故障的运行中，所述第一和第二电子控制单元(3、3.2)中的仅一个电子控制单元与预先确定的准则一致地限定地接管所述至少一个电动气动致动器(1)的操控，
第一和第二电子控制单元(3、3.2)的处于无源状态中的电子控制单元配置用于为了测试目的不执行电动气动致动器(1)的有源通电；并且
处于无源状态中的电子控制单元配置用于，在第一和第二电子控制单元(3、3.2)的有源控制单元的、阻止该有源控制单元继续运行的故障情况中，更换到有源状态中并且作为新的有源电子控制单元代替有故障的电子控制单元从此以后接管电动气动致动器(1)的操控；
处于无源状态中的电子控制单元配置用于，监控在其到所述至少一个电动气动致动器(1)的线路上的电平，对该监控利用从有源电子控制单元传输给所述处于无源状态中的电子控制单元的信息关于所述至少一个电气致动器的瞬时操控进行可信度测试，并且监控电流中断装置的可靠阻断。
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