DE102019117619A1

DE102019117619A1 - Geteilte fahrzeugleistungsbusse

Info

Publication number: DE102019117619A1
Application number: DE102019117619.0A
Authority: DE
Inventors: David Celinske; Mathew Alan Boesch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2019-06-29
Publication date: 2020-01-02
Also published as: US10981526B2; US20200001806A1; CN110654329A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt geteilte Fahrzeugleistungsbusse bereit. Ein System umfasst einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie und an erste Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt. Der erste festgelegte Satz beinhaltet Lasten, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind. Das System beinhaltet ferner einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft das Gebiet von elektrischen Fahrzeugleistungssystemen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann elektrisch angetriebene Systeme zum Durchführen von Brems-, Lenk- und virtuellen Fahrvorgängen beinhalten, für die es kein mechanisches Sicherungssystem gibt. Fehlerbedingungen in elektrisch angetriebenen Unterstützungssystemen, die nicht zum Bremsen, Lenken oder virtuellen Fahren vorgesehen sind, können die verfügbare Leistung zum Ausführen der Brems-, Lenk- und virtuellen Fahrvorgänge verringern oder eliminieren. Fahrzeugunterstützungssysteme, wie etwa Klimasteuersysteme, Mediensteuersysteme, Karosseriesteuersysteme, Sitzsteuersysteme, Benutzerschnittstellensysteme usw., die keine Lenk-, Brems- oder virtuelle Fahrfunktionalität bereitstellen, können Fehlerbedingungen entwickeln, die zu übermäßigem Leistungsverbrauch führen. Dieser übermäßige Leistungsverbrauch kann dazu führen, dass die Leistungsbusse, von denen sie Leistung empfangen, überlastet werden. Wenn andere Systeme, die Lenk-, Brems- oder virtuelle Fahrfunktionen bereitstellen, über diese überlasteten Leistungsbusse mit Leistung versorgt werden, kann das Fahrzeug die Verwendung eines oder mehrerer dieser Systeme verlieren. Ohne die Verwendung dieser Systeme kann das Fahrzeug die Fähigkeit verlieren, weiterzufahren oder an einen sicheren Ort zu fahren und anzuhalten.
KURZDARSTELLUNG
Ein System umfasst einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt. Der erste spezifizierte Satz beinhaltet erste Lasten, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind. Das System umfasst einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
Das System kann einen dritten DCDC-Wandler beinhalten, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt. Der zweite festgelegte Satz kann zweite Lasten beinhalten, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind. Die Lasten, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, können ferner von den zweiten Lasten isoliert sein, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
Das System kann ferner eine Hochspannungsleistungsversorgung beinhalten, die so angeordnet ist, dass sie dem ersten, dem zweiten und dem dritten DCDC-Wandler Leistung bereitstellt.
Der erste festgelegte Satz kann einen primären virtuellen Fahrer beinhalten, der einen ersten Computer und erste Sensoren beinhaltet, die erste empfangene Sensordaten sammeln. Der erste festgelegte Satz kann ferner ein primäres Servolenkungssystem und ein primäres Servobremssystem beinhalten.
Der zweite festgelegte Satz kann einen sekundären virtuellen Fahrer beinhalten, der einen zweiten Computer und zweite Sensoren beinhaltet, die zweite empfangene Sensordaten sammeln. Der zweite festgelegte Satz kann ferner ein sekundäres Servolenkungssystem und ein sekundäres Servobremssystem beinhalten.
Der erste Computer kann das Lenken und das Bremsen basierend auf den ersten empfangenen Sensordaten steuern und der zweite Computer kann das Lenken und das Bremsen basierend auf den zweiten empfangenen Sensordaten steuern.
Der erste festgelegte Satz kann ferner erste Lasten beinhalten, die zum Steuern und Durchführen einer Sensorreinigung bereitgestellt sind.
Das System kann ferner einen dritten DCDC-Wandler beinhalten, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz zweite Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken, Bremsen und Sensorreinigung bereitgestellt sind.
Der zweite DCDC-Wandler kann ferner so angeordnet sein, dass er elektrische Leistung an ein elektronisches Batteriesteuermodul ausgibt.
Der zweite DCDC-Wandler kann ferner so angeordnet sein, dass er elektrische Leistung an mindestens eines von einem Motorsteuermodul und einem Hybridantriebsstrangsteuermodul ausgibt.
Das System kann ferner eine zweite Batterie beinhalten, wobei der zweite DCDC-Wandler die zweite Batterie mit elektrischer Leistung versorgt.
Das System kann ferner einen ersten Leistungsbus beinhalten, wobei der erste DCDC-Wandler die elektrische Leistung über den ersten Leistungsbus an die erste Batterie und an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz ausgibt. Die erste Batterie kann elektrische Leistung an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz über den ersten Leistungsbus ausgeben, wenn eine erste Menge der elektrischen Leistung, die durch den ersten DCDC-Wandler an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz ausgegeben wird, geringer als eine zweite Menge an elektrischer Leistung ist, die durch die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz verbraucht wird.
Das System kann eine zweite Batterie beinhalten; und einen zweiten Leistungsbus. Der zweite DCDC-Wandler kann die elektrische Leistung über den zweiten Leistungsbus an die zweite Batterie und die Lasten ausgeben, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind. Die zweite Batterie kann elektrische Leistung an die Lasten auf dem zweiten Leistungsbus abgeben, wenn eine erste Menge an elektrischer Leistung, die durch den zweiten DCDC-Wandler ausgegeben wird, geringer ist als eine zweite Menge an elektrischer Leistung, die durch die Lasten auf dem zweiten Leistungsbus verbraucht wird.
Ein System beinhaltet einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie, ein elektronisches Batteriesteuermodul, ein Motorsteuermodul, ein Hybridantriebsstrangsteuermodul und Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt. Der erste festgelegte Satz beinhaltet Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen Computer, der das Lenken und das Bremsen basierend auf ersten empfangenen Sensordaten steuert. Das System beinhaltet ferner einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von dem Computer, dem Lenken und dem Bremsen isoliert sind. Das System beinhaltet ferner einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen zweiten Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf zweiten empfangenen Sensordaten steuert.
Der erste festgelegte Satz kann einen primären virtuellen Fahrer, einschließlich des Computers und der Sensoren, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln, ein primäres Servolenkungssystem und ein primäres Servobremssystem beinhalten. Der zweite festgelegte Satz kann einen sekundären virtuellen Fahrer, einschließlich des zweiten Computers und der zweiten Sensoren, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln, ein sekundäres Servolenkungssystem und ein sekundäres Servobremssystem beinhalten.
Der erste festgelegte Satz kann einen primären virtuellen Fahrer beinhalten, der den Computer und die Sensoren beinhaltet, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln. Der erste festgelegte Satz kann ferner ein primäres Servolenkungssystem, ein primäres Servobremssystem und ein primäres Sensorreinigungssystem beinhalten.
Der zweite festgelegte Satz kann einen sekundären virtuellen Fahrer beinhalten, der den zweiten Computer und die zweiten Sensoren beinhaltet, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln. Der zweite festgelegte Satz kann ferner ein sekundäres Servolenkungssystem, ein sekundäres Servobremssystem und ein sekundäres Sensorreinigungssystem beinhalten.
Ein System umfasst einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt. Der erste festgelegte Satz beinhaltet Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen Computer, der das Lenken und das Bremsen basierend auf ersten empfangenen Sensordaten steuert. Das System beinhaltet ferner einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von dem Computer, dem Lenken und dem Bremsen isoliert sind. Das System beinhaltet ferner einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie, ein elektronisches Batteriesteuermodul, ein Motorsteuermodul, ein Hybridantriebsstrangsteuermodul und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen zweiten Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf den zweiten empfangenen Sensordaten steuert.
Der erste festgelegte Satz kann einen ersten virtuellen Fahrer, einschließlich des Computers und der Sensoren, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln, ein erstes Lenkungssystem und ein erstes Bremssystem beinhalten.
Der zweite festgelegte Satz kann einen zweiten virtuellen Fahrer, einschließlich des zweiten Computers und der zweiten Sensoren, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln, ein sekundäres Lenkungssystem und ein sekundäres Bremssystem beinhalten.
Der erste festgelegte Satz kann einen primären virtuellen Fahrer beinhalten, der den Computer und die Sensoren beinhaltet, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln. Der erste festgelegte Satz kann ferner ein primäres Servolenkungssystem, ein primäres Servobremssystem und ein primäres Sensorreinigungssystem beinhalten.
Der zweite festgelegte Satz kann einen sekundären virtuellen Fahrer beinhalten, der den zweiten Computer und die zweiten Sensoren beinhaltet, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln. Der zweite festgelegte Satz kann ferner ein sekundäres Servolenkungssystem, ein sekundäres Servobremssystem und ein sekundäres Sensorreinigungssystem beinhalten.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs, das ein Leistungssystem mit drei Leistungsbussen beinhaltet.
2 ist ein Blockdiagramm, das einen Satz von ersten Lasten zeigt, der an einen ersten Leistungsbus gekoppelt ist.
3 ist ein Blockdiagramm, das Unterstützungssystemlasten zeigt, die an einen zweiten Leistungsbus gekoppelt sind.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Motorsteuermodul, ein beispielhaftes Hybridantriebsstrangsteuermodul und ein beispielhaftes elektronisches Batteriesteuermodul zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das einen Satz von zweiten Lasten zeigt, der an einen dritten Leistungsbus gekoppelt ist.
6 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das ein beispielhaftes Leistungssystem beinhaltet.
7 ist ein Blockdiagramm eines primären Sensorreinigungssystems, das an einen ersten Leistungsbus gekoppelt ist.
8 ist ein Blockdiagramm eines sekundären Sensorreinigungssystems, das an einen dritten Leistungsbus gekoppelt ist.
9 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das ein zweites beispielhaftes Leistungssystem beinhaltet.
10 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das ein drittes beispielhaftes Leistungssystem beinhaltet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Dauerleistung wird für Lenk-, Brems- und virtuelle Fahrfunktionen in Fahrzeugen benötigt, die über keine mechanischen Sicherungssysteme für diese Funktionen verfügen. Virtuelles Fahren bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass ein Computer Operationen zum Navigieren oder „Fahren“ eines Fahrzeugs ausführt, z. B. Operationen wie Wegfindung, Geschwindigkeitseinstellung, Kollisionsvermeidung usw., die ausgeführt werden, um ein Fahrzeug von einem gegenwärtigen Standort zu einem Zielort zu navigieren oder um das Fahrzeug zu einem sicheren Halt zu führen. Vorteilhafterweise kann die Wahrscheinlichkeit des Verlusts virtueller Fahrerfähigkeiten reduziert werden, indem Fahrzeugunterstützungssysteme, wie etwa Klimasteuersysteme, Mediensteuersysteme, Karosseriesteuersysteme, Sitzsteuersysteme, Benutzerschnittstellensysteme usw., die keine Lenk-, Brems- oder virtuelle Fahrfunktionen auf einem separaten Leistungsbus bereitstellen, von Systemen isoliert werden, die Lenk-, Brems- oder virtuelle Fahrfunktionen bereitstellen. In diesem Fall kann ein Fehler in einem der Fahrzeugunterstützungssysteme dazu führen, dass der Leistungsbus, der das Fahrzeugunterstützungssystem mit Leistung versorgt, überlastet wird. Eine Überlastung des Leistungsbusses führt jedoch nicht zum Verlust von Systemen zum Lenken, Bremsen oder virtuellen Fahren.
1 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 10 mit einem Leistungssystem 12. Das Leistungssystem 12 umfasst eine Hochspannungsleistungsversorgung 20 und ein Hochspannungsschütz 22. Wenn sich das Hochspannungsschütz 22 in einer geschlossenen Position befindet, stellt die Hochspannungsleistungsversorgung 20 Leistung an einen ersten DCDC-Wandler 100, einen zweiten DCDC-Wandler 120 und einen dritten DCDC-Wandler 140 bereit. Das Fahrzeug 10 kann einen oder beide von einem Motor 170 oder einem Antriebsmotor 172 beinhalten, um das Fahrzeug 10 anzutreiben, und beinhaltet ferner Räder 174.
Das Fahrzeug 10 kann zu autonomen, halbautonomen oder manuellen Betriebsmodi fähig sein. Ein autonomer Modus ist definiert als ein Modus, in dem der Antrieb (typischerweise über einen Antriebsstrang, der einen oder mehrere Elektromotoren und/oder eine oder mehrere Brennkraftmaschinen beinhaltet), das Bremsen und das Lenken alle durch einen oder mehrere Computer gesteuert werden. Ein halbautonomer Modus ist ein Modus, in dem mindestens eines von Antrieb (typischerweise über einen Antriebsstrang, der einen Elektromotor und/oder eine Brennkraftmaschine beinhaltet), Bremsen und Lenken des Fahrzeugs durch einen oder mehrere Computer und nicht durch einen menschlichen Fahrzeugführer gesteuert wird. Ein manueller Modus ist definiert als ein Modus, in dem jedes von Antrieb, Bremsen und Lenken des Fahrzeugs von einem menschlichen Fahrzeugführer gesteuert wird.
Der erste DCDC-Wandler 100 kann elektrische Leistung bei einer festgelegten Hochspannung empfangen und elektrische Leistung bei einer festgelegten Niederspannung über einen ersten Leistungsbus 102 an eine erste Batterie 104 und einen ersten Satz von Lasten 105 ausgeben. Die Hochspannung kann beispielsweise so festgelegt sein, dass in einem Bereich von 16 Volt bis 600 Volt liegt. Die Niederspannung kann beispielsweise so festgelegt sein, dass sie in einem Bereich von 5 Volt bis 16 Volt liegt.
Die erste Batterie 104 kann beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine andere wiederaufladbare Batterie sein. Die erste Batterie 104 kann durch den ersten DCDC-Wandler 100 geladen werden. Die erste Batterie 104 kann elektrische Leistung an den ersten Satz von Lasten 105 ausgeben, wenn eine erste Menge an elektrischer Leistung, die durch den ersten DCDC-Wandler 100 ausgegeben wird, geringer ist als eine zweite Menge an elektrischer Leistung, die durch die Lasten in dem ersten festgelegten Satz 105 verbraucht wird.
In einem Beispiel beinhaltet der erste Satz von Lasten 105 einen primären virtuellen Fahrer 106, ein primäres Servolenkungssystem 108 und ein primäres Servobremssystem 110. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, beinhaltet der primäre virtuelle Fahrer 106 Sensoren zum Sammeln von Daten aus der Umgebung des Fahrzeugs 10 und einen Computer, der einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, wobei der Prozessor dazu programmiert ist, das Lenken und das Bremsen des Fahrzeugs 10 basierend auf Daten von den Sensoren zu steuern. Zum Beispiel kann der Computer in dem primären virtuellen Fahrer 106 Anweisungen für das primäre Servolenkungssystem 108 und das primäre Servobremssystem 110 generieren. Zusätzlich dazu kann der primäre virtuelle Fahrer 106 Anweisungen zum Steuern des Motorsteuermoduls (engine control module - ECM) 160 und/oder des Hybridantriebsstrangsteuermoduls (hybrid powertrain control module - HPCM) 162 generieren.
Der zweite DCDC-Wandler 120 kann elektrische Leistung bei der festgelegten Hochspannung empfangen und elektrische Leistung über einen zweiten Leistungsbus 122 bei der angegebenen Niederspannung an eine zweite Batterie 124, Unterstützungssystemlasten 126, das Motorsteuermodul (ECM) 160, das Hybridantriebsstrangsteuermodul (HPCM) 162 und das elektronische Batteriesteuermodul (battery electronic control module - BECM) 164 ausgeben.
Die Unterstützungssystemlasten 126 sind elektrische Lasten in dem Fahrzeug 10 für Unterstützungssysteme, d. h. Systeme, die für den Betrieb des primären virtuellen Fahrers 106 oder des sekundären virtuellen Fahrers 146 nicht erforderlich sind, wie etwa ein Klimasteuermodul, ein Sitzsteuermodul, ein Mediensteuermodul (Internet, Fernsehen, Radio usw.), ein Karosseriesteuermodul, eine Benutzerschnittstelle usw., die beispielsweise mit dem Benutzerkomfort, der Kommunikation mit dem Benutzer und der Steuerung der Innenumgebung des Fahrzeugs 10 in Zusammenhang stehen. Die Unterstützungssystemlasten 126 beinhalten nicht das ECM 160, das HPCM 162 und das BECM 164 und beinhalten ferner keine Lasten, die zum Lenken oder Bremsen oder zum Steuern des Lenkens oder des Bremsens des Fahrzeugs 10 bereitgestellt sind.
Die zweite Batterie 124 kann beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine andere wiederaufladbare Batterie sein. Die zweite Batterie 124 kann durch den zweiten DCDC-Wandler 120 geladen werden. Die zweite Batterie 124 kann ferner elektrische Leistung an die Lasten auf dem zweiten Leistungsbus 122, einschließlich des ECM 160, des HPCM 162, des BECM 164 und der Unterstützungssystemlasten 126, ausgeben, wenn eine erste Menge an elektrischer Leistung, die durch den zweiten DCDC-Wandler 120 ausgegeben wird, geringer ist als eine zweite Menge an elektrischer Leistung, die durch die Lasten auf dem zweiten Leistungsbus 122 verbraucht wird.
Der dritte DCDC-Wandler 140 kann elektrische Leistung bei der festgelegten Hochspannung empfangen und elektrische Leistung bei der festgelegten Niederspannung über einen dritten Leistungsbus 142 an eine dritte Batterie 144 und einen zweiten Satz von Lasten 145 ausgeben.
In einem Beispiel umfasst der zweite Satz von Lasten 145 einen sekundären virtuellen Fahrer 146, ein sekundäres Servolenkungssystem 148 und ein sekundäres Servobremssystem 150. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, beinhaltet der sekundäre virtuelle Fahrer 146 zweite Sensoren zum Sammeln von Daten aus der Umgebung des Fahrzeugs 10 und einen Computer, der einen Prozessor und einem Speicher beinhaltet, wobei der Prozessor dazu programmiert ist, das Lenken und das Bremsen des Fahrzeugs 10 basierend auf zweiten Daten von den zweiten Sensoren zu steuern. Beispielsweise kann der Computer in dem sekundären virtuellen Fahrer 146 Anweisungen für das sekundäre Servolenkungssystem 148 und das sekundäre Servobremssystem 150 generieren.
Die Hochspannungsleistungsversorgung 20 kann chemische oder mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln und kann eine Hochspannungsbatterie, einen Generator oder eine Lichtmaschine beinhalten, wie dies bekannt ist. Die Hochspannungsleistungsversorgung 20 ist ferner so angeordnet, dass sie Leistung an den ersten, den zweiten und den dritten DCDC-Wandler 100, 120, 140 bei der festgelegten Hochspannung ausgibt.
Ein Hochspannungsschütz 22 beinhaltet einen Schalter zwischen der Hochspannungsleistungsversorgung 20 und dem ersten, dem zweiten und dem dritten DCDC-Wandler 100, 120 und 140. Wenn sich das Hochspannungsschütz 22 in einer geschlossenen Position befindet, kann die HS-Leistungsversorgung 20 den ersten, den zweiten und den dritten DCDC-Wandler 100, 120 und 140 mit elektrischer Leistung versorgen. Wenn sich das Hochspannungsschütz 22 in einer offenen Position befindet, ist die HS-Leistungsversorgung 20 von dem ersten, dem zweiten und dem dritten DCDC-Wandler 100, 120 und 140 isoliert. In diesem Fall (d. h. das Hochspannungsschütz 22 in der offenen Position) empfangen der erste, der zweite und der dritte DCDC-Wandler 100, 120, 140 keine Leistung von der HS-Leistungsversorgung 20 und können den ersten, den zweiten und den dritten Leistungsbus 102, 122, 142 nicht mit Leistung versorgen. In diesem Fall geben die erste, die zweite und die dritte Batterie 104, 124, 144 jeweils Leistung an den ersten, den zweiten und den dritten Bus 102, 122, 142 und ihre jeweiligen Lasten ab, solange die erste, die zweite und die dritte Batterie 104, 124, 144 jeweils eine Ladung beibehalten.
Der Motor 170 ist bekanntermaßen ein Verbrennungsmotor und kann das Fahrzeug 10 antreiben. Der primäre virtuelle Fahrer 106 kann den Motor 170 über das Motorsteuermodul (ECM) 160 steuern. Wenn der primäre virtuelle Fahrer 106 außer Betrieb ist, kann der sekundäre virtuelle Fahrer 146 ebenfalls so programmiert sein, dass er den Motor 170 über das ECM 160 steuert.
Der Ausdruck „außer Betrieb“, wie er im vorliegenden Zusammenhang in Bezug auf ein System verwendet wird, bedeutet, dass ein Computer festgestellt hat, dass das System nicht den Spezifikationen entspricht. Eine solches Versagen bei der Leistung gemäß den Spezifikationen kann identifiziert werden, indem eine (z. B. über einen CAN-Bus) gemeldete Fehlerbedingung in dem System, eine festgestellte Fehlerbedingung in der Leistungsversorgung des Systems, eine festgestellte Fehlerbedingung in einem Kommunikationspfad zwischen dem System und einem anderen System, eine zeitweise festgestellte Fehlerbedingung, festgestellte Umgebungsbedingungen außerhalb der festgesetzten Betriebsbedingungen (z. B. Übertemperatur) usw. festgestellt wird.
Ein System ist möglicherweise außer Betrieb, da ein anderes System auf demselben Leistungsbus eine Fehlerbedingung aufweist, die zu viel Leistung von dem Leistungsbus bezieht. In solchen Fällen ist der Leistungsbus möglicherweise nicht in der Lage, andere Systeme auf dem Leistungsbus ausreichend mit Leistung zu versorgen oder den Leistungsbus auf einem Spannungspegel halten, der für den Betrieb der anderen durch den Bus versorgten Systeme festgelegt ist.
Das Motorsteuermodul (ECM) 160 ist dazu programmiert, Raddrehmoment- und Getriebebereichsanweisungen zu empfangen und den Motor 170 basierend auf den Anweisungen zu steuern. Bei Abwesenheit von Fehlerbedingungen kann das ECM 160 Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 160 empfangen. In dem Fall, dass der primäre virtuelle Fahrer 160 außer Betrieb ist, kann der sekundäre virtuelle Fahrer 146 so programmiert sein, dass er den Motor 170 über das ECM 160 steuert.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Motor 170 kann das Fahrzeug 10 einen Antriebsmotor 172 beinhalten. Der Antriebsmotor 172 ist ein elektrischer Hochspannungsmotor, der zum Antreiben des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Der primäre virtuelle Fahrer 106 kann den Antriebsmotor 172 über das Hybridantriebsstrangsteuermodul (HPCM) 162 steuern. Bei Abwesenheit von Fehlerbedingungen kann das HPCM 162 Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 106 empfangen und den Antriebsmotor 172 basierend auf den Anweisungen betreiben. Ferner kann im Fall einer Fehlerbedingung bei dem primären virtuellen Fahrer 106 der sekundäre virtuelle Fahrer 146 so programmiert sein, dass er Anweisungen an das HPCM 162 sendet, das den Antriebsmotor 172 steuert.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ferner ein elektronisches Batteriesteuermodul (BECM) 164. Das elektronische Batteriesteuermodul 164 ist dazu programmiert, die Hochspannungsleistungsversorgung 20 zu überwachen und zu steuern und das Fahrzeug 10 vor Gefahren aufgrund von Hochspannungssystemausfällen zu schützen.
Die Unterstützungssystemlasten 126 werden über den zweiten Leistungsbus 122 versorgt. In dem Fall, dass eine der Unterstützungssystemlasten 126 eine Fehlerbedingung aufweist, die den zweiten Leistungsbus 122 überlastet, ist der zweite DCDC-Wandler 120 möglicherweise nicht in der Lage, ausreichend Leistung an den zweiten Leistungsbus 122 auszugeben, was dazu führt, dass eines oder mehrere der Unterstützungssystemlasten 126 ausfällt/ausfallen.
Andere elektrisch angetriebene Systeme, wie etwa der erste Satz von Lasten 105 und der zweite Satz von Lasten 145, die dazu verwendet werden, das Fahrzeug 10 autonom zu steuern, das Fahrzeug 10 zu lenken und das Fahrzeug 10 zu bremsen, befinden sich auf dem ersten und dem dritten Leistungsbus 102, 142, die voneinander getrennt und isoliert sind, und können weiter betrieben werden. Gemäß dieser Organisation der Lasten des Leistungssystems 12 kann verhindert werden, dass Fehlerbedingungen in Unterstützungslasten 126 einen Verlust von Lenken, Bremsen, Wegfindung, Geschwindigkeitseinstellung, Kollisionsvermeidung usw. in Bezug auf das Fahren des Fahrzeugs 10 oder das Führen des Fahrzeugs 10 zu einem sicheren Halt verursachen.
Wie vorstehend beschrieben, kann der erste DCDC-Wandler 100 Niederspannungsleistung über den ersten Leistungsbus 102 an den ersten Satz von Lasten 105 ausgeben. Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet der erste Satz von Lasten 105 den primären virtuellen Fahrer 106, das primäre Servolenkungssystem 108 und das primäre Servobremssystem 110.
Der primäre virtuelle Fahrer 106 beinhaltet einen Computer 200 und Sensoren 202 und betreibt das Fahrzeug 10 autonom. Der Computer 200 ist dazu programmiert, Lenken und Bremsen zu steuern und durchzuführen. Das Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen beinhaltet Steuern des primären Servolenkungssystems 108, das zum Lenken des Fahrzeugs 10 bereitgestellt ist, und des primären Servobremssystems 110, das zum Bremsen des Fahrzeugs 10 bereitgestellt ist. Der Computer 200 ist ferner dazu programmiert, den Motor 170 über das Motorsteuermodul 160 und den Antriebsmotor 172 über das Hybridantriebsstrangsteuermodul 162 zu steuern. Weiterhin kann in dem Fall, dass das primäre Servolenkungssystem 108 und/oder das primäre Servobremssystem 110 außer Betrieb sind, der primäre virtuelle Fahrer 106 dazu programmiert sein, das sekundäre Servolenkungssystem 148 und/oder das sekundäre Servobremssystem 150 zu steuern.
Die Sensoren 202 stellen dem Computer 200 Informationen bezüglich der Umgebung und der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 bereit. Die Sensoren 202 können Radar, Lidar, Kameras, Ultraschallsensoren, Mikrofone, Temperatursensoren, Lichtsensoren usw. beinhalten, die Daten bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs 10 bereitstellen. Die Sensoren 202 können ferner Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Temperatursensoren, Drucksensoren usw. beinhalten, die Informationen bezüglich der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10, wie etwa Geschwindigkeit, Beschleunigung, Querbeschleunigung, Raddrehzahl, Motordrehzahl usw., bereitstellen.
Das primäre Servolenkungssystem 108 beinhaltet einen Computer 230, Aktoren 232 und Sensoren 234. Der Computer 230 ist dazu programmiert, das Lenken des Fahrzeugs 10 durchzuführen. Das heißt, der Computer 230 ist dazu programmiert, Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 106 zu empfangen und Daten an diesen bereitzustellen. Basierend auf den Anweisungen ist das primäre Servolenkungssystem dazu programmiert, die Aktoren 232 zu steuern, um das Fahrzeug 10 zu lenken. Die Aktoren 232 beinhalten Elektromotoren, die an eine Zahnstange gekoppelt sind, um die Räder des Fahrzeugs 10 von Seite zu Seite zu drehen. Das primäre Servolenkungssystem 108 beinhaltet ferner Sensoren 234. Die Sensoren 234 können Drehmomentsensoren, Positionssensoren, Stromsensoren usw. beinhalten, die Daten bezüglich des Winkels der Räder in Bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs 10 und des Drehmoments, das die Räder erfahren, an den Computer 230 bereitstellen. Der Computer 230 kann dem primären virtuellen Fahrer 106 die Sensordaten bereitstellen, die beispielsweise den Radwinkel und das von den Rädern erfahrene Drehmoment angeben.
Das primäre Servobremssystem 110 beinhaltet einen Computer 240, Aktoren 242 und Sensoren 244. Der Computer 240 ist dazu programmiert, ein Bremsen des Fahrzeugs 10 durchzuführen. Das heißt, der Computer 240 ist dazu programmiert, Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 106 zu empfangen und diesem Daten bereitzustellen, die eine Leistung des Servobremssystems 110 angeben. Basierend auf den Anweisungen steuert das primäre Servobremssystem 110 die Aktoren 242, um die Räder des Fahrzeugs 10 zu bremsen. Die Aktoren 242 können Elektromotoren, Solenoide, Pumpen usw. zum Erzeugen von Bremsdruck zum Anlegen an die Räder beinhalten. Die Sensoren 244 können Drucksensoren, Stromsensoren, Temperatursensoren usw. beinhalten. Die Sensoren 244 sammeln Daten bezüglich des Bremsens des Fahrzeugs 10 und stellen dem Computer 240 die Daten bereit. Der Computer 240 kann dem primären virtuellen Fahrer 106 die Sensordaten bereitstellen, die beispielsweise eine Menge an Bremsdruck angeben, die aktuell auf die Räder 174 ausgeübt wird.
Der zweite DCDC-Wandler 120 kann Niederspannungsleistung über den zweiten Leistungsbus 122 an die zweite Batterie 124 und die Unterstützungssystemlasten 126 ausgeben. In einem Beispiel beinhalten die Unterstützungssystemlasten 126 elektrische Lasten des Fahrzeugs 10, wie etwa ein Klimasteuermodul, ein Sitzsteuermodul, ein Mediensteuermodul (Internet, Fernsehen, Radio usw.), ein Karosseriesteuermodul, eine Benutzerschnittstelle usw., die beispielsweise mit dem Benutzerkomfort, der Kommunikation mit dem Benutzer und der Steuerung der Innenumgebung des Fahrzeugs 10 in Zusammenhang stehen. Die Unterstützungssystemlasten 126 sind von Lasten zum Lenken, Bremsen und virtuellen Fahren in Bezug auf das Fahren des Fahrzeugs 10 oder das Führen des Fahrzeugs 10 zu einem sicheren Halt isoliert. Ferner beinhalten die Unterstützungslasten nicht das ECM 160, das HPCM 162 und das BECM 164.
Wie in 3 gezeigt, kann jede der Unterstützungssystemlasten 126 einen Computer 301, Aktoren 302 und Sensoren 304 beinhalten. Der Computer 301 kann dazu programmiert sein, Daten und Anweisungen mit einem anderen Fahrzeugcomputer auszutauschen und Anweisungen über die Aktoren 302 auszuführen. Ferner kann der Computer 301 in jeder Unterstützungssystemlast 126 an die Sensoren 304 in der Unterstützungssystemlast 126 gekoppelt sein und Daten von den Sensoren 304 sammeln. Basierend auf den gesammelten Daten kann der Computer 301 Steuerungen der Aktoren 302 einstellen und/oder Daten an den anderen Fahrzeugcomputer bereitstellen.
Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet das Fahrzeug 10 ein elektronisches Batteriesteuermodul (BECM) 164 und kann ferner eines oder beide von einem Motorsteuermodul (ECM) 160 und einem Hybridantriebsstrangsteuermodul (HPCM) 162 beinhalten. In dem Fahrzeug 10 sind das ECM 160, das HPCM 162 und das BECM an den zweiten Leistungsbus 122 gekoppelt und empfangen Leistung von diesem. Wie in 4 angegeben, können das ECM 160, das HPCM 162 und das BECM 164 jedoch durch einen beliebigen des ersten Leistungsbusses 102, des zweiten Leistungsbusses 122 und des dritten Leistungsbusses 142 mit Leistung versorgt werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4 beinhaltet das Motorsteuermodul (ECM) 160 einen Computer 400 mit einem Prozessor und einem Speicher, die dazu programmiert sind, den Motor 170 in dem Fahrzeug 10 zu steuern. Das ECM 160 kann Anweisungen empfangen, beispielsweise von dem primären virtuellen Fahrer 106 oder dem sekundären virtuellen Fahrer 146, und den Motor 170 basierend auf den Anweisungen steuern.
Das Hybridantriebsstrangsteuermodul (HPCM) 162 beinhaltet einen Computer 410 mit einem Prozessor und einem Speicher, die dazu programmiert sind, einen Antriebsmotor 172 in dem Fahrzeug 10 zu steuern. Das HPCM 162 kann Anweisungen empfangen, beispielsweise von dem primären virtuellen Fahrer 106 oder dem sekundären virtuellen Fahrer 146, und den Antriebsmotor 172 basierend auf den Anweisungen steuern.
Das elektronische Batteriesteuermodul 164 beinhaltet einen Computer 402 , die dazu programmiert sind, die Hochspannungsleistungsversorgung 20 zu überwachen und zu steuern und das Fahrzeug 10 vor Gefahren aufgrund von Hochspannungssystemausfällen zu schützen.
Der dritte DCDC-Wandler 140 ist so angeordnet, dass er über den dritten Leistungsbus 142 Niederspannungsleistung an den zweiten Satz von Lasten 145 ausgibt. Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet der zweite Satz von Lasten 145 den sekundären virtuellen Fahrer 146, das sekundäre Servolenkungssystem 148 und das sekundäre Servobremssystem 150.
Der sekundäre virtuelle Fahrer 146 beinhaltet einen Computer 520 und Sensoren 522 und kann das Fahrzeug 10 autonom betreiben. Der sekundäre virtuelle Fahrer 146 steuert das Lenken und das Bremsen. Das heißt, dem sekundären virtuellen Fahrer 146 wird Zugriff gewährt und er ist dazu programmiert, die Fahrzeugsysteme zu steuern, die bereitgestellt sind, um das Fahrzeug 10 autonom zu betreiben, wenn der primäre virtuelle Fahrer 106 außer Betrieb ist. Zum Beispiel kann ein Computer, wie etwa der in dem sekundären virtuellen Fahrer 146 beinhaltete Computer 520, feststellen, dass der primäre virtuelle Fahrer 106 außer Betrieb ist. Basierend auf der Feststellung kann der Computer dem sekundären virtuellen Fahrer 146 Zugriff auf das primäre Servolenkungssystem 108 und das primäre Servobremssystem 110 zuweisen, um das Fahrzeug 10 zu betreiben.
Der sekundäre virtuelle Fahrer 146 kann dazu programmiert sein, einen begrenzten Satz von Operationen durchzuführen, die das Fahrzeug 10 in einen sicheren Zustand bringen sollen. Zum Beispiel kann der sekundäre virtuelle Fahrer 146 das Fahrzeug 10 an die Seite einer Straße fahren und das Fahrzeug 10 anhalten.
Der Computer 520 in dem sekundären virtuellen Fahrer 146 ist dazu programmiert, das primäre Servolenkungssystem 108, das zum Lenken des Fahrzeugs 10 bereitgestellt ist, und das primäre Servobremssystem 110, das zum Bremsen des Fahrzeugs 10 bereitgestellt ist, zu steuern. Wenn das primäre Servolenkungssystem 108 und/oder das primäre Servobremssystem 110 außer Betrieb sind, ist der Computer 520 ferner dazu programmiert, das jeweilige sekundäre Servolenkungssystem 148 und/oder das sekundäre Servobremssystem 150 zu steuern. Der Computer 200 kann ferner dazu programmiert sein, den Motor 170 des Fahrzeugs 10 über das Motorsteuermodul 160 und den Antriebsmotor 172 über das Hybridantriebsstrangsteuermodul 162 zu steuern.
In einigen Fahrzeugen wird der sekundäre virtuelle Fahrer 146 nur so betrieben, dass er das Fahrzeug 10 zu einem sicheren Ort ausrollen lässt. Das heißt, der sekundäre virtuelle Fahrer 146 in einigen Fahrzeugen ist nur dazu programmiert, das Lenken und Bremsen und nicht den Antrieb des Fahrzeugs 10 zu steuern.
Die Sensoren 522 stellen dem Computer 520 Informationen bezüglich der Umgebung und der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 bereit. Die Sensoren 522 können Radar, Lidar, Kameras, Ultraschallsensoren, Mikrofone, Temperatursensoren, Lichtsensoren usw. beinhalten, die Daten bezüglich der Umgebung bereitstellen. Die Sensoren 522 beinhalten ferner Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Temperatursensoren, Drucksensoren usw., die Informationen bezüglich der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 bereitstellen, wie etwa Geschwindigkeit, Beschleunigung, Querbeschleunigung, Raddrehzahl, Motordrehzahl usw. Bei den Sensoren 522 kann es sich um einen begrenzten Satz von Sensoren handeln, die zum Durchführen des begrenzten Satzes von Operationen bereitgestellt sind, welche das Fahrzeug 10 in den sicheren Zustand bringen sollen.
Das sekundäre Servolenkungssystem 148 ist zum Durchführen des Lenkens des Fahrzeugs 10 programmiert. Das heißt, das sekundäre Servolenkungssystem 148 ist dazu programmiert, Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 106 oder von dem sekundären virtuellen Fahrer 146 zu empfangen, um das Lenken des Fahrzeugs 10 zu steuern, wenn das primäre Servolenkungssystem 108 außer Betrieb ist.
Das sekundäre Servolenkungssystem 148 beinhaltet den Computer 530, die Aktoren 532 und die Sensoren 534. In dem Fall, dass das primäre Servolenkungssystem 108 außer Betrieb ist, ist der Computer 530 dazu programmiert, Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 106 oder dem sekundären virtuellen Fahrer 146 zu empfangen und Daten an diese bereitzustellen. Basierend auf den Anweisungen ist das primäre Servolenkungssystem 108 dazu programmiert, die Aktoren 532 zu steuern, um das Fahrzeug 10 zu lenken. Die Aktoren 532 beinhalten Elektromotoren, die an eine Zahnstange gekoppelt sind, um die Räder des Fahrzeugs 10 von Seite zu Seite zu drehen. Das primäre Servolenkungssystem 108 beinhaltet ferner Sensoren 534. Die Sensoren 534 können Drehmomentsensoren, Positionssensoren, Stromsensoren usw. beinhalten, die Daten bezüglich des Winkels der Räder in Bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs 10 und des Drehmoments, das die Räder erfahren, an den Computer 530 bereitstellen. Basierend auf den von den Sensoren empfangenen Daten kann der Computer 530 dem primären virtuellen Fahrer 106 oder dem sekundären virtuellen Fahrer 146 Daten bereitstellen, die beispielsweise den Radwinkel und das Drehmoment angeben, die von den Rädern 174 erfahren werden.
Das sekundäre Servobremssystem 150 ist dazu programmiert, ein Bremsen des Fahrzeugs 10 durchzuführen, falls das primäre Servobremssystem 110 außer Betrieb ist. Das sekundäre Servobremssystem 150 beinhaltet einen Computer 540, Aktoren 542 und Sensoren 544. Der Computer 540 ist dazu programmiert, Anweisungen von dem primären virtuellen Fahrer 106 oder dem sekundären virtuellen Fahrer 146 zu empfangen und Daten an diesen bereitzustellen. Basierend auf den Anweisungen ist das sekundäre Servobremssystem 150 dazu programmiert, die Aktoren 542 zu steuern, um die Räder 174 des Fahrzeugs 10 zu bremsen. Die Aktoren 542 können Elektromotoren, Solenoide, Pumpen usw. zum Erzeugen von Bremsdruck zum Anlegen an die Räder 174 beinhalten. Die Sensoren 544 können Drucksensoren, Stromsensoren, Temperatursensoren usw. beinhalten. Die Sensoren 544 sammeln Daten bezüglich des Bremsens des Fahrzeugs 10 und stellen dem Computer 540 die Daten bereit. Der Computer 540 kann dazu programmiert sein, dem primären virtuellen Fahrer 106 oder dem sekundären virtuellen Fahrer 146 Daten basierend auf den von den Sensoren 544 empfangenen Daten bereitzustellen.
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeug 610, das ein beispielhaftes Leistungssystem 612 beinhaltet. Komponenten in dem Fahrzeug 610, welche die gleichen Bezugszeichen wie in dem Fahrzeug 10 aufweisen, wie etwa der Motor 170, der Antriebsmotor 172, die Räder 174, der erste DCDC-Wandler 100 usw., sind die gleichen wie vorstehend beschrieben und werden nachstehend nicht weiter beschrieben.
In dem Leistungssystem 612 beinhaltet der erste Satz von Lasten 505, der durch den ersten Leistungsbus 102 versorgt wird, den primären virtuellen Fahrer 106, das primäre Servolenkungssystem 108 und das primäre Servobremssystem wie in dem Leistungssystem 12. Darüber hinaus beinhaltet in dem Leistungssystem 612 der erste Satz von Lasten 505 ein primäres Sensorreinigungssystem 620.
Ferner beinhaltet in dem Leistungssystem 612 der zweite Satz von Lasten 545, der durch den dritten Leistungsbus 142 versorgt wird, den sekundären virtuellen Fahrer 146, das sekundäre Servolenkungssystem 148 und das sekundäre Servobremssystem 150. Zusätzlich dazu beinhaltet der zweite Satz von Lasten 545 das sekundäre Sensorreinigungssystem 630.
Das primäre Sensorreinigungssystem 620 ist in 7 gezeigt. Das primäre Sensorreinigungssystem 620 ist dazu programmiert, Anweisungen beispielsweise von dem primären virtuellen Fahrer 106 zu empfangen, um Sensoren zu reinigen, die Daten zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs 610 bereitstellen. Zum Beispiel kann das primäre Sensorreinigungssystem 620 so angeordnet sein, dass es die Sensoren 202 in dem primären virtuellen Fahrer 106 reinigt.
Wie in 7 gezeigt, kann das primäre Sensorreinigungssystem 620 einen Computer 720 und Aktoren 722 beinhalten. Der Computer 720 ist dazu programmiert, Anweisungen beispielsweise von dem primären virtuellen Fahrer 106 zu empfangen und die Aktoren 722 zu steuern. Die Aktoren 722 können beispielsweise Pumpen sein, um Reinigungsflüssigkeit auf die Sensoren 202 zu sprühen, oder Elektromotoren zum Antreiben von Scheibenwischern, um optische Oberflächen der Sensoren 202 zu reinigen.
Das in 8 gezeigte sekundäre Sensorreinigungssystem 630 beinhaltet einen Computer 820 und Aktoren 822. Das sekundäre Sensorreinigungssystem 630 kann Sensoren reinigen, die Daten zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs 610 bereitstellen. Wenn zum Beispiel der sekundäre virtuelle Fahrer 146 aktiviert ist, kann das sekundäre Sensorreinigungssystem 630 zum Reinigen von Sensoren 402 angeordnet sein, die dem sekundären virtuellen Fahrer 146 zugeordnet sind.
9 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeug 910, das ein beispielhaftes Leistungssystem 912 beinhaltet. Komponenten in dem Fahrzeug 910, wie etwa der Motor 170, der Antriebsmotor 172, die Räder 174, der erste DCDC-Wandler 100 usw., welche die gleichen Bezugszeichen wie in dem Fahrzeug 10 aufweisen, sind die gleichen wie vorstehend beschrieben und werden nachstehend nicht weiter beschrieben.
In dem Fahrzeug 910 werden das Motorsteuermodul (ECM) 160, das Hybridantriebsstrangsteuermodul 162 und das elektronische Batteriesteuermodul 164 durch den ersten DCDC-Wandler 100 über den ersten Leistungsbus 102 mit Leistung versorgt. In diesem Fall kann der Antrieb über eines oder beides von dem ECM 160 und dem HPCM 162 fortgesetzt werden, wenn die Leistung auf dem zweiten Leistungsbus 122 verloren geht. Ferner kann das elektronische Batteriesteuermodul 164 den Kontakt 22 in einer geschlossenen Position halten, sodass der erste und der dritte DCDC-Wandler 100, 140 weiter betrieben werden können.
10 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeug 1010, das ein beispielhaftes Leistungssystem 1012 beinhaltet. Komponenten in dem Fahrzeug 1010, wie etwa der Motor 170, der Antriebsmotor 172, die Räder 174, der erste DCDC-Wandler 100 usw., welche die gleichen Bezugszeichen wie in dem Fahrzeug 10 aufweisen, sind die gleichen wie vorstehend beschrieben und werden nachstehend nicht weiter beschrieben.
In dem Fahrzeug 1010 werden das Motorsteuermodul (ECM) 160, das Hybridantriebsstrangsteuermodul 162 und das elektronische Batteriesteuermodul 164 durch den dritten DCDC-Wandler 300 über den dritten Leistungsbus 142 mit Leistung versorgt. In diesem Fall kann zudem der Antrieb über eines oder beides von dem ECM 160 und dem HPCM 162 fortgesetzt werden, wenn die Leistung auf dem zweiten Leistungsbus 122 verloren geht. Zudem kann in diesem Fall das elektronische Batteriesteuermodul 164 den Kontakt 22 in einer geschlossenen Position halten, sodass der erste und der dritte DCDC-Wandler 100, 140 weiter betrieben werden können.
Im hierin verwendeten Sinne bedeutet das ein Adjektiv modifizierende Adverb „im Wesentlichen“, dass eine Form, eine Struktur, ein Maß, ein Wert, eine Berechnung usw. von einer genau beschriebenen Geometrie, einem genau beschriebenen Abstand, einer genau beschriebenen Messung, einem genau beschriebenen Wert, einer genau beschriebenen Berechnung usw. aufgrund von Mängeln hinsichtlich der Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Datensammlermessungen, Berechnungen, Verarbeitungszeit, Kommunikationszeit usw. abweichen kann.
Computer, wie etwa die Computer 200, 230, 240, 301, 400, 410, 420, 520, 530, 540, 720, 820 und die Vielzahl von anderen Computern in den Fahrzeugen 10, 610, 910, 1010 beinhalten im Allgemeinen Anweisungen, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend identifizierten, ausführbar sind, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten von vorstehend beschriebenen Prozessen. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, darunter unter anderem, entweder allein oder in Kombination, Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, darunter einen oder mehrere der hier beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einem der Computer ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert sind.
Zu einem computerlesbaren Medium zählt jedes Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen), die durch einen Rechner gelesen werden können, beteiligt ist. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien, flüchtiger Medien usw. Nichtflüchtige Medien beinhalten beispielsweise optische oder magnetische Platten und sonstige Dauerspeicher. Flüchtige Medien schließen einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory - DRAM) ein, der üblicherweise einen Hauptspeicher darstellt. Zu häufigen Formen computerlesbarer Medien gehören beispielsweise eine Diskette, eine flexible Disk, eine Festplatte, Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine Endlosbandkassette, oder ein beliebiges anderes Medium, das ein Computer auslesen kann.
Hinsichtlich der hierin beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Abfolge erfolgend beschrieben worden sind, solche Prozesse jedoch derart durchgeführt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden als in der hierin beschriebenen Reihenfolge. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig ausgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hier beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten sind die Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen in der vorliegenden Schrift zum Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie den offenbarten Gegenstand einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung, einschließlich der vorangehenden Beschreibung und der beigefügten Figuren und nachfolgenden Ansprüche, als veranschaulichend und nicht als einschränkend gedacht ist. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die bereitgestellten Beispiele handelt, werden dem Fachmann bei der Lektüre der vorangehenden Beschreibung ersichtlich. Der Umfang der Erfindung sollte nicht in Bezugnahme auf die vorangehende Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen in Bezugnahme auf Ansprüche, die hier beigefügt sind und/oder in einer hierauf basierenden, nicht vorläufigen Patentanmeldung enthalten sind, gemeinsam mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu welchen derartige Ansprüche berechtigen. Es wird erwartet und ist beabsichtigt, dass es hinsichtlich der in der vorliegenden Schrift erörterten Techniken künftige Entwicklungen geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche künftigen Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass der offenbarte Gegenstand modifiziert und variiert werden kann.
Der ein Nomen modifizierende Artikel „ein/e“ sollte dahingehend verstanden werden, dass er einen oder mehrere bezeichnet, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben oder der Kontext erfordert etwas anderes. Der Ausdruck „basierend auf“ schließt teilweise oder vollständig basierend auf ein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt, wobei der erste festgelegte Satz erste Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind; und einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz zweite Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und wobei die Lasten, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, ferner von den zweiten Lasten isoliert sind, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Hochspannungsleistungsversorgung, die so angeordnet ist, dass sie dem ersten, dem zweiten und dem dritten DCDC-Wandler Leistung bereitstellt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste festgelegte Satz einen primären virtuellen Fahrer, einschließlich eines ersten Computers und erster Sensoren, die erste empfangene Sensordaten sammeln, ein primäres Servolenkungssystem und ein primäres Servobremssystem, und beinhaltet der zweite festgelegte Satz einen sekundären virtuellen Fahrer, einschließlich eines zweiten Computers und zweiter Sensoren, die zweite empfangene Sensordaten sammeln, ein sekundäres Servolenkungssystem und ein sekundäres Servobremssystem.
Gemäß einer Ausführungsform steuert der erste Computer das Lenken und Bremsen basierend auf den ersten empfangenen Sensordaten und steuert der zweite Computer das Lenken und Bremsen basierend auf den zweiten empfangenen Sensordaten.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste festgelegte Satz ferner erste Lasten, die zum Steuern und Durchführen einer Sensorreinigung bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz zweite Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken, Bremsen und Sensorreinigung bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite DCDC-Wandler ferner so angeordnet, dass er elektrische Leistung an ein elektronisches Batteriesteuermodul ausgibt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite DCDC-Wandler ferner so angeordnet, dass er elektrische Leistung an mindestens eines von einem Motorsteuermodul und einem Hybridantriebsstrangsteuermodul ausgibt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine zweite Batterie, wobei der zweite DCDC-Wandler die zweite Batterie mit elektrischer Leistung versorgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen ersten Leistungsbus, wobei der erste DCDC-Wandler die elektrische Leistung über den ersten Leistungsbus an die erste Batterie und an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz ausgibt.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die erste Batterie elektrische Leistung an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz über den ersten Leistungsbus aus, wenn eine erste Menge der elektrischen Leistung, die durch den ersten DCDC-Wandler an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz ausgegeben wird, geringer als eine zweite Menge an elektrischer Leistung ist, die durch die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz verbraucht wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine zweite Batterie; und einen zweiten Leistungsbus, wobei der zweite DCDC-Wandler die elektrische Leistung über den zweiten Leistungsbus an die zweite Batterie und die Lasten ausgibt, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die zweite Batterie elektrische Leistung an die Lasten auf dem zweiten Leistungsbus aus, wenn eine erste Menge an elektrischer Leistung, die durch den zweiten DCDC-Wandler ausgegeben wird, geringer ist als eine zweite Menge an elektrischer Leistung, die durch die Lasten auf dem zweiten Leistungsbus verbraucht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie, ein elektronisches Batteriesteuermodul, ein Motorsteuermodul, ein Hybridantriebsstrangsteuermodul und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt, wobei der erste festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf ersten empfangenen Sensordaten steuert; einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von dem Computer, dem Lenken und dem Bremsen isoliert sind; und einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen zweiten Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf zweiten empfangenen Sensordaten steuert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste festgelegte Satz einen primären virtuellen Fahrer, einschließlich des Computers und der Sensoren, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln, ein primäres Servolenkungssystem und ein primäres Servobremssystem, und beinhaltet der zweite festgelegte Satz einen sekundären virtuellen Fahrer, einschließlich des zweiten Computers und der zweiten Sensoren, die zweite empfangene Sensordaten sammeln, ein sekundäres Servolenkungssystem und ein sekundäres Servobremssystem.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste festgelegte Satz einen primären virtuellen Fahrer, einschließlich des Computers und der Sensoren, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln, ein primäres Servolenkungssystem, ein primäres Servobremssystem und ein primäres Sensorreinigungssystem, und beinhaltet der zweite festgelegte Satz einen sekundären virtuellen Fahrer, einschließlich des zweiten Computers und der zweiten Sensoren, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln, ein sekundäres Servolenkungssystem, ein sekundäres Servobremssystem und ein sekundäres Sensorreinigungssystem.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt, wobei der erste festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf ersten empfangenen Sensordaten steuert; einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von dem Computer, dem Lenken und dem Bremsen isoliert sind; und einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie, ein elektronisches Batteriesteuermodul, ein Motorsteuermodul, ein Hybridantriebsstrangsteuermodul und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen zweiten Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf zweiten empfangenen Sensordaten steuert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste festgelegte Satz einen ersten virtuellen Fahrer, einschließlich des Computers und der Sensoren, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln, ein erstes Servolenkungssystem und ein erstes Servobremssystem, und beinhaltet der zweite festgelegte Satz einen zweiten virtuellen Fahrer, einschließlich des zweiten Computers und der zweiten Sensoren, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln, ein zweites Servolenkungssystem und ein zweites Servobremssystem.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste festgelegte Satz einen primären virtuellen Fahrer, einschließlich des Computers und der Sensoren, welche die ersten empfangenen Sensordaten sammeln, ein primäres Servolenkungssystem, ein primäres Servobremssystem und ein primäres Sensorreinigungssystem, und beinhaltet der zweite festgelegte Satz einen sekundären virtuellen Fahrer, einschließlich des zweiten Computers und der zweiten Sensoren, welche die zweiten empfangenen Sensordaten sammeln, ein sekundäres Servolenkungssystem, ein sekundäres Servobremssystem und ein sekundäres Sensorreinigungssystem.

Claims

System, umfassend: einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt, wobei der erste festgelegte Satz erste Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind; und einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und wobei Lasten, die von den ersten Lasten isoliert sind, welche zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, ferner von den zweiten Lasten isoliert, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind.
System nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Hochspannungsleistungsversorgung, die so angeordnet ist, dass sie dem ersten, dem zweiten und dem dritten DCDC-Wandler Leistung bereitstellt.
System nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste festgelegte Satz einen primären virtuellen Fahrer, einschließlich eines ersten Computers und erster Sensoren, die erste empfangene Sensordaten sammeln, ein primäres Servolenkungssystem und ein primäres Servobremssystem beinhaltet und der zweite festgelegte Satz einen sekundären virtuellen Fahrer, einschließlich eines zweiten Computers und zweiter Sensoren, die zweite empfangene Sensordaten sammeln, ein sekundäres Servolenkungssystem und ein sekundäres Servobremssystem beinhaltet.
System nach Anspruch 4, wobei der erste Computer das Lenken und Bremsen basierend auf den ersten empfangenen Sensordaten steuert und der zweite Computer das Lenken und Bremsen basierend auf den zweiten empfangenen Sensordaten steuert.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der erste festgelegte Satz ferner erste Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen einer Sensorreinigung bereitgestellt sind.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz zweite Lasten beinhaltet, die zum Steuern und Durchführen von Lenken, Bremsen und Sensorreinigung bereitgestellt sind.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der zweite DCDC-Wandler ferner so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an ein elektronisches Batteriesteuermodul ausgibt.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der zweite DCDC-Wandler ferner so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an mindestens eines von einem Motorsteuermodul und einem Hybridantriebsstrangsteuermodul ausgibt.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner umfassend: eine zweite Batterie, wobei der zweite DCDC-Wandler die zweite Batterie mit elektrischer Leistung versorgt.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner umfassend einen ersten Leistungsbus, wobei der erste DCDC-Wandler die elektrische Leistung über den ersten Leistungsbus an die erste Batterie und an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz ausgibt.
System nach Anspruch 11, wobei die erste Batterie elektrische Leistung an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz über den ersten Leistungsbus ausgibt, wenn eine erste Menge der elektrischen Leistung, die durch den ersten DCDC-Wandler an die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz ausgegeben wird, geringer ist als eine zweite Menge an elektrischer Leistung, die durch die ersten Lasten in dem ersten festgelegten Satz verbraucht wird.
System nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine zweite Batterie, und einen zweiten Leistungsbus, wobei der zweite DCDC-Wandler die elektrische Leistung an die zweite Batterie und die ersten Lasten, die zum Steuern und Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, über den zweiten Leistungsbus ausgibt.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie, ein elektronisches Batteriesteuermodul, ein Motorsteuermodul, ein Hybridantriebsstrangsteuermodul und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen zweiten Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf den zweiten empfangenen Sensordaten steuert.
System, umfassend: einen ersten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine erste Batterie, ein elektronisches Batteriesteuermodul, ein Motorsteuermodul, ein Hybridantriebsstrangsteuermodul und an Lasten in einem ersten festgelegten Satz ausgibt, wobei der erste festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf den ersten empfangenen Sensordaten steuert. einen zweiten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung an Lasten ausgibt, die von dem Computer, dem Lenken und dem Bremsen isoliert sind; und einen dritten DCDC-Wandler, der so angeordnet ist, dass er elektrische Leistung nur an eine dritte Batterie und an Lasten in einem zweiten festgelegten Satz ausgibt, wobei der zweite festgelegte Satz Lasten, die zum Durchführen von Lenken und Bremsen bereitgestellt sind, und einen zweiten Computer beinhaltet, der das Lenken und das Bremsen basierend auf den zweiten empfangenen Sensordaten steuert.