DE102021114689A1 - Stromsteuervorrichtung und stromsteuerverfahren für autonome fahrzeuge - Google Patents

Stromsteuervorrichtung und stromsteuerverfahren für autonome fahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
DE102021114689A1
DE102021114689A1 DE102021114689.5A DE102021114689A DE102021114689A1 DE 102021114689 A1 DE102021114689 A1 DE 102021114689A1 DE 102021114689 A DE102021114689 A DE 102021114689A DE 102021114689 A1 DE102021114689 A1 DE 102021114689A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power
controller
failure
main
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021114689.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Sae Rom Kim
Soon Myung Kwon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of DE102021114689A1 publication Critical patent/DE102021114689A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0232—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for measuring vehicle parameters and indicating critical, abnormal or dangerous conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0023—Planning or execution of driving tasks in response to energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0084—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/005—Electro-mechanical devices, e.g. switched
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205—Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/084—Three-wire systems; Systems having more than three wires for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H02J1/086—Three-wire systems; Systems having more than three wires for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load or loads and source or sources when the main path fails
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068—Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0004—In digital systems, e.g. discrete-time systems involving sampling
    • B60W2050/0005—Processor details or data handling, e.g. memory registers or chip architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205—Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • B60W2050/021—Means for detecting failure or malfunction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/15—Failure diagnostics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Stromsteuervorrichtung und Stromsteuerverfahren für autonome Fahrzeuge, wobei die Stromsteuervorrichtung aufweist: eine erste Stromversorgungsvorrichtung (110), die Hauptstrom liefert, eine zweite Stromversorgungsvorrichtung (120), die Hilfsstrom liefert, einen Stromteiler (130), der den Hauptstromeingang von der ersten Stromversorgungsvorrichtung (120) teilt, eine erste Steuerung (140), die mit einem ersten Ausgangsanschluss des Stromteilers (130) verbunden ist, um die Stromversorgung eines ersten in-Fahrzeug-Verbrauchers (160) durch Verbinden oder Trennen des Hauptstroms und des Hilfsstroms zu steuern, und eine zweite Steuerung (150), die mit einem zweiten Ausgangsanschluss des Stromteilers (130) verbunden ist, um die Stromversorgung eines zweiten in-Fahrzeug-Verbrauchers (160) unter Verwendung des Hauptstroms zu steuern. Die erste Steuerung (140) und die zweite Steuerung (150) diagnostizieren in Zusammenarbeit miteinander einen Stromausfall und liefern Redundanzstrom unter Verwendung des Hauptstroms oder des Hilfsstroms auf Grundlage eines Stromausfalldiagnoseergebnisses.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft eine Stromsteuervorrichtung und ein Stromsteuerverfahren bzw. eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Stromsteuerung (z.B. zur Leistungssteuerung oder zur Energiesteuerung) für ein autonomes Fahrzeug.
  • HINTERGRUND
  • Im Allgemeinen, wenn eine unerwartete Situation während des Fahrens auftritt, ermittelt ein Fahrer eines Fahrzeugs die Situation und steuert mindestens eines von einer Lenkfunktion oder einer Bremsfunktion, um das Fahrzeug in einem Fahrzeugsystem (z.B. in einer Umgebung des Fahrzeugs) anzuhalten. In einem autonomen Fahrzeugsystem ist ein elektronisches Steuergerät (ECU) eine Einheit, die das Fahren (Verhalten) eines Fahrzeugs steuert. Wenn während des autonomen Fahrens ein Stromausfall (z.B. ein Leistungsausfall oder ein Energieausfall) wie z. B. ein Kurzschluss oder eine offene Leitung auftritt, besteht die Möglichkeit, dass das Fahrzeug nicht funktionsfähig ist, da das autonome Fahrzeugsystem aufgrund der niedrigen Spannung des gesamten Fahrzeugs zurückgesetzt wird. Um dieses Problem zu lösen, wird im autonomen Fahrzeugsystem eine Redundanztechnologie so implementiert, dass die ECU und eine Stromversorgungsvorrichtung, die eine Unfallvermeidung und/oder einen Nothalt durchführen, dupliziert werden, um die Sicherheit der Insassen im Notfall zu gewährleisten.
  • Darüber hinaus wurden Informations- und Kommunikationstechnologien für autonome Fahrzeuge weiterentwickelt, beispielsweise durch die Bereitstellung einer 12-Volt-Stromquelle (z.B. einer 12-Volt-Leistungsquelle oder einer 12-Volt-Energiequelle) einer Batterie (z.B. eines Akkumulators) oder eines Niederspannungs-Gleichstrom-Wandlers (LDC), um wichtige Systeme (z.B. Hauptsysteme), die mit dem autonomen Fahren zusammenhängen, wie Lenkung und Bremsen, separat mit Redundanzstrom (z.B. Redundanzleistung oder Redundanzenergie) zu versorgen, um so die Stromversorgung im Falle eines Ausfalls während der Fahrt zu implementieren. Bei der Implementierung von Redundanz auf diese Weise besteht jedoch ein Problem, dass die Verkabelung in einem Fahrzeug, das in Serie produziert wird, weitgehend geändert wird und die Kosten erheblich steigen, wenn das Fahrzeug neuerdings mit zwei Stromquellen bereitgestellt wird.
  • Die in diesem Abschnitt „Hintergrund“ enthaltenen Informationen dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und dürfen nicht als Anerkennung oder irgendeine Form der Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik bilden.
  • ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, während die Vorteile, die durch den Stand der Technik erreicht wurden, erhalten bleiben.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Stromsteuerung (z.B. zur Leistungssteuerung bzw. zur Energiesteuerung) für ein autonomes Fahrzeug bereit, bei dem zwei Stromquellen (z.B. Leistungsquellen bzw. Energiequellen), die Hauptverbraucher für das autonome Fahren mit Strom (z.B. Leistung bzw. Energie) versorgen, bereitgestellt werden, um im Falle eines Stromausfalls (z.B. eines Leistungsausfalls) während des autonomen Fahrens eines Fahrzeugs stabilen (z.B. gleichmäßigen oder gleichbleibenden) Strom (z.B. stabile Leistung) für die Hauptverbraucher für das autonome Fahren bereitzustellen.
  • Die technischen Probleme, die durch das vorliegende erfinderische Konzept zu lösen sind, sind nicht auf die oben genannten Probleme beschränkt, und jegliche weiteren (z.B. durch das vorliegende erfinderische Konzept gelösten weiteren) technischen Probleme, die hier nicht erwähnt sind, werden von Fachleuten, auf deren Fachgebiet sich die vorliegende Offenbarung/Erfindung bezieht, aus der folgenden Beschreibung klar verstanden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist eine Stromsteuervorrichtung (z.B. Vorrichtung zur Leistungssteuerung oder Vorrichtung zur Stromsteuerung oder Leistungssteuervorrichtung) auf: eine erste Stromversorgungsvorrichtung (z.B. Leistungsversorgungsvorrichtung), die Hauptstrom (z.B. Hauptleistung oder Hauptenergie) liefert, eine zweite Stromversorgungsvorrichtung, die Hilfsstrom (z.B. Hilfsleistung oder Hilfsenergie) liefert, einen Stromteiler (z.B. Leistungsteiler), der mit der ersten Stromversorgungsvorrichtung verbunden ist und die Hauptstromversorgung von der ersten Stromversorgungsvorrichtung trennt (z.B. abschaltet), eine erste Steuerung (z.B. eine erste Steuervorrichtung), die mit einem ersten Ausgangsanschluss des Stromteilers verbunden ist, um die Stromversorgung (z.B. Leistungsversorgung oder Energieversorgung) von Lasten (z.B. Verbrauchern) im Fahrzeug (z.B. in-Fahrzeug-Verbrauchern oder fahrzeuginternen Verbrauchern) durch Verbinden oder Trennen des Hauptstroms und des Hilfsstroms zu steuern, und eine zweite Steuerung (z.B. eine zweite Steuervorrichtung), die mit einem zweiten Ausgangsanschluss des Stromteilers verbunden ist, um die Stromversorgung zu den in-Fahrzeug-Verbrauchern unter Verwendung des Hauptstroms zu steuern, wobei die erste Steuerung und die zweite Steuerung zusammen (z.B. in Zusammenarbeit miteinander bzw. kooperativ) einen Stromausfall diagnostizieren (z.B. ermitteln, bestimmen bzw. feststellen) und Redundanzstrom (z.B. Redundanzleistung bzw. Redundanzenergie) selektiv unter Verwendung des Hauptstroms und des Hilfsstroms auf der Grundlage eines Stromausfall-Diagnoseergebnisses liefern.
  • Die erste Stromversorgungsvorrichtung kann einen Niederspannungs-Gleichspannungswandler aufweisen, der von einer Hochspannungsbatterie (z.B. einem Hochspannungsakkumulator) gelieferte Hochspannungsstrom/-leistung/-energie in Niederspannungsstrom/-leistung/-energie umwandelt (z.B. transformiert bzw. wandelt), und die zweite Stromversorgungsvorrichtung kann eine Hilfsbatterie (z.B. einen Hilfsakkumulator) aufweisen, die den Niederspannungsstrom (z.B. einen weiteren Niederspannungsstrom, insbesondere mit der gleichen Spannung) liefert.
  • Die erste Steuerung kann aufweisen eine Kommunikationsschaltung (z.B. einen Kommunikationsschaltkreis), die eine Kommunikation mit der zweiten Steuerung durchführt, einen ersten Schalter, der den Hauptstrom und den Hilfsstrom zwischen der ersten Stromversorgungsvorrichtung und der zweiten Stromversorgungsvorrichtung überwacht und entsprechend einem Überwachungsergebnis den Hauptstrom und/oder den Hilfsstrom zuführt (z.B. bereitstellt) oder unterbricht (z.B. abtrennt oder abschaltet), einen zweiten Schalter, der für die in-Fahrzeug-Verbraucher Strom bereitstellt oder unterbricht, und einen Prozessor (z.B. eine Recheneinheit oder eine Verarbeitungseinheit oder ein Rechenwerk oder eine CPU oder ein Operationswerk), der kooperativ mit der ersten Steuerung einen Stromausfall diagnostiziert und auf der Grundlage eines Diagnoseergebnisses den ersten Schalter und/oder den zweiten Schalter steuert.
  • Die erste Steuerung kann ferner aufweisen eine Stromermittlungsschaltung (z.B. einen Strombestimmungsschaltkreis), die mindestens einen Überstrom in mindestens einem von einem Hauptstromeingangsanschluss, einem Hilfsstromeingangsanschluss oder einem Verbraucher-/Laststromausgangsanschluss erfasst, und eine Stromabtrennschaltung (z.B. einem Stromabtrennschaltkreis), die einen erfassten Überstromanteil abschneidet/abtrennt, wenn der Überstrom erfasst wird.
  • Die erste Steuerung kann den Hauptstrom von der ersten Steuerung trennen und abschalten, wenn ein Ausfall des Hauptstroms erfasst wird, und kann die in-Fahrzeug-Verbraucher unter Verwendung des Hilfsstroms mit Strom versorgen, wenn ein Hauptstromausgangsausfall der ersten Stromversorgungsvorrichtung kooperativ mit der zweiten Steuerung erfasst wird.
  • Die erste Steuerung kann eine Nachricht, die einen Stromausfall meldet, an die zweite Steuerung senden, wenn ein Hauptstromausgangsausfall des Stromteilers erfasst wird, und die zweite Steuerung kann die in-Fahrzeug-Verbraucher unter Verwendung des Hauptstroms unabhängig von der ersten Steuerung mit Strom versorgen.
  • Die erste Steuerung kann einen Zustand eines Stromeingangs von der zweiten Stromversorgungsvorrichtung überwachen, und wenn der Hilfsstromausfall erfasst wird, trennt die erste Steuerung den Hilfsstrom ab, um die Hauptstromversorgung aufrechtzuerhalten.
  • Die zweite Steuerung kann mindestens einen von den in-Fahrzeug-Verbrauchern, bei dem ein Stromausgangsausfall der ersten Steuerung erfasst wird, unter Verwendung des Hauptstroms mit Strom versorgen, wenn ein Stromausgangsausfall der ersten Steuerung an mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher erfasst wird.
  • Die erste Steuerung kann mindestens einen von den in-Fahrzeug-Verbrauchern, bei dem ein Stromausgangsausfall der zweiten Steuerung erfasst wird, unter Verwendung des Hilfsstroms mit Strom versorgen, wenn der Stromausgangsausfall der zweiten Steuerung an den mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher erfasst wird.
  • Jeder der in-Fahrzeug-Verbraucher kann mindestens eines aufweisen aus einer Lenkvorrichtung, einer Bremsvorrichtung, einer autonomen Fahrvorrichtung, einer Airbagvorrichtung, einer Cluster-Vorrichtung (z.B. einer Gruppe von Vorrichtungen; z.B. Anzeigen im Armaturenbrett), einer Beleuchtungsvorrichtung, einer Türvorrichtung oder einer Kommunikationsvorrichtung.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann ein Stromsteuerverfahren aufweisen eine Diagnose eines Stromausfalls durch eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung, die miteinander kooperieren, und ein Bereitstellen von einem Redundanzstrom durch die erste Steuerung und die zweite Steuerung an jeweilige in-Fahrzeug-Verbraucher, wobei selektiv Hauptstrom von einer ersten Stromversorgungsvorrichtung und Hilfsstrom von einer zweiten Stromversorgungsvorrichtung auf der Grundlage eines Stromausfall-Diagnoseergebnisses verwendet werden.
  • Die Diagnose des Stromausfalls kann aufweisen ein Überwachen eines Zustands des von der ersten Stromversorgungsvorrichtung ausgegebenen Hauptstroms und eines Zustands des von der zweiten Stromversorgungsvorrichtung ausgegebenen Hilfsstroms durch die erste Steuerung, ein Ermitteln durch die erste Steuerung (z.B. Bestimmen oder Erfassen), ob der Stromausfall auf (z.B. bei) einer Hauptstromeingangsseite oder einer Hilfsstromeingangsseite vorhanden ist als Reaktion auf das Ermitteln des Stromausfalls, Ermitteln eines Hilfsstromeingangsausfalls durch die erste Steuerung bei Ermittlung, dass der Stromausfall bei der Hilfsstromeingangsseite vorliegt, und Ermitteln eines Verbraucherstromausgangsausfalls der ersten Steuerung durch die erste Steuerung bei Ermittlung, dass der Stromausfall (z.B. der Stromausfall bei der Hilfsstromeingangsseite) nicht vorliegt.
  • Das Bereitstellen des Redundanzstroms kann aufweisen das Abschalten (z.B. Abtrennen) eines Hilfsstromeingangs durch die erste Steuerung bei Ermittlung des Hilfsstromeingangsausfalls und Aufrechterhalten der Stromversorgung zu den in-Fahrzeug-Verbrauchern unter Verwendung des Hauptstroms durch die zweite Steuerung bei Ermittlung des Hilfsstromeingangsausfalls durch die erste Steuerung.
  • Das Bereitstellen des Redundanzstroms kann aufweisen ein Abtrennen eines Laststromausgangs unter Verwendung des Hilfsstroms durch die erste Steuerung bei Ermittlung eines/des Laststromausgangsausfalls der ersten Steuerung und, als Reaktion auf die Ermittlung des Laststromausgangsausfalls der ersten Steuerung durch die erste Steuerung, ein Bereitstellen von Strom durch die zweite Steuerung an mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher, zu dem die Stromversorgung durch die erste Steuerung abgetrennt (z.B. abgeschaltet) ist, unter Verwendung des Hauptstroms.
  • Die Diagnose des Stromausfalls kann aufweisen ein Ermitteln des Hauptstromeingangsausfalls durch die zweite Steuerung auf der Grundlage eines Hauptstromeingangszustands der zweiten Steuerung, wenn ein Hauptstromausfall der ersten Steuerung durch die erste Steuerung ermittelt wird, ein Ermitteln eines erste-Steuerung-Stromausgangsausfalls eines zwischen der ersten Stromversorgungsvorrichtung und der ersten Steuerung angeordneten Stromteilers durch die zweiten Steuerung auf der Grundlage des Hauptstromeingangszustands der ersten Steuerung durch Kommunizieren mit der ersten Steuerung, wenn der Hauptstromeingangsausfall nicht ermittelt wird, ein Ermitteln eines Verbraucherstromausgangsausfalls der zweiten Steuerung durch die zweite Steuerung basierend darauf, ob es möglich ist, Verbraucherstrom der zweiten Steuerung bereitzustellen, wenn der Hauptstromeingang der ersten Steuerung normal ist, und bei der Ermittlung, dass es möglich ist, den Verbraucherstrom bereitzustellen, Ermitteln (z.B. Festlegen oder Bestimmen) eines Hochstrom-Verbraucherstromausgangsausfalls des Stromteilers durch die zweite Steuerung.
  • Das Bereitstellen des Redundanzstroms kann aufweisen nach der (z.B. bei bzw. auf) Ermittlung des Hauptstromeingangsausfalls ein Abtrennen (z.B. Unterbrechen oder Abschalten) des Hauptstromeingangs durch die zweite Steuerung und ein Bereitstellen von Strom für die in-Fahrzeug-Verbraucher durch die erste Steuerung unter Verwendung des Hilfsstroms.
  • Das Bereitstellen des Redundanzstroms kann aufweisen das Abtrennen des Hauptstromeingangs durch die erste Steuerung als Reaktion auf ein Ermitteln eines Stromausgangsausfalls des Stromteilers zur ersten Steuerung und ein Bereitstellen von Strom für die in-Fahrzeug-Verbraucher in unabhängiger Weise durch die erste Steuerung und die zweite Steuerung.
  • Das Bereitstellen des Redundanzstroms kann aufweisen das Abtrennen (z.B Abschalten) der Strombereitstellung an mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher durch die zweite Steuerung bei der Ermittlung des Verbraucherstromausgangsausfalls der zweiten Steuerung und ein Bereitstellen von Strom für mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher durch die erste Steuerung, bei dem die Stromversorgung durch die zweite Steuerung abgetrennt ist.
  • Das Diagnostizieren des Stromausfalls kann aufweisen ein Überwachen eines aktuellen Zustands des Eingangsstroms und des Ausgangsstroms der ersten Steuerung und der zweiten Steuerung und ein sofortiges Abtrennen (z.B. Abschalten) mindestens eines von dem Eingangsstrom oder dem Ausgangsstrom als Reaktion auf ein Erfassen eines Überstroms.
  • Jeder der in-Fahrzeug-Verbraucher kann aufweisen mindestens eines aus einer Lenkvorrichtung, einer Bremsvorrichtung, einer autonomen Fahrvorrichtung, einer Airbagvorrichtung, einer Cluster-Vorrichtung (z.B. einer Gruppe von Vorrichtungen oder Anzeigevorrichtung), eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Türvorrichtung oder eine Kommunikationsvorrichtung.
  • Figurenliste
  • Die obigen und andere Aufgaben, Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher:
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Stromsteuervorrichtung für ein autonomes Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 2 zeigt ein Konfigurationsdiagramm einer in 1 gezeigten ersten Steuerung,
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Stromausfalls gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
    • Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 5 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
    • Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 7 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
    • Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 9 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 10 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 12 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 13 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 14 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 15 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
    • 16 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 17 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
    • 18 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, und
    • 19 ist ein Blockdiagramm eines Rechnersystems zum Ausführen eines Stromsteuerverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Zeichnungen im Detail beschrieben. Hinsichtlich des Hinzufügens der Referenznummern zu den Komponenten jeder Zeichnung ist zu beachten, dass die identische oder gleichwertige Komponente mit der identischen Nummer bezeichnet wird, auch wenn sie auf anderen Zeichnungen dargestellt sind. Ferner wird bei der Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Merkmale oder Funktionen verzichtet, um den Kern der vorliegenden Offenbarung/Erfindung nicht unnötig zu verwischen.
  • Bei der Beschreibung der Komponenten der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung können Begriffe wie erste, zweite, „A“, „B“, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe dienen lediglich dazu, eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden, und die Begriffe schränken die Art, Reihenfolge oder Ordnung der einzelnen Komponenten nicht ein. Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung/Erfindung bezieht, verstanden werden. Solche Begriffe, wie sie in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sind so zu interpretieren, dass sie Bedeutungen haben, die den kontextuellen Bedeutungen auf dem relevanten Gebiet der Technik entsprechen, und sind nicht so zu interpretieren, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Anmeldung eindeutig als solche aufweisend definiert. Insoweit gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Strom beispielsweise eines Anschlusses oder ähnliches betrachtet, überprüft oder manipuliert/verändert wird, kann in anderen Ausführungsformen - insbesondere aufgrund der bekannten physikalischen Zusammenhänge zwischen Strom, Spannung, bekannten Widerständen beispielsweise einer Fahrzeugelektronik, elektrischer Leistung, elektrischer Energie oder dergleichen - die jeweilige Betrachtung, Überprüfung, Manipulation oder Veränderung auch statt oder zusätzlich zum Strom eines oder mehrere von Spannung, Leistung und/oder Energie betreffen. Beispielsweise kann statt dem Strom eines Anschlusses zu messen, auch die Spannung, Leistung oder Energie des Anschlusses gemessen werden.
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung schlägt eine Stromredundanztechnologie vor, die den Strom stabilisiert, um es einem Fahrzeug zu ermöglichen, in Sicherheitszonen (z. B. Randstreifen und/oder Servicezentren) evakuiert zu werden, bevor ein autonomes Fahrsystem zurückgesetzt wird und aufgrund einer niedrigen Spannung des gesamten Fahrzeugs nicht mehr funktionsfähig ist, wenn ein Stromausfall wie ein Kurzschluss und/oder eine offene Leitung auftritt, während ein autonomes Fahrzeug fährt.
  • Das hierin vorgeschlagene Stromredundanzsystem kann so konfiguriert sein/werden, dass es zwei Stromquellen aufweist, um die Verdrahtungspfade (z.B. Verbindungspfade) eines Niederspannungs-Gleichstromwandlers und einer 12-V-Batterie (z. B. einer Hilfsbatterie) zu ändern und eine Schaltsteuerung hinzuzufügen, die Strom bereitstellt (z.B. zuführt) oder unterbricht (z.B. abtrennt), um den Umfang der Änderung im bestehenden Fahrzeugsystem zu minimieren. Darüber hinaus kann die Stromredundanztechnologie implementiert werden, um einen Hauptstrom und einen Hilfsstrom für die Hauptverbraucher beim autonomen Fahren getrennt bereitzustellen und Ausfälle wie Kurzschlüsse zu erkennen/erfassen, indem die Stromausgabe (z.B. die Stromabgabe bzw./oder der Stromausgang) überwacht wird und die Abschaltung/Trennung einer Stromversorgung gesteuert wird.
  • Hierin kann sich Redundanzfahren auf das Fahren für einen Notstopp an einem sicheren Ort beziehen, wenn ein Stromausfall, wie z. B. ein Kurzschluss, während des autonomen Fahrens auftritt, und Redundanzstrom (z.B. Redundanzleistung) kann sich auf Strom (z.B. Leistung) beziehen, der den Hauptverbrauchern für autonomes Fahren zugeführt (z.B. bereitgestellt) wird, wenn ein Stromausfall auftritt.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Stromsteuervorrichtung für ein autonomes Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt, und 2 zeigt ein Konfigurationsdiagramm einer ersten in 1 gezeigten Steuerung.
  • Eine Stromsteuervorrichtung kann an bzw. in einem zum autonomen Fahren fähigen Fahrzeug angebracht (z.B. angeordnet) sein, um einen im Fahrzeug angebrachten Verbraucher (in-Fahrzeugverbraucher) mit Strom/Leistung/Energie zu versorgen oder abzutrennen. Darüber hinaus kann die Stromsteuervorrichtung einen Stromausfall (z.B. einen Leistungsausfall oder einen Energieausfall) erkennen und eine Ausfallsicherheitsoperation (z.B. einen Fail-Sate-Betrieb oder einen Notfallbetrieb) durchführen. Hier kann das Fahrzeug ein elektrifiziertes Fahrzeug sein, wie z. B. ein Elektrofahrzeug (EV) und/oder ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV).
  • Bezugnehmend auf 1 kann die Stromsteuervorrichtung eine erste Stromversorgung/Stromversorgungsvorrichtung/Stromquelle 110, eine zweite Stromversorgung/Stromversorgungsvorrichtung/Stromquelle 120, einen Stromteiler 130, eine erste Steuerung 140, eine zweite Steuerung 150 und in-Fahrzeug-Verbraucher 160 aufweisen.
  • Die erste Stromquelle 110 kann eine Vorrichtung sein, die Hauptstrom bereitstellt. Die erste Stromquelle 110 kann einen Niederspannungs-Gleichstromwandler (z.B. Niederspannungs-DC/DC-Wandler oder LDC) aufweisen, der die von einer Hochspannungsbatterie/einem Hochspannungsakkumulator (nicht dargestellt) ausgegebene Hochspannung in Niederspannung umwandelt. Hierbei kann die Hochspannungsbatterie (nicht dargestellt) den für den Antrieb des Fahrzeugs erforderlichen Strom liefern. Hierbei kann sich die Hochspannung auf ein elektrisches Potenzial beziehen, das groß genug ist, um Verletzungen oder Schäden zu verursachen. Die Hochspannung ist z. B. jede Spannungsdifferenz zwischen Leitern, die höher als 1000 VAC (z.B. 1000 V Wechselspannung) oder 1500 V ripplefreier (z.B. wellenfreier) Gleichstrom ist. Die niedrige Spannung kann sich auf eine Spannung beziehen, z. B. im Bereich von 50 bis 1000 V Wechselspannung (z.B. 1000 V ac) oder 120 bis 1500 V Gleichspannung in IEC-Normspannungen.
  • Die zweite Stromquelle 120 kann ein Gerät sein, das Hilfsstrom bereitstellt. Die zweite Stromquelle 120 kann eine Hilfsbatterie (z. B. eine Niederspannungsbatterie oder eine 12-V-Batterie oder einen Niederspannungsakkumulator) aufweisen, die als Redundanzstrom (z.B. Redundanzstromquelle) verwendet wird. Als Hilfsbatterien können Lithium-Ionen-Batterien oder Blei-Säure-Batterien verwendet werden. Um in einer Situation, in der ein Redundanzfahren erforderlich ist, eine Stromstabilisierungszeit (z.B. eine für eine Stromstabilisierung erforderliche Zeit) zu verkürzen und den SOC (State Of Charge, z.B. Ladungszustand) der Hilfsbatterie so weit wie möglich zu sichern, kann eine fehlerhafte Stromquelle sofort abgetrennt werden und die Hilfsbatterie kann nur zur Stromversorgung eines Verbrauchers für eine Aufrechterhaltung der Mindestfunktion des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Der Stromteiler 130 kann in einem Antriebsstrangelektrik (PE)-Raum des Fahrzeugs angeordnet sein und kann elektrisch mit einem Ausgangsanschluss der ersten Stromquelle 110 verbunden sein. Der Stromteiler 130 kann den von der ersten Stromquelle 110 abgegebene (gelieferte) Hauptstrom auf die erste Steuerung 140, die zweite Steuerung 150 und/oder einen großen Stromverbraucher unter den in-Fahrzeug-Verbrauchern 160 verteilen. Der Stromteiler 130 kann eine Sicherung und/oder ein Relais aufweisen.
  • Die erste Steuerung 140 kann eine Stromnetzsicherheitssteuereinheit (z.B. power-net safety control unit oder PSU) sein und kann mit einem ersten Ausgangsanschluss des Stromteilers 130 verbunden sein. Die erste Steuerung 140 kann den Ausgangsstrom (Hauptstrom) der ersten Stromquelle 110 und den Ausgangsstrom (Hilfsstrom) der zweiten Stromquelle 120 zusammenführen (verbinden) oder trennen (abschalten). Die erste Steuerung 140 kann den Stromausgang der ersten Stromquelle 110 und den Stromausgang der zweiten Stromquelle 120 überwachen, einen Fehlerzustand (z.B. einen Ausfallzustand) der Stromversorgung ermitteln und eine Verbindungs- oder Trennungssteuerung durchführen. Wenn die Stromversorgung nach dem Ausfall wiederhergestellt ist, kann die erste Steuerung 140 den Strom, der abgetrennt wurde, wieder verbinden. Die erste Steuerung 140 kann eine normale Stromversorgung trennen, bevor eine Situation eintritt, in der die Fahrzeugsteuerung unmöglich ist aufgrund einer niedrigen Spannung des gesamten Fahrzeugs und einer Initialisierung eines autonomen Fahrsystems aufgrund eines konzentrierten Stroms, der durch einen Stromausfall während des autonomen Fahrens verursacht wird.
  • Die erste Steuerung 140 kann Zustände des Ausgangsstroms der ersten Stromquelle 110, des Ausgangsstroms der zweiten Stromquelle 120 und eines Hauptverbraucherstroms für autonomes Fahren überwachen. Mit anderen Worten, die erste Steuerung 140 kann Zustände einer Hauptstromeingangsseite, einer Hilfsstromeingangsseite und einer Verbraucherstromausgangsseite überwachen. Die erste Steuerung 140 kann einen Stromzustand umfassend ermitteln durch Messen von Spannungs-, Strom- und Temperaturinformationen. Ein Kriterium zur Ermittlung eines Stromzustands kann je nach den vom Fahrzeug benötigten Nennstromanforderungen für jeden Fahrzeugtyp und/oder für jede Option unterschiedlich angewendet werden. Im Falle eines Stromausfalls (z.B. eines Stromfehlers) kann die erste Steuerung 140 eine Ursache für den Stromausfall und ein ausgefallenes/fehlerhaftes Teil ermitteln, um den Strom des entsprechenden ausgefallenen Teils abzutrennen (z.B. zu unterbrechen).
  • Bei einem Stromausfall kann die erste Steuerung 140 den SOC der Hilfsbatterie durch eine schnelle Stromtrennung so weit wie möglich sichern, wodurch das Redundanzfahrverhalten aufrechterhalten und der Notstopp (bzw. Nothalt) unterstützt wird. In einer Situation, in der sowohl eine duale Stromsteuerung als auch Redundanz erforderlich sind, kann die erste Steuerung 140 einen Hauptverbraucher für autonomes Fahren mit normalen Strom versorgen, nachdem der Strom getrennt wurde.
  • Bezugnehmend auf 2 kann die erste Steuerung 140 einen ersten Stromsteuerschalter 141, einen zweiten Stromsteuerschalter 142, eine Strom- und Kommunikationsschaltung 143, eine Stromermittlungsschaltung 144, eine Stromabtrennschaltung 145 und einen Prozessor 146 aufweisen.
  • Der erste Stromsteuerschalter 141 kann immer einen hohen Strom zwischen (z.B. mithilfe) der ersten Stromquelle 110 und der zweiten Stromquelle 120 bereitstellen. Der erste Stromsteuerschalter 141 kann Hauptstrom und Hilfsstrom verbinden oder trennen. Der erste Stromsteuerschalter 141 kann mindestens einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) aufweisen, der den Strom ein- oder ausschaltet, und einen Gatetreiber, der die an ein Gate jedes MOSFET angelegte Spannung (oder Strom) steuert, kann vorhanden (z.B. enthalten) sein. Als MOSFET kann ein bidirektionaler MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) eingesetzt werden, um den Zufluss der rückwirkenden elektromotorischen Kraft durch eine Bodydiode innerhalb eines Halbleiters zu unterbrechen, wenn entweder der Hauptstrom oder der Hilfsstrom abgetrennt wird. Der MOSFET kann eine Stromversorgung unterbrechen, in der ein Fehler aufgetreten ist, wenn der Ausgang von zwei Stromversorgungen, d. h. der ersten Stromquelle 110 und der zweiten Stromquelle 120, überwacht wird und der Fehler in einer der beiden Stromquellen auftritt. Dies kann in Form eines bidirektionalen N-Kanal-MOSFETs konfiguriert sein, so dass die andere Stromversorgung nicht beeinträchtigt wird, wenn eine fehlerhafte Stromversorgung abgetrennt wird. Der Gatetreiber kann den Gate-Strom (z.B. die Gate-Leistung) des mindestens einen bidirektionalen MOSFETs insgesamt steuern.
  • Der zweite Stromsteuerschalter 142 kann den Strom zu Hauptverbraucher (z. B. Lenkverbraucher, Bremsverbraucher, Verbraucher, die mit der Implementierung von autonomen Fahrfunktionen zusammenhängen, oder ähnliches) für das autonome Fahren bereitstellen (einschalten) oder abtrennen (ausschalten), so dass eine autonome Fahrfunktion für das Redundanzfahren in einer Notstoppsituation aufrechterhalten wird. Der zweite Stromsteuerschalter 142 kann einen Halbleiterschalter aufweisen, der mit jedem der in-Fahrzeug-Verbraucher 160 verbunden ist. Hier kann ein IPS (Intelligent Power Switch, z.B. intelligenter Stromschalter) und/oder ein MOSFET (einschließlich eines Gatetreibers) als Halbleiterschalter verwendet werden.
  • Die Strom- und Kommunikationsschaltung 143 kann den Prozessor 146 mit Strom versorgen und eine Unterstützung durchführen, so dass die erste Steuerung 140 eine Kommunikation mit anderen Geräten/Vorrichtungen im Fahrzeug (z. B. Sensoren, elektronische Steuergeräte (ECUs) und/oder der zweiten Steuerung 150) durchführt. Als Kommunikationstechnologie kann z.B. ein Controller Area Network (CAN, z.B. Steuergebietsnetzwerk), ein Media Oriented Systems Transport (MOST, z.B. Medien orientiertes Systemtransport-) Netzwerk, ein Local Interconnect Network (LIN, z.B. lokales verbundenes Netzwerk) und/oder ein X-by-Wire (Flexray, z.B. ein X-durch-Kabel oder eine Kabelverbindung) verwendet werden.
  • Die Stromermittlungsschaltung 144 kann erkennen/erfassen (bestimmen, z.B. ermitteln), ob auf der Eingangsseite des Hauptstroms oder des Hilfsstroms ein Überstrom größer oder gleich einem vorbestimmten Referenzstrom auftritt. Die Stromabtrennschaltung 145 kann den Überstrom abtrennen (z.B. abschneiden), indem sie den Hauptstrom und den Hilfsstrom trennt (abschneidet), wenn der Überstrom von der Stromermittlungsschaltung 144 erkannt wird. Die Stromabtrennschaltung 145 kann den Strom innerhalb von 1 ms abschalten, sobald der Überstrom erkannt wird, unabhängig von der Ermittlung des Prozessors 146. Dementsprechend ist es möglich, eine Verzögerung der Überstromabschaltung/-abtrennung aufgrund der Ermittlung und Wiederholung des Stromzustands des Prozessors 146 zu verhindern.
  • Der Prozessor 146 kann den Gesamtbetrieb der ersten Steuerung 140 steuern. Der Prozessor 146 kann mit mindestens einem von einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem digitalen Signalprozessor (DSP), einer programmierbaren Logikvorrichtung (PLD), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGAs), einer Zentralprozessoreinheit (CPU), Mikrocontrollern (MCUs) oder Mikroprozessoren implementiert sein. Der Speicher (nicht dargestellt) kann ein nicht-transitorisches Speichermedium sein, das Anweisungen speichert, die vom Prozessor 146 ausgeführt werden sollen. Der Speicher (nicht dargestellt) kann mit mindestens einem von einem Speichermedium, wie einem Flash-Speicher, einer Festplatte, einer SD-Karte (Secure Digital Card), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM), einem Festwertspeicher/Nur-Lese-Speicher (ROM), einem programmierbaren Festwertspeicher (PROM), einem elektronisch lösch- und programmierbaren ROM (EEPROM), einem lösch- und programmierbaren ROM (EPROM), einem Register und/oder dergleichen implementiert sein.
  • Der Prozessor 146 kann die doppelte Stromversorgung verbinden oder abtrennen, indem er die Ursache des Fehlers/Ausfalls und das ausgefallene Teil auf der Grundlage eines vorbestimmten Ausfallermittlungskriteriums ermittelt. Wenn die Stromabtrennschaltung 145 einen Gatetreiber steuert, um einen Überstrom abzutrennen, kann der Prozessor 146 einen Stromausfall diagnostizieren (neu/wieder identifizieren) durch Ausführen einer zuvor in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeicherten Ausfallermittlungslogik.
  • Der Prozessor 146 kann Stromausfallinformationen (ein Stromausfall-Diagnoseergebnis) mit der zweiten Steuerung 150 unter Verwendung der Strom- und Kommunikationsschaltung 143 austauschen. Der Prozessor 146 kann den ersten Stromsteuerschalter 141 auf der Grundlage des Stromausfall-Diagnoseergebnisses steuern, um den Eingang des Hauptstroms oder des Hilfsstroms abzutrennen. Der Prozessor 146 kann den Stromausgang zu den in-Fahrzeug-Verbrauchern 160 abtrennen, indem er den zweiten Stromsteuerschalter 142 basierend auf dem Stromausfall-Diagnoseergebnis steuert.
  • Die zweite Steuerung 150 kann eine integrierte zentrale Steuereinheit (ICU) sein und kann mit einem zweiten Ausgangsanschluss des Stromteilers 130 verbunden sein und kann mit einem bestimmten Ausgangsanschluss der ersten Steuerung 140 verbunden sein. Die zweite Steuerung 150 kann aufweisen eine Kommunikationsschaltung, die eine Kommunikation mit der ersten Steuerung 140 durchführt, einen Prozessor, der den Gesamtbetrieb der zweiten Steuerung 150 steuert, und einen Speicher, der vom Prozessor auszuführende Befehle speichert.
  • Die zweite Steuerung 150 kann kooperierend mit der ersten Steuerung 140 einen Stromausfall diagnostizieren (erkennen, z.B. ermitteln). Die zweite Steuerung 150 kann den Strom zu den in-Fahrzeug-Verbrauchern 160 entsprechend dem Stromausfall-Diagnoseergebnis bereitstellen oder abtrennen.
  • Die in-Fahrzeug-Verbraucher 160 können mindestens einen im Fahrzeug montierten elektronischen Verbraucher aufweisen. Die in-Fahrzeug-Verbraucher 160 können eine erste Verbrauchergruppe 161, eine zweite Verbrauchergruppe 162, eine dritte Verbrauchergruppe 163, eine allgemeine Verbrauchergruppe 164, eine Hochstromverbrauchergruppe 165 (z. B. einen Antriebsmotor) und dergleichen aufweisen. Hierbei können die erste Verbrauchergruppe 161, die zweite Verbrauchergruppe 162 und die dritte Verbrauchergruppe 163 gemeinsam als Redundanzverbraucher bezeichnet werden. Die Redundanzverbraucher können sich auf Hauptverbraucher für das autonome Fahren beziehen (z.B. die Hauptverbraucher sein), die einen stabilen Stromversorgungszustand aufrechterhalten müssen und in einer Redundanzfahrsituation wesentlich sind. Die Redundanzverbraucher können Vorrichtungen aufweisen, die in der Lage sind, eine vorbestimmte Funktion auch bei einem Stromausfall aufrechtzuerhalten, indem eine doppelte Stromversorgung (Redundanzstromversorgung) angeschlossen wird. Darüber hinaus können die Redundanzverbraucher Vorrichtungen sein, die ähnliche Funktionen ausführen (z. B. eine Bremsvorrichtung, eine Beleuchtungsvorrichtung und/oder eine Türvorrichtung) und eine vorbestimmte Funktion auch bei einem Ausfall durch eine unterschiedliche Stromversorgung aufrechterhalten können. Die Redundanzverbraucher können entsprechend den Anforderungen an den ausfallsicheren Betrieb eines autonomen Fahrsystems für jeden Fahrzeugtyp und/oder für jede Option geändert werden.
  • Die erste Verbrauchergruppe 161 kann eine Lenkvorrichtung sein und kann eine motorgetriebene Servolenkung (z.B. elektromotorgetriebene Servolenkung) (MDPS, Motor Driven Power Steering) oder ähnliches aufweisen. Die MDPS kann 50 % der Nennleistung (z.B. des Nennstroms) als Hauptleistung (z.B. als Hauptstrom) und die restlichen 50 % davon als Hilfsleistung (z.B. als Hilfsstrom) erhalten. Die Lenkvorrichtung kann ihre Funktion mit 50 % Leistungsminderung in einer Redundanzfahrsituation aufrechterhalten.
  • Die zweite Verbrauchergruppe 162 kann ein Bremsverbraucher sein und kann eine integrierte elektrische Bremse (IEB), eine Redundanzsteuereinheit (RCU), eine elektrische Parkbremse (EPB) und/oder Ähnliches aufweisen. Die IEB kann eine hydraulische Vierradsteuerung durchführen. In einer Redundanzfahrsituation kann die RCU eine hydraulische Steuerung der Vorderräder durchführen, und die EPB kann einen Hinterradsattel (bzw. Hinterradbremssattel) steuern.
  • Die dritte Verbrauchergruppe 163 kann fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Beleuchtungsvorrichtungen (z. B. Lampen), Türentriegelungsvorrichtungen, Airbag-Steuereinheiten (ACU), Gruppen von Vorrichtungen oder Anzeigevorrichtungen (Cluster, CLU), autonome Fahr-ECUs (z.B. Steuereinheiten für autonomes Fahren), Kommunikationsvorrichtungen (z. B. Gateway oder Protokollumsetzer) und Ähnliches aufweisen. Das autonome Fahr-ECU (autonome Fahrvorrichtung) kann auch in einer Redundanzfahrsituation (Notfallsituation) 100 % Leistung (z.B. Strom) erhalten, um Unfälle zu vermeiden und einen sicheren Stopp einzuleiten basierend auf einer Ermittlung einer Fahrsituation. Das ACU (Airbag-Steuergerät) muss möglicherweise mit Strom versorgt werden, um einen Airbag auszulösen, wenn sich ein Unfall während eines Notstopps (z.B. einer Notbremsung) ereignet. Die CLU (Cluster) muss möglicherweise mit Strom versorgt werden, um den Fahrer über einen Notstoppzustand zu informieren. Die Beleuchtungsvorrichtung muss möglicherweise ihre Funktion aufrechterhalten, um eine Vorwärtserkennungsrate aufrechtzuerhalten und den anormalen Zustand des Fahrzeugs an Fahrzeuge und Fußgänger in der Nähe weiterzugeben (z.B. zu signalisieren). Die Türentriegelungsvorrichtung muss unter Umständen mit Strom versorgt werden, um dem Fahrer nach einem Notstopp die Flucht zu ermöglichen. Die Kommunikationsvorrichtung muss möglicherweise mit Strom versorgt werden, um die Gateway-Funktion des Fahrzeugs auszuführen.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Diagnose eines Stromausfalls gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
  • Die erste Steuerung 140 kann einen Stromausfall erkennen (S100). Die Stromabtrennschaltung 145 der ersten Steuerung 140 kann einen Überstrom abschalten (z.B. abtrennen), wenn der Überstrom gleich oder größer als ein vorbestimmter Referenzstrom (Schwellenstrom) durch die Stromermittlungsschaltung 144 erfasst wird.
  • Wenn ein Stromausfall erkannt (z.B. erfasst) wird, kann die erste Steuerung 140 ermitteln, ob ein Hauptstromausfall aufgetreten ist (S105). Die erste Steuerung 140 kann ermitteln, ob der von der ersten Stromquelle 110 bereitgestellte Hauptstrom ausgefallen ist. Der von der ersten Stromquelle 110 ausgegebene Hauptstrom kann an verschiedene Steuergeräte (ECUs) im Fahrzeug bereitgestellt werden und in Richtung (z.B. für ein Ziel) des Ladens einer Hilfsbatterie (z. B. einer 12-V-Batterie) der zweiten Stromquelle 120 bereitgestellt werden. Daher kann die erste Steuerung 140 einen Ausfall des Hauptstroms oder des Hilfsstroms anhand eines Stromflusses ermitteln. Zum Beispiel kann der erste Leistungssteuerschalter 141 der ersten Steuerung 140 einen Ausfall des Hauptstroms ermitteln, wenn ein Stromfluss „-“ ist, und einen Ausfall des Hilfsstroms, wenn ein Stromfluss „+“ ist. Der erste Stromsteuerschalter 141 kann ein Stromausfall-Diagnosesignal (z. B. einen Fehlercode) an den Prozessor 146 übertragen.
  • Wenn es sich nicht um den Hauptstromausfall handelt, kann die erste Steuerung 140 ermitteln, ob ein Ausfall an einer Hilfsstromeingangsseite (S110) vorliegt. Im Falle eines Ausfalls des Hilfsstroms kann die erste Steuerung 140 ermitteln, ob ein Ausfall der zweiten Stromquelle 120, d.h. der Hilfsbatterieseite, aufgetreten ist.
  • Im Falle eines Ausfalls der Hilfsstromeingangsseite kann die erste Steuerung 140 einen Hilfsstromeingangsausfall ermitteln (S115). Mit anderen Worten, die erste Steuerung 140 kann einen Hilfsspannungseingangsausfall diagnostizieren, wenn ein Fehler (z.B. ein Ausfall) der zweiten Spannungsversorgung(120)-Seite aufgetreten ist.
  • Die erste Steuerung 140 kann einen Fehler/Ausfall an einem Verbraucherstromausgang der ersten Steuerung 140 ermitteln (diagnostizieren), wenn es sich nicht um einen Fehler/Ausfall auf der Hilfsstromeingangsseite handelt (S120).
  • Im Falle des Hauptstromausfalls bei S105 kann die erste Steuerung 140 eine Nachricht (ein Fehlerdiagnoseergebnis), die den Hauptstromausfall an die zweiten Steuerung 150 kommuniziert, unter Verwendung der Strom- und Kommunikationsschaltung 143 übertragen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann erkennen, ob der Eingang des Hauptstroms normal ist (S125). Die zweite Steuerung 150 kann einen Strom und/oder eine Spannung des Hauptstroms/der Hauptleistung überwachen, der/die von der ersten Stromquelle 110 ausgegeben und dann über den Stromteiler 130 in die zweite Steuerung 150 eingegeben wird/werden, und einen Zustand des Hauptstroms diagnostizieren.
  • Wenn der Eingang der Hauptleistung abnormal ist, kann die zweite Steuerung 150 einen Hauptstromeingangsausfall ermitteln (S130). Die zweite Steuerung 150 kann den Hauptstromeingangsausfall ermitteln im Falle eines Fehlers auf der Seite der ersten Stromquelle 110.
  • Wenn der Eingang des Hauptstroms bei S125 normal ist, kann die zweite Steuereinheit 150 ermitteln, ob ein SOC der Hilfsbatterie über einem vorbestimmten Niveau gehalten werden kann (S135). Die zweite Steuerung 150 kann durch Kommunikation mit der ersten Steuerung 140 erkennen, ob der Ladevorgang der Hilfsbatterie unter Verwendung des Hauptstroms aufrechterhalten werden kann. Die zweite Steuerung 150 kann ermitteln, dass der SOC der Hilfsbatterie aufrechterhalten werden kann, wenn die Hilfsbatterie geladen wird, und kann ermitteln, dass der SOC der Hilfsbatterie nicht aufrechterhalten werden kann, wenn die Hilfsbatterie nicht geladen wird.
  • Wenn in S135 ermittelt wird, dass der SOC der Hilfsbatterie nicht aufrechterhalten werden kann, kann die zweite Steuerung 150 einen Stromausgangsausfall in Bezug auf die erste Steuerung 140 des Stromteilers 130 ermitteln (diagnostizieren) (S140). Die zweite Steuerung 150 kann ermitteln, dass ein Fehler in einer Stromleitung zwischen dem Stromteiler 130 und der ersten Steuerung 140 aufgetreten ist.
  • Wenn in S135 ermittelt wird, dass der SOC der Hilfsbatterie aufrechterhalten werden kann, kann die zweite Steuerung 150 erkennen, ob es möglich ist, einen Verbraucher mit Strom zu versorgen (S145). Die zweite Steuerung 150 kann erkennen, ob es möglich ist, den in-Fahrzeug-Verbraucher 160, der mit einem Ausgangsanschluss der zweiten Steuerung 150 verbunden ist, mit Strom zu versorgen.
  • Wenn es schwer ist, einen Verbraucher mit Strom zu versorgen, kann die zweite Steuerung 150 einen Ausfall des Verbraucherstromausgangs der zweiten Steuerung 150 ermitteln (S150).
  • Wenn es möglich ist, einen Verbraucher mit Strom zu versorgen, kann die zweite Steuerung 150 einen Ausfall des Hochstrom-Verbraucherstromausgangs des Stromteilers 130 ermitteln (S155).
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt. 5 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 4 kann die erste Steuerung 140 einen Hauptstromausfall erkennen (z.B. detektieren) (S200). Die erste Steuerung 140 kann einen Stromzustand eines Hauptstromeingangsanschlusses unter Verwendung der Stromermittlungsschaltung 144 überwachen und ermitteln, dass ein Hauptstromausfall auftritt, wenn ein Stromeingang zu einem Hauptstromeingangsanschluss ein Überstrom von mehr als einem Referenzstrom (z.B. 300A oder 300 Ampere) ist. Wenn der Überstrom detektiert wird, kann die erste Steuerung 140 sofort den Eingang des Hauptstroms unter Verwendung der Stromabtrennschaltung 145 abschalten.
  • Die zweite Steuerung 150 kann selbst (bzw. ihrerseits) einen Hauptstromausfall diagnostizieren (erkennen) (S205). Die zweite Steuerung 150 kann eine Funktion der zweiten Steuerung 150 aufrechterhalten, indem sie den von ersten Steuerung 140 bereitgestellten Hilfsstrom verwendet. Die zweite Steuerung 150 kann einen Zustand des Stromeingangs über einen Stromeingangspin/-kontakt des Prozessors 146 ermitteln. Zum Beispiel kann die zweite Steuerung 150 ermitteln, dass der Hauptstrom anormal und der Hilfsstrom normal ist.
  • Wenn der Hauptstromausfall erkannt wird, kann die erste Steuerung 140 den Hauptstromausfall diagnostizieren (neu/wieder erkennen) (S210). Die erste Steuerung 140 kann einen Durchschnittswert (z.B. Root Mean Square, RMS, quadratisches Mittel oder Effektivwert) eines Stromeingangs an den Hauptstromeingangsanschluss für eine vorbestimmte Zeit (z.B. 1 ms) neu/wieder erkennen/erfassen. Wenn der neu erfasste Stromdurchschnittswert gleich oder größer als ein Referenzstrom ist, kann die erste Steuerung 140 ermitteln, dass ein Kurzschlussausfall des Hauptstroms vorliegt.
  • Die erste Steuerung 140 kann ein Ergebnis der Hauptstromausfalldiagnose an die zweite Steuerung 150 (S220) übertragen. Die erste Steuerung 140 kann als Reaktion auf das Ergebnis der Hauptstromausfalldiagnose den Hauptstromeingang abtrennen (S225).
  • Die zweite Steuerung 150 kann schließlich den Hauptstromausfall diagnostizieren, indem sie das von der ersten Steuerung 140 empfangene Ergebnis der Hauptstromausfalldiagnose mit einem Ergebnis einer von ihr selbst durchgeführten Fehlerdiagnose vergleicht (S230).
  • Die zweite Steuerung 150 kann das endgültige Diagnoseergebnis an die erste Steuerung 140 übertragen (S235). Die zweite Steuerung 150 kann eine Meldung übertragen, die anweist, eine Warnleuchte einzuschalten, die einen Hauptstromausfall an einer Beleuchtungsvorrichtung anzeigt. Darüber hinaus kann die zweite Steuerung 150 periodisch einen Zustand des Hilfsstroms überwachen oder in einen Schlafmodus übergehen.
  • Die erste Steuerung 140 kann den Hauptstromausfall auf Grundlage des von der zweiten Steuerung 150 empfangenen endgültigen Diagnoseergebnisses ermitteln (S240). Die erste Steuerung 140 kann eine Hauptstromausfallermittlungsnachricht von der zweiten Steuerung 150 empfangen.
  • Die erste Steuerung 140 kann die in-Fahrzeug-Verbraucher 160 unter Verwendung des Hilfsstroms mit Strom versorgen (S250). Bezugnehmend auf 5 kann die erste Steuerung 140 50 % der Nennleistung/des Nennstroms an eine erste Verbrauchergruppe L1 (z. B. MDPS) bereitstellen und 100 % der Nennleistung/des Nennstroms an eine zweite Verbrauchergruppe L22 (z. B. RCU und EPB) und an dritte Verbrauchergruppen L311 bis L33 (z. B. ACU und CLU) bereitstellen unter Verwendung des von der zweiten Stromquelle 120 bereitgestellten Hilfsstroms. Darüber hinaus kann die erste Steuerung 140 die dritten Verbrauchergruppen L34 bis L36, z. B. eine Beleuchtungsvorrichtung (Lampe) und eine Türvorrichtung, mit Teilstrom (z.B. teilweise oder gelegentlich oder situationsabhängig mit Strom) versorgen. Darüber hinaus kann die erste Steuerung 140 das Anhalten/Stoppen an einer Sicherheitszone (z. B. einem Seitenstreifen) in einer Notsituation unterstützen.
  • Danach, wenn ein fehlerhafter Strom wiederhergestellt ist, kann die zweite Steuerung 150 erkennen, dass eine Hauptstromwarnleuchte durch Löschen eines Fahrzeugfehlercodes (DTC) ausgeschaltet ist. Die zweite Steuerung 150 kann eine Nachricht an die erste Steuerung 140 senden, die anzeigt, dass die Hauptstromwarnleuchte ausgeschaltet ist. Des Weiteren kann die zweite Steuerung 150 die Wiederherstellung des Hauptstroms erkennen, indem sie einen Hauptstromeingangspin/-kontakt prüft, und wenn sie eine Nachricht von der ersten Steuerung 140 erhält, die anzeigt, dass der Hauptstrom normal ist, die Wiederherstellung des Hauptstroms ermitteln. Wenn die Wiederherstellung des Hauptstroms ermitteln wird, kann die zweite Steuerung 150 eine Nachricht, die die Wiederherstellung des Hauptstroms meldet, an die erste Steuerung 140 senden.
  • Wenn die erste Steuerung 140 eine Nachricht von der zweiten Steuerung 150 empfängt, die anzeigt, dass die Hauptstromwarnleuchte ausgeschaltet ist, kann die erste Steuereinheit 140 den Hauptstrom und den Hilfsstrom verbinden und einen Zustand des Hauptstroms ermitteln. Die erste Steuerung 140 kann ein Ergebnis des Ermittelns des Zustands des Hauptstroms an die zweite Steuerung 150 übertragen.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt. 7 zeigt ein Beispiel einer Stromsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Die erste Steuerung 140 kann einen Ausfall des Hilfsstroms erkennen (S300). Die erste Steuerung 140 kann einen Stromzustand eines Hilfsstromeingangsanschlusses überwachen und ermitteln, dass ein Hilfsstromausfall vorliegt, wenn ein Überstrom an dem Hilfsstromeingangsanschluss erkannt wird. Wenn der Überstrom an dem Hilfsstromeingangsanschluss erkannt wird, kann die erste Steuerung 140 den Hilfsstromeingangsanschluss unter Verwendung der Stromabtrennschaltung 145 sofort abtrennen.
  • Wenn der Ausfall des Hilfsstroms erkannt wird, kann die erste Steuerung 140 den Hilfsstromausfall diagnostizieren (S310). Die erste Steuerung 140 kann einen durchschnittlichen Stromwert des Hilfsstromeingangsanschlusses für eine vorbestimmte Zeit neu identifizieren/erfassen. Die erste Steuerung 140 kann ermitteln, ob ein Stromausgang einer Hilfsbatterie ausgefallen ist, indem es den neu erfassten durchschnittlichen Stromwert mit dem Stromeingangseintrag in dem Prozessor 146 vergleicht.
  • Die erste Steuerung 140 kann ein Hilfsstromausfalldiagnoseergebnis an die zweite Steuerung 150 übertragen (S320). Wenn ein Stromausgangsausfall der Hilfsbatterie ermittelt wird, kann die erste Steuerung 140 eine Nachricht an die zweite Steuerung 150 übertragen, die einen Hilfsstromeingangsausfall anzeigt.
  • Wenn der Stromausgangsausfall der Hilfsbatterie ermittelt/festgestellt wird, kann die erste Steuerung 140 den Hilfsstrom abschalten/abtrennen (S330). Die erste Steuerung 140 kann die Hilfsbatterie abtrennen und abschalten.
  • Die zweite Steuerung 150 kann einen Hilfsstromausfall auf Grundlage eines von der ersten Steuerung 140 übertragenen Fehlerdiagnoseergebnisses erkennen (S340). Wenn die zweite Steuerung 150 eine Nachricht von der ersten Steuerung 140 empfängt, die die Ermittlung eines Stromausgangsausfalls des Hilfsstroms anzeigt, kann die zweite Steuerung 150 den Hilfsstromausfall identifizieren/erkennen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann die in-Fahrzeug-Verbraucher 160 mit Strom versorgen, indem sie den Hauptstrom verwendet (S350). Bezugnehmend auf 7 kann die zweite Steuerung 150 50 % der Nennleistung/des Nennstroms an die erste Verbrauchergruppe L1 und die zweite Verbrauchergruppe L21 unter Verwendung des Hauptstroms bereitstellen und 100 % der Nennleistung/des Nennstroms an die dritten Verbrauchergruppen L31 bis L36 bereitstellen. Darüber hinaus kann die zweite Steuerung 150 den Normalbetrieb unterstützen, indem sie die meisten der an die zweite Steuerung 150 angeschlossenen Verbraucher mit Strom versorgt, nachdem eine Hilfsbatterieausfallwarnleuchte eingeschaltet wurde.
  • Danach, wenn der Hilfsstrom wiederhergestellt ist, kann die zweite Steuerung 150 eine Nachricht an die erste Steuerung 140 übertragen, die anzeigt, dass die Warnleuchte ausgeschaltet ist, wenn ermittelt wird, dass die Warnleuchte ausgeschaltet ist, durch das Löschen eines Fehlercodes. Die erste Steuerung 140 kann nach dem Empfang einer Nachricht, dass die Warnleuchte ausgeschaltet ist, aufwachen, um die Hilfsbatterie wieder zu verbinden. Wenn die Hilfsbatterie wieder verbunden ist, kann die erste Steuerung 140 einen Zustand eines Ausgangsstroms der Hilfsbatterie erkennen, um zu ermitteln, ob der Hilfsstrom normal ist. Die erste Steuerung 140 kann eine Nachricht an die zweite Steuerung 150 senden, in der angezeigt wird, dass der Hilfsstrom normal ist, und die zweite Steuerung 150 kann die Wiederherstellung des Hilfsstroms basierend auf der empfangenen Nachricht ermitteln. Die zweite Steuerung 150 kann eine Nachricht, die die Ermittlung der Wiederherstellung des Hilfsstroms anzeigt, an die erste Steuerung 140 senden. Die erste Steuerung 140 kann die mit der ersten Steuerung 140 verbundenen in-Fahrzeug-Verbraucher 160 sequentiell mit Strom versorgen, wenn sie die Nachricht empfängt, die die Ermittlung der Wiederherstellung des Hilfsstroms anzeigt. Die erste Steuerung 140 kann die Hilfsbatterie mit Hilfe des Hauptstroms aufladen.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt. 9 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung. 10 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Die erste Steuerung 140 kann einen Hauptstromausfall erkennen (S400). Die erste Steuerung 140 kann einen Stromzustand eines Hauptstromeingangsanschlusses unter Verwendung der Stromermittlungsschaltung 144 überwachen und ermitteln, dass ein Hauptstromausfall auftritt, wenn ein Stromeingang zu einem Hauptstromeingangsanschluss ein Überstrom von mehr als einem Referenzstrom (z.B. 300A oder 300 Ampere) ist. Wenn der Überstrom erfasst wird, kann die erste Steuerung 140 sofort den Eingang des Hauptstroms unter Verwendung der Stromabtrennschaltung 145 abtrennen/abschalten.
  • Die zweite Steuerung 150 kann selbst einen Hauptstromausfall diagnostizieren (z.B. erfassen) (S405). Die zweite Steuerung 150 kann eine Funktion der zweiten Steuerung 150 aufrechterhalten, indem sie den von der ersten Steuerung 140 bereitgestellten Hilfsstrom während einer Sicherungsschmelzzeit verwendet. Die zweite Steuerung 150 kann einen Zustand des Stromeingangs über einen Stromeingangspin/-kontakt des Prozessors 146 ermitteln. Zum Beispiel kann die zweite Steuerung 150 ermitteln, dass der Hauptstrom normal und der Hilfsstrom normal ist.
  • Wenn der Hauptstromausfall erkannt wird, kann die erste Steuerung 140 den Hauptstromausfall erneut diagnostizieren (neu/wieder erkennen/ermitteln/identifizieren) (S410). Die erste Steuerung 140 kann einen Effektivwert (z.B. Root Mean Square, RMS, quadratisches Mittel, Durchschnittswert) eines Stroms, der in den Hauptstromeingangsanschluss eingegeben wird, für eine vorbestimmte Zeit (z.B. 1 ms) neu/wieder erkennen/identifizieren. Wenn der neu identifizierte Strom RMS gleich oder größer als ein Referenzstrom ist, kann die erste Steuerung 140 ermitteln, dass der Hauptstrom ausgefallen ist.
  • Die erste Steuerung 140 kann ein Hauptstromausfalldiagnoseergebnis an die zweite Steuerung 150 übertragen (S420). Wenn der Hauptstromausfall diagnostiziert wurde, kann die erste Steuerung 140 die Bereitstellung des Hauptstroms abtrennen und die Bereitstellung des Hilfsstroms aufrechterhalten, wie in 9 gezeigt.
  • Die zweite Steuerung 150 kann schließlich einen Hauptstromausgangsausfall in Bezug auf die erste Steuerung 140 diagnostizieren, indem es das von der ersten Steuerung 140 empfangene Hauptstromausfalldiagnoseergebnis mit einem Ergebnis der von ihm selbst durchgeführten Ausfalldiagnose vergleicht (S430).
  • Die zweite Steuerung 150 kann das endgültige Diagnoseergebnis an die erste Steuerung 140 übertragen (S435). Die zweite Steuerung 150 kann eine Nachricht übertragen, die anweist, eine Warnleuchte einzuschalten, die den Hauptstromausgangsausfall an eine Beleuchtungsvorrichtung meldet. Die zweite Steuerung 150 kann periodisch einen Zustand des Hilfsstroms überwachen.
  • Die erste Steuerung 140 kann auf Grundlage einer von der zweiten Steuerung 150 übertragenen Nachricht einen Hauptstromausgangsausfall ermitteln (S440).
  • Wenn der Hauptstromausgangsausfall ermittelt wird, kann die erste Steuerung 140 die mit der ersten Steuerung 140 verbundenen in-Fahrzeug-Verbraucher 160 mit Strom versorgen, indem sie den Hilfsstrom verwendet (S445).
  • Wenn der Hauptstromausgangsausfall ermittelt wird, kann die zweite Steuerung 150 die mit der zweiten Steuerung 150 verbundenen in-Fahrzeug-Verbraucher 160 mit Strom versorgen, indem sie den Hilfsstrom verwendet (S450). Bezugnehmend auf 10, wenn ein Kurzschluss zwischen dem Stromteiler 130 und der ersten Steuerung 140 auftritt, können die erste Steuerung 140 und die zweite Steuerung 150 die in-Fahrzeug-Verbraucher 160 in einer unabhängigen Weise mit Strom versorgen. Daher arbeiten in diesem Fall alle Verbraucher normal, und die Funktionen können aufrechterhalten werden, bis die Hilfsbatterie entladen ist.
  • Nachdem eine Sicherung geschmolzen (z.B. ausgelöst) wurde, kann die zweite Steuerung 150 den Stromeingang mittels eines Hauptstromeingangspins/-kontakts überwachen, um zu ermitteln, ob der Hauptstrom wiederhergestellt ist. Wenn die Wiederherstellung des Hauptstroms ermittelt/festgestellt wird, kann die zweite Steuerung 150 einen Zustand des Hauptstroms durch Kommunikation mit der ersten Steuerung 140 mitteilen.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
  • Die zweite Steuerung 150 kann einen Verbraucherstromausfall erkennen (S500). Die zweite Steuerung 150 kann einen Strom oder eine Spannung eines Verbraucherstromausgangsanschlusses überwachen, um zu ermitteln, ob ein Verbraucherstrom ausgefallen ist. Die zweite Steuerung 150 kann ermitteln, dass ein Verbraucherstromausfall auftritt, wenn ein Überstrom von mehr als dem Doppelten eines Nennstroms an dem Verbraucherstromausgangsanschluss auftritt oder eine Spannungsschwankung des Verbraucherstromausgangsanschlusses außerhalb eines vorbestimmten Schwellenbereichs liegt. Die zweite Steuerung 150 kann den Verbraucherstrom abschalten/abtrennen, bei dem ein Fehler erkannt wird.
  • Die zweite Steuerung 150 kann erneut einen Verbraucherstromausfall diagnostizieren (S510). Die zweite Steuerung 150 kann anhand des durchschnittlichen Stromwerts des Verbraucherstromausgangsanschlusses über eine vorbestimmte Zeit erneut erkennen, ob der Verbraucherstrom ausgefallen ist. Die zweite Steuerung 150 kann den in-Fahrzeug-Verbraucher 160 identifizieren/erkennen, bei dem ein Stromausfall erkannt wurde.
  • Die zweite Steuerung 150 kann ein Fehlerdiagnoseergebnis an die erste Steuerung 140 übertragen (S520). Die zweite Steuerung 150 kann an die erste Steuerung 140 eine Nachricht übertragen, die einen Fehlercode enthält, der einem Fehlerort und einem Fehlertyp (z.B. Kurzschluss oder Unterspannung) zugeordnet ist.
  • Die zweite Steuerung 150 kann den Verbraucherstrom, in dem der Fehler erkannt wurde, abschalten (S530). Die zweite Steuerung 150 kann den Hauptstrom des in-Fahrzeug-Verbrauchers 160 unterbrechen/abtrennen, der mit einem Verbraucherstromausgangsanschluss verbunden ist. Die zweite Steuerung 150 kann eine Cluster-Vorrichtung (z.B. eine Gruppe von Vorrichtungen oder Anzeigevorrichtungen) anweisen, eine Warnleuchte einzuschalten, die einen Verbraucherstromausfall anzeigt. Zusätzlich kann die zweite Steuerung 150 einen Stromversorgungszustand zu einem Stromausfallverbraucher der ersten Steuerung 140 durch Kommunikation mit der ersten Steuerung 140 überwachen.
  • Die erste Steuerung 140 kann einen Verbraucherstromausfall der zweiten Steuerung 150 basierend auf einem von der zweiten Steuerung 150 übertragenen Fehlerdiagnoseergebnis erkennen (S540). Wenn die erste Steuerung 140 eine von der zweiten Steuerung 150 übertragene Fehlerdiagnoseergebnisnachricht empfängt, kann die erste Steuerung 140 auf Grundlage des in der empfangenen Nachricht enthaltenen Diagnoseergebnisses erkennen, dass ein Fehler/Ausfall in einem Stromausgangsanschluss zu dem mit der zweiten Steuerung 150 verbundenen in-Fahrzeug-Verbraucher 160 aufgetreten ist.
  • Die erste Steuerung 140 kann den in-Fahrzeug-Verbraucher 160, bei dem der Hauptstrom unterbrochen/abgetrennt ist, unter Verwendung des Hilfsstroms mit Strom versorgen (S550).
  • 12 zeigt ein Beispiel für die Stromsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 12 kann die zweite Steuerung 150, wenn ein Kurzschluss in einer Stromleitung von der zweiten Steuerung 150 zur ersten Verbrauchergruppe L1 (z.B. MDPS) auftritt, mittels der Stromermittlungsschaltung 144 einen Stromausgangsausfall an die erste Verbrauchergruppe L1 erkennen. Ein Prozessor in der zweiten Steuerung 150 kann den Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1 durch Ausführen einer Stromausfallermittlungslogik neu/wieder identifizieren/erkennen. Die zweite Steuerung 150 kann einen Schalter zur Steuerung der Stromversorgung und des Stromabtrennens zur ersten Verbrauchergruppe L1 ausschalten. Die zweite Steuerung 150 kann eine CAN(z.B. eine serielle Bus)-Nachricht, die einen Fehlercode enthält, der einen Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1 anzeigt, die mit der zweiten Steuerung 150 verbunden ist, an die erste Steuerung 140 senden. In diesem Fall kann die zweite Steuerung 150 die CAN-Nachricht, die den Fehlercode enthält, auch an eine Steuerung der ersten Verbrauchergruppe L1 übertragen.
  • Die erste Steuerung 140 kann einen Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1, die mit der zweiten Steuerung 150 verbunden ist, durch Kommunikation mit der zweiten Steuerung 150 erkennen. Die erste Steuerung 140 kann die Stromversorgung mit 50 % der Nennleistung/den Nennstrom für die erste Verbrauchergruppe L1 unter Verwendung des Hilfsstroms aufrechterhalten. Die erste Steuerung 140 kann einen Betriebszustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und periodisch Überwachungsinformationen mit der zweiten Steuerung 150 austauschen.
  • Danach kann die zweite Steuerung 150 50 % der Nennleistung/des Nennstroms für die erste Verbrauchergruppe L1 unter Verwendung des Hauptstroms bereitstellen, wenn erkannt wird, dass eine Warnleuchte nach einer nachfolgenden Instandhaltung (z.B. einem nachfolgenden Service oder After-Service oder AS) ausgeschaltet ist. Die zweite Steuerung 150 kann eine Nachricht an die erste Steuerung 140 senden, dass der Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 wiederhergestellt ist. Die zweite Steuerung 150 kann den Stromwiederherstellungszustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und, wenn ‚Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 vor dem Ausfall = aktueller Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 der ersten Steuerung 140 + aktueller Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 der zweiten Steuerung 150 + zulässiger Fehler [%]‘ erfüllt ist, eine Nachricht an die erste Steuerung 140 senden, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der ersten Verbrauchergruppe L1 anzeigt. Die zweite Steuerung 150 kann periodisch einen Zustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen.
  • Wenn die von der zweiten Steuerung 150 stammende Nachricht, die die Stromwiederherstellung der ersten Verbrauchergruppe L1 anzeigt, empfangen wird, kann die erste Steuerung 140 gegenprüfen, ob ein Spannungspegel/-niveau der ersten Verbrauchergruppe L1 auf einen Zustand vor einem Ausfall wiederhergestellt wurde. Die erste Steuerung 140 kann Strominformationen der ersten Verbrauchergruppe L1 vor dem Ausfall und aktuelle Strominformationen der ersten Verbrauchergruppe L1 an die zweite Steuerung 150 übertragen. Wenn die von der zweiten Steuerung 150 stammende Nachricht, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der ersten Verbrauchergruppe L1 anzeigt, empfangen wird, kann die erste Steuerung 140 den Zustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und Überwachungsinformationen mit der zweiten Steuerung 150 teilen.
  • 13 zeigt ein Beispiel der Stromsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 13, wenn ein Kurzschluss auf einer Stromausgangsseite zu einer zweiten Verbrauchergruppe L21 (z. B. IEB) auftritt, die mit der zweiten Steuerung 150 verbunden ist, kann die zweite Steuerung 150 einen Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L21 erkennen und den Strom der zweiten Verbrauchergruppe L21 abtrennen. Die zweite Steuerung 150 kann den Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L21 mit der ersten Steuerung 140 über CAN-Kommunikation teilen. Die zweite Steuerung 150 kann den Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L21 mit einer Steuerung der zweiten Verbrauchergruppe L22 (z.B. RCU und EPB) über CAN-Kommunikation teilen. Die zweite Steuerung 150 kann die Cluster-Vorrichtung anweisen, eine Warnleuchte einzuschalten, die den Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L21 anzeigt.
  • Die erste Steuerung 140 kann den Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L21 durch die zweite Steuerung 150 erkennen, die RCU der zweiten Verbrauchergruppe L22 mit Hilfsstrom versorgen, um einen Vorderradhydraulikdruck zu steuern, und einen Hinterradmotor (bzw. Hinterradelektromotor) mit einem Bremssattel steuern, indem sie die EPB der zweiten Verbrauchergruppe L22 mit Strom versorgt, um die Bremsleistung der Vorder- und Hinterräder zu sichern. Die erste Steuerung 140 kann die Betriebszustände der RCU und des EPB überwachen und periodisch Überwachungsinformationen an die zweite Steuerung 150 zur gemeinsamen Nutzung übertragen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann dann mit der Bereitstellung von Strom an die zweite Verbrauchergruppe L21 unter Verwendung des Hauptstroms beginnen, wenn sie erkennt, dass die Warnleuchte ausgeschaltet ist, und eine Nachricht an die erste Steuerung 140 übertragen, dass der Strom der zweiten Verbrauchergruppe L21 wiederhergestellt ist. Die zweite Steuerung 150 kann den Stromwiederherstellungszustand der zweiten Verbrauchergruppe L21 überwachen und, wenn ‚Bremsleistung/-strom (z.B. Strom zum Betrieb der Bremsen) vor dem Ausfall = der aktueller Strom (= Strom der RCU und des EPB) der zweiten Verbrauchergruppe L22 der ersten Steuerung 140 + aktueller Strom der zweiten Verbrauchergruppe L21 der zweiten Steuerung 150 + zulässiger Fehler [%]‘ erfüllt ist, eine Nachricht an die erste Steuerung 140 senden, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der zweiten Verbrauchergruppe L21 anzeigt. Die zweite Steuerung 150 kann periodisch einen Zustand der zweiten Verbrauchergruppe L21 überwachen.
  • Wenn die erste Steuerung 140 die von der zweiten Steuerung 150 stammende Nachricht, die den Abschluss (z.B. den Abschluss der Stromwiederherstellung) der zweiten Lastgruppe L21 anzeigt, empfängt, kann die erste Steuerung 140 den Stromausgang/die Stromabgabe der zweiten Verbrauchergruppe L22 anpassen und gegenprüfen, ob der Strom der zweiten Verbrauchergruppe L21 in einen Zustand vor dem Ausfall wiederhergestellt worden ist. Die erste Steuerung 140 kann Strominformationen der zweiten Verbrauchergruppe L21 vor dem Ausfall und aktuelle Strominformationen der zweiten Verbrauchergruppe L22 an die zweite Steuerung 150 übertragen. Wenn die von der zweiten Steuerung 150 stammende Nachricht, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der zweiten Verbrauchergruppe L21 anzeigt, empfangen wird, kann die erste Steuerung 140 einen Betriebszustand der zweiten Verbrauchergruppe L22 überwachen und Überwachungsinformationen mit der zweiten Steuerung 150 teilen.
  • 14 zeigt ein Beispiel der Stromsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 14, wenn mindestens eine der dritten Verbrauchergruppen L31 bis L33, die mit der zweiten Steuerung 150 verbunden sind, einen Stromausfall aufweist, kann die zweite Steuerung 150 den Stromausfall der entsprechenden Verbraucher L31 bis L33 erkennen und die Stromversorgung zu den Verbrauchern L31 bis L33, bei denen der Stromausfall aufgetreten ist, unterbrechen/abtrennen. Die zweite Steuerung 150 kann den Verbraucherstrom, bei dem ein Stromausfall erkannt wird, mit der ersten Steuerung 140 teilen.
  • Die erste Steuerung 140 kann für die Verbraucher L31 bis L33, bei denen ein Stromausfall erkannt wurde, Strom bereitstellt, indem sie den Hilfsstrom verwendet. Die erste Steuerung 140 kann die Betriebszustände der Verbraucher L31 bis L33 überwachen und die Betriebszustände periodisch an die zweite Steuerung 150 übertragen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann dann die Wiederherstellung des Verbraucherstroms erkennen und die Wiederherstellung des Verbraucherstroms mit der ersten Steuerung 140 teilen. Die erste Steuerung 140 kann den Stromausgang an einen entsprechenden Verbraucher anpassen, wenn erkannt wird, dass der Verbraucherstrom der zweiten Steuerung 150 wiederhergestellt ist.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, das ein Stromsteuerverfahren gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
  • Bezugnehmend auf 15 kann die erste Steuerung 140 einen Verbraucherstromausfall erkennen (S600). Die erste Steuerung 140 kann den Ausgang des Verbraucherstroms der ersten Steuerung 140 überwachen, um einen Überstrom von mehr als dem Doppelten der Nennleistung/des Nennstroms oder einer Spannungsschwankung zu erkennen.
  • Die erste Steuerung 140 kann erneut einen Verbraucherstromausfall diagnostizieren (S610). Wenn der Verbraucherstromausfall erkannt wird, kann die erste Steuerung 140 erneut erkennen, ob der Verbraucherstromausfall aufgetreten ist, basierend auf einem durchschnittlichen Stromwert eines entsprechenden Verbraucherstromausgangsanschlusses über eine vorbestimmte Zeit.
  • Die erste Steuerung 140 kann ein Ergebnis der Fehler-/Ausfalldiagnose des Verbraucherstroms an die zweite Steuerung 150 übertragen (S620). Die erste Steuerung 140 kann eine CAN-Nachricht, die einen Fehlercode enthält, der dem aufgetretenen Verbraucherstromausfall entspricht, an die zweite Steuerung 150 übertragen.
  • Die erste Steuerung 140 kann den Verbraucherstromausgang abschalten/abtrennen (S630). Die erste Steuerung 140 kann die Bereitstellung von Hilfsstrom für einen Verbraucher, bei dem ein Stromausfall aufgetreten ist, unter Verwendung der Stromabtrennschaltung 145 abschalten/abtrennen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann einen Verbraucherstromausfall der ersten Steuerung 140 erkennen (S640). Die zweite Steuerung 150 kann einen Verbraucherstromausfall der ersten Steuerung 140 basierend auf einem Fehlercode erkennen, der in einer von der ersten Steuerung 140 empfangenen Nachricht enthalten ist.
  • Die zweite Steuerung 150 kann den in-Fahrzeug-Verbraucher 160, bei dem die Bereitstellung des Hilfsstroms durch die erste Steuerung 140 unterbrochen wurde, mit Strom versorgen, indem sie den Hauptstrom nutzt (S640). Die zweite Steuerung 150 kann einen entsprechenden Verbraucher, bei dem ein Verbraucherstromausfall der ersten Steuerung 140 auftritt, mit Strom versorgen, indem sie den Hauptstrom verwendet.
  • 16 zeigt ein Beispiel der Stromsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 16, wenn ein Fehler/Ausfall (z.B. Kurzschluss) in der ersten Verbrauchergruppe L1 der ersten Steuerung 140 auftritt, z.B. in einer MDPS-Stromversorgungsleitung, kann die erste Steuerung 140 den Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1 an die zweite Steuerung 150 melden und die erste Verbrauchergruppe L1 von der ersten Steuerung 140 abtrennen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann einen Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1 der ersten Steuerung 140 durch Kommunikation mit der ersten Steuerung 140 erkennen. Die zweite Steuerung 150 kann eine Steuerung der ersten Verbrauchergruppe L1 über den Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1 der ersten Steuerung 140 informieren.
  • Die zweite Steuerung 150 kann eine Stromversorgung von 50 % der Nennleistung/des Nennstroms der ersten Verbrauchergruppe L1 aufrechterhalten, indem sie den Hauptstrom verwendet. Die zweite Steuerung 150 kann einen Betriebszustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und einen Stromausfall der ersten Verbrauchergruppe L1 der ersten Steuerung 140 in einer Form ausgeben, die ein Benutzer erkennen kann.
  • Wenn der Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 wiederhergestellt ist, kann die erste Steuerung 140 eine Nachricht über den Beginn der Wiederherstellung des Stroms der ersten Verbrauchergruppe L1 an die zweite Steuerung 150 senden. Die erste Steuerung 140 kann einen Stromwiederherstellungszustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und periodisch Überwachungsinformationen an die zweite Steuerung 150 übertragen. Wenn eine von der zweiten Steuerung 150 stammende Nachricht, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der ersten Verbrauchergruppe L1 anzeigt, empfangen wird, kann die erste Steuerung 140 einen Betriebszustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und den Betriebszustand mit der zweiten Steuerung 150 teilen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann den Stromwiederherstellungszustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen und, wenn ‚Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 vor dem Ausfall = aktueller Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 der ersten Steuerung 140 + aktueller Strom der ersten Verbrauchergruppe L1 der zweiten Steuerung 150 + zulässiger Fehler [%]‘ erfüllt ist, eine Nachricht an die erste Steuerung 140 senden, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der ersten Verbrauchergruppe L1 anzeigt. Die zweite Steuerung 150 kann periodisch einen Zustand der ersten Verbrauchergruppe L1 überwachen.
  • 17 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 17, wenn ein Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L22 (z. B. RCU und EPB) auftritt, kann die erste Steuerung 140 einen Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L22 durch Überwachen einer Bremsleistungsausgabe (z.B. eines Bremsstromausgangs) erkennen. Wenn der Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L22 erkannt wird, kann die erste Steuerung 140 sofort den Strom der zweiten Verbrauchergruppe L22 abschalten/abtrennen. Die erste Steuerung 140 kann eine Nachricht mit einem Fehlercode, der einen Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L22 anzeigt, an die zweite Steuerung 150 übertragen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann einen Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L22 der ersten Steuerung 140 basierend auf einem Fehlercode erkennen, der in einer von der ersten Steuerung 140 empfangenen Nachricht enthalten ist. Die zweite Steuerung 150 kann einen Stromversorgungsausfallzustand an eine Steuerung der zweiten Verbrauchergruppe L22 melden.
  • Die zweite Steuerung 150 kann die Versorgung von 100 % des IEB-Stroms aufrechterhalten, um die IEB in die Lage zu versetzen, die hydraulische Bremssteuerung der Vorder- und Hinterräder durchzuführen. Die zweite Steuerung 150 kann einen Bremsbetriebszustand der IEB überwachen.
  • Wenn die erste Steuerung 140 die Stromwiederherstellung der RCU und der EPB durch die zweite Steuerung 150 erkennt, kann die erste Steuerung 140 die zweite Verbrauchergruppe L22 unter Verwendung des Hilfsstroms versorgen. Die erste Steuerung 140 kann einen Stromwiederherstellungszustand der zweiten Verbrauchergruppe L22 überwachen und periodisch Überwachungsinformationen an die zweite Steuerung 150 übertragen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann eine Nachricht, die die Wiederherstellung des Stroms der zweiten Verbrauchergruppe L22 anzeigt, an die erste Steuerung 140 übertragen, wenn die Warnleuchte, die den Stromausfall der zweiten Verbrauchergruppe L22 anzeigt, ausgeschaltet ist. Die zweite Steuerung 150 kann eine Nachricht, die den Abschluss der Stromwiederherstellung der zweiten Lastgruppe L22 anzeigt, an die erste Steuerung 140 senden, wenn ‚Bremsleistung/-strom/-kraft (z.B. Strom zum Betrieb der Bremsen) vor dem Ausfall = der aktuelle Strom (= Bremsleistung/-strom/-kraft) der zweiten Verbrauchergruppe L22 der ersten Steuerung 140 + aktueller Strom der zweiten Verbrauchergruppe L21 der zweiten Steuerung 150 + zulässiger Fehler [%]‘ erfüllt ist. Die zweite Steuerung 150 kann die Zustände aller Bremsverbraucher L21 und L22, wie IEB, RCU und EPB, periodisch überwachen.
  • 18 zeigt ein Beispiel für eine Stromsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 18, wenn mindestens eine aus den dritten Verbrauchergruppen L31 bis L36, die mit der ersten Steuerung 140 verbunden sind, einen Stromausfall hat, kann die erste Steuerung 140 den Stromausfall erkennen und die Stromversorgung zu einem Verbraucher, bei dem der Stromausfall aufgetreten ist, unterbrechen/abtrennen. Die erste Steuerung 140 kann den Verbraucherstrom, bei dem ein Stromausfall erkannt wird, mit der zweiten Steuerung 150 teilen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann einen Verbraucher, bei dem ein Stromausfall erkannt wurde, mit Strom versorgen, indem sie den Hauptstrom verwendet. Die zweite Steuerung 150 kann einen Betriebszustand des entsprechenden Verbrauchers überwachen.
  • Die zweite Steuerung 150 kann die Wiederherstellung des Verbraucherstroms erkennen und die Wiederherstellung des Verbraucherstroms mit der ersten Steuerung 140 teilen. Die erste Steuerung 140 kann den Stromausgang zu einem entsprechenden Verbraucher anpassen, wenn erkannt wird, dass der Verbraucherstrom der zweiten Steuerung 150 wiederhergestellt ist.
  • 19 ist ein Blockdiagramm eines Rechnersystems zur Ausführung eines Stromsteuerverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 19 kann ein Rechnersystem 1000 mindestens einen Prozessor 1100, einen Speicher (z.B. einen Arbeitsspeicher) 1300, eine Benutzerschnittstellen-Eingabevorrichtung 1400, eine Benutzerschnittstellen-Ausgabevorrichtung 1500, eine Speichervorrichtung (z.B. einen persistenten Speicher) 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700 aufweisen, die über einen Bus 1200 miteinander verbunden sind.
  • Der Prozessor 1100 kann eine Zentralrechnereinheit (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung sein, die in dem Speicher 1300 und/oder der Speichervorrichtung 1600 gespeicherte Anweisungen verarbeitet. Der Speicher 1300 und die Speichervorrichtung 1600 können verschiedene Arten von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichermedien aufweisen. Zum Beispiel kann der Speicher 1300 einen ROM (Read Only Memory oder Nur-Lese-Speicher) 1310 und einen RAM (Random Access Memory oder Direkt-Zugriff-Speicher) 1320 aufweisen.
  • Somit können die Operationen/Schritte des Verfahrens oder des Algorithmus, die in Verbindung mit den hier offengelegten Ausführungsformen beschrieben wurden, direkt in Hardware oder in einem Softwaremodul, das vom Prozessor 1100 ausgeführt wird, oder in einer Kombination davon verkörpert sein. Das Softwaremodul kann sich auf einem Speichermedium (d. h. dem Speicher 1300 und/oder der Speicherung 1600) befinden, wie z.B. auf einem RAM, auf einem Flash-Speicher, auf einem ROM, auf einem EPROM, auf einem EEPROM, auf einem Register, auf einer Festplatte, auf einer Wechselplatte und/oder auf einer CD-ROM. Das beispielhafte Speichermedium kann mit dem Prozessor 1100 gekoppelt (z.B. verbunden) sein, und der Prozessor 1100 kann Informationen aus dem Speichermedium auslesen und kann Informationen im Speichermedium aufzeichnen. Alternativ kann das Speichermedium mit/in dem Prozessor 1100 integriert sein. Der Prozessor 1100 und das Speichermedium können in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) untergebracht sein. Der ASIC kann in einem Benutzerterminal untergebracht sein. In einem anderen Fall können der Prozessor 1100 und das Speichermedium als separate Komponenten im Benutzerterminal/-bedienoberfläche untergebracht sein.
  • Die obige Beschreibung ist lediglich eine Veranschaulichung der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, und verschiedene Modifikationen und Variationen können von Fachleuten des Gebietes, auf das sich die vorliegende Offenbarung/Erfindung bezieht, vorgenommen werden, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die in der vorliegenden Offenbarung offengelegten Ausführungsformen nicht dazu gedacht, die technische Idee der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu begrenzen, sondern um die vorliegende Offenbarung/Erfindung zu beschreiben, und der Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird durch die Ausführungsformen nicht begrenzt. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung/Erfindung soll durch die folgenden Ansprüche interpretiert werden, und alle technischen Ideen innerhalb des dazu äquivalenten Bereichs sollten deshalb so ausgelegt werden, dass sie im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist es möglich, ein Stromredundanzsystem zu implementieren, das in der Lage ist, einen Hauptverbraucher für autonomes Fahren im Falle eines Stromausfalls während des autonomen Fahrens stabil mit Strom zu versorgen.
  • Des Weiteren ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung möglich, einen Redundanzstrom sicherzustellen, ohne einen Niederspannungs-Gleichstromwandler und/oder eine Batterie hinzuzufügen.
  • Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung möglich, ein fehlerhaftes Teil sofort abzuschalten und zu trennen, wenn während des autonomen Fahrens ein Stromausfall auftritt, wodurch die Spannungsstabilität des Redundanzstroms sichergestellt wird.
  • Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung möglich, einen Stromschalter basierend auf einem Halbleiter zu konfigurieren und eine Stromstabilisierungszeit zu verkürzen, indem eine Fehlerabschaltzeit im Vergleich zu einer Sicherung reduziert wird.
  • Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung eine physikalische Redundanz durch Stromabschaltung implementiert und eine funktionale Redundanz für den Hauptverbraucher des autonomen Fahrens implementiert, wodurch eine ausfallsichere Reaktion auf einen Stromnetzausfall ermöglicht wird.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen und die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann von Fachleuten, die auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung/Erfindung bewandert sind, vielfältig modifiziert und abgeändert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der in den folgenden Ansprüchen beansprucht wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 110
    ERSTE STROMQUELLE
    120
    ZWEITE STROMQUELLE
    130
    STROMTEILER
    140
    ERSTE STEUERUNG
    141
    ERSTER STROMSTEUERSCHALTER
    142
    ZWEITER STROMSTEUERSCHALTER
    143
    STROM- UND KOMMUNIKATIONSSCHALTUNG
    144
    STROMERMITTLUNGSSCHALTUNG
    145
    STROMABTRENNSCHALTUNG
    146
    PROZESSOR
    150
    ZWEITE STEUERUNG
    160
    VERBRAUCHER IM FAHRZEUG
    161
    ERSTER VERBRAUCHERGRUPPE
    162
    ZWEITER VERBRAUCHERGRUPPE
    163
    DRITTER VERBRAUCHERGRUPPE
    164
    ALLGEMEINE VERBRAUCHERGRUPPE
    165
    HOCHSTROMVERBRAUCHER
    1000
    BERECHNUNGSSYSTEM
    1100
    PROZESSOR
    1200
    BUS
    1300
    SPEICHER
    1400
    BENUTZEREINGABEVORRICHTUNG
    1500
    BENUTZERAUSGABEVORRICHTUNG
    1600
    SPEICHERUNG
    1700
    NETZWERKSCHNITTSTELLE

Claims (20)

  1. Stromsteuervorrichtung, aufweisend: eine erste Stromversorgungsvorrichtung (110), die konfiguriert ist, Hauptstrom bereitzustellen, eine zweite Stromversorgungsvorrichtung (120), die konfiguriert ist, Hilfsstrom bereitzustellen, einen Stromteiler (130), der mit der ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) verbunden und der konfiguriert ist, den Hauptstrom von der ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) zu teilen, eine erste Steuerung (140), die mit einem ersten Ausgangsanschluss des Stromteilers (130) verbunden ist, um die Stromversorgung zu in-Fahrzeug-Verbrauchern (160) durch Verbinden oder Trennen des Hauptstroms und des Hilfsstroms zu steuern, und eine zweite Steuerung (150), die mit einem zweiten Ausgangsanschluss des Stromteilers (130) verbunden ist, um die Stromversorgung zu den in-Fahrzeug-Verbrauchern (160) unter Verwendung des Hauptstroms zu steuern, wobei die erste Steuerung (140) und die zweite Steuerung (150) einen Stromausfall in Zusammenarbeit miteinander diagnostizieren und Redundanzstrom selektiv unter Verwendung des Hauptstroms und des Hilfsstroms auf Grundlage eines Stromausfalldiagnoseergebnisses bereitstellen.
  2. Stromsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Stromversorgungsvorrichtung (110) einen Niederspannungs-Gleichstromwandler enthält, der konfiguriert ist, einen von einer Hochspannungsbatterie bereitgestellten Hochspannungsstrom in Niederspannungsstrom umzuwandeln, und wobei die zweite Stromversorgungsvorrichtung (120) eine Hilfsbatterie enthält, die konfiguriert ist, um den Niederspannungsstrom bereitzustellen.
  3. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Steuerung (140) aufweist: eine Kommunikationsschaltung (143), die konfiguriert ist, um eine Kommunikation mit der zweiten Steuerung (150) durchzuführen, einen ersten Schalter (141), der konfiguriert ist, um: den Hauptstrom und den Hilfsstrom zwischen der ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) und der zweiten Stromversorgungsvorrichtung (120) zu überwachen, und den Hauptstrom und/oder den Hilfsstrom entsprechend einem Überwachungsergebnis bereitzustellen oder abzuschalten, einen zweiten Schalter (142), der konfiguriert ist, um Strom zu den in-Fahrzeug-Verbrauchern (160) bereitzustellen oder abzutrennen, und einen Prozessor (146), der konfiguriert ist, um: einen Stromausfall in Zusammenarbeit mit der ersten Steuerung (140) zu diagnostizieren, und mindestens einen von dem ersten Schalter (141) und dem zweiten Schalter (142) auf der Grundlage eines Diagnoseergebnisses zu steuern.
  4. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Steuereinheit (140) ferner aufweist: eine Stromermittlungsschaltung (144), die konfiguriert ist, mindestens einen Überstrom in mindestens einem von einem Hauptstromeingangsanschluss, einem Hilfsstromeingangsanschluss und einem Verbraucherstromausgangsanschluss zu erfassen, und eine Stromabtrennschaltung (145), die konfiguriert ist, einen Teil des erfassten Überstroms abzutrennen, wenn der Überstrom erfasst wird.
  5. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Steuerung (140) konfiguriert ist, um den Hauptstrom von der ersten Steuerung (140) zu trennen und abzuschalten, wenn ein Hauptstromausfall erkannt ist, und die in-Fahrzeug-Verbraucher (160) unter Verwendung des Hilfsstroms mit Strom zu versorgen, wenn ein Hauptstromausgangsausfall der ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) in Zusammenarbeit mit der zweiten Steuerung (150) erkannt wird.
  6. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Steuerung (140) konfiguriert ist, um eine Nachricht, die einen Stromausfall anzeigt, an die zweite Steuerung (150) zu senden, wenn ein Hauptstromausgangsausfall des Stromteilers (130) identifiziert wird, und wobei die zweite Steuerung (150) konfiguriert ist, um die in-Fahrzeug-Verbraucher (160) unter Verwendung des Hauptstroms auf eine von der ersten Steuerung (140) unabhängigen Weise mit Strom zu versorgen.
  7. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Steuerung (140) konfiguriert ist, um einen Zustand eines Stromeingangs von der zweiten Stromversorgungsvorrichtung (120) zu überwachen, und wobei, wenn der Hilfsstromausfall erkannt wird, die erste Steuerung (140) den Hilfsstrom abtrennt, um den Hauptstrom aufrechtzuerhalten.
  8. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Steuerung (150) konfiguriert ist, wenn ein Stromausgangsausfall der ersten Steuerung (140) an mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) erkannt wird, den mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160), bei dem der Stromausgangsausfall der ersten Steuerung (140) erkannt wird, unter Verwendung des Hauptstroms mit Strom zu versorgen.
  9. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Steuerung (140) konfiguriert ist, wenn ein Stromausgangsausfall der zweiten Steuerung (150) an mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) erkannt wird, den mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160), bei dem der Stromausgangsausfall der zweiten Steuerung (150) erkannt wird, unter Verwendung des Hilfsstroms mit Strom zu versorgen.
  10. Stromsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei jeder der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) mindestens eines aus einer Lenkvorrichtung, einer Bremsvorrichtung, einer autonomen Fahrvorrichtung, einer Airbagvorrichtung, einer Cluster-Vorrichtung, einer Beleuchtungsvorrichtung, einer Türvorrichtung oder einer Kommunikationsvorrichtung aufweist.
  11. Stromsteuerverfahren, aufweisend: Diagnostizieren eines Stromausfalls durch eine erste Steuerung (140) und eine zweite Steuerung (150) in Zusammenarbeit miteinander (S210, S310, S410, S510, S610), und Zuführen von Redundanzstrom zu in-Fahrzeug-Verbrauchern (S160) durch die erste Steuerung (S140) und die zweite Steuerung (S150) (S250, S350, S450, S550, S650), wobei selektiv Hauptstrom von einer ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) und Hilfsstrom von einer zweiten Stromversorgungsvorrichtung (120) verwendet werden, auf Grundlage eines Stromausfall-Diagnoseergebnisses.
  12. Stromsteuerverfahren nach Anspruch 11, wobei das Diagnostizieren des Stromausfalls aufweist: Überwachen eines Zustands des von der ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) ausgegebenen Hauptstroms und eines Zustands des von der zweiten Stromversorgungsvorrichtung (120) ausgegebenen Hilfsstroms durch die erste Steuerung (140), Ermitteln durch die erste Steuerung (140), ob der Stromausfall auf einer Hauptstromeingangsseite (S105) oder einer Hilfsstromeingangsseite (S110) vorhanden ist, als Reaktion auf das Erfassen des Stromausfalls (S100), bei Ermittlung, dass der Stromausfall auf der Hilfsstromeingangsseite vorhanden ist, Ermitteln eines Hilfsspannungseingangsausfalls durch die erste Steuerung (140) (S115), und bei Ermittlung, dass der Stromausfall nicht vorhanden ist, Ermitteln eines Verbraucherstromausgangsausfalls der ersten Steuerung (140) durch die erste Steuerung (140) (S120).
  13. Stromsteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei das Zuführen des Redundanzstroms aufweist: Unterbrechen durch die erste Steuerung (140) eines Eingangs des Hilfsstroms bei Ermittlung des Hilfsleistungseingangsausfalls (S330), und Aufrechterhalten der Stromversorgung durch die zweite Steuerung (150) der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) unter Verwendung des Hauptstroms (S350) bei Erkennen des Ausfalls des Hilfsenergieeingangs durch die erste Steuerung (140).
  14. Stromsteuerverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Zuführen des Redundanzstroms aufweist: Abschalten eines Verbraucherstromausgangs durch die erste Steuerung (140) unter Verwendung des Hilfsstroms bei Ermittlung des Verbraucherstromausgangsausfalls der ersten Steuerung (140) (S630), und, als Reaktion auf die Ermittlung des Verbraucherstromausgangsausfalls der ersten Steuerung (140) durch die erste Steuerung (140), Zuführen von Strom durch die zweite Steuerung (150) unter Verwendung des Hauptstroms zu mindestens einem der in-Fahrzeug-Verbraucher (160), zu dem die Stromversorgung durch die erste Steuerung (140) abgeschaltet ist (S650) .
  15. Stromsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Diagnose des Stromausfalls aufweist: wenn ein Hauptstromausfall der ersten Steuerung (140) durch die erste Steuerung (140) erkannt wird, Ermitteln des Hauptstromeingangsausfalls (S130) durch die zweite Steuerung (150) auf Grundlage eines Hauptstromeingangszustands der zweiten Steuerung (150) (S125); wenn der Hauptstromeingangsausfall nicht erkannt wird, Ermitteln durch die zweite Steuerung (150) eines ersten Steuerstromausgangsausfalls eines Stromteilers (130) (S140), der zwischen der ersten Stromversorgungsvorrichtung (110) und der ersten Steuerung (140) angeordnet ist, auf Grundlage des Hauptstromeingangszustands der ersten Steuerung (140) durch Kommunikation mit der ersten Steuerung (140), wenn der Hauptstromeingang der ersten Steuerung normal ist, Ermitteln eines Verbraucherstromausgangsausfalls der zweiten Steuerung (150) durch die zweite Steuerung (150) (S150) basierend darauf, ob es möglich ist, Verbraucherstrom der zweiten Steuerung (150) zu liefern (S145), und, wenn ermittelt wird, dass es möglich ist, den Verbraucherstrom zu liefern, Ermitteln eines Hochstromverbraucherstromausgangsausfalls des Stromteilers (130) durch die zweite Steuerung (150) (S155).
  16. Stromsteuerverfahren nach Anspruch 15, wobei das Zuführen des Redundanzstroms aufweist: bei der Ermittlung des Hauptstromeingangsausfalls, Abschalten des Hauptstromeingangs durch die zweite Steuerung (150), und Versorgen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) mit Strom unter Verwendung des Hilfsstroms durch die erste Steuerung (140).
  17. Stromsteuerverfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Zuführen des Redundanzstroms aufweist: Abschalten des Hauptstromeingangs (S425) durch die erste Steuerung (140) in Reaktion auf die Ermittlung eines Stromausgangsausfalls des Stromteilers (130) an die erste Steuerung (140), und Versorgen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) mit Strom auf unabhängige Weise durch die erste Steuerung (140) (S445) und die zweite Steuerung (150) (S450).
  18. Stromsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Zuführen des Redundanzstroms aufweist: auf Ermitteln des Verbraucherstromausgangsausfalls der zweiten Steuerung (150) Abschalten der Stromversorgung zu mindestens einem der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) durch die zweite Steuerung (150) (S530), und Versorgen durch die erste Steuerung (140) des mindestens einen der in-Fahrzeug-Verbraucher (160), in dem die Stromversorgung durch die zweite Steuerung (150) abgeschaltet wird, mit Strom (S550) .
  19. Stromsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei das Diagnostizieren des Stromausfalls aufweist: Überwachen eines aktuellen Zustands des Eingangsstroms und des Ausgangsstroms der ersten Steuerung (140) und der zweiten Steuerung (150), und sofortiges Abschalten mindestens eines von Eingangsstrom und Ausgangsstrom als Reaktion auf ein Erkennen eines Überstroms.
  20. Leistungssteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei jeder der in-Fahrzeug-Verbraucher (160) mindestens eines aus einer Lenkvorrichtung, einer Bremsvorrichtung, einer autonomen Fahrvorrichtung, einer Airbagvorrichtung, einer Cluster-Vorrichtung, einer Beleuchtungsvorrichtung, einer Türvorrichtung und einer Kommunikationsvorrichtung aufweist.
DE102021114689.5A 2020-08-26 2021-06-08 Stromsteuervorrichtung und stromsteuerverfahren für autonome fahrzeuge Pending DE102021114689A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200107945A KR20220026873A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 방법
KR10-2020-0107945 2020-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021114689A1 true DE102021114689A1 (de) 2022-03-03

Family

ID=80221578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021114689.5A Pending DE102021114689A1 (de) 2020-08-26 2021-06-08 Stromsteuervorrichtung und stromsteuerverfahren für autonome fahrzeuge

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11807109B2 (de)
KR (1) KR20220026873A (de)
CN (1) CN114103838A (de)
DE (1) DE102021114689A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022200880A1 (de) 2022-01-20 2023-07-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs
WO2023138847A1 (de) 2022-01-20 2023-07-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Niedervolt-versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes fahrzeug und verfahren zum betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden fahrzeugs

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220031155A (ko) 2020-09-03 2022-03-11 현대자동차주식회사 Ldc 센싱 고장 판단 장치 및 방법
KR20220039089A (ko) 2020-09-21 2022-03-29 현대자동차주식회사 전력 제어 장치 및 그의 단선 고장 진단 방법
KR20220053762A (ko) * 2020-10-22 2022-05-02 현대자동차주식회사 운전자의 안전 지원 장치 및 그 방법
CN112531627B (zh) * 2020-11-26 2023-06-30 阳光电源股份有限公司 一种智能开关装置及发电系统
JP2022152408A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 株式会社デンソーテン 電源装置および判定方法
US20230166724A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Rivian Ip Holdings, Llc Supplemental battery power for moving an electric vehicle
JP2023092656A (ja) * 2021-12-22 2023-07-04 株式会社デンソーテン 電源制御装置、および制御方法
CN117394512A (zh) * 2022-07-04 2024-01-12 北京图森智途科技有限公司 基于车辆冗余供电的控制系统及其方法、装置和设备
US20240034253A1 (en) * 2022-07-28 2024-02-01 Tusimple, Inc. Power distribution unit for autonomous vehicles
WO2024065766A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 华为技术有限公司 供电电路及其控制方法、电子设备、车辆
CN115923686B (zh) * 2022-12-17 2024-06-18 中国重汽集团济南动力有限公司 一种双机热备份整车控制系统、方法及新能源车

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3625789B2 (ja) * 2001-08-10 2005-03-02 本田技研工業株式会社 車両の電源装置
JP4957827B2 (ja) * 2010-04-14 2012-06-20 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを搭載する車両
WO2014013606A1 (ja) * 2012-07-20 2014-01-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP6232878B2 (ja) * 2013-09-24 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
EP3300153B1 (de) * 2015-05-21 2020-03-04 Nissan Motor Co., Ltd. Leistungseinstellungssystem und steuerungsverfahren dafür

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022200880A1 (de) 2022-01-20 2023-07-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs
WO2023138847A1 (de) 2022-01-20 2023-07-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Niedervolt-versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes fahrzeug und verfahren zum betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden fahrzeugs
DE102022200880B4 (de) 2022-01-20 2024-02-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
US11807109B2 (en) 2023-11-07
KR20220026873A (ko) 2022-03-07
US20220063414A1 (en) 2022-03-03
CN114103838A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102021114689A1 (de) Stromsteuervorrichtung und stromsteuerverfahren für autonome fahrzeuge
DE112017000268B4 (de) Relaisvorrichtung
DE102012018338B4 (de) Vorrichtung, Fahrzeug, Verfahren und Computerprogramm zur Deaktivierung von Hochvoltkomponenten eines Fahrzeugs
DE102012222208B4 (de) Verfahren zum gesteuerten Verbinden mehrerer Bordnetzzweige eines Fahrzeugs, Steuereinheit zur Ausführung des Verfahrens sowie Bordnetz
EP3743733A1 (de) Verfahren zum überwachen der energieversorgung eines kraftfahrzeugs mit automatisierter fahrfunktion
EP3138175B1 (de) Energieübertragungsvorrichtung und bordnetz
DE102013015713B4 (de) Kraftfahrzeug-Hochvoltsystem mit Schutz bei blockierten Schaltschützen und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs
WO2015082113A1 (de) Bordnetz zur fehlertoleranten und redundanten versorgung
DE112017004002B4 (de) Abnormalitätsdiagnosevorrichtung
EP1378401B1 (de) Vorrichtung zur elektrischen Energieversorgung
DE102018216491B3 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
DE112012007029T5 (de) Energieversorgungs-Handhabungssystem und Energieversorgungs-Handhabungsverfahren
EP3934941A1 (de) Energienetz für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben eines energienetzes für ein kraftfahrzeug
DE102020213357A1 (de) Verfahren zum Überprüfen des Verhaltens mindestens einer Gruppe von Verbrauchern in einem Kraftfahrzeug
DE102021204474A1 (de) Leistungssteuervorrichtung und diagnoseverfahren eines offenen stromkreises
AT519841A1 (de) Sicherheitsüberwachungseinheit
EP4034410A1 (de) Steuereinrichtung für ein fahrzeug
DE102017104667A1 (de) Stromversorgungseinheit für ein Nutzfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Stromversorgungseinheit für ein Nutzfahrzeug
DE60126843T2 (de) System und verfahren zum schutz gegen kurzschlüsse in elektrischen leistungsverteilungsarchitekturen mit zwei spannungspegeln
DE102015012944A1 (de) Betrieb einer Kraftfahrzeugkomponente bei Ausfall eines puffernden Energiespeichers
DE102014221281A1 (de) Fahrzeug-Bordnetz mit hoher Verfügbarkeit
WO2014023375A1 (de) Kraftwagen mit robuster niedervolt-spannungsversorgung
DE102019118744A1 (de) Elektrisches fahrzeugsystem mit trennschaltung
EP3925835B1 (de) Bordnetz für ein fahrzeug
EP3797461B1 (de) Elektrische bordnetzvorrichtung zum versorgen von zumindest zwei elektrischen verbrauchern in einem kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug, umschaltvorrichtung und verfahren zum betreiben einer bordnetzvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed