DE10348162B3

DE10348162B3 - Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher

Info

Publication number: DE10348162B3
Application number: DE10348162A
Authority: DE
Inventors: Ottmar Dr. Gehring; Harro Dr. Heilmann; Andreas Dr. Schwarzhaupt; Erik Sieglin; Gernot Dr. Spiegelberg; Wolfgang Dipl.-Ing. Stahl; Armin Dr. Sulzmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: IQ Power Licensing AG
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-10-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit X-by-wire-Systemen. Angesteuert durch Antriebsstrangsteuereinrichtungen werden Energieversorgungseinrichtungen (1, 2, 6, 7, 8, 9) je nach deren Zustand mit einem ersten oder einem zweiten Vorrichtungszweig verbunden, der mit einem ersten bzw. zweiten redundanten Bordnetz (4, 5) sowie redundanten sicherheitsrelevanten Verbrauchern (10a bis 1nb) verbindbar ist. Hierzu steuern die Antriebsstrangsteuereinrichtungen zwischen den Versorungszweigen und den redundanten sicherheitsrelevanten Verbrauchern (10a bis 1nb) ausgebildete Schalter (S10a1 bis S1nb2) an. Zwischen diesen Schaltern (S10a1 bis S1nb2) und den redundanten sicherheitsrelevanten Verbrauchern (10a bis 1nb) sind Entkopplungselemente (D10a1 bis D1nb2) ausgebildet, die einen gerichteten Stromfluss vom ersten bzw. zweiten Vorrichtungszweig zu den redundanten sicherheitsrelevanten Verbrauchern (10a bis 1nb) gewährleisten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher.

Wenn in Fahrzeugen ein Steer-by-Wire-System und/oder ein Brake-by-Wire-System eingeführt wird, so ist es erforderlich, die Versorgung dieser Systeme, bestehend aus sicherheitsrelevanten Verbrauchern, mit elektrischer Energie mittels einer redundanten Architektur abzusichern. Würden die sicherheitsrelevanten Systeme und deren redundante Abbilder von ein und derselben Quelle mit elektrischer Energie versorgt werden, so könnte ein Fehler etwa in der Batterie das gesamte Sicherheitskonzept ad absurdum führen. Einen solchen als common mode bezeichneten Fehler gilt es zu verhindern.

Zu einer derartigen Absicherung sicherheitsrelevanter Verbraucher ist es notwendig, neben dem bestehenden Bordnetz ein von diesem Netz vollständig galvanisch getrenntes zweites Bordnetz aufzubauen, das primär alle sicherheitsrelevanten Verbraucher mit Energie versorgt.

Beispielsweise ist aus der DE 100 53 584 A1 eine redundante Spannungsversorgung für sicherheitsrelevante Verbraucher bekannt. Bei dieser Spannungsversorgung sind eine erste im Bordnetz angeordnete Spannungsversorgung und eine zweite Spannungsversorgung über ein Entkopplungselement verbunden. Das Entkopplungselement gewährleistet einen gerichteten Stromfluss von der ersten zur zweiten Spannungsversorgung. Weiterhin ist die erste Spannungsversorgung über ein zweites Entkopplungselement und die zweite Spannungsversorgung über ein drittes Entkopplungselement mit einem sicherheitsrelevanten Verbraucher verbunden. Die Entkopplungselemente gewährleisten dabei einen gerichteten Stromfluss von den Spannungsversorgungen zu dem sicherheitsrelevanten Verbraucher. Als bevorzugtes Anwendungsgebiet für diese redundante Spannungsversorgung sind Steuergeräte und Zusatzkomponenten von x-by-wire-Systemen angegeben.

Jedoch erfolgt in dieser redundanten Spannungsversorgung zwar eine Entkopplung der redundanten Spannungsversorgungen, aber es wird nur ein gerichteter Stromfluss von der ersten zur zweiten Spannungsversorgung gewährleistet. Wenn nämlich die Spannung der zweiten Spannungsversorgung unter die der ersten Spannungsversorgung fällt, wird ein erstes Entkopplungselement durchgeschaltet, so dass die zweite Spannungsversorgung durch die erste Spannungsversorgung geladen wird. In diesem Fall ist/sind der/die sicherheitsrelevante/n Verbraucher über ein weiteres Entkopplungselement von der zweiten Spannungsversorgung getrennt, während ein drittes, parallel zum ersten Spannungsversorgungszweig angeordnetes Entkopplungselement die erste Spannungsversorgung mit dem sicherheitsrelevanten Verbraucher verbindet. Im Falle eines Kurzschlusses vor oder hinter dem Entkopplungselement erfolgt eine Abschaltung des Zweigs mit der zweiten Spannungsversorgung über eine Sicherung, die zwischen der ersten Spannungsversorgung und dem ersten Entkopplungselement angeordnet ist Zudem wird bei dieser herkömmlichen redundanten Spannungsversorgung jeder sicherheitsrelevante Verbraucher über eine eigene zweite Spannungsversorgung versorgt. Dies sicherheitsrelevanten Verbraucher mit zweiten Spannungsversorgungen sind alle zusätzlich mit der ersten Spannungsversorgung verbunden, die im Fall eines Spannungsabfalls für ein Neuladen der zweiten Spannungsversorgung(en) sorgt. Somit ist eine Vielzahl von zweiten Spannungsversorgungen, d.h. Batterien für die einzelnen sicherheitsrelevanten Verbraucher, erforderlich. Bei Ausfall der ersten Spannungsversorgung ist ein Nachladen der zweiten Spannungsversorgung nicht mehr möglich, da zwischen den Zweigen der einzelnen sicherheitsrelevanten Verbraucher und ihrer zweiten Spannungsversorgungen keine Verbindung vorgesehen und möglich ist.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise ohne die Notwendigkeit jeweils einer Spannungsversorgung für jeden sicherheitsrelevanten Verbraucher die Energieversorgung sichergestellt wird und ein Energieausgleich im Nicht-Fehlerfall nicht nur in einer Richtung möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher wird im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik nunmehr sichergestellt, dass der rechte oder der linke Zweig der Schaltung getrennt schaltbar ist uns somit ein schnelles Umschalten erfolgen kann, ohne dass Kurzschlussströme entstehen, die die sicherheitsrelevanten Verbraucher in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigen könnten.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
Dabei zeigt:
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit X-by-wire-Systemen wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Die Architektur der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher ist in 1 gezeigt und wie folgt ausgestaltet.
Die erfindungsgemäße, in 1 gezeigte Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher weist ein Ladetrennmodul 3 auf, das über Schalter S1 bzw. S2 mit Energieversorgungseinrichtungen, wie beispielsweise einem Generator 1 und/oder einer Brennstoffzelle 2 verbunden werden kann. Das Ladetrennmodul 3 kann über einen Schalter S31 bzw. S32 sowie ein Entkopplungselement, vorzugsweise eine Diode D31 bzw. D32 eine Verbindung mit einem mit einem ersten Vorrichtungszweig verbundenen ersten Bordnetz 4 bzw. einem mit einem zweiten Vorrichtungszweig verbundenen redundanten zweiten Bordnetz 5 herstellen, wobei das Entkopplungselement, in der Zeichnung die Diode D31 bzw. D32 einen gerichteten Stromfluss von einer mit dem Ladetrennmodul 3 verbundenen Energieversorgungseinrichtung zum ersten bzw. zweiten Bordnetz 4 bzw. 5 gewährleistet.
Der erste und/oder der zweite Vorrichtungszweig weisen zudem optional eine oder mehrere weitere Energieversorgungseinrichtungen, wie beispielsweise eine Brennstoffzelle 7, einen (nicht gezeigten) Generator, eine (nicht gezeigte) Solarzelle und/oder eine Energiespeichereinrichtung, wie beispielsweise eine Batterie, ein Kondensator oder ein Supercap 8, 9 auf.
Außerdem sind sowohl der erste als auch der zweite Vorrichtungszweig jeweils mit redundanten sicherheitsrelevanten Verbrauchern 10a, 10b, 11a, 11b,..., 1na, 1nb, die beispielsweise für Brake-by-wire, Steer-by-wire,... dienen, über Schalter S10a1, S10b1, S11a1, S11b1, S1na1, S1nb1 bzw. S10a2 bis S1nb2 sowie diesen nachgeschaltete Entkopplungselemente, hier Dioden D10a1 bis D1nb1 bzw. D10a2 bis D1nb2 verbindbar.
Die Entkopplungselemente, hier die Dioden D10a1 bis D1nb1 bzw. D10a2 bis D1nb2 sind derart gepolt, dass sie einen gerichteten Stromfluss vom ersten bzw. zweiten Vorrichtungszweig zu den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 10a bis 1nb gewährleisten und bieten damit einen Schutz gegen Kurzschlussströme zwischen einer abzuschaltenden defekten und einer zuzuschaltenden intakten Energieversorgungseinrichtung bei einer aufeinanderfolgenden Umschaltung der Schalter S10a1 bis S1nb2.
Bei den Schaltern S10a1 bis S1nb2 sowie S31 und S32 handelt es sich beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel bevorzugt um Schalter, wie beispielsweise Smart-Highside-Schalter, um Hochleistungsschalter, wie beispielsweise Feldeffekt-Transistoren (FET) oder Relais, beispielsweise mit Schaltabständen von ca. 1 ms und Schaltzeiten von ca. 1 μs.
Das Ladetrennmodul 3 sowie die redundanten sicherheitsrelevanten Verbraucher 10a, 10b, 11a, 11b,..., 1na, 1nb sind untereinander über einen Bus X verbunden. Die Ansteuerung der Schalter S10a1, S10b1, S11a1, S11b1,..., S1na1, S1nb1, S10a2, S10b2, S11a2, S11b2,..., S1na2, S1nb2 erfolgt durch nicht gezeigte Antriebsstrangsteuereinrichtungen PTC (Power Train Controller), wie beispielsweise in der DE 100 32 179 A1 beschrieben, die ebenfalls redundant ausgebildet sind, so dass für jeden redundanten Verbraucher 10a, 10b, 11a, 11b,..., 1na, 1nb zwei redundante Antriebstrangsteuereinrichtungen vorhanden sind. Die Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC steuern die Schalter S10a1 bis S1nb2 ansprechend auf Informationen über einen Zustand von Energieversorgungseinrichtungen und/oder der redundanten sicherheitsrelevanten Verbraucher 10a bis 1nb derart an, dass bei einem Ausfall einer oder mehrerer Energieversorgungseinrichtungen und/oder mindestens eines redundanten sicherheitsrelevanten Verbrauchers 10a bis 1nb eine Umschaltung auf einen intakten Vorrichtungszweig, zumindest eine intakte Stromversorgung und/oder einen intakten redundanten sicherheitsrelevanten Verbraucher 10a bis 1nb erfolgt, so dass zumindest jeweils ein intakter Verbraucher der redundant ausgeführten sicherheitsrelevanten Verbraucher 10a1, 10a2 bis 1nb1, 1nb2 zuverlässig mit Energie versorgt wird.
Die Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC sind zum Erhalt der erforderlichen Informationen über den Zustand der Energieversorgungseinrichtungen mit nicht gezeigten Energiekontrolleinrichtungen ECU verbunden. Diese Energiekontrolleinrichtungen ECU, die mit vorhandenen Energiespeichereinrichtungen verbunden sind, dienen zur Bestimmung des Lade- sowie des Allgemeinzustands der Energiespeichereinrichtungen und gegeben diese Informationen an die Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC aus. Die Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC weisen ebenfalls nicht gezeigte Speichereinrichtungen auf, in denen die Informationen von den Energiekontrolleinrichtungen ECU abgespeichert sind, so dass für eine Ansteuerung des Antriebstrangs auch eine Historie der Energieversorgungseinrichtungen berücksichtigt werden kann.
Wenn die Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC anhand des bzw. der zugeführten Informationen von den Energiekontrolleinrichtungen erkennen, dass ein Ausfall bzw. eine Einschränkung der Energieversorgung droht, beispielsweise durch Ausfall einer oder mehrerer Energiespeichereinrichtungen und/oder des Generators und/oder der Brennstoffzelle wird neben Ansteuersignalen zur Veranlassung betrieblicher Maßnahmen im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einer Abschaltung nicht sicherheitsrelevanter Verbraucher, Leerlaufdrehzahlanhebung, Zuschaltung von zusätzlichen Energiequellen, wie beispielsweise einer optional zuschaltbaren Brennstoffzelle, zeitverzögertes Zuschalten von Verbrauchern zur Vermeidung von Spannungsspitzen, usw. ein Ansteuersignal an zumindest eine ebenfalls nicht gezeigte Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI ausgegeben, das veranlasst, dass die Mensch-Maschine- Schnittstelle HMI den Fahrer über diesen drohenden Ausfall bzw. die drohende Einschränkung informiert.
Weiterhin weist die Vorrichtung in 1 nicht gezeigte Sicherungselemente auf, die zwischen jedem der Bordnetze 4, 5 und den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 10a bis 1nb sowie zwischen den sicherheitsrelevanten Verbrauchern 10a bis 1nb ausgebildet sind.
Sicherheitsrelevante Module mit Steuergerätefunktionalität von X-by-wire-Systemen, wie beispielsweise der elektronischen Bremse (Brake-by-wire) und der elektronischen Lenkung (Steer-by-wire) sind in den Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC redundant untergebracht.
Über das Ladetrennmodul 3 können jederzeit auch weitere oder andere Energieversorgungseinrichtungen als in der Zeichnung gezeigt oder beschrieben entweder an beide Bordnetze oder nur an eines der beiden Bordnetze angekoppelt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Bei der Verwendung einer Batterie und/oder eines Kondensators als Energieversorgungseinrichtungen ist über den Spannungszustand des Kondensators eine eindeutige Aussage über seinen Energieinhalt möglich und der Kondensator kann als Not-Rückfall-Ebene zur Überführung des Fahrzeugs über den redundanten Kreis verwendet werden.
Ebenso können zwei unterschiedlich ausgelegte Batteriekonzepte für die zwei Bordnetzkreise verwendet werden, wobei die erste Batterie verwendet wird, um Startvorgänge sicherzustellen und die zweite Batterie auf die langsame Entladung über Nebenverbraucher ausgelegt wird.
Den Antriebstrangsteuereinrichtungen PTC kann optional als Informationen über den Zustand der Energieversorgungseinrichtungen zusätzlich zu den Informationen von den Energiekontrolleinrichtungen ECU auch ein Signal von einer optional für jede Energieerzeugungseinrichtung, wie z.B. für jeden Generator bzw. jede Brennstoffzelle ausgebildeten Diagnoseeinrichtung zugeführt werden, das dann bei einer Entscheidung über Umschaltvorgänge, d.h. die Ansteuerung der Schalter S10a1 bis S1nb2 mit berücksichtigt wird.
Alternativ können in einer Weiterbildung der Erfindung anstelle der zwei Dioden D10a1 bis D1nb1 und D10a2 bis D1nb2, mit denen jeweils die sicherheitsrelevanten Verbraucher mit den beiden Bordnetzsträngen verbunden sind, ist es auch möglich, einen Kondensator parallel zum sicherheitsrelevanten Verbraucher anzubringen. In diesem Fall ist aufgrund von Kurzschlussgefahr darauf zu achten, dass niemals beide Schalter gleichzeitig geschlossen sind. Soll ein Verbraucher seine Energie von einem anderen Bordnetzstrang erhalten, so ist zuerst der bisher geschlossene Schalter zu öffnen, z.B. S10a1. In einem sehr kurzen zeitlichen Abstand wird dann der zweite Schalter, z.B. S10a2 geschlossen. In der Zeit, in der beide Schalter geöffnet sind, wird der Verbraucher von dem Kondensator mit Energie versorgt. So ist eine ununterbrochene Spannungsversorgung gewährleistet.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es ebenfalls möglich, anstelle des Kondensators einen anderen Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie, zu verwenden.
Optional können in einer Weiterbildung der Erfindung parallel zu der mindestens einen Energieversorgungseinrichtung 1, 2 eine oder mehrere Batterien bzw. Supercaps über Schalter anschließbar sein.
Weiterhin kann ebenfalls in einer Weiterbildung der Erfindung optional die mindestens eine weitere Energieversorgungseinrichtung 6, 7, 8, 9 über Schalter mit dem jeweiligen Vorrichtungszweig verbindbar sein.
Schließlich können in einer Weiterbildung der Erfindung optional die mindestens eine Energieversorgungseinrichtung 1, 2 und/oder die mindestens eine weitere Energieversorgungseinrichtung 6, 7 als intelligente Bauteile ausgeführt sein, die sich im Fehlerfall selbständig vom Netz abtrennen.

Claims

Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit X-by-wire-Systemen, mit: mindestens einer Energieversorgungseinrichtung (1, 2), die über ein Ladetrennmodul (3) mit einem mit einem ersten Bordnetz (4) verbundenen ersten Vorrichtungszweig oder einem mit einem redundanten zweiten Bordnetz (5) verbundenen zweiten Vorrichtungszweig verbindbar ist, wobei im Ladetrennmodul (3) eine Verbindung der mindestens einen Energieversorgungseinrichtung (1, 2) mit dem ersten bzw. dem zweiten Bordnetz (4, 5) jeweils über einen Schalter (S31, S32) sowie ein Entkopplungselement (D31, D32) erfolgt, wobei das Entkopplungselement (D31, D32) einen gerichteten Stromfluss von der mindestens einen Energieversorgungseinrichtung (1, 2) zum ersten bzw. zweiten Bordnetz (4, 5) gewährleistet, mindestens einer weiteren Energieversorgungseinrichtung (6, 7, 8, 9), die direkt mit jedem Vorrichtungszweig verbunden ist, mindestens einem zwischen die Versorgungszweige geschalteten sicherheitsrelevanten Verbraucher (10a, 11a, ..., 1na) und einem dazu redundanten sicherheitsrelevanten Verbraucher (10b, 11b,..., 1nb), wobei jeder sicherheitsrelevante Verbraucher (10a, 11a,..., 1na) und jeder redundante sicherheitsrelevante Verbraucher (10b, 11b,..., 1nb) jeweils über einen Schalter (S10a1, S11a1, ..., S1na1, S10b1, S11b1,..., S1nb1, S10a2, S11a2,..., S1na2, S10b2, S11b2,..., S1nb2) sowie ein Entkopplungselement (D10a1, D11a1,..., D1na1, D10b1, D11b1,..., D1nb1, D10a2, D11a2,..., D1na2, D10b2, D11b2,..., D1nb2) mit jedem der Vorrichtungszweige verbindbar ist wobei das Entkopplungselement (D31, D32) einen gerichteten Stromfluss vom Vorrichtungszweig zu dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (10a, 11a,..., 1na) bzw. redundanten sicherheitsrelevanten Verbraucher (10b, 11b, ..., 1nb) gewährleistet, und mindestens einer Antriebstrangsteuereinrichtung sowie einer dazu redundanten Antriebstrangsteuereinrichtung zur Ansteuerung der Schalter (S10a1, S11a1,..., S1na1, S10b1, S11b1,..., S1nb1, S10a2, S11a2,..., S1na2, S10b2, S11b2,..., S1nb2) ansprechend auf Informationen über einen Zustand der Energievorsorgungseinrichtungen (1, 2, 6, 7, 8, 9) und des mindestens einen sicherheitsrelevanten Verbrauchers (10a, 11a,..., 1na) derart, dass bei einem Ausfall einer oder mehrerer Energieversorgungseinrichtungen (1, 2, 6, 7, 8, 9) und/oder des mindestens einen sicherheitsrelevanten Verbrauchers (10a, 11a,..., 1na) eine Umschaltung auf einen intakten Vorrichtungszweig, zumindest eine intakte Energieversorgungseinrichtung (1, 2, 6, 7, 8, 9) und/oder einen redundanten sicherheitsrelevanten Verbraucher (10b, 11b,..., 1nb) erfolgt, dass der sicherheitsrelevante oder redundante sicherheitsrelevanten Verbraucher (10a, 11a,..., 1na, 10b, 11b,..., 1nb) zuverlässig mit Energie versorgt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtungen (1, 2) ein Generator, eine Brennstoffzelle, eine Solarzelle oder eine Batterie sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtungen (1, 2) jeweils über Schalter (S31, S32) mit dem Ladetrennmodul (2) verbindbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Energieversorgungseinrichtung (6, 7, 8, 9) eine Batterie, ein Kondensator, ein Supercap, ein Generator, eine Brennstoffzelle oder eine Solarzelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (S10a1 bis S1nb2) bei schnell ansteigendem Strom schalten.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (S10a1 bis S1n2b) Smart-Highside-Schalter, Hochleistungsschalter wie Feldeffekt-Transistoren oder Relais sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (S10a1 bis S1nb2) mit Schaltabständen von ungefähr 1 ms und Schaltzeiten von ungefähr 1 μs schalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstrangsteuereinrichtungen bei der Ansteuerung der Schalter (S10a1 bis S1n2b) zusätzlich Informationen über die Historie der Energieversorgungseinrichtungen (1, 2, 6, 7, 8, 9) berücksichtigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstrangsteuereinrichtungen zusätzlich zur Ansteuerung der Schalter (S10a1 bis S1nb2) betriebliche Maßnahmen im Kraftfahrzeug veranlassen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die betrieblichen Maßnahmen eine Abschaltung nichtsicherheitsrelevanter Verbraucher, eine Leerlaufdrehzahlanhebung, eine Zuschaltung zusätzlicher Energieversorgungseinrichtungen und/oder ein zeitverzögertes Zuschalten von Verbrauchern umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebstrangsteuereinrichtungen zusätzlich zur Ansteuerung der Schalter (S10a1 bis S1nb2) ein Ansteuersignal an zumindest eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Information über den drohenden Ausfall oder die drohende Einschränkung ausgegeben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den Antriebstrangsteuereinrichtungen sicherheitsrelevante Module mit Steuergerätefunktionalität von X-by-wire-Systemen redundant ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebstrangsteuereinrichtungen Informationen über Zustände der Energieversorgungseinrichtungen (1, 2, 6, 7) und der Energiespeichereinrichtungen (8, 9) erhalten, die von Energiekontrolleinrichtungen ermittelt werden, die den Lade- und Allgemeinzustand der Energiespeichereinrichtungen (8, 9) überwachen, und von Diagnoseeinrichtungen, die den Allgemeinzustand sowie die Leistungsfähigkeit der Energieversorgungseinrichtungen (1, 2, 6, 7) erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebstrangsteuereinrichtungen die Schalter (S10a1 bis S1nb2) nacheinander ansteuern und die Entkopplungselemente (D10a1 bis D1n2b) Dioden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebstrangsteuereinrichtungen die Schalter (S10a1 bis S1nb2) nacheinander ansteuern und die Entkopplungselemente (D10a1 bis D1nb2) Kondensatoren parallel zu den sicherheitsrelevanten Verbrauchern sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator im Steuergerät eingebaut ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Kondensators ein anderer Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie verwendet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der mindestens einen Energieversorgungseinrichtung (1, 2) eine oder mehrere Batterien bzw. Supercaps über Schalter anschließbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Energieversorgungseinrichtung (6, 7, 8, 9) über Schalter mit dem jeweiligen Vorrichtungszweig verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energieversorgungseinrichtung (1, 2) und/oder die mindestens eine weitere Energieversorgungseinrichtung (6, 7) als intelligente Bauteile ausgeführt sind, die sich im Fehlerfall selbständig vom Netz abtrennen.