车辆电力架构、触发器和发起功能块唤醒的方法技术

车辆电力架构、触发器和发起功能块唤醒的方法。一种车辆电力架构包括用于实现功能的多个功能块(4

【技术实现步骤摘要】
车辆电力架构、触发器和发起功能块唤醒的方法


[0001]本专利技术涉及车辆电力架构以及在车辆电力架构中使用的触发器。本公开还涉及在车辆电力架构中发起功能块唤醒的方法。

技术介绍

[0002]近年来，电子控制单元(ECU)在车辆应用中(特别是在支持自主驾驶(AD)和高级驾驶员辅助系统(ADAS)的架构中)变得越来越重要。ECU的任务是实现各种功能，包括控制功能、处理操作和外围组件接口。
[0003]ECU通常包括用于控制多个功能块的控制器块，这些功能块是诸如处理器、传感器、致动器和用于执行功能的电路的装置。在ECU内，通常有多个内部块，例如用于执行安全和性能功能的安全处理器和性能处理器。ECU还可以支持多个外部块(例如传感器和致动器)，它们位于电力架构内的ECU外部。
[0004]在分区架构中，ECU可用作区域控制器，充当车辆的相关物理部分内的功能块的电力分配和数据连接要求的集线器。通常，在这种布置中，中央车辆控制器(CVC)将经由诸如控制区域网络(CAN)总线或以太网的公共车辆通信层将命令中继到区域ECU。控制器块然后可以处理该命令并且通过向所讨论的块发送唤醒信号来接通相关块。
[0005]在这种连接中，利用这种布置，控制器块通常由接线柱15(KL 15
‑
DIN 72552)电源电轨接通，该电源电轨在车辆点火第一次被触发时激活。这样，一旦驾驶员坐好并准备好出发，连接到该电源电轨的控制器块和其它装置就被加电。然而，这之前需要若干功能可用，包括独立于任何驾驶员交互的功能。为此，与这种功能相关联的装置被连接到接线柱30(KL 30)电源电轨，该电源电轨以“始终接通”电池正极(例如，12VDC)的形式提供恒定通电的直流电源。这样的'KL 30'功能块可以包括与那些功能块相关联的诸如传感器、致动器和控制器块的装置。例如，涉及软件更新空中下载(OTA)、警报和无钥匙进入功能的装置将需要由KL 30电轨馈送。
[0006]上述的结果是'KL 30'装置(形成连接到直流电源的块)的设计由于需要它们具有非常低的空闲电流而变得复杂。也就是说，因为当车辆不行驶时这些装置直接连接到车辆的电池，所以它们随着时间的推移而使电池耗尽。因此，有必要最小化空闲时的电流消耗以减轻车辆使用之间的电池没电的风险。然而，随着车辆继续结合更多的功能，连接到KL 30轨道的装置的数量也增加，导致电池放电增加。
[0007]为了尝试解决上述问题，已经提出了利用具有较低的空闲电流的电力级的一些解决方案。然而，这需要使用昂贵的集成电路(IC)，这不仅增加了成本，而且由于需要具有唤醒和关闭能力的电力管理子块而显著增加了总体复杂性。此外，这种解决方案仅部分地减轻了问题，因为初始电力级在空闲时仍必须由电源供电。
[0008]因此，仍然需要解决常规电力架构中的上述缺点。

技术实现思路

[0009]根据第一方面，提供了一种车辆电力架构，该车辆电力架构包括：多个功能块，所述多个功能块用于实现多个功能；电源输入端，所述电源输入端用于接收直流电源；以及电子控制单元(ECU)，所述ECU包括：多个电力控制开关，每个电力控制开关被配置为控制至少一个功能块的操作，其中，所述电力控制开关中的各个电力控制开关能够在断开状态与闭合状态之间切换，在所述断开状态中，至少一个相应的功能块从所述电源输入端断开，并且在所述闭合状态中，至少一个相应的功能块连接到所述电源输入端；以及触发器，所述触发器被配置为响应于在所述触发器的唤醒输入端处接收到的外部唤醒信号来触发所述多个电力控制开关中的一个或更多个电力控制开关在所述断开状态与所述闭合状态之间的切换。
[0010]这样，功能块不直接连接到直流电源，例如KL 30或电池正极线，而是通过电力控制开关阵列连接。这样，电力控制开关形成电子控制单元内的电力控制模块，从而允许切换单个开关被切换为选择性地将电力施加到由与该开关相关联的电流路径供电的一个或更多个功能块。这样，在发起唤醒操作之前，立即将电力施加到包括装置、处理器、传感器、致动器和诊断模块在内的功能块。相反，当功能块不被使用时，它们可以选择性地从电源断开以避免空闲电流消耗。因此，可以提供这样一种ECU，其具有低得多的空闲电流消耗，而不会由于需要复杂的电力级或用于管理该电力级的相关集成电路而显著增加其复杂性。此外，外部唤醒信号能够独立地触发功能块的激活，无需等待ECU内的控制器块启动。因此，也可以实现更快的反应时间。
[0011]在实施方式中，ECU还包括用于控制多个功能块的操作以执行预定功能的控制器块，并且多个电力控制开关中的各个电力控制开关能够在控制器块的控制下进行切换。这样，除了通过触发器接收到的输入之外，该布置允许由控制器块来控制对功能块的电力传送。因此，触发器不需要用于所有功能，而是可以用于需要快速唤醒的特定功能和特殊用例。
[0012]在实施方式中，控制器块还包括用于接收外部唤醒信号的控制器块唤醒输入端。为此，可以从连接到触发器的唤醒输入端的触发器通信线路向控制器块唤醒输入端提供连接线路。以这种方式，控制器块可以在由触发器切换一个或更多个电力控制开关的同时被快速唤醒。
[0013]在实施方式中，所述多个电力控制开关是智能熔断器。以此方式，可以使用电子熔断器器件(eFuse)来实现对电力传送的控制，该电子熔断器器件可以结合低空闲电流消耗来提供切换和诊断能力两者。此外，智能熔断器的使用还消除了在其它地方为相关联的内部块和外部块提供熔断器装置(例如熔断熔断器)的需要。应当理解，智能熔断器还可以包括高速数字(HSD)开关以及其它智能自监控电力开关。
[0014]在实施方式中，触发器包括连接到唤醒输入端的指令分配器，指令分配器用于基于所接收的外部唤醒信号的特性来确定要切换多个电力控制开关中的哪个电力控制开关。这样，唤醒输入端可以充当用于多个唤醒源装置的公共输入线路，然后将唤醒指令分配给适当的电力控制开关。在实施方式中，指令分配器可以是解复用器。
[0015]在实施方式中，指令分配器至少部分地基于所接收的外部唤醒信号的电压或数字命令来确定要切换多个电力控制开关中的哪个电力控制开关。这样，可以使用简单的通信
协议来实现切换指令。
[0016]在实施方式中，触发器包括连接器、端子、PCB线块或电平移位器，用于将唤醒信号转发到一个或更多个电力控制开关。在其它实施方式中，触发器包括由唤醒信号的电压电平控制的复用器，用于相应地切换所述多个电力控制开关中的一个或更多个电力控制开关。在其它实施方式中，触发器包括用于转换数字总线唤醒信号以相应地切换所述多个电力控制开关中的一个或更多个电力控制开关的编码器。
[0017]在实施方式中，该架构是分区架构，并且ECU是区域控制器。这样，可以快速地唤醒与相应区域相关联的车辆的物理部分内的功能块。
[0018]在实施方式中，车辆电力架构还包括连接到唤醒输入端的触发器通信线路，用于向所述唤醒输入端传送外部唤醒信号。
[0019]在实施方式中，车辆电力架构还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆电力架构，所述车辆电力架构包括：用于实现功能的多个功能块；用于接收直流电源的电源输入端；以及电子控制单元ECU，所述ECU包括：多个电力控制开关，各个电力控制开关被配置为控制至少一个功能块的操作，其中，所述多个电力控制开关中的各个电力控制开关能够在断开状态与闭合状态之间切换，在所述断开状态中，至少一个相应的功能块与所述电源输入端断开，并且在所述闭合状态中，所述至少一个相应的功能块连接到所述电源输入端；以及触发器，所述触发器被配置成响应于在所述触发器的唤醒输入端处接收到的外部唤醒信号而触发所述多个电力控制开关中的一个或更多个电力控制开关在所述断开状态与所述闭合状态之间的切换。2.根据权利要求1所述的车辆电力架构，其中，所述ECU还包括用于控制所述多个功能块的操作以执行预定功能的控制器块，并且其中，所述多个电力控制开关中的各个电力控制开关能够在所述控制器块的控制下切换。3.根据权利要求2所述的车辆电力架构，其中，所述控制器块还包括用于接收所述外部唤醒信号的控制器块唤醒输入端。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆电力架构，其中，所述多个开关是智能熔断器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆电力架构，其中，所述触发器包括指令分配器，所述指令分配器连接到所述唤醒输入端，用于基于所接收的外部唤醒信号的特性来确定要切换所述多个电力控制开关中的哪个电力控制开关。6.根据权利要求5所述的车辆电力架构，其中，所述指令分配器至少部分地基于所接收的外部唤醒信号的电压或数字命令来确定要切换所述多个电力控制开关中的哪个电力控制开关。7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆电力架构，其中，所述车辆电力架构是分区架构，并且所述ECU是区域控制器。8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆电力架构，所述车辆电力架构还包括触发器通信线路，所述触发器通信线路连接到所述唤醒输入端，用于将所述外部唤醒信号传送至所述唤醒输入端。9.根据权利要求8所述的车辆电力架构，所述车辆电力架构还包括连接到所述触发器通信线路的至少一个远程微处理器单元，其中，所述至少一个远程微处理器单元被配置用于在所述触发器通信线路上生成外部唤醒信号。10.根据权利要求8或9所述的车辆电力架构，所述车辆电力架构还包括用于在所述触发器通信线路上生成定时信号的定时信号生成器，其中，所述定时信号在所述ECU中使用以进行时间同步。11.一种分区式车辆电力架构，所述分区式车辆电力架构包括：直流电源线；触发器通信线路，所述触发器通信线路用于传送唤醒信号；以及
多个区域，各个区域包括：用于实现功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：