CN107645997A - 用于运行机动车的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于运行机动车的设备(100)，所述设备具有：用于各一个外部转速传感器(300a...300d)的输入端(Ea...Ed)；第一控制装置(20)；第二控制装置(30)，所述第二控制装置具有用于每个转速传感器(300a...300d)的转速检测装置(31a...31d)，其中，所述转速检测装置(31a...31d)的转速信号可输送给所述第一控制装置(20)和所述设备(100)的输出端(Aa...Ad)；计算机装置(10)，借助所述计算机装置能够求取车轮转速；其中，所述转速检测装置(31a...31d)相互间在功能上解耦；其中，所述第二控制装置(30)与所述第一控制装置(20)和所述计算机装置(10)在功能上解耦。
Description
技术领域
本发明涉及用于运行机动车的一种设备和一种方法。
背景技术
当今的机动车通常对于每个车轮配备一个转速探测器。转速探测器的信号在制动控制设备(ABS/ESP或类似的控制设备)中被分析处理并且根据要求转发给车辆中的其他控制设备。该转发可以或者借助总线或者借助专用线路来实施。在制动控制设备的可能的故障的一部分的情况下，车轮转速信息的转发是不可能的。在当前的机动车中，驾驶员必须随时能够通过操作制动踏板来对机动车进行减速。
在当今的具有自动停车制动的机动车中可以在张紧之后产生夹紧力损耗(例如通过制动摩擦片的放松)。因此，首先，以提高的夹紧力张紧，第二，发生控制设备空转，其中，实施制动摩擦片的再张紧。在所述控制设备空转中，通过读取转速探测器发生滑行(Wegroll)识别。该时间上受限的空转以控制设备运行电流使车辆电池受负荷。
在自动行驶中，在初级制动调节系统(ESP)失效时，后备方案(例如借助iBooster：智能化助力器)必须接管车辆减速。该减速器应配备防抱死装置。为此，车轮速度信息是必要的。为了独立于制动控制设备，使用附加的车轮传感器信号。
发明内容
本发明的任务在于，提供机动车的改善的运行。
按照第一方面，该任务借助用于运行机动车的设备来解决，所述设备具有：
用于各一个外部转速传感器的输入端；
第一控制装置；
第二控制装置，所述第二控制装置具有用于每个转速传感器的转速检测装置，其中，所述转速检测装置的转速信号可输送给所述第一控制装置以及给所述设备的输出端；
计算机装置，借助所述计算机装置能够求取车轮转速；
其中，所述转速检测装置相互间在功能上解耦；以及
其中，所述第二控制装置与所述第一控制装置并且与所述计算机装置在功能上解耦。
有利地，通过这种方式，转速检测系统的每个单个的通道可以冗余地和能唤醒地构造。在设备有缺陷的情况下，车轮转速可以有利地还对于其他可连接到设备的输出端上的控制设备可用，例如用于控制次级制动系统。这通过以下方式来实现：即转速检测装置充当一种类型的分配器(Splitter)，其将转速信号分配给多个用户。这有利地引起全部转速通道的独立性和无反作用性。
按照第二方面，该任务借助用于借助根据本发明的设备运行机动车的方法来解决，所述方法具有以下步骤：
借助转速检测装置对于所述机动车的每个车轮读取转速传感器的信号；以及
输送所读取的信号给所述第一控制装置以及给所述设备的输出端。
基于由此实现的唤醒能力和冗余性，有利地在机动车中不必安装附加的转速探测器，以便可以在所有情况下获得并且进一步处理有效的转速信息。
方法的设备的有利的扩展方案是从属权利要求的内容。
所述设备的一种有利的扩展方案的特征在于，每个转速检测装置具有接地连接端。因此，借助可简单实现的技术措施实现转速检测装置的独立性和无干扰性。
所述设备的另一有利的扩展方案的特征在于，第二控制装置与计算机装置在功能上解耦。借助该措施也支持转速检测系统的尽可能大的冗余性和独立性。尤其由此可能的是，计算机装置可以由第二控制装置在存在转速信号的情况下“唤醒”或再激活。
所述设备的另一有利的扩展方案的特征在于，所述转速传感器能够借助设置用于所述第一控制装置的电压供应装置来供电，其中，在所述第一控制装置失效的情况下，所述转速传感器能够借助设置用于所述第二控制装置的电压供应装置来供电。通过这种方式，可以在主供电装置失效的情况下能够实现转速传感器的电压供应。
所述设备的另一有利的扩展方案的特征在于，对于每个转速检测装置设有单独的独立的ESD保护。由此避免共同的ESD保护，由此支持设备的尽可能大的无静电干扰性。
所述设备的另一有利的扩展方案的特征在于，由所述转速检测装置检测的转速信号无反作用地并且独立地不仅输送给所述控制装置而且输送给所述外部设备。这借助合适的技术实现使得所传递的转速信号的无干扰性变得容易，其中，转速信号对于外部控制设备具有尽可能好的无干扰性。
附图说明
以下以另外的特征和优点根据多个附图更详细地阐述本发明。在此，所有特征独立于其在说明书和附图中的表示以及独立于其在权利要求中的引用关系地形成本发明的主题。附图特别旨在阐明对于本发明本质的原理。相同的或功能相同的元素具有相同的附图标记。
附图示出：
图1：用于运行机动车的常规设备；
图2：用于运行机动车的设备的一种实施方式的方框图；
图3：转速检测装置的方框图；以及
图4：根据本发明的方法的一种实施方式的原理流程。
具体实施方式
“在功能上解耦”以下可理解为：在一个部分或元件中的单个故障不反作用于另外的部分或元件。例如可将此理解为，一个构件的供电与另一构件的供电无关。
图1示出用于运行机动车(未示出)的常规设备100。设备100包括计算机装置10(例如微控制器、微计算机装置，等等)以及第一控制装置20(例如ASIC)，其中，第一控制装置20与输入端Ea...Ed连接，安装在机动车的车轮400a...400d中的转速传感器300a...300d可连接到所述输入端上。借助转速传感器300a...300d可以分别读取机动车的所分配的车轮400a...400d的转速。借助供应电压WSPa...WSPd或ASPa...ASPd给转速传感器300a...300d供给能量。所读取的车轮转速信息随后传送给第一控制装置20。借助第一控制装置20预处理转速信息并且随后将转速信息转发给计算机装置10，计算机装置求取车轮400a...400d的转速并且必要时将转速转发(例如通过CAN总线)给机动车的其他控制设备(未示出)。
必要时将转速信息也还传送给另一设备200。例如第一设备100可以构造为初级制动系统的控制设备(例如ESP/ABS控制设备)，而设备200可以构造为机动车的次级制动系统的控制设备。如果设备100失效，则转速信息对于另外的控制设备也不利地不再存在。因此，不利地，在该配置中可以可能的是，在设备100失效的情况下，转速信息对于控制设备200不再可用，由此可以持续干扰功能的基于转速的控制。
因此提出，尽可能冗余地构造车轮转速的检测系统。出于该目的，如图2可见的那样，设置，设有第二控制装置30(例如ASIC)，第二控制装置与转速传感器300a...300d可连接。在第二控制装置30不再通过第一控制装置20供电的情况下，激活独立的供应电压VB2，以便因此给第二控制装置30或转速传感器300a...300d供电。第二控制装置30具有四个转速检测装置31a...31d，所述四个转速检测装置可以在输入端Ea...Ed上读取转速传感器300a...300d的转速信息。此外借助第二控制装置30可能的是，将所有车轮400a...400d的所读取的转速信息引导到设备100的输出端Aa...Ad上。因此可能的是，如果例如第一控制装置20和/或计算机装置10失效，则转速信息那么也提供给外部控制设备200，所述外部控制设备连接到连接端Aa...Ad上。
图3示出转速检测装置31a的详细的方框图。全部转速检测装置31a...31d相同地构造并且以相同方式运行。在正常运行中，转速传感器300a由供电信号ASPa供电，该供电信号由供应电压VB1导出。转速检测装置31a...31d包括用于供应电压的解耦装置32，该解耦装置确保：在第一控制装置20失效的情况下由供应电压VB2给转速传感器300a供电。解耦装置32例如可以借助两个合适地连接的二极管来实现。
此外，转速检测装置31a...31d包括逻辑电路装置33，逻辑电路装置传送唤醒信号W给第一控制装置20并且与计算机装置10通过通信线路K通信。如果在设备100的待机运行中检测到转速信号，该转速信号被传送给第一控制装置20，第一控制装置随后起动进一步处理，则生成和传送唤醒信号W。
信号分析处理装置34设置用于传送转速传感器300a的传感器信号WSSa给第一传送装置35和第二传送装置36。第一传送装置35设置用于将传感器信号WSSa在内部传送给第一控制装置20。第二传送装置36设置用于将转速信号WSSa引导到设备100的输出端Aa上。被引导到输出端Aa上的转速信号优选构造为电压电平信号。在转速通道之一中故障的情况下通过这种方式绝不实现到其他的转速通道的耦合。因此，实现每个单个的转速检测装置31a...31d的完全冗余，从而在转速通道之一中的干扰不影响其他转速通道。通过这种方式有利地支持各个转速通道的无反作用性。
优选地，每个单个的转速检测装置31a...31d获得自身的接地引脚。此外，如下线路——转速信号通过所述线路来分配——优选设有分别自身的抗静电放电的ESD保护。
通过这种方式，高度可用的车轮转速信息可以通过存在的四个转速信号的解耦来提供。在此，不仅可以考虑在电压供应装置中可能的故障源而且考虑在第一控制装置20中的故障源，它们可以具有对其他通道的反作用。此外，通过这种方式能够实现单个故障的识别以便进行驾驶员警告和系统降级。
有利地，如果例如发现车辆从静止状态滑动，其中，全部电子控制设备通常是停用的，则唤醒能力可以基于转速检测例如用于机动车的驻车制动器(Feststellbremse)。基于转速检测装置31a...31d的唤醒能力现在起可以在设备内部(设备100)将转速信号传送给第一控制装置20或外部可连接的控制设备(设备200)。借助如此提供的转速信息例如可以起动电驻车制动器的机械再张紧。这可以表示相对于常规驻车策略的显著改善，常规驻车策略设置驻车制动器的基于时间的和可能基于停车场斜坡的再张紧。
初级制动系统(ABS/ESP)与所分配的借助外部设备200控制的次级制动系统的解耦可以或者借助专用半导体电路或借助离散地构建的电路来实现。
唤醒能力以及车轮转速类型选择是借助通信线路K可配置的。在此不仅能够实现间歇的监视——所述间歇的监视有利地引起转速传感器300a...300d的降低的电流消耗，而且能够实现各个转速探测器通道的持久监视。以下突出形式是可能的：
a)永久地监视限定的数目的转速传感器300a...300d；
b)循环地监视多个转速传感器300a...300d；
c)间歇地监视限定的数目的转速传感器300a...300d；
d)b)和c)的组合。
在无故障的系统中可以改变的配置维持，只要在第二控制装置30上的供应电压可用。也可以考虑在非易失性存储器(未示出)中配置的存储。
对于第二控制装置30可以考虑以下状态：
设备100的正常运行(例如在自动行驶运行中)
在该情况下实现通过冗余地生成的供应电压——例如通过信号ASPa...ASPd对转速传感器300a...300d进行供电，其中，第二控制装置30的配置或配置的变化(例如车轮监视的持续时间，监视哪些车轮，等等)通过通信接口(例如SPI接口)是可能的。转速传感器300a...300d的转速信号的输出在此对于内部应用和对于外部应用来实现，其中，内部信号与外部信号解耦。信号路径在该情况下针对故障是可测试的，例如在设备100的启动(Hochlauf)中。
在待机运行中的设备100
在该情况下，也实现通过独立的供应电压VB2对转速传感器300a...300d进行供电，其中，计算机装置10和第一控制装置20在该情况下是停用的。根据配置实现转速传感器300a...300d的转速监视以便生成唤醒脉冲。如果识别到车轮转速，则实现输出端的激活，其中，借助唤醒信号W又激活设备100。有利地，该情景可以应用在停车状况中，由此在车辆开始滑行时自动拉紧电驻车制动器。
设备100中的故障
转速传感器300a...300d的供电在该情况下也通过供应电压VB2实现。转速信号的输出对于外部应用与设备内部的应用解耦。内部转速信号的转发虽然可以存在，但所述转速信号基于计算机装置10的、第一控制装置20等的故障可能不被进一步处理。
转速传感器300a...300d中的缺陷
在该情况下，在车轮转速传感机构的缺陷中，其他转速传感器不受影响并且故障的发现在设备100中实现。这样的转速检测系统在当今也已经必须借助仅仅三个可操作的转速通道可以实现合适的策略。
有利地，借助本发明可能的是，提高车辆中车轮转速信息的可用性，其中，车辆转速也可以用作用于控制设备的唤醒源，以便在车辆停止之后阻止车辆的滑行。由此例如也可以在所述控制设备空转中有利降低车辆电池的电负荷，因为仅仅转速传感器300a...300d的持久供电是必需的。
有利地，所述方法能够实现车轮转速信息的可用性的提高，而无需安装附加的转速探测器。此外，所述方法借助常规转速探测器可实现。
单个车轮转速的所识别的损耗假定为可接受的。有利地可以避免在各个转速通道之间的反作用或相互作用。
图4示出根据本发明的方法的一种实施方式的原理流程。
在步骤500中，借助转速检测装置31a...31d对于所述机动车的每个车轮读取转速传感器300a...300d的信号。
在步骤510中，输送所读取的信号给所述第一控制装置20以及给所述设备100的输出端Aa...Ad。
在所述方法和所述设备的一种扩展方案中，也可以考虑，提供来自其他信号的冗余的速度信号的识别，例如来自摄像机信号和/或来自机动车的加速度传感器的信号。
在一种扩展方案中也可以考虑，借助转速传感器300a...300d提供转速检测系统的、借助第二控制装置30提供的唤醒能力。
在一种扩展方案中也可以考虑，借助无源车轮转速传感器的磁感应提供转速检测系统的唤醒能力。
在一种扩展方案中也可以考虑，不借助通道个别的线路而是借助数据总线将转速信息转交给设备200。
本发明有利地能够实现高度自动化的行驶，其中，在ABS/ESP系统失效的情况下也可以将车轮转速信息输送给另一控制设备，该另一控制设备随后控制制动过程。
总之，借助本发明提供一种用于运行机动车的设备和方法，借助所述方法提供包括唤醒能力在内的高度可用的转速检测。基于如下事实：即转速检测装置的功能是冗余的并且独立于设备100的功能，在任何情况下也可以将车轮转速传送给另一控制设备并且由该另一控制设备利用。基于如下事实：即各个转速检测通道相互冗余并且无反作用，在转速检测装置的数目减少的情况下也可以提供最大功能。
尽管先前根据具体实施例描述了本发明，但本发明绝不限于此。因此，本领域技术人员也将实现先前没有公开的或者仅仅部分公开的实施方式，而不会脱离本发明的核心。
Claims (10)
1.一种用于运行机动车的设备(100)，所述设备具有：
用于各一个外部转速传感器(300a...300d)的输入端(Ea...Ed)；
第一控制装置(20)；
第二控制装置(30)，所述第二控制装置具有用于每个转速传感器(300a...300d)的转速检测装置(31a...31d)，其中，所述转速检测装置(31a...31d)的转速信号能够输送给所述第一控制装置(20)以及给所述设备(100)的输出端(Aa...Ad)；
计算机装置(10)，借助所述计算机装置能够求取车轮转速；
其中，所述转速检测装置(31a...31d)相互间在功能上解耦；以及
其中，所述第二控制装置(30)与所述第一控制装置(20)并且与所述计算机装置(10)在功能上解耦。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，每个转速检测装置(31a...31d)具有接地连接端。
3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述第二控制装置(30)与所述计算机装置(10)在功能上解耦。
4.根据以上权利要求中任一项所述的设备(100)，其特征在于，所述转速传感器(300a...300d)能够借助设置用于所述第一控制装置(20)的电压供应装置(VB1)来供电，其中，在所述第一控制装置(20)失效的情况下，所述转速传感器(300a...300d)能够借助设置用于所述第二控制装置(30)的电压供应装置(VB2)来供电。
5.根据以上权利要求中任一项所述的设备(100)，其特征在于，对于每个转速检测装置(31a...31d)设有单独的独立的ESD保护。
6.根据以上权利要求中任一项所述的设备(100)，其特征在于，由所述转速检测装置检测的转速信号无反作用地并且独立地不仅输送给所述控制装置(20)而且输送给所述外部设备(200)。
7.一种用于借助根据权利要求1至6中任一项所述的设备(100)运行机动车的方法，所述方法具有以下步骤：
借助转速检测装置(31a...31d)对于所述机动车的每个车轮读取转速传感器(300a...300d)的信号；以及
输送所读取的信号给所述第一控制装置(20)以及给所述设备(100)的输出端(Aa...Ad)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在供应电压(VB1)失效的情况下，由冗余地生成的电压供应装置(VB2)接管所述转速传感器(300a...300d)的电压供应。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，在第一控制装置(20)停用的情况下在读取转速信号时由所述第二控制装置(30)发送唤醒信号(W)给所述第一控制装置(20)。
10.一种计算机程序产品，其具有程序代码单元，用于当所述计算机程序产品在计算机装置(10)上运行或者存储在计算机可读的数据载体上时执行根据权利要求7至9中任一项所述的方法。
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