CN115697796A - 用于车辆的传感器组件和多回路的制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆的传感器组件(1),所述传感器组件具有:至少两个控制器(ECU1,ECU2),所述控制器分别包括至少一个评估和控制单元(10,10A,10B,10C);和多个传感器元件(DF1,DF2,DF3,DF4,DF5,DF6),所述传感器元件分别与可制动的车轮(VL,VR,HL,HR)和控制器(ECU1,ECU2)的评估和控制单元(10A,10B,10C)中的一个相关联并且构造成检测相关联的车轮(VL,VR,HL,HR)的至少一个物理参量并作为输出信号(ASVL,ASVR,ASHL1,ASHR1,ASHL2,ASHR2)直接输出给相关联的评估和控制单元(10A,10B,10C),其中控制器(ECU1,ECU2)分别构造成基于可制动的车轮(VL,VR,HL,HR)的检测到的物理参量执行车辆(1)的至少一种制动功能,其中至少在第一车轴(VA)的可制动的车轮(VL,VR)处分别设置传感器元件(DF1,DF2),所述传感器元件的输出信号(ASVL,ASVR)输出给设置在公共的控制器(ECU2)中的不同的评估和控制单元(10B,10C),并且其中至少在第二车轴(HA)的可制动的车轮(VL,VR)处分别设置两个传感器元件(DF3,DF5;DF4,DF6),所述传感器元件的输出信号(ASHL1,ASHL2,ASHR1,ASHR2)输出给评估和控制单元(10A,10B),所述评估和控制单元设置不同的控制器(ECU1,ECU2)中,与第一车轴(VA)相关联的评估和控制单元(10B,10C)构造成将接收到的输出信号(ASVL,ASVR)分别输出给另一控制器(ECU1)的至少一个评估和控制单元(10A),使得各个控制器(ECU1,ECU2)分别从所有可制动的车轮(VL,VR,HL,HR)接收对应的至少一个检测到的物理参量,还涉及这种传感器组件(1)的多回路的制动系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的传感器组件,所述传感器组件具有至少两个控制器和多个传感器元件,所述控制器分别包括至少一个评估和控制单元;所述传感器元件分别与可制动的车轮和控制器的评估和控制单元中的一个相关联并且构造成检测相关联的车轮的至少一个物理参量并作为输出信号输出给相关联的评估和控制单元。控制器分别构造成基于车轮的检测到的与运动相关的物理参量执行车辆的至少一种制动功能。本发明的主题还是具有这种传感器组件的对应的多回路制动系统。
背景技术
对于高度自动化或自主的行驶和对于半自动化或半自主的行驶功能通常需要冗余,以便在多种故障情况下时也保证传感器和功能的可用性。因此通常使用具有主车辆稳定装置和副车辆稳定装置的制动系统。具体地,通常使用两个独立的制动设备或制动调节系统来进行制动。理想地,这两者都应从分别与一车轮相关联的、具有高度可用性的转数传感器接收转数信息。在当今的解决方案中,转数传感器直接点对点地与主控制器连接。在双箱系统方案中,例如ESP系统作为主系统并且机电的或其他的电气的制动力放大器作为副系统,或者集成制动系统(IPB)作为主系统并且冗余制动系统RBU(RBU:冗余制动单元)作为副系统中,转数传感器的传感器信号要么通过主控制器遍历到副控制器,这需要附加耗费和成本并且不涵盖所有故障情况,要么转数传感器在故障情况下经由切换设备在主控制器和副控制器之间切换。另一种已知的解决方案设有八个转数传感器,所述转数传感器中分别有四个直接与主控制器直接连接,并且分别有四个直接与副控制器直接连接。由于这种划分,在每个车轮处都构建两个转数传感器,以便系统可以冗余地稳定车辆。这意味着:每个车辆总共使用八个转数传感器,并且对于传感器和布线使用与之相关的双倍成本。
从DE 10 2015 209 565 A1中已知用于运行机动车辆的方法和设备。该设备包括用于各一个外部的转数传感器的输入端;用于每个转数传感器的具有转数检测装置的第一控制装置、第二控制装置;和计算装置,借助所述计算装置可以求出车轮转数。在此,能够将转数检测装置的转数信号输送给设备的第一控制装置和输送给设备的输出端,其中转数检测装置在功能上彼此解耦,并且其中第二控制装置在功能上与第一控制装置解耦以及与计算装置解耦。由此,一转数检测系统的每个单独通道都冗余地构造且以可唤醒的方式构造。在设备故障的情况下,轮转数仍可用于能连接于设备输出端的其他控制器,例如用于操控副的制动系统。这通过以下方式来实现:转数检测装置起一种分离器的作用,所述分离器将转数信号分配给多个用户。
从DE 10 2015 110 965 A1中已知一种自主的车辆控制子系统,其包括彼此通信连接和彼此电连接的第一和第二制动控制模块和多个轮转数传感器。在此,包括轮转数传感器中的至少一个第一轮转数传感器的轮转数传感器的第一子集与第一制动控制模块通信连接并且不与第二制动控制模块通信连接,并且包括轮转数传感器的至少一个第二轮转数传感器的轮转数传感器的第二子集与第二制动控制模块通信连接,并且不与第一制动控制模块通信连接。在车辆和自主车辆控制子系统的典型运行期间,制动控制模块相互通信,以提供不同传感器的轮转数数据,由此每个制动控制模块可以执行用于控制车辆制动的操作。然而,如果其中一个制动控制模块出现故障,例如能量损失,则另一车辆控制子系统至少具有一些轮转数数据,即至少一个轮转数传感器的轮转数数据。
发明内容
具有独立权利要求1的特征的用于车辆的传感器组件和对应的多回路的制动系统分别具有以下优点:冗余的传感器元件设计部分地借助优选构造为转数探针的标准传感器元件以及借助分别包括两个优选构造为转数探针的传感器元件的双重传感器并且在没有切换装置的情况下来实施,其中可以部分地节省双重的转数探针和布线的成本。此外,在两个控制器中可以节省电路部件。在具有六个转数探针和三个分布到两个控制器上的评估和控制单元的传感器组件的优选实施方案中,在故障情况下有利地可以在两个控制器之间在没有附加的切换装置以及在没有延迟时间的情况下移交或接管传感器元件,因为这两个控制器可以经由六个转数探针的输出信号同时接收和评估所有可制动的车轮的检测到的至少一个物理参量。
本发明的实施方式提供一种用于车辆的传感器单元,所述传感器单元具有至少两个控制器,所述控制器分别包括至少一个评估和控制单元;和多个传感器元件,所述传感器元件分别与可制动的车轮和控制器的评估和控制单元中的一个相关联并且构造成检测相关联的车轮的至少一个物理参量并作为输出信号直接输出给相关联的评估和控制单元。控制器分别构造成基于车轮的检测到的与运动相关的物理参量执行车辆的至少一种制动功能。在此,至少在第二车轴的可制动的车轮处分别设置一个传感器元件,所述传感器元件的输出信号输出给设置在公共的控制器中的不同的评估和控制单元,其中在第一车轴的可制动的车轮处分别设置两个传感器元件,这两个传感器元件的输出信号输出给设置不同的控制器中的评估和控制单元。与第一车轴相关联的评估和控制单元构造成将接收到的输出信号分别输出给另一控制器的至少一个评估和控制单元,使得各个控制器分别从所有可制动的车轮接收对应的、至少一个检测到的物理参量。
此外,提出一种多回路制动系统,特别是用于高度自动化的或自主的车辆的多回路制动系统,所述多回路制动系统具有:多个车轮制动器,所述车轮制动器分别设置在车轮处;这种传感器组件,所述传感器组件检测车轮的至少一个物理参量;主控制器,所述主控制器基于车轮的检测到的至少一个物理参量执行车辆的至少一个制动功能;和副控制器,所述副控制器基于车轮的检测到的至少一个物理参量执行车辆的至少一个制动功能。
当前,将控制器或主控制器或副控制器可以理解为如下电器件,所述电器件处理或评估检测到的传感器信号。为此,控制器可以具有至少一个用于接收和预处理或处理电输出信号的评估和控制单元、至少一个用于评估经过预处理的输出信号的计算单元、至少一个用于存储信号或数据的存储单元、至少一个至传感器元件的用于读取输出信号的或至执行器的用于将控制信号输出给执行器的接口和/或至少一个用于读取或输出嵌入通信协议中的数据的通信接口。当前,执行器例如构造成磁阀或构造成压力发生器,所述执行器可以由控制器相应地操控。至少一个接口可以以硬件和/或软件的方式构造。在硬件构造的情况下,接口例如可以是所谓的系统电路的一部分,所述系统电路包含控制器的各种功能。这种系统电路优选地构造成专用集成电路(ASIC)。因此例如至少一个评估和控制单元可以构造成ASIC。然而还可行的是:接口是各自的集成电路或至少部分地由分立器件组成。在软件构造的情况下,接口可以是软件模块,所述软件模块例如除了其他软件模块之外存在于微控制器上。计算单元例如可以是信号处理器、微控制器等,其中存储单元可以是闪存、EEPROM或磁存储单元。具有存储在诸如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器的机器可读载体上并且在由计算单元执行程序时用于执行评估的程序代码的计算机程序产品也是有利的。两个控制器可以与主致动器或副致动器结合来执行各种制动功能,即例如ABS功能、ESP功能、ASR功能和/或Hillhold坡道保持功能(ABS:防抱死制动系统,ESP:电子稳定程序,ASR:驱动防滑调节装置)。在此,两个控制器可以在正常运行中执行各种制动功能。在两个控制器中的一个失效的情况下可以提出:另一控制器至少部分地接管失效的控制器的制动功能,以便形成相应的后备层面。
当前,可以将主致动器或副致动器理解为液压的和/或机电的组件,经由所述组件在制动系统中为了在轮制动器中构建压力或降低压力可以执行用于ABS功能(ABS:防抱死制动系统)或ASR功能(ASR:加速打滑调节装置)或电子稳定程序(ESP)或用于自动驻车制动功能的对应的控制和/或调节过程。为执行控制和/或调节过程,主致动器或副致动器包括至少一个制动压力发生器和具有磁阀的液压阀单元,所述制动压力发生器和液压阀单元用于相反作用的力、即“磁力”、“弹簧力”和“液压力”通常可以保持在确定的位置中。与之相应地,电磁阀类型有“常开”和“常闭”。此外,还使用双稳态电磁阀,所述电磁阀可以在“常开”和“常闭”状态之间切换,其中这种双稳态电磁阀持久保持在相应的运行状态中直到下一切换信号。制动压力发生器尤其可以通过肌力、辅助力和/或外力来操作。“辅助力”表示:以通过制动力放大器支持的方式借助肌力操作。为了执行驻车制动功能,可以分别将机电致动器设置在至少一个车轴、优选后轴的车轮处,所述致动器可以经由对应的操控信号被激活或停用。
当前,可以将传感器元件理解为如下电构件,所述电构件在相关联的车辆轮的区域中直接或间接地检测物理参量或物理参量的变化并且优选地转换成电输出信号。优选地,这种传感器元件可以构造成转数探针,其中对应的转数信息优选地可以通过扫描磁编码器或铁磁齿轮来求出。磁编码器例如构造成测量值传感器环,所述测量值传感器环具有多个在其环周上均匀分布设置的磁性元件、尤其是永磁体,所述磁性元件具有交变的磁取向并且形成磁极对。借助于转数传感器在测量值传感器环旋转时检测磁性元件的磁场,其中输出电流借助于电流接口根据相应检测到的相应磁场的磁通量提供给评估和控制单元以进一步用作为转数信息。转数传感器例如可以包括霍尔传感器元件、GMR传感器元件、AMR传感器元件或TMR传感器元件(GMR:巨磁阻或Giant Magnetoresistance,AMR:各向异性磁阻或Anisotrope Magnetoreisistance,TMR:隧道磁阻或Tunnel Magnetoresistance)。在此,相应的转数探针可以将其输出信号作为数据协议、例如作为AK协议或I协议经由电流接口传输给对应的评估和控制单元。为了求出转数信息,转数探针例如检测磁极对过零,其中在每次磁极对过零时、即检测到的磁场强度的符号变化时,产生所谓的“速度脉冲”,所述速度脉冲代表实际的转数信息。AK协议包括作为转数信息的“速度脉冲”和作为具有多个协议位的数据字的至少一个附加的转数信息。协议位定义至少一个附加的转数信息的数据内容。至少一个附加的转数信息例如涉及转动方向信息、气隙信息、温度信息、压力信息等。
当前,可以将评估和控制单元理解为电路,优选专用集成电路(ASIC),所述电路接收和输出或预处理或处理传感器元件的输出信号并且作为经过预处理的输出信号输出。因此,流过相应传感器元件的传感器电流可以借助关于检测到的测量参量的信息进行调制并且传输给相关联的评估和控制单元,并且在那里转换成电压信号,所述电压信号代表对应的测量信息。此外,各个评估和控制单元例如可以将代表实际的测量信息的“速度脉冲”作为电压信号分别经由点对点连接实时地提供给另一控制器中的至少一个评估和控制单元。评估和控制单元可以具有多个接口,所述接口构造成评估和控制单元的一部分。然而,也可行的是:接口是单独的集成电路或至少部分地由分立器件组成。
通过在从属权利要求中列出的措施和改进形式可以有利地改进在独立权利要求1中说明的用于车辆的传感器组件。
特别有利的是:控制器可以分别包括至少一个计算单元。在此,各个评估和控制单元可以将经过预处理的输出信号传输给对应的控制器的至少一个计算单元。此外,经过预处理的输出信号可以包括附加的测量信息,例如转动方向信息、气隙信息、温度信息、压力信息等,并且从各个评估和控制单元传输给对应的计算单元。各个计算单元可以评估经过预处理的输出信号以执行车辆的对应的至少一个制动功能。
在传感器组件的一个有利的设计方案中,至少一个物理参量可以代表与运动相关的测量参量和/或对应的车轮的另一测量参量。与运动相关的测量参量例如可以代表转数和/或转速和/或转动方向。对应车轮的至少一个其他的测量参量例如可以代表温度和/或轮胎压力。
在传感器组件的另一有利的设计方案中,计算单元可以基于经过预处理的输出信号分别产生各个车轮的测量数据并且提供给数据总线以在车辆中分配。数据总线可以例如是CAN总线系统或以太网或Flexray。当然,在车辆中也可以使用其他合适的网络或上述网络的组合以分配测量数据。
在传感器组件的另一有利的设计方案中,第二车轴的可制动的车轮处的两个传感器元件可以分别组合成双传感器。第一车轴的可制动的车轮处的各个传感器元件可以分别构造成标准转数探针。通过将传感器元件部分地构造成标准转数探针,实现根据本发明的传感器组件的成本低的实施方案。
在传感器组件的另一有利的设计方案中,至少两个控制器中的第一控制器可以包括第一评估和控制单元。至少两个控制器中的第二控制器可以包括第二评估和控制单元和第三评估和控制单元。在此,第一评估和控制单元可以与第二车轴的可制动的车轮相关联。第二评估和控制单元可以与第二车轴的可制动的车轮和第一车轴的第一可制动的车轮相关联。第三评估和控制单元可以与第一车轴的第二可制动的车轮相关联。
在传感器组件的另一有利的设计方案中,与第一车轴的第一可制动的车轮相关联的第二评估和控制单元和与第一车轴的第二可制动的车轮相关联的第三评估和控制单元分别将相关联的传感器元件的接收到的输出信号传输给第一评估和控制单元。
在传感器组件的另一有利的设计方案中,控制器可以分别具有冗余的能量供应装置。由此,即使能量供应装置之一失效,也可以执行输出信号的评估和传输和所属的车辆功能。
在传感器组件的另一有利的设计方案中,第一控制器可以构造成主控制器并且操控ESP系统或具有与真空无关的、电液制动力放大装置的ESP系统。第二控制器可以构造成副控制器并且操控与真空无关的电液的制动力放大器或冗余的制动单元。至少一个另外的控制器可以是造构成操控车辆的电驱动器的逆变器的驱动控制器,或者是构造成计算运动轨迹的中央控制器。
在传感器组件和具有这种传感器组件的多回路制动系统的实施方式中,在故障情况下,在评估和控制单元之一失效时,至少三个传感器元件的输出信号和经过预处理的输出信号在两个控制器中总是仍可用于进行评估。详细地,在第一评估和控制单元失效的情况下,仍总是将四个可制动的车轮处的四个传感器元件的输出信号和经过预处理的输出信号提供给第二控制器,而没有将经过预处理的输出信号提供给第一控制器的计算单元。在第二评估和控制单元失效的情况下,仍总是将三个可制动的车轮处的三个传感器元件的输出信号和预处理的输出信号提供给第一控制器,而仅还一个经过预处理的输出信号提供给第二控制器的计算单元。在第三评估和控制单元失效的情况下,仍总是将三个可制动的车轮处的三个传感器元件的输出信号和经过预处理的输出信号提供给第一控制器,并且三个经过预处理的输出信号提供给第二控制器的计算单元。在控制器之一中的计算单元之一失效的情况下,四个可制动的车轮的输出信号和经过预处理的输出信号仍总是在两个控制器中的另一个中可用于进行评估。在第一车轴的车轮处的四个传感器元件中的一个失效的情况下,四个可制动的车轮的输出信号和经过预处理的输出信号在两个控制器之一中可继续用于进行评估,并且在另一控制器中仅三个可制动的车轮的输出信号和经过预处理的输出信号可用于进行评估。在第二车轴的车轮处的两个传感器元件之一失效的情况下,仅还有三个可制动的车轮的输出信号和经过预处理的输出信号提供给两个控制器用于进行评估。
在附图中示出本发明的一个实施例,并且在下面的描述中更详细地解释。在附图中,相同的附图标记表示执行相同或类似功能的部件或元件。
附图说明
图1示出用于车辆的根据本发明的传感器组件的一种实施例的示意方框图。
具体实施方式
从图1可见:用于车辆的根据本发明的传感器组件1的所示出的实施例包括至少两个控制器ECU1、ECU2,所述控制器分别包括至少一个评估和控制单元10、10A、10B、10C和多个传感器元件DF1、DF2、DF3、DF4、DF5、DF6,所述传感器元件分别与可制动的车轮VL、VR、HL、HR和控制器ECU1、ECU2的评估和控制单元10A、10B、10C中的一个相关联,并且检测相关联的车轮VL、VR、HL、HR的至少一个物理参量并且作为输出信号ASVL、ASVR、ASHL1、ASHR1、ASHL2、ASHR2直接输出给相关联的评估和控制单元10A、10B,10C。控制器ECU1、ECU2基于可制动的车轮VL、VR、HL、HR的检测到的物理参量执行车辆1的至少一种制动功能。在此,至少在第一车轴VA的可制动的车轮VL、VR处分别设置传感器元件DF1、DF2,将所述传感器元件的输出信号ASVL、ASVR输出给不同的评估和控制单元10B、10C,所述评估和控制单元设置在公共的控制器ECU2中,其中至少在第二车轴HA的可制动的车轮HL、HR处分别设置有两个传感器元件DF3、DF5;DF4、DF6,所述传感器元件的输出信号ASHL1、ASHL2、ASHR1、ASHR2输出给评估和控制单元10A、10B,所述评估和控制单元设置在不同的控制器ECU1、ECU2中。与第一车轴VA相关联的评估和控制单元10B、10C将接收到的输出信号ASVL、ASVR分别输出给另一控制器ECU1的至少一个评估和控制单元10A,使得各个控制器ECU1、ECU2分别从所有可制动的车轮VL、VR、HL、HR接收对应的至少一个检测到的物理参量。
如从图1中还可见:第一车轴VA、在此为前轴的可制动的车轮VL、VR处的各个传感器元件DF1、DF2分别实施为标准转数探针。在此,第一传感器元件DF1与第一车轴VA的第一车轮VR相关联,并且第二传感器元件DF2与第一车轴VA的第二车轮VL相关联。第二车轴HA的可制动的车轮HL、HR处的两个传感器元件DF3、DF5;DF4、DF6分别组合成双传感器DDF1、DDF2。在此,第一双传感器DDF1的两个传感器元件DF3、DF5与第二车轴HA、在此为后轴的第一车轮HL相关联。第二双传感器DDF2的两个传感器元件DF4、DF6与第二车轴HA的第二车轮HR相关联。
如从图1中还可见:在所示出的实施例中,第一控制器ECU1包括第一评估和控制单元10A,并且第二控制器ECU2包括第二评估和控制单元10B和第三评估和控制单元10C。在此,第一评估和控制单元10A与第二车轴HA的可制动的车轮HL、HR相关联。第二评估和控制单元10B与第二车轴HA的可制动的车轮HL、HR和第一车轴VA的第一可制动的车轮VR相关联。第三评估和控制单元10C与第一车轴VA的第二可制动的车轮VL相关联。
如从图1中还可见:第一双传感器DDF1的第一传感器元件DF3与第一控制器ECU1的第一评估和控制单元10A相关联,并且第一双传感器DDF1的第二传感器元件DF5与第二控制器ECU2的第二评估和控制单元10B相关联。此外,第二双传感器DDF2的第一传感器元件DF4与第一控制器ECU1的第一评估和控制单元10A相关联,并且第二双传感器DDF2的第二传感器元件DF6与第二控制器ECU2的第二评估和控制单元10B相关联。此外,第一车轴VA的第一车轮VR的第一传感器元件DF1与第二控制器ECU2的第二评估和控制单元10B相关联,并且第一车轴VA的第二车轮VL的第二传感器元件DF2与第二控制器ECU2的第三评估和控制单元10C相关联。与第一车轴VA的第一可制动的车轮VR相关联的第二评估和控制单元10B和与第一车轴VA的第二可制动的车轮VL相关联的第三评估和控制单元10C分别将相关联的传感器元件DF1、DF2的接收到的输出信号ASVR、ASVL传输给第一评估和控制单元10A。因此,第一控制器ECU1的第一评估和控制单元10A直接接收第二车轴HA的第一车轮HL的检测到的至少一个物理参量作为第一双传感器DDF1的对应的第一传感器元件DF3的输出信号ASHL1并且直接接收第二车轴HA的第二车轮HR的检测到的至少一个物理参量作为第二双传感器DDF2的对应的第一传感器元件DF4的输出信号ASHR1。此外,第一控制器ECU1的第一评估和控制单元10A间接地经由第二控制器ECU2的第二评估和控制单元10B接收第一车轴VA的第一车轮VR的检测到的至少一个物理参量作为对应的第一传感器元件DF1的输出信号ASVR,并且间接地经由第二控制器ECU2的第三评估和控制单元10C接收第一车轴VA的第二车轮VL的检测到的至少一个物理参量作为对应的第二传感器元件DF2的输出信号ASVL。第二控制器ECU2的第二评估和控制单元10B直接接收第二车轴HA的第一车轮HL的检测到的至少一个物理参量作为第一双传感器DDF1的对应的第二传感器元件DF5的输出信号ASHL2并且直接接收第二车轴HA的第二车轮HR的检测到的至少一个物理参量作为第二双传感器DDF2的对应的第二传感器元件DF6的输出信号ASHR2和直接接收第一车轴VA的第一车轮VR的检测到的至少一个物理参量作为对应的第一传感器元件DF1的输出信号ASVR。第二控制器ECU2的第三评估和控制单元10C直接接收第一车轴VA的第二车轮VL的检测到的至少一个物理参量作为对应的第二传感器元件DF2的输出信号ASVL。
如从图1中还可见:在所示出的实施例中,两个控制器ECU1、ECU2分别包括计算单元3、3A、3B,其中第一控制器ECU1包括第一计算单元3A并且第二控制器ECU2包括第二计算单元3B。此外,两个控制器ECU1、ECU2分别具有未示出的冗余的能量供应装置。
在所示的实施例中,第一控制器ECU1的第一评估和控制单元10A预处理第一双传感器DDF1的第一传感器元件DF3的、第二双传感器DDF2的第一传感器元件DF5的、第一传感器元件DF1的和第二传感器元件DF2的输出信号AASHL1、AASHL2、AASVR、AASVL,并且将经过预处理的输出信号AASHL1、AASHL2、AASVR、AASVL传输给第一控制器ECU1的第一计算单元3A。第二控制器ECU2的第二评估和控制单元10B预处理第一双传感器DDF1的第二传感器元件DF5的、第二双传感器DDF2的第二传感器元件DF6的和第一传感器元件DF1的输出信号ASHL1、ASHL2、ASVR,并且将经过预处理的输出信号AASHL1、AASHL2、AASVR输出给第二控制器ECU2的第二计算单元3B。第二控制器ECU2的第三评估和控制单元10C预处理第二传感器元件DF2的输出信号ASVL并将经过预处理的输出信号AASVL输出给第二控制器ECU2的第二计算单元3B。两个计算单元3A、3B评估经过预处理的输出信号AASHL1、AASHL2、AASHR1、AASHR2、AASVR、AASVL以执行车辆的对应的至少一个制动功能。在所示的实施例中,计算单元3A、3B基于经过预处理的输出信号AASVL、AASVR、AASHL1、AASHL2、AASHR1、AASHR2分别产生各个车轮VL、VR、HL、HR的测量数据,并将其提供给数据总线5以在车辆中分配。
显然地,与各个传感器元件DF1、DF2、DF3、DF4、DF5、DF6的所示的关联不同的关联也是可行的。因此例如两个双传感器DDF1、DDF2可以与第一车轴VA的车轮VR、VL相关联,并且标准转数探针可以与第二车轴HA的车轮HR、HL相关联。此外,在传感器组件1的替代的未示出的实施例中,评估和控制单元10A、10B、10C可以将相关联的传感器元件DF1、DF2、DF3、DF4、DF5、DF6的接收到的输出信号ASVL、ASVR、ASHL1、ASHR1、ASHL2、ASHR2附加地也传输给至少一个另外的未示出的控制器。至少一个另外的控制器例如是构造成操控车辆1的电驱动器的逆变器的驱动器控制器或者是构造成计算运动轨迹的中央控制器。
传感器元件DF1、DF2、DF3、DF4、DF5、DF6分别检测至少一个物理参量,所述物理参量代表对应的车轮VR、VL、HL、HR的与运动相关的测量参量和/或另一测量参量。在所示的实施例中,至少一个与运动相关的测量参量代表转数和转动方向。显然地,检测到的物理参量也可以代表另一与运动相关的测量参量,即例如转速。在所示的实施例中,对应的车轮VR、VL、HL、HR的至少一个另外的测量参量代表传感器元件DF1、DF2、DF3、DF4、DF5、DF6周边的温度。显然地,检测到的物理参量也可以代表另外的测量参量,即例如胎压或气隙信息。
用于车辆的根据本发明的传感器组件1的所描述的实施例优选地在多回路制动系统中使用,尤其用于高度自动化的车辆或自主车辆的多回路制动系统中使用,所述实施例检测车轮VR、VL、HL、HR的至少一个物理参量。这种多回路制动系统包括多个未示出的分别设置在车轮VR、VL、HL、HR处的车轮制动器、主控制器PSG和副控制器SSG,所述主控制器基于车轮VR、VL、HL、HR的检测到的至少一个物理参量执行车辆的至少一种制动功能,并且所述副控制器基于车轮VR、VL、HL、HR的检测到的至少一个物理参量执行车辆的至少一种制动功能。在此,第一控制器ECU1构造成主控制器PSG并且第二控制器ECU2构造成副控制器SSG。
在此,主控制器PSG可以操控ESP系统或具有独立于真空的电液的制动力放大装置的ESP系统或集成的制动系统(IPB)。副控制器SSG可以操控独立于真空的电液的制动力放大器或冗余的制动单元。
主控制器PSG和副控制器SSG实时接收相关联的传感器元件DF1、DF2、DF3、DF4、DF5、DF6的输出信号ASVL、ASVR、ASHL1、ASHR1、ASHL2、ASHR2以用于进一步评估和用于执行对应的制动功能或用于在紧急情况下执行车辆的初级稳定或当初级稳定失效时执行车辆的二级稳定。为了执行车辆的对应的制动功能和初级稳定,主控制器PSG操控相应的未详细示出的、本身已知的主致动器,经由所述主致动器可以在制动系统中执行车轮制动器中的压力建立或压力降低并且可以执行相应的控制和/或调节过程。为了执行车辆的对应的制动功能和二级稳定,副控制器SSG操控相应的、未详细示出的、本身已知的副致动器,经由所述副致动器可以在制动系统中执行车轮制动器中的压力建立或压力降低并且可以执行相应的控制和/或调节过程。为了执行驻车制动功能,两个控制器ECU1、ECU2中的至少一个经由电连接与电驻车制动器的对应的未详细示出的致动器电连接。驻车制动功能的致动器优选设置在第二车轴HA或后轴的车轮HL、HR处。在传感器组件1的未示出的替代的实施例中,电驻车制动器的致动器附加地或替代地设置在第一车轴VA或前轴的车轮VR、VL处。
Claims (15)
1.一种用于车辆的传感器组件(1),所述传感器组件具有至少两个控制器(ECU1,ECU2)和多个传感器元件(DF1,DF2,DF3,DF4,DF5,DF6),所述控制器分别包括至少一个评估和控制单元(10,10A,10B,10C),所述传感器元件分别与可制动的车轮(VL,VR,HL,HR)和所述控制器(ECU1,ECU2)的评估和控制单元(10A,10B,10C)中的一个评估和控制单元相关联并且构造成检测相关联的车轮(VL,VR,HL,HR)的至少一个物理参量并作为输出信号(ASVL,ASVR,ASHL1,ASHR1,ASHL2,ASHR2)直接输出给相关联的评估和控制单元(10A,10B,10C),其中所述控制器(ECU1,ECU2)分别构造成基于所述可制动的车轮(VL,VR,HL,HR)的检测到的物理参量执行所述车辆(1)的至少一种制动功能,其中至少在第一车轴(VA)的所述可制动的车轮(VL,VR)上分别布置有一个传感器元件(DF1,DF2),所述传感器元件的输出信号(ASVL,ASVR)输出给布置在公共的控制器(ECU2)中的不同的评估和控制单元(10B,10C),并且其中至少在第二车轴(HA)的所述可制动的车轮(VL,VR)上分别布置有两个传感器元件(DF3,DF5;DF4,DF6),所述两个传感器元件的输出信号(ASHL1,ASHL2,ASHR1,ASHR2)输出给布置在不同的控制器(ECU1,ECU2)中的评估和控制单元(10A,10B),其中与所述第一车轴(VA)相关联的评估和控制单元(10B,10C)构造成将接收到的输出信号(ASVL,ASVR)分别输出给另一控制器(ECU1)的至少一个评估和控制单元(10A),使得各个所述控制器(ECU1,ECU2)分别从所有可制动的车轮(VL,VR,HL,HR)接收对应的、至少一个检测到的物理参量。
2.根据权利要求1所述的传感器组件(1),其特征在于,所述控制器(ECU1,ECU2)分别包括至少一个计算单元(3,3A,3B),其中各个评估和控制单元(10A,10B,10C)还构造成将经过预处理的输出信号(AASVL,AASVR,AASHL1,AASHL2,AASHR1,AASHR2)传输给对应的所述控制器(ECU1,ECU2)的至少一个计算单元(3,3A,3B),并且其中各个计算单元(3A,3B)构造成评估经过预处理的输出信号(AASVL,AASVR,AASHL1,AASHL2,AASHR1,AASHR2)以执行所述车辆的对应的至少一个制动功能。
3.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1),其特征在于,所述至少一个物理参量代表对应的所述车轮(VL,VR,HL,HR)的与运动相关的测量参量和/或另一测量参量。
4.根据权利要求3所述的传感器组件(1),其特征在于,所述至少一个与运动相关的测量参量代表转数和/或转速和/或转动方向。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,所述计算单元(3,3A,3B)基于经过预处理的输出信号(AASVL,AASVR,AASHL1,AASHL2,AASHR1,AASHR2)分别产生各个所述车轮(VL,VR,HL,HR)的测量数据并且将其提供给数据总线(5)以便在所述车辆中进行分配。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,在所述第二车轴(HA)的所述可制动的车轮(HL,HR)处的两个传感器元件(DF3,DF5;DF4,DF6)分别组合成双传感器(DDF1,DDF2),并且在所述第一车轴(VA)的所述可制动的车轮(VL,VR)处的各个传感器元件(DF1,DF2)分别构造成标准转数探针。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,所述至少两个控制器(ECU1,ECU2)中的第一控制器(ECU1)包括第一评估和控制单元(10A),并且所述至少两个控制器(ECU1,ECU2)中的第二控制器(ECU2)包括第二评估和控制单元(10B)和第三评估和控制单元(10C)。
8.根据权利要求7所述的传感器组件(1),其特征在于,所述第一评估和控制单元(10A)与所述第二车轴(HA)的所述可制动的车轮(HL,HR)相关联,并且所述第二评估和控制单元(10B)与所述第二车轴(HA)的所述可制动的车轮(HL,HR)和所述第一车轴(VA)的第一可制动的车轮(VR)相关联,并且所述第三评估和控制单元(10C)与所述第一车轴(VA)的第二可制动的车轮(VL)相关联。
9.根据权利要求8所述的传感器组件(10),其特征在于,与所述第一车轴(VA)的所述第一可制动的车轮(VR)相关联的第二评估和控制单元(10B)和与所述第一车轴(VA)的所述第二可制动的车轮(VL)相关联的第三评估和控制单元(10C)分别将相关联的传感器元件(DF1,DF2)的所接收到的所述输出信号(ASVR,ASVL)传输给所述第一评估和控制单元(10A)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,两个控制器(ECU1,ECU2)的所述评估和控制单元(10A,10B,10C)将相关联的传感器元件(DF1,DF2,DF3,DF4,DF5,DF6)的所接收到的所述输出信号(ASVL,ASVR,ASHL1,ASHR1,ASHL2,ASHR2)分别传输给至少一个另外的控制器。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,所述控制器(ECU1,ECU2)分别具有冗余的能量供应装置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,所述第一控制器(ECU1)构造成主控制器(PSG)并且操控ESP系统或具有与真空无关的、电液的制动力放大装置的ESP系统。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,所述第二控制器(ECU2)构造成副控制器(SSG)并且操控与真空无关的电液的制动力放大器或冗余的制动单元。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的传感器组件(1),其特征在于,所述至少一个另外的控制器是构造成操控所述车辆(1)的电驱动器的逆变器的驱动控制器,或者是构造成计算运动轨迹的中央控制器。
15.一种多回路制动系统、特别是用于高度自动化的或自动驾驶的车辆的多回路制动系统,所述多回路制动系统具有:多个车轮制动器,所述车轮制动器分别布置在车轮(VL,VR,HL,HR)上;传感器组件(1),所述传感器组件检测所述车轮(VL,VR,HL,HR)的至少一个物理参量;主控制器(PSG),所述主控制器基于车轮(VL,VR,HL,HR)的检测到的至少一个物理参量执行所述车辆的至少一个制动功能;和副控制器(SSG),所述副控制器基于所述车轮(VL,VR,HL,HR)的检测到的所述至少一个物理参量执行所述车辆的至少一个制动功能,其特征在于,所述传感器组件(1)根据权利要求1至14中的任一项构造。
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