DE102015209565A1

DE102015209565A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015209565A1
Application number: DE102015209565.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Rebholz-Goldmann; Peter Sautter; Berthold Fehrenbacher; Ruben Obenland
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2016-12-01
Also published as: WO2016188664A1; CN107645997A; DE112016001801A5; CN107645997B; JP6461376B2; US20180148027A1; JP2018518412A

Abstract

Vorrichtung (100) zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: – einen Eingang (Ea ... Ed) für jeweils einen externen Drehzahlsensor (300a ... 300d); – eine erste Steuereinrichtung (20); – eine zweite Steuereinrichtung (30) mit einer Drehzahlerfassungs einrichtung (31a ... 31d) für jeden Drehzahlsensor (300a ... 300d), wobei ein Drehzahlsignal der Drehzahlerfassungseinrichtungen (31a ... 31d) an die erste Steuereinrichtung (20) und an Ausgänge (Aa ... Ad) der Vorrichtung (100) zuführbar sind; – eine Rechnereinrichtung (10), mittels der Raddrehzahlen ermittelbar sind; – wobei die Drehzahlerfassungsrichtungen (31a ... 31d) voneinander funktional entkoppelt sind; und – wobei die zweite Steuereinrichtung (30) von der ersten Steuereinrichtung (20) und von der Rechnereinrichtung (10) funktional entkoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Heutige Kraftfahrzeuge sind in der Regel mit einem Drehzahlfühler pro Rad ausgestattet. Signale der Drehzahlfühler werden im Bremsensteuergerät (ABS/ESP oder ähnliches Steuergerät) ausgewertet und je nach Bedarf an andere Steuergeräte im Fahrzeug weitergeleitet. Die Weiterleitung kann entweder mittels Bus oder mittels dedizierter Leitung durchgeführt werden. Bei einem Teil von möglichen Fehlern des Bremsensteuergeräts ist die Weiterleitung der Raddrehzahlinformation nicht möglich. In aktuellen Kraftfahrzeugen muss der Fahrer jederzeit in der Lage sein, das Kraftfahrzeug durch Betätigung des Bremspedals zu verzögern.
In heutigen Kraftfahrzeugen mit automatischer Parkbremse kann es nach dem Zuspannen zu Klemmkraftverlust kommen (zum Beispiel durch Relaxation der Bremsbeläge). Daher wird erstens mit erhöhter Klemmkraft zugespannt und zweitens findet ein Steuergerätenachlauf statt, in welchem ein Nachspannen der Bremsbeläge durchgeführt wird. Im genannten Steuergerätenachlauf findet eine Wegrollerkennung durch Einlesen der Drehzahlfühler statt. Dieser zeitlich begrenzte Nachlauf belastet die Fahrzeugbatterie mit dem Steuergerätebetriebsstrom.
Beim automatisierten Fahren muss bei Ausfall des Primärbremsregelsystems (ESP) eine Rückfallebene (zu Beispiel mittels iBooster) die Fahrzeugverzögerung übernehmen. Diese Verzögerung soll mit einem Blockierverhinderer ausgestattet sein. Dafür sind Radgeschwindigkeitsinformationen notwendig. Um unabhängig vom Bremsensteuergerät zu sein, werden zusätzliche Radsensorsignale verwendet.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Betreiben eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, aufweisend:

– einen Eingang für jeweils einen externen Drehzahlsensor;
– eine erste Steuereinrichtung;
– eine zweite Steuereinrichtung mit einer Drehzahlerfassungseinrichtung für jeden Drehzahlsensor, wobei ein Signal der Drehzahlerfassungseinrichtungen an die erste Steuereinrichtung und an Ausgänge der Vorrichtung zuführbar ist;
– eine Rechnereinrichtung, mittels der Raddrehzahlen ermittelbar sind;
– wobei die Drehzahlerfassungsrichtungen voneinander funktional entkoppelt sind; und
– wobei die zweite Steuereinrichtung von der ersten Steuereinrichtung und von der Rechnereinrichtung funktional entkoppelt ist.

Vorteilhaft kann auf diese Weise jeder einzelne Kanal eines Drehzahlerfassungssystems redundant und weckfähig ausgebildet sein. Im Falle, dass die Vorrichtung defekt ist, können Raddrehzahlen vorteilhaft noch für andere, an die Ausgänge der Vorrichtung anschließbare Steuergeräte zur Verfügung stehen, beispielsweise zum Ansteuern eines sekundäres Bremssystems. Erreicht wird dies dadurch, dass die Drehzahlerfassungsrichtungen als eine Art Splitter fungieren, die die Drehzahlsignale an mehrere Nutzer verteilen. Dies bewirkt vorteilhaft eine Unabhängigkeit und Rückwirkungsfreiheit sämtlicher Drehzahlkanäle.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, aufweisend die Schritte:

– Einlesen von Signalen von Drehzahlsensoren mittels einer Drehzahlerfassungseinrichtung für jedes Rad des Kraftfahrzeugs; und
– Zuführen der eingelesenen Signale an die erste Steuereinrichtung und an Ausgänge der Vorrichtung.

Aufgrund der damit erreichten Weckfähigkeit und Redundanz müssen vorteilhaft keine zusätzlichen Drehzahlfühler im Kraftfahrzeug installiert werden, um unter allen Umständen gültige Drehzahlinformationen zu erhalten und weiterverarbeiten zu können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Drehzahlerfassungseinrichtung einen Masseanschluss aufweist. Damit wird mit einer einfach zu realisieren technischen Maßnahme eine Unabhängigkeit und Störungsfreiheit der Drehzahlerfassungseinrichtungen realisiert.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Steuereinrichtung von der Rechnereinrichtung funktional entkoppelt ist. Auch mit dieser Maßnahme ist eine größtmögliche Redundanz und Unabhängigkeit des Drehzahlerfassungssystems unterstützt. Insbesondere ist es dadurch möglich, dass die Rechnereinrichtung von der zweiten Steuereinrichtung bei Vorliegen von Drehzahlsignalen „geweckt“ bzw. wieder aktiviert werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlsensoren mittels einer für die erste Steuereinrichtung vorgesehenen elektrischen Spannungsversorgung elektrisch versorgbar sind, wobei bei einem Ausfall der ersten Steuereinrichtung die Drehzahlsensoren mittels einer für die zweite Steuereinrichtung vorgesehenen elektrischen Spannungsversorgung elektrisch versorgbar sind. Auf diese Weise kann bei einem Ausfall der elektrischen Hauptversorgung eine elektrische Spannungsversorgung der Drehzahlsensoren ermöglicht werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass pro Drehzahlerfassungsrichtung ein separater, unabhängiger ESD-Schutz vorhanden ist. Dadurch wird ein gemeinsamer ESD Schutz vermieden, wodurch eine größtmögliche elektrostatische Störungsfreiheit der Vorrichtung unterstützt ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das von den Drehzahlerfassungseinrichtungen erfasste Drehzahlsignal rückwirkungsfrei und unabhängig sowohl der Steuereinrichtung als auch der externen Vorrichtung zugeführt wird. Dies erleichtert mit geeigneter technischer Umsetzung eine Störungsfreiheit des durchgereichten Drehzahlsignals, wobei das Drehzahlsignal für das externe Steuergerät eine bestmögliche Störungsfreiheit aufweist.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Dabei bilden alle Merkmale unabhängig von ihrer Darstellung in der Beschreibung und in den Figuren, sowie unabhängig von ihrer Rückbeziehung in den Patentansprüchen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Figuren sind besonders dazu gedacht die Erfindung wesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen. Gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente haben gleiche Bezugsziffern.
In den Figuren zeigt:
1 eine herkömmliche Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs;
2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs;
3 ein Blockschaltbild einer Drehzahlerfassungseinrichtung; und
4 einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung von Ausführungsformen
Unter einer „funktionalen Entkopplung“ ist nachfolgend zu verstehen, dass ein Einzelfehler in einem Teil bzw. Element nicht auf andere Teile bzw. Elemente rückwirkt. Zum Beispiel kann darunter verstanden werden, dass eine elektrische Versorgung einer Komponente nicht von einer elektrischen Versorgung einer anderen Komponente abhängt.
1 zeigt eine herkömmliche Vorrichtung 100 zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Die Vorrichtung 100 umfasst eine Rechnereinrichtung 10 (zum Beispiel einen Mikrocontroller, eine Mikrorechnereinrichtung, usw.) und eine erste Steuereinrichtung 20 (zum Beispiel ein ASIC), wobei die erste Steuereinrichtung 20 mit Eingängen Ea ... Ed verschaltet ist, an die in Rädern 400a ... 400d des Kraftfahrzeugs verbaute Drehzahlsensoren 300a ... 300d anschließbar sind. Mittels der Drehzahlsensoren 300a ... 300d kann jeweils eine Drehzahl eines zugeordneten Rades 400a ... 400d des Kraftfahrzeugs eingelesen werden. Mittels elektrischer Versorgungsspannungen WSPa ... WSPd bzw. ASPa ... ASPd werden die Drehzahlsensoren 300a ... 300d mit elektrischer Energie versorgt. Die eingelesenen Raddrehzahlinformationen werden in weiterer Folge an die erste Steuereinrichtung 20 übermittelt. Mittels der ersten Steuereinrichtung 20 werden die Drehzahlinformationen vorverarbeitet und in weiterer Folge an die Rechnereinrichtung 10 weitergeleitet, die die Raddrehzahlen der Räder 400a ... 400d ermittelt und diese gegebenenfalls an andere Steuergeräte (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs weiterleitet (z.B. per CAN-Bus).
Gegebenenfalls werden die Drehzahlinformationen auch noch an eine weitere Vorrichtung 200 übermittelt. Beispielsweise kann die erste Vorrichtung 100 als ein Steuergerät (z.B. ein ESP/ABS-Steuergerät) eines primären Bremssystems und die Vorrichtung 200 als ein Steuergerät eines sekundären Bremssystems des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Wenn die Vorrichtung 100 ausfällt, sind die Drehzahlinformationen auch für die weiteren Steuergeräte nachteilig nicht mehr vorhanden. Nachteilig kann es daher bei dieser Konfiguration möglich sein, dass bei einem Ausfall der Vorrichtung 100 Drehzahlinformationen für das Steuergerät 200 nicht zur Verfügung stehen, wodurch eine drehzahlbasierte Steuerung von Funktionalitäten nachhaltig gestört sein kann.
Vorgeschlagen wird deshalb, das System der Erfassung der Raddrehzahlen möglichst redundant auszubilden. Zu diesem Zweck ist, wie in 2 erkennbar, vorgesehen, eine zweite Steuereinrichtung 30 (z.B. ein ASIC) vorzusehen, die mit den Drehzahlsensoren 300a ... 300d verschaltbar ist. Im Falle, dass die zweite Steuereinrichtung 30 nicht mehr über die erste Steuereinrichtung 20 elektrisch versorgt wird, wird eine unabhängige Versorgungsspannung VB2 aktiviert, um damit die zweite Steuereinrichtung 30 bzw. die Drehzahlsensoren 300a ... 300d elektrisch zu versorgen. Die zweite Steuereinrichtung 30 weist vier Drehzahlerfassungseinrichtungen 31a ... 31d auf, die an den Eingängen Ea ... Ed Drehzahlinformationen der Drehzahlsensoren 300a ... 300d einlesen können. Ferner ist es mittels der zweiten Steuereinrichtung 30 möglich, die eingelesenen Drehzahlinformationen aller Räder 400a ... 400d an Ausgänge Aa ... Ad der Vorrichtung 100 zu führen. Damit ist es möglich, die Drehzahlinformationen auch dann an das externe Steuergerät 200, das an Anschlüssen Aa ... Ad anzuschließen ist, bereitzustellen, wenn z.B. die erste Steuereinrichtung 20 und/oder die Rechnereinrichtung 10 ausfallen.
3 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild der Drehzahlerfassungseinrichtung 31a. Sämtliche Drehzahlerfassungseinrichtungen 31a ... 31d sind gleich ausgebildet und funktionieren in gleicher Weise. Im Normalbetrieb wird der Drehzahlsensor 300a von einem Versorgungssignal ASPa, welches von der Versorgungspannung VB1 abgeleitet ist, mit elektrischer Spannung versorgt. Die Drehzahlerfassungsrichtung 31a ... 31d umfasst eine Entkopplungseinrichtung 32 für eine elektrische Versorgungsspannung, die dafür sorgt, dass der Drehzahlsensor 300a im Falle, dass die erste Steuereinrichtung 20 ausfällt, von der Versorgungsspannung VB2 elektrisch versorgt wird. Die Entkopplungseinrichtung 32 kann beispielsweise mittels zweier geeignet verschalteter Dioden realisiert werden.
Ferner umfasst die Drehzahlerfassungsrichtung 31a ... 31d eine Logikeinrichtung 33, die ein Wecksignal W an die erste Steuereinrichtung 20 übermittelt und mit der Rechnereinrichtung 10 über eine Kommunikationsleitung K kommuniziert. Das Wecksignal W wird dann generiert und übermittelt, wenn im Standbybetrieb der Vorrichtung 100 ein Drehzahlsignal erfasst wird, welches an die erste Steuerungseinrichtung 20 übermittelt wird, die dann eine Weiterverarbeitung initiiert.
Eine Signalauswerteeinrichtung 34 ist vorgesehen, um ein Sensorsignal WSSa des Drehzahlsensors 300a an eine erste Übermittlungseinrichtung 35 und an eine zweite Übermittlungseinrichtung 36 zu übermitteln. Die erste Übermittlungseinrichtung 35 ist vorgesehen, das Sensorsignal WSSa intern an die erste Steuereinrichtung 20 zu übermitteln. Die zweite Übermittlungseinrichtung 36 ist dafür vorgesehen, das Drehzahlsignal WSSa an den Ausgang Aa der Vorrichtung 100 zu leiten. Das an den Ausgang Aa geführte Dehzahlsignal ist vorzugsweise als ein Spannungspegelsignal ausgebildet. Bei einem Fehler in einem der Drehzahlkanäle erfolgt auf diese Weise keinerlei Kopplung auf die anderen Drehzahlkanäle. Erreicht wird somit eine vollständige Redundanz jeder einzelnen Drehzahlerfassungseinrichtung 31a ... 31d, sodass sich eine Störung in einem der Drehzahlkanäle nicht auf die anderen Drehzahlkanäle auswirkt. Eine Rückwirkungsfreiheit der einzelnen Drehzahlkanäle ist auf diese Weise vorteilhaft unterstützt.
Vorzugweise erhält jede einzelne Drehzahlerfassungsrichtung 31a ... 31d einen eigenen Massepin. Ferner werden die Leitungen, über die die Drehzahlsignale verteilt werden, vorzugsweise mit einem jeweils eigenen ESD-Schutz gegen elektrostatische Entladung versehen.
Auf diese Weise kann eine hochverfügbare Raddrehzahlinformation durch eine Entkopplung der vier vorhandenen Drehzahlsignale bereitgestellt werden. Dabei können sowohl mögliche Fehlerquellen in der Spannungsversorgung als auch Fehlerquellen in der ersten Steuereinrichtung 20 berücksichtigt werden, die eine Rückwirkung auf die anderen Kanäle haben können. Weiterhin ist auf diese Weise eine Erkennung von Einzelfehlern zum Zwecke einer Fahrerwarnung und zu einer Systemdegradierung möglich.
Vorteilhaft kann die Weckfähigkeit basierend auf Drehzahlerfassung beispielsweise für eine elektrische Feststellbremse des Kraftfahrzeugs benutzt werden, wenn zum Beispiel festgestellt wird, dass das Fahrzeug aus dem Stillstand losrollt, wobei sämtliche elektronischen Steuergeräte üblicherweise deaktiviert sind. Aufgrund der Weckfähigkeit der Drehzahlerfassungseinrichtungen 31a ... 31d kann nunmehr das Drehzahlsignal vorrichtungsintern (Vorrichtung 100) an die erste Steuereinrichtung 20 bzw. an das extern anschließbare Steuergerät (Vorrichtung 200) übermittelt werden. Mittels der so bereitgestellten Drehzahlinformation kann beispielsweise ein mechanisches Nachspannen der elektrischen Feststellbremse initiiert werden. Dies kann eine bedeutende Verbesserung gegenüber herkömmlichen Feststellstrategien bedeuten, die ein zeitbasiertes und eventuell auf einer Steigung eines Stellplatzes basiertes Nachspannen der Feststellbremse vorsehen.
Die Entkopplung des primären Bremssystems (ABS/ESP) von einem zugeordneten sekundären Bremssystem, das mittels der externen Vorrichtung 200 gesteuert wird, kann entweder mittels anwenderspezifischer Halbleiterschaltungen oder mittels diskret aufgebauter Schaltungen realisiert werden.
Die Weckfähigkeit sowie die Raddrehzahltypauswahl sind mittels einer Kommunikationsleitung K konfigurierbar. Dabei ist sowohl eine lückende Überwachung möglich, die vorteilhaft eine reduzierte Stromaufnahme der Drehzahlsensoren 300a ... 300d bewirkt, als auch eine dauerhafte Überwachung einzelner Drehzahlfühlerkanäle. Es sind folgende Ausprägungen möglich:

a) permanente Überwachung einer definierten Anzahl von Drehzahlsensoren 300a ... 300d
b) Rotierende Überwachung mehrerer Drehzahlsensoren 300a ... 300d
c) Lückende Überwachung einer definierten Anzahl von Drehzahlsensoren 300a ... 300d
d) Kombination aus b) und c).

Die Konfiguration, die in einem fehlerfreien System geändert werden kann, bleibt erhalten, solange eine elektrische Versorgungsspannung an der zweiten Steuereinrichtung 30 verfügbar ist. Auch eine Speicherung der Konfiguration in einem nichtflüchtigen Speicher (nicht dargestellt) ist denkbar.
Für die zweite Steuereinrichtung 30 sind folgende Zustände denkbar:
Normalbetrieb der Vorrichtung 100 (z.B. in einem automatisierten Fahrbetrieb)
In diesem Fall erfolgt eine elektrische Versorgung der Drehzahlsensoren 300a ... 300d über redundant generierte Versorgungsspannungen, zum Beispiel über die Signale ASPa ... ASPd, wobei eine Konfiguration bzw. Änderung der Konfiguration (z.B. Dauer einer Überwachung der Räder, welche Räder werden überwacht, usw.) der zweiten Steuereinrichtung 30 über eine Kommunikationsschnittstelle (z.B. SPI-Schnittstelle) möglich ist. Eine Ausgabe der Drehzahlsignale der Drehzahlsensoren 300a ... 300d erfolgt dabei für eine interne und eine für eine externe Verwendung, wobei die internen Signale von den externen Signalen entkoppelt sind. Ein Signalpfad ist in diesem Fall auf Fehler testbar, zum Beispiel beim Hochlauf der Vorrichtung 100.
Vorrichtung 100 im Standby-Betrieb
In diesem Fall erfolgt auch eine elektrische Versorgung der Drehzahlsensoren 300a ... 300d über die unabhängige elektrische Versorgungsspannung VB2, wobei die Rechnereinrichtung 10 und die erste Steuereinrichtung 20 in diesem Fall deaktiviert sind. Abhängig von einer Konfiguration erfolgte eine Überwachung der Drehzahlsensoren 300a ... 300d auf Drehzahl zur Generierung eines Weckimpulses. Falls eine Raddrehzahl erkannt wird, erfolgt eine Aktivierung der Ausgänge, wobei mittels des Wecksignals W die Vorrichtung 100 wieder aktiviert wird. Vorteilhaft kann dieses Szenario in einer Parksituation angewendet werden, wodurch bei einem beginnenden Wegrollen des Fahrzeugs die elektrische Feststellbremse automatisch nachgezogen wird.
Ein Fehler in der Vorrichtung 100
Eine elektrische Versorgung der Drehzahlsensoren 300a ... 300d erfolgt auch in diesem Fall über die Versorgungsspannung VB2. Eine Ausgabe der Drehzahlsignale ist für die externe Verwendung entkoppelt von der Vorrichtungsinternen Verwendung. Eine Weiterleitung der internen Drehzahlsignale kann zwar vorhanden sein, diese werden aber aufgrund des Defekts der Rechnereinrichtung 10, der ersten Steuereinrichtung 20 usw. unter Umständen nicht weiterverarbeitet.
Defekt im Drehzahlsensor 300a ... 300d
In diesem Fall wird in einem Defekt der Raddrehzahlsensorik die anderen Drehzahlsensoren nicht beeinflusst und die Entdeckung des Fehlers erfolgt in der Vorrichtung 100. Schon heute muss ein derartiges Drehzahlerfassungssystem auch mit nur drei operativen Drehzahlkanälen eine geeignete Strategie realisieren können.
Vorteilhaft ist es mit der Erfindung möglich, eine Verfügbarkeit der Raddrehzahlinformation im Fahrzeug zu erhöhen, wobei eine Raddrehzahl auch als Weckquelle für Steuergeräte dienen kann, um ein Wegrollen des Fahrzeugs nach dessen Abstellen zu verhindern. Dadurch kann zum Beispiel auch die elektrische Belastung der Fahrzeugbatterie im genannten Steuergerätenachlauf vorteilhaft reduziert werden, weil lediglich eine dauerhafte elektrische Versorgung der Drehzahlsensoren 300a ... 300d erforderlich ist.
Vorteilhaft ermöglicht es das Verfahren, eine Verfügbarkeit der Raddrehzahlinformation zu erhöhen, ohne dass zusätzliche Drehzahlfühler verbaut werden müssen. Ferner ist das Verfahren mit herkömmlichen Drehzahlfühlern realisierbar.
Der erkannte Verlust einer einzelnen Raddrehzahl wird als akzeptabel angenommen. Vorteilhaft kann eine Rück- bzw. Wechselwirkung zwischen den einzelnen Drehzahlkanälen vermieden werden.
4 zeigt einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem Schritt 500 wird ein Einlesen von Signalen von Drehzahlsensoren 300a ... 300d mittels einer Drehzahlerfassungseinrichtung 31a ... 31d für jedes Rad des Kraftfahrzeugs durchgeführt.
In einem Schritt 510 werden die eingelesenen Signale an die erste Steuereinrichtung 20 und an Ausgänge Aa ... Ad der Vorrichtung 100 zugeführt.
In einer Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung wäre auch denkbar, die Erkennung von redundanten Geschwindigkeitssignalen aus anderen Signalen bereitzustellen, zum Beispiel aus Kamerasignalen und/oder aus Signalen von Beschleunigungssensoren des Kraftfahrzeugs.
In einer Weiterbildung wäre auch denkbar, die beschriebene Weckfähigkeit des Drehzahlerfassungssystems, die mittels der zweiten Steuereinrichtung 30 bereitgestellt wird, mittels der Drehzahlsensoren 300a ... 300d bereitzustellen.
In einer Weiterbildung wäre auch denkbar, die Weckfähigkeit des Drehzahlerfassungssystems mittels einer magnetischen Induktion von passiven Raddrehzahlsensoren bereitzustellen.
In einer Weiterbildung wäre auch denkbar, die Drehzahlinforation nicht mittels kanalindividueller Leitungen sondern mittels Datenbus an die Vorrichtung 200 weiterzugeben.
Die Erfindung ermöglicht vorteilhaft ein hochautomatisiertes Fahren, bei dem auch bei Ausfall des ABS/ESP-Systems die Raddrehzahlinformationen einem weiteren Steuergerät zugeführt werden können, welches dann die Bremsvorgänge steuert.
Zusammenfassend werden mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, mit dem eine hochverfügbare Drehzahlerfassung inklusive Weckfähigkeit bereitgestellt wird. Aufgrund der Tatsache, dass die Funktionalität der Drehzahlerfassungseinrichtungen redundant und unabhängig von einer Funktionalität der Vorrichtung 100 ist, kann in jedem Fall eine Raddrehzahl auch an ein weiteres Steuergerät übermittelt und von diesem genutzt werden. Aufgrund der Tatsache, dass die einzelnen Drehzahlerfassungskanäle untereinander redundant und rückwirkungsfrei sind, kann eine maximale Funktionalität auch bei einer reduzierten Anzahl der Drehzahlerfassungseinrichtungen bereitgestellt werden.
Obwohl die Erfindung vorgehend anhand von konkreten Ausführungsbeispielen geschrieben wurde, ist sie keineswegs darauf beschränkt. Der Fachmann wird somit auch vorgehend nicht oder nur teilweise offenbarte Ausführungsformen realisieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Vorrichtung (100) zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: – einen Eingang (Ea ... Ed) für jeweils einen externen Drehzahlsensor (300a ... 300d); – eine erste Steuereinrichtung (20); – eine zweite Steuereinrichtung (30) mit einer Drehzahlerfassungseinrichtung (31a ... 31d) für jeden Drehzahlsensor (300a ... 300d), wobei ein Drehzahlsignal der Drehzahlerfassungseinrichtungen (31a ... 31d) an die erste Steuereinrichtung (20) und an Ausgänge (Aa ... Ad) der Vorrichtung (100) zuführbar sind; – eine Rechnereinrichtung (10), mittels der Raddrehzahlen ermittelbar sind; – wobei die Drehzahlerfassungsrichtungen (31a ... 31d) voneinander funktional entkoppelt sind; und – wobei die zweite Steuereinrichtung (30) von der ersten Steuereinrichtung (20) und von der Rechnereinrichtung (10) funktional entkoppelt ist.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Drehzahlerfassungseinrichtung (31a ... 31d) einen Masseanschluss aufweist.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuereinrichtung (30) von der Rechnereinrichtung (10) funktional entkoppelt ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlsensoren (300a ... 300d) mittels einer für die erste Steuereinrichtung (20) vorgesehenen elektrischen Spannungsversorgung (VB1) elektrisch versorgbar sind, wobei bei einem Ausfall der ersten Steuereinrichtung (20) die Drehzahlsensoren (300a ... 300d) mittels einer für die zweite Steuereinrichtung (30) vorgesehenen elektrischen Spannungsversorgung (VB2 elektrisch versorgbar sind.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Drehzahlerfassungsrichtung (31a ... 31d) ein separater, unabhängiger ESD-Schutz vorgesehen ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von den Drehzahlerfassungseinrichtungen erfasste Drehzahlsignal rückwirkungsfrei und unabhängig sowohl der Steuereinrichtung (20) als auch der externen Vorrichtung (200) zugeführt wird.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mittels einer Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend die Schritte: – Einlesen von Signalen von Drehzahlsensoren (300a ... 300d) mittels einer Drehzahlerfassungseinrichtung (31a ... 31d) für jedes Rad des Kraftfahrzeugs; und – Zuführen der eingelesenen Signale an die erste Steuereinrichtung (20) und an Ausgänge (Aa ... Ad) der Vorrichtung (100).
Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei einem Ausfall einer elektrischen Versorgungsspannung (VB1) eine Spannungsversorgung der Drehzahlsensoren (300a ... 300d) von einer redundant generierten elektrischen Spannungsversorgung (VB2) übernommen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei bei deaktivierter erster Steuereinrichtung (20) bei einem Einlesen eines Drehzahlsignals von der zweiten Steuereinrichtung (30) ein Wecksignal (W) an die erste Steuereinrichtung (20) abgegeben wird. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wenn es auf einer Rechnereinrichtung (10) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.