DE102018122881A1

DE102018122881A1 - Method for transmitting sensor signals from sensors of a vehicle brake and vehicle brake with a sensor arrangement with at least two sensors

Info

Publication number: DE102018122881A1
Application number: DE102018122881.3A
Authority: DE
Inventors: Alexander Fuchs; Bence Szemes; Tamás Kónya
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-03-19
Also published as: WO2020057972A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Sensorsignalen (112, 122, 132) von mindestens zwei Sensoren (11-13) einer Fahrzeugbremse (1). Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Es wird ein erstes Sensorsignal (112) eines ersten der Sensoren (11-13) an einem Signalausgang (141) in einem ersten Übertragungsabschnitt (113) bereitgestellt und danach ein zweites Sensorsignal (122) eines zweiten der Sensoren (11-13) an dem Signalausgang (141) in einem zweiten Übertragungsabschnitt (123). Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeugbremse (1) mit einer Sensoranordnung (10) mit mindestens zwei Sensoren (11-13), die sich dadurch auszeichnet, dass Ausgänge (111, 121, 131) der Sensoren (11-13) mit Eingängen (142) eines Multiplexers (14) verbunden sind, über den sie nacheinander mit einem Signalausgang (141) der Sensoranordnung (10) verbindbar sind.

The invention relates to a method for transmitting sensor signals (112, 122, 132) from at least two sensors (11-13) of a vehicle brake (1). The method has the following steps: a first sensor signal (112) from a first of the sensors (11-13) is provided at a signal output (141) in a first transmission section (113) and then a second sensor signal (122) from a second one Sensors (11-13) on the signal output (141) in a second transmission section (123). The invention further relates to a vehicle brake (1) with a sensor arrangement (10) with at least two sensors (11-13), which is characterized in that outputs (111, 121, 131) of the sensors (11-13) with inputs (142 ) of a multiplexer (14) are connected, via which they can be successively connected to a signal output (141) of the sensor arrangement (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Sensorsignalen von mindestens zwei Sensoren einer Fahrzeugbremse. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeugbremse mit einer Sensoranordnung mit mindestens zwei Sensoren.The invention relates to a method for transmitting sensor signals from at least two sensors of a vehicle brake. The invention further relates to a vehicle brake with a sensor arrangement with at least two sensors.

Bremsen in Nutzfahrzeugen weisen häufig einen Verschleißsensor auf, der einen Verschleißwert für die Bremsbeläge der Bremse ausgibt. Das Signal kann ein kontinuierliches, in der Regel analoges Signal sein, das einen gemessenen Abnutzungsgrad wiedergibt. Daneben sind diskret arbeitende Systeme bekannt, die in der Regel nur einen Verschleißendwert signalisieren, also einen maximal zulässigen Verschleiß des Bremsbelags erfassen und ausgeben. Ein solches Signal ist ein Warmsignal für den Fahrer, die Bremsbeläge unverzüglich tauschen zu lassen. Die Systeme, die einen kontinuierlichen Verschleißwert für den Abnutzungsgrad ausgeben, ermöglichen nicht nur das Erkennen des Verschleißendwerts, sondern erlauben vorteilhaft eine präventive oder prädiktive Wartungssteuerung. Dadurch können Kosten von Werkstattaufenthalten eingespart und Ausfallzeiten reduziert werden.Brakes in commercial vehicles often have a wear sensor that outputs a wear value for the brake pads of the brake. The signal can be a continuous, usually analog signal that reflects a measured degree of wear. In addition, discrete-working systems are known which generally only signal an end wear value, that is to say record and output a maximum permissible wear of the brake lining. Such a signal is a warm signal for the driver to have the brake pads replaced immediately. The systems that output a continuous wear value for the degree of wear not only enable the end wear value to be recognized, but also advantageously enable preventive or predictive maintenance control. This saves costs for visits to the workshop and reduces downtimes.

In beiden Fällen wird üblicherweise eine standardisierte analoge Signalleitung zur Weitergabe der erfassten Verschleißwerte an eine übergeordnete Fahrzeugelektronik eingesetzt. Standardisiert ist diese analoge Signalleitung z.B. im Hinblick auf den Spannungsbereich, innerhalb dessen die von den Sensoren abgegebenen Signale liegen.In both cases, a standardized analog signal line is usually used to transmit the recorded wear values to a higher-level vehicle electronics. This analog signal line is standardized e.g. with regard to the voltage range within which the signals emitted by the sensors lie.

Bislang werden bei Fahrzeuganhängern oder -aufliegern in der Regel nur diskret arbeitende Verschleißsensoren eingesetzt, wobei unter Umständen die Sensorsignale mehrerer Bremsen zu einem Signal zusammengeschaltet sind, derart, dass ein Verschleiß einer jeden Bremse zwar signalisiert werden kann, aber keine Information an der übergeordneten Fahrzeugelektronik mehr verfügbar ist, welche der Bremsen bis zum maximalen Verschleißgrad abgenutzt ist. Dafür können mehrere derartige diskret arbeitende Sensoren an eine gemeinsame Signalleitung angeschlossen werden. Bei kontinuierlich arbeitenden Sensoren ist eine solche Verschaltung der Sensoren auf einer Signalleitung in dieser Art nicht möglich.So far, only discreetly working wear sensors have generally been used in vehicle trailers or semi-trailers, whereby the sensor signals of several brakes may be interconnected to form a signal such that wear of each brake can be signaled, but no more information on the higher-level vehicle electronics is available, which of the brakes is worn down to the maximum degree of wear. For this purpose, several such discretely operating sensors can be connected to a common signal line. In the case of continuously operating sensors, such a connection of the sensors on a signal line is not possible in this way.

Aufgrund der Vorteile im Hinblick auf Kosten und einer Reduzierung von Ausfallzeiten werden Konzepte, die eine präventive oder prädiktive Wartungssteuerung ermöglichen, zunehmend umgesetzt. Dazu zählt beispielsweise der Einsatz von kontinuierlich arbeitenden Sensoren auch an Bremsen von Nutzfahrzeuganhängern oder -aufliegern. Auch der Einsatz von mehreren Sensoren an einer Bremse, beispielsweise um den Verschleißwert beider Bremsbeläge einer Bremse unabhängig voneinander kontinuierlich erfassen zu können, oder um weitere Parameter der Bremse, beispielsweise Temperatur, messen zu können, ist hilfreich, um sich abzeichnende Probleme frühzeitig zu erkennen und eine Wartung gezielt vornehmen zu können, bevor diese Probleme zu einem Ausfall des Fahrzeuges führen. Mit der Anzahl der Sensoren, insbesondere der Anzahl der Sensoren, die ein kontinuierliches Analogsignal ausgeben, steigt jedoch die Zahl der benötigten Leitungen zu der übergeordneten Fahrzeugelektronik, was neben einem erhöhten Aufwand bei dem Fahrzeug insbesondere für Nachrüstlösungen problematisch ist. Aus Kompatibilitätsgründen ist es wünschenswert, auch beim Einsatz mehrerer Sensoren auf die bekannte und standardisierte Signalübertragung über ein Analogsignal im vorgegebenen Bereich zurückgreifen zu können.Due to the advantages in terms of costs and a reduction in downtimes, concepts that enable preventive or predictive maintenance control are increasingly being implemented. This includes, for example, the use of continuously working sensors on the brakes of commercial vehicle trailers or semi-trailers. The use of several sensors on one brake, for example in order to be able to continuously record the wear value of both brake linings of a brake independently of one another, or to be able to measure further parameters of the brake, for example temperature, is helpful in order to identify emerging problems at an early stage and to be able to carry out specific maintenance before these problems lead to a breakdown of the vehicle. However, with the number of sensors, in particular the number of sensors that emit a continuous analog signal, the number of lines required to the higher-level vehicle electronics increases, which, in addition to an increased outlay on the vehicle, is particularly problematic for retrofit solutions. For reasons of compatibility, it is desirable to be able to use the known and standardized signal transmission via an analog signal in the specified range even when using several sensors.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugbremse mit einer Sensoranordnung mit mindestens zwei Sensoren und ein Verfahren zum Übertragen von Sensorsignalen von Sensoren einer Fahrzeugbremse zu schaffen, bei dem zur Übertragung der Sensorsignale auf eine einfach vorliegende analoge Signalleitung zurückgegriffen werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a vehicle brake with a sensor arrangement with at least two sensors and a method for transmitting sensor signals from sensors of a vehicle brake, in which a simply available analog signal line can be used to transmit the sensor signals.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugbremse bzw. ein Übertragungsverfahren mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a vehicle brake or a transmission method with the features of the respective independent claim. Advantageous refinements and developments are specified in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren der eingangsgenannten Art weist die folgenden Schritte auf: Es wird ein erstes Sensorsignal eines ersten der Sensoren an einem Signalausgang in einem ersten Übertragungsabschnitt bereitgestellt und danach ein zweites Sensorsignal eines zweiten der Sensoren an dem Signalausgang in einem zweiten Übertragungsabschnitt.A method according to the invention of the type mentioned at the outset has the following steps: a first sensor signal from a first of the sensors is provided at a signal output in a first transmission section and then a second sensor signal from a second of the sensors at the signal output in a second transmission section.

Die Sensorsignale werden somit in einem Zeit-Multiplexverfahren nacheinander über ein und dieselbe Signalleitung übertragen. Auf diese Weise können die Signale mehrerer Sensoren über eine standardmäßig vorhandene Signalleitung übertragen werden.The sensor signals are thus transmitted in succession in a time-division multiplexing process over one and the same signal line. In this way, the signals of several sensors can be transmitted via a standard signal line.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird jedem Übertragungsabschnitt ein Identifikationsabschnitt vorangestellt, in dem ein Identifikationssignal an dem Signalausgang ausgegeben wird, das geeignet ist, den Sensor, dessen Sensorsignal nachfolgend ausgegeben wird, zu identifizieren. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein Empfänger des Ausgangssignals, z.B. innerhalb einer zentralen Fahrzeugelektronik, die übertragenen Signale korrekt den eingesetzten Sensoren zuordnen kann. Bevorzugt liegt das Identifikationssignal zumindest zeitweise außerhalb eines Spannungsbereichs, der für die Sensorsignale festgelegt ist. Das Identifikationssignal kann im Identifikationsabschnitt beispielsweise eine vorgegebene Spannung aufweisen, anhand derer die Zuordnung erfolgt. Die Verwendung von Spannungen, die außerhalb des (Ausgangs-) Spannungsbereichs liegen, der für die Sensoren definiert ist, erlaubt eine eindeutige Erkennung des Identifikationssignals und verhindert eine Verwechselung mit einem Sensorsignal.In an advantageous embodiment of the method, each transmission section is preceded by an identification section in which an identification signal is output at the signal output which is suitable for identifying the sensor whose sensor signal is subsequently output. In this way it can be ensured that a receiver of the output signal, for example within central vehicle electronics, correctly transmits the transmitted signals to the sensors used can assign. The identification signal is preferably at least temporarily outside a voltage range which is defined for the sensor signals. The identification signal can have, for example, a predetermined voltage in the identification section, on the basis of which the assignment takes place. The use of voltages that lie outside the (output) voltage range that is defined for the sensors allows the identification signal to be clearly identified and prevents it from being confused with a sensor signal.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst eine Übertragungssequenz das sukzessive Bereitstellen einer vorgegebenen Anzahl an Übertragungsabschnitten und Identifikationsabschnitten. Bevorzugt wird eine Übertragungssequenz gestartet wird, wenn zumindest eines der Sensorsignale ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. So kann eine ereignisbezogene Übertragung der Signale initiiert werden. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass eine Übertragungssequenz von extern, z.B. von der zentralen Fahrzeugelektronik angefordert wird. Weiter alternativ kann auch eine dauerhafte Wiederholung der Übertragungssequenz, z.B. in vorgegebenen Zeitabständen, vorgenommen werden. Innerhalb einer Übertragungssequenz kann für zumindest einen der Übertragungsabschnitte eine feste Zeitdauer vorgegeben sein. Für unterschiedliche Übertragungsabschnitte können unterschiedliche Zeitdauern vorgegeben sein.In a further advantageous embodiment of the method, a transmission sequence comprises the successive provision of a predetermined number of transmission sections and identification sections. A transmission sequence is preferably started when at least one of the sensor signals fulfills a predetermined criterion. In this way, event-related transmission of the signals can be initiated. Alternatively or additionally, it can also be provided that a transmission sequence from external, e.g. is requested by the central vehicle electronics. Alternatively, a permanent repetition of the transmission sequence, e.g. at predetermined intervals. A fixed period of time can be specified for at least one of the transmission sections within a transmission sequence. Different time periods can be specified for different transmission sections.

Eine erfindungsgemäße Fahrzeugbremse der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass Ausgänge der Sensoren mit Eingängen eines Multiplexers verbunden sind, über den sie nacheinander mit einem Signalausgang der Sensoranordnung verbindbar sind. Mit einer derartigen Sensoranordnung ist das zuvor beschriebene Verfahren einfach umsetzbar. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorteile.A vehicle brake of the type mentioned at the outset is characterized in that outputs of the sensors are connected to inputs of a multiplexer, via which they can be connected in succession to a signal output of the sensor arrangement. The method described above can be easily implemented with such a sensor arrangement. The advantages mentioned in connection with the method result.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Fahrzeugbremse weist die Sensoranordnung einen Mikrocontroller auf, der mit Steuereingängen des Multiplexers zu dessen Ansteuerung gekoppelt ist. Über einen Mikrocontroller kann die geforderte Ansteuerung der Multiplexers zur Durchführung der Zeitstruktur flexibel realisiert werden.In an advantageous embodiment of the vehicle brake, the sensor arrangement has a microcontroller which is coupled to control inputs of the multiplexer for actuating it. The required control of the multiplexers for implementing the time structure can be flexibly implemented via a microcontroller.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Fahrzeugbremse ist mindestens ein Eingang des Mikrocontrollers mit mindestens einem der Ausgänge der Sensoren verbunden. Bevorzugt ist der Mikrocontroller dabei dazu eingerichtet, den mindestens einen der Ausgänge zu überwachen, um eine Übertragungssequenz von Sensorsignalen mindestens zweier Sensoren zu starten. In dieser Ausgestaltung kann der Mikrocontroller eingesetzt werden, um eine Übertragungssequenz ereignisgesteuert abhängig von einem oder mehreren der Signale zu starten.In an advantageous embodiment of the vehicle brake, at least one input of the microcontroller is connected to at least one of the outputs of the sensors. The microcontroller is preferably set up to monitor the at least one of the outputs in order to start a transmission sequence of sensor signals of at least two sensors. In this embodiment, the microcontroller can be used to start a transmission sequence in an event-controlled manner depending on one or more of the signals.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1a eine schematische Draufsicht auf eine Bremse eines Fahrzeugs mit einer Sensoranordnung;
1b ein Blockschaltbild einer Sensoranordnung; und
2, 3 jeweils eine schematische Darstellung einer Zeitabhängigkeit von Sensorsignalen und einem Ausgangssignal einer anmeldungsgemäßen Sensoranordnung.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with the aid of figures. The figures show:

1a a schematic plan view of a brake of a vehicle with a sensor arrangement;
1b a block diagram of a sensor arrangement; and
2nd , 3rd each a schematic representation of a time dependency of sensor signals and an output signal of a sensor arrangement according to the application.

1a zeigt schematisch eine Fahrzeugbremse 1, insbesondere eine Nutzfahrzeugbremse, die nachfolgend auch vereinfacht als Bremse 1 bezeichnet wird. 1a schematically shows a vehicle brake 1 , in particular a commercial vehicle brake, which is subsequently also simplified as a brake 1 referred to as.

Die Bremse 1 weist einen Bremssattel 3 auf, der auf einen Bremsträger 2 schwimmend gelagert ist. Am Bremssattel 3 ist ein Aktuator 4 angeordnet, beispielhaft ist ein pneumatischer Aktuator gezeigt.The brake 1 has a caliper 3rd on that on a brake carrier 2nd is floating. On the brake caliper 3rd is an actuator 4th arranged, a pneumatic actuator is shown as an example.

Die dargestellte Bremse 1 ist eine Scheibenbremse, die mit zwei Bremsbelägen 5 auf eine Bremsscheibe 6 einwirkt. Einer der Bremsbeläge 5, in der 1a der auf der linken Seite gezeigte, ist fest im Bremssattel 3 positioniert, wohingegen der andere Bremsbelag 5, der in der Fig .1 a auf der rechten Seite dargestellte, von dem Aktuator 4 gegen die Bremsscheibe 6 gedrückt wird. Das in dieser Anmeldung beschriebene Grundprinzip einer Bremse mit Sensoreinheit ist auf andere als den dargestellten Bremstypen übertragbar und auch auf Bremsen mit anderen als den dargestellten pneumatischen Aktuator 4.The brake shown 1 is a disc brake with two brake pads 5 on a brake disc 6 acts. One of the brake pads 5 , in the 1a the one shown on the left is firmly in the brake caliper 3rd positioned, whereas the other brake pad 5 , The one shown in Fig. 1a on the right side of the actuator 4th against the brake disc 6 is pressed. The basic principle of a brake with a sensor unit described in this application can be transferred to brake types other than the one shown and also to brakes with a pneumatic actuator other than the one shown 4th .

Die Bremse 1 ist mit einer Sensoranordnung 10 ausgestattet, die mindestens zwei Sensoren umfasst, mit denen physikalische Parameter im Bereich der Bremse 1 erfasst werden. In 1b ist die Sensoranordnung 10 in Form eines Blockschaltbilds detaillierter dargestellt.The brake 1 is with a sensor arrangement 10th equipped, which comprises at least two sensors with which physical parameters in the area of the brake 1 be recorded. In 1b is the sensor arrangement 10th shown in more detail in the form of a block diagram.

Die Sensoranordnung 10 umfasst im dargestellten Beispiel drei Sensoren 11, 12, 13. Diese Sensoren können beispielsweise Kraftsensoren sein, mit denen ein Zuspannen der Bremse 1 und damit die korrekte Funktion des Aktuators 4 überwacht werden kann. Weiterhin können eine oder mehrere der Sensoren 11-13 Verschleißsensoren sein, die ein Verschleißmaß eines oder beider Bremsbeläge 5 erfassen. Weiter kann einer der Sensoren 11-13 beispielsweise ein Temperatursensor sein, um eine Temperatur beispielsweise des Bremssattels 3 oder eines Bremsbelags 5 zu bestimmen.The sensor arrangement 10th includes three sensors in the example shown 11 , 12th , 13 . These sensors can be, for example, force sensors with which the brake is applied 1 and thus the correct function of the actuator 4th can be monitored. Furthermore, one or more of the sensors 11 - 13 Wear sensors that measure the wear of one or both brake pads 5 to capture. One of the sensors can continue 11 - 13 For example, a temperature sensor to be a temperature of, for example, the brake caliper 3rd or a brake pad 5 to determine.

Die Anzahl von drei Sensoren bei der in 1b dargestellten Sensoranordnung 10 ist rein beispielhaft. Anmeldungsgemäß sind mindestens zwei Sensoren vorgesehen, die Zahl der Sensoren kann jedoch auch größer als die dargestellten drei Sensoren sein. The number of three sensors at the in 1b sensor arrangement shown 10th is purely exemplary. According to the application, at least two sensors are provided, but the number of sensors can also be greater than the three sensors shown.

Die Sensoren 11-13 weisen jeweils einen Ausgang 111, 121 bzw. 131 auf, an dem ein Ausgangssignal des jeweiligen Sensors 11-13 als Spannungssignal innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs analog ausgegeben wird. Die Ausgänge 111, 121, 131 der Sensoren 11-13 sind mit Eingängen 142 eines Multiplexer 14 gekoppelt. Ein Ausgang des Multiplexer 14, der selektiv gesteuert mit einem der Eingänge verbunden werden kann, stellt auch den Signalausgang 141 der Sensoranordnung 10 dar. Angesteuert wird der Multiplexer 14 über Steuereingänge 143, über die ausgewählt wird, welcher der Eingänge 142 auf den Signalausgang 141 weitergeleitet wird. Die Ansteuerung der Eingänge 143 erfolgt über Schaltausgänge 151 eines Mikrocontrollers 15. Der Mikrocontroller 15 umfasst weiter Eingänge 152, bevorzugt sind dies Analogeingänge, die mit zumindest einem Ausgang 111-113 zumindest eines Sensors 11-13 verbunden sind. Im vorliegenden Fall weist der Mikrocontroller 15 drei Eingänge 152 auf, wobei jeweils einer der Eingänge 152 mit jeweils einem der Sensoren 11-13 verbunden ist. Es ist auch denkbar, dass nur einer der Sensoren 11-13 über dann nur einen Eingang 152 mit dem Mikrocontroller 15 gekoppelt ist. Zudem ist ein Ausgang, vorliegend ein Analogausgang 153, des Mikrocontrollers 15 mit einem weiteren der Eingänge 142 des Multiplexers 14 verbunden. Über den Analogausgang 153 und den zugeordneten Eingang 142 kann ein vom Mikrocontroller 15 generiertes Signal auf dem Signalausgang 141 ausgegeben werden.The sensors 11 - 13 each have an exit 111 , 121 respectively. 131 on which an output signal of the respective sensor 11 - 13 is output as an analog voltage signal within a predetermined voltage range. The exits 111 , 121 , 131 of the sensors 11 - 13 are with entrances 142 of a multiplexer 14 coupled. An output of the multiplexer 14 , which can be selectively controlled connected to one of the inputs, also provides the signal output 141 the sensor arrangement 10th The multiplexer is controlled 14 via control inputs 143 , which is used to select which of the inputs 142 on the signal output 141 is forwarded. The control of the inputs 143 takes place via switching outputs 151 of a microcontroller 15 . The microcontroller 15 also includes entrances 152 , these are preferably analog inputs with at least one output 111 - 113 at least one sensor 11 - 13 are connected. In the present case, the microcontroller 15 three entrances 152 on, with one of the inputs 152 with one of the sensors 11 - 13 connected is. It is also conceivable that only one of the sensors 11 - 13 then only one entrance 152 with the microcontroller 15 is coupled. There is also an output, in the present case an analog output 153 , the microcontroller 15 with another of the entrances 142 of the multiplexer 14 connected. Via the analog output 153 and the assigned input 142 can one from the microcontroller 15 generated signal on the signal output 141 be issued.

Die Funktionsweise der Sensoranordnung 10 wird in den 2 und 3 für zwei verschiedene Konfigurationen der Sensoranordnung 10 anhand von beispielhaften Signalverläufen von Ausgangssignalen der Sensoren 11-13 erläutert.How the sensor arrangement works 10th is in the 2nd and 3rd for two different configurations of the sensor arrangement 10th on the basis of exemplary signal profiles of output signals from the sensors 11-13 explained.

Anmeldungsgemäß wird eine Übertragung mehrerer Sensorsignale 112, 122, 132 der Sensoren 11-13 dadurch erreicht, dass die Ausgänge 111,121, 131 der Sensoren 11-13 während einer Übertragungssequenz 22 (vgl. 2) nacheinander mit Hilfe des Multiplexers 14 auf den analogen Ausgang 141 der Sensoreinrichtung 10 gelegt werden. So kann mit einer Übertragung über eine standardisierte analoge Signalleitung erreicht werden, dass die analogen Ausgangssignale 112, 122, 132 der mehreren Sensoren 11-13 übertragen werden können.According to the application, a transmission of several sensor signals 112 , 122 , 132 of the sensors 11-13 thereby achieved that the outputs 111, 121, 131 of the sensors 11-13 during a transmission sequence 22 (see. 2nd ) one after the other with the help of the multiplexer 14 to the analog output 141 the sensor device 10th be placed. Thus, with a transmission via a standardized analog signal line, the analog output signals can be achieved 112 , 122 , 132 of the multiple sensors 11 - 13 can be transferred.

2 zeigt diese Vorgehensweise an einem ersten Beispiel. Dargestellt ist in Form eines Diagramms eine Zeitabhängigkeit der Sensorsignale 112, 122, 132, die an den Ausgängen 111, 121, 131 der Sensoren 11-13 anliegen. Die Sensorsignale 112, 122, 132 sind durch verschieden gepunktete bzw. gestrichelte Kurven im Diagramm repräsentiert. Auf der horizontalen Achse des Diagramms ist eine Zeit t in beliebigen Einheiten (a.u. - arbitrary units) wiedergegeben. Auf der vertikalen Achse ist eine jeweilige Ausgangsspannung U ebenfalls in belieben Einheiten angegeben. Im Diagramm ist weiterhin ein vorgegebener Spannungsbereich 21 eingezeichnet, innerhalb dessen die Sensorsignale erwartet werden. Das Auftreten einer Ausgangsspannung eines Sensors 11-13 oder auch der Sensoranordnung 10 wird von einer Empfangseinheit als Fehlersignal bzw. als Steuersignal interpretiert. 2nd shows this procedure using a first example. A time dependence of the sensor signals is shown in the form of a diagram 112 , 122 , 132 that at the exits 111 , 121 , 131 of the sensors 11-13 issue. The sensor signals 112 , 122 , 132 are represented by different dotted or dashed curves in the diagram. A time t in arbitrary units (au - arbitrary units) is shown on the horizontal axis of the diagram. A respective output voltage U is likewise indicated in arbitrary units on the vertical axis. There is also a specified voltage range in the diagram 21 drawn in, within which the sensor signals are expected. The occurrence of an output voltage from a sensor 11 - 13 or also the sensor arrangement 10th is interpreted by a receiving unit as an error signal or as a control signal.

Die im Diagramm dargestellten Kurvenverläufe der Sensorsignale 112, 122, 132 sind rein beispielhaft. In dem dargestellten Fall ist der erste Sensor 11 ein Kraftsensor, der eine Zuspannkraft des Aktuators 4 erfasst. Der zweite Sensor 2 kann beispielsweise ein Verschleißsensor sein und der dritte Sensor 3 eine Temperatur messen.The curves of the sensor signals shown in the diagram 112 , 122 , 132 are purely exemplary. In the case shown is the first sensor 11 a force sensor, which is a clamping force of the actuator 4th detected. The second sensor 2nd can be, for example, a wear sensor and the third sensor 3rd measure a temperature.

Bei dem dargestellten Beispiel wird eine Übertragungssequenz gestartet, wenn ein deutlicher Anstieg des Signals 112 des ersten Sensors 11 beobachtet wird. Zunächst ist der Multiplexer 14 vom Mikrocontroller 15 so gesteuert, dass das Sensorsignal 112 des ersten Sensors 11 am Ausgang 141 anliegt. Ein am Ausgang 141 anliegendes Ausgangsignal 142 ist in der 2 durch eine durchgezogene Linie hervorgehoben. Die durchgezogene Linie ist daher zunächst deckungsgleich mit der gepunktet dargestellten Kurve des Sensorsignals 112 des ersten Sensors 11. Der Zeitbereich, in dem das Sensorsignal 112 des ersten Sensors 11 ausgegeben wird, ist in der 2 als erster Übertragungsabschnitt 113 gekennzeichnet.In the example shown, a transmission sequence is started when there is a significant increase in the signal 112 of the first sensor 11 is observed. First is the multiplexer 14 from the microcontroller 15 controlled so that the sensor signal 112 of the first sensor 11 at the exit 141 is present. One at the exit 141 output signal present 142 is in the 2nd highlighted by a solid line. The solid line is therefore initially congruent with the dotted curve of the sensor signal 112 of the first sensor 11 . The time range in which the sensor signal 112 of the first sensor 11 is issued is in the 2nd as the first transmission section 113 featured.

Innerhalb dieses Übertragungsabschnitts 113 wird beim gezeigten Beispiel die Bremse 1 betätigt, was sich in dem dargestellten steilen Anstieg des Sensorsignals 112 des Sensors 11 und damit auch im Ausgangssignal 142 widerspiegelt. Dieser Anstieg wird von dem Mikrocontroller 15 über den entsprechenden Eingang 152 erfasst, woraufhin zu einem Startzeitpunkt ts die Übertragungssequenz 22 gestartet wird.Within this transmission section 113 becomes the brake in the example shown 1 actuates what is shown in the steep rise in the sensor signal 112 of the sensor 11 and thus also in the output signal 142 reflects. This increase is caused by the microcontroller 15 via the corresponding entrance 152 recorded, whereupon at a start time ts the transmission sequence 22 is started.

Es versteht sich, dass als Startsignal (Trigger) auch ein sich änderndes Signal einer der anderen Sensoren, also des zweiten Sensors 12 und/oder des dritten Sensors 13 fungieren kann. Weiter ist auch denkbar, eine Übertragungssequenz 22 von extern anzufordern, beispielsweise über eine separate Steuerleitung oder über ein Anlegen eines bestimmten Potentials an den Ausgang 141 des Multiplexers, wobei dieses Signal entsprechend über einen weiteren Eingang des Mikrocontrollers 15 detektiert werden kann. Der Multiplexer 14 ist in diesem Fall baulich so auszulegen, dass er das Anlegen eines bestimmten Spannungssignals an seinen Ausgang 141 ohne Beschädigung toleriert.It goes without saying that the starting signal (trigger) is also a changing signal from one of the other sensors, that is to say the second sensor 12th and / or the third sensor 13 can act. A transmission sequence is also conceivable 22 to be requested externally, for example via a separate control line or by applying a certain potential to the output 141 of the multiplexer, this signal correspondingly via a further input of the microcontroller 15 detected can be. The multiplexer 14 In this case, it must be structurally designed so that it applies a specific voltage signal to its output 141 tolerated without damage.

Innerhalb der Übertragungssequenz 22 ist vorgesehen, das Signal 112 des ersten Sensors 11 noch für eine vordefinierte Zeit am Ausgang 141 anliegen zu haben. Danach schließt sich ein Identifikationsabschnitt an, der ankündigt, dass der Multiplexer 14 nunmehr den Ausgang 141 auf das Sensorsignal 122 des zweiten Sensors 12 schaltet. Der Identifikationsabschnitt wird nachfolgend zweiter Identifikationsabschnitt 124 genannt, da er einem zweiten Übertragungsabschnitt 123 vorgelagert ist. In diesem zweiten Übertragungsabschnitt 123 wird entsprechend am Ausgang 141 das Sensorsignal 122 des zweiten Sensors 2 übertragen. Der Zeitraum, für den das geschieht, kann individuell festgelegt sein und muss nicht der Zeitspanne entsprechen, die der erste Übertragungsabschnitt 113 noch andauert, nachdem die Übertragungssequenz 22 gestartet ist.Within the transmission sequence 22 is provided the signal 112 of the first sensor 11 for a predefined time at the exit 141 to have concerns. This is followed by an identification section that announces that the multiplexer 14 now the exit 141 on the sensor signal 122 of the second sensor 12th switches. The identification section subsequently becomes the second identification section 124 called because it has a second transmission section 123 is upstream. In this second transmission section 123 accordingly at the exit 141 the sensor signal 122 of the second sensor 2nd transfer. The period for which this happens can be set individually and does not have to correspond to the period of time that the first transmission stage 113 still continues after the transmission sequence 22 started.

Nach dem Abschluss des zweiten Übertragungsabschnitts 123 folgt wiederum ein Identifikationsabschnitt, nachfolgend als dritter Identifikationsabschnitt 134 bezeichnet, der einen folgenden dritten Übertragungsabschnitt 133 ankündigt, in dem das Sensorsignal 132 des dritten Sensors 13 am Ausgang 141 ausgegeben wird. Nach Beendigung des dritten Übertragungsabschnittes 133 folgt ein nächster Identifikationsabschnitt, der erster Identifikationsabschnitt 114 genannt wird und der einem weiteren ersten Übertragungsabschnitt 113 vorgeschaltet ist, in dem wieder - wie zu Anfang - das Sensorsignal 112 des ersten Sensors 11 ausgegeben wird. Mit dem erneuten Übertragen des ersten Sensorsignals 112 zu einem Zeitpunkt te endet die Übertragungssequenz 22.After completing the second stage of transmission 123 an identification section follows again, hereinafter as the third identification section 134 denotes the following third transmission section 133 announces in which the sensor signal 132 of the third sensor 13 at the exit 141 is issued. After completion of the third transmission section 133 a next identification section follows, the first identification section 114 is called and another first transmission section 113 is connected upstream, in which - as at the beginning - the sensor signal 112 of the first sensor 11 is issued. With the retransmission of the first sensor signal 112 at a time te the transmission sequence ends 22 .

Durch die Identifikationsabschnitte 114, 124 und 134 wird einem Empfänger des Ausgangssignals 141 jeweils übermittelt, welches der Signale 112, 122, 132 als nächstes übertragen wird. Die Identifikationsabschnitte 114, 124, 134 stellen damit sicher, dass das Ausgangssignal 141 empfängerseitig, z.B. in einer zentralen Fahrzeugelektronik, korrekt identifiziert wird.Through the identification sections 114 , 124 and 134 becomes a receiver of the output signal 141 each transmits which of the signals 112 , 122 , 132 is transmitted next. The identification sections 114 , 124 , 134 thereby ensure that the output signal 141 is correctly identified on the receiver side, for example in central vehicle electronics.

Beispielhaft wird im dargestellten Fall innerhalb eines Identifikationsabschnitts 114, 124, 134 jeweils eine Spannung außerhalb des vorgegebenen Spannungsbereichs 21 eingenommen, so dass das Signal in den Identifikationsabschnitten 114, 124, 134 von einem Sensorsignal unterschieden werden kann. Es wird angemerkt, dass auch andere Spannungsfolgen innerhalb eines Identifikationsabschnitts 114, 124, 134 zur Identifizierung herangezogen werden können. Beispielsweise kann innerhalb der Identifikationsabschnitte 114, 124, 134 jeweils eine Pulsfolge übertragen werden, in der die Nummer des anschließend zu übertragenen Sensors kodiert ist. Im dargestellten Beispiel wird die Höhe der Spannung innerhalb des jeweiligen Identifikationsabschnittes 114, 124, 134 zur Identifizierung herangezogen. Erzeugt werden kann das Signal in den Identifikationsabschnitten 114, 124, 134 z.B. durch den Mikrocontroller 15 an seinem Analogausgang 153. Durch entsprechende Ansteuerung des Multiplexers 14 wird das Signal dann in den Identifikationsabschnitten 114, 124, 134 auf den Signalausgang 141 geschaltet.In the case shown, an example is provided within an identification section 114 , 124 , 134 a voltage outside the specified voltage range 21 ingested so that the signal in the identification sections 114 , 124 , 134 can be distinguished from a sensor signal. It is noted that other voltage sequences within an identification section 114 , 124 , 134 can be used for identification. For example, within the identification sections 114 , 124 , 134 one pulse sequence each is transmitted in which the number of the sensor to be subsequently transmitted is coded. In the example shown, the level of voltage within the respective identification section 114 , 124 , 134 used for identification. The signal can be generated in the identification sections 114 , 124 , 134 eg by the microcontroller 15 at its analog output 153 . By controlling the multiplexer accordingly 14 the signal is then in the identification sections 114 , 124 , 134 on the signal output 141 switched.

3 zeigt ein weiteres Beispiel eines Zeitverlaufs von Sensorsignalen 112, 122 und Ausgangssignal 142 in gleicher Weise wie 2. Auf die Beschreibung zur 2 sowie die zu Grunde liegende Anordnung gemäß den 1 und 1b wird hiermit verwiesen. 3rd shows another example of a time course of sensor signals 112 , 122 and output signal 142 in the same way as 2nd . On the description of 2nd as well as the underlying arrangement according to 1 and 1b is hereby referred.

Beim Beispiel der 3 ist die Sensoranordnung 10 wie in 1b dargestellt für drei Sensoren 11-13 ausgelegt, wobei sie jedoch mit nur mit zwei Sensoren 11 und 12 bestückt ist. Innerhalb der Übertragungssequenz 22 wird aus diesem Grund im dritten Übertragungsabschnitt 133, in dem vereinbart und erwartungsgemäß das Signal 132 des dritten Sensors 13 übertragen werden würde, ein Signal eingeblendet, das in schneller Folge zwischen Spannungswerten unterhalb und oberhalb des vorgegebenen Spannungsbereichs 21 wechselt und das entsprechend von einer empfangenden Einheit als nicht zulässiges Signal identifiziert wird.In the example of 3rd is the sensor arrangement 10th as in 1b shown for three sensors 11 - 13 designed, however, with only two sensors 11 and 12th is equipped. Within the transmission sequence 22 is therefore in the third transmission section 133 , in which agreed and as expected the signal 132 of the third sensor 13 would be transmitted, a signal is faded in, in rapid succession between voltage values below and above the specified voltage range 21 changes and is accordingly identified by a receiving unit as an impermissible signal.

Das Signal wird von der Sensoranordnung 10 im Mikrocontroller 15 erzeugt und wird anstelle des Signals 131 des Sensors 13 über den entsprechenden Anschluss 152 des Mikrocontrollers in den Multiplexer 14 eingespielt. Dieses ist möglich, wenn die in Zusammenhang mit 1b beschriebenen Eingänge 152 des Mikrocontrollers 15 bidirektional ausgelegt sind auch als Ausgänge vom Mikrocontroller 15 genutzt werden können. Der Mikrocontroller 15 kann dazu in einer Initialisierungsphase das fehlende Signal 131 des nicht vorhandenen Sensors 13 detektierten und das in 3 sichtbare Fehlersignal generieren. Alternativ kann auch der Analogausgang 153 des Mikrocontrollers 15 genutzt werden, um das genannte Signal, das einen nicht vorhandenen Sensor signalisiert, auszugeben und über den Multiplexer 14 auf den Signalausgang 141 zu schalten.The signal is from the sensor assembly 10th in the microcontroller 15 generated and is instead of the signal 131 of the sensor 13 via the corresponding connection 152 of the microcontroller in the multiplexer 14 recorded. This is possible if related to 1b described inputs 152 of the microcontroller 15 bidirectional are also designed as outputs from the microcontroller 15 can be used. The microcontroller 15 can do this in an initialization phase the missing signal 131 of the missing sensor 13 detected and that in 3rd Generate visible error signal. Alternatively, the analog output can also be used 153 of the microcontroller 15 be used to output the signal mentioned, which signals a sensor that is not present, and via the multiplexer 14 on the signal output 141 to switch.

BezugszeichenlisteReference list

11: FahrzeugbremseVehicle brake
22nd: BremsträgerBrake carrier
33rd: BremssattelBrake caliper
44th: AktuatorActuator
55: BremsbelagBrake pad
66: Bremsscheibe Brake disc
1010th: SensoranordnungSensor arrangement
1111: erster Sensorfirst sensor
111111: Ausgang des ersten SensorsOutput of the first sensor
112112: Sensorsignal des ersten SensorsSensor signal of the first sensor
113113: erster Übertragungsabschnittfirst transmission section
114114: erster Identifikationsabschnittfirst identification section
1212th: zweiter Sensorsecond sensor
121121: Ausgang des zweiten SensorsOutput of the second sensor
122122: Sensorsignal des zweiten SensorsSensor signal of the second sensor
123123: zweiter Übertragungsabschnittsecond transmission section
124124: zweiter Identifikationsabschnittsecond identification section
1313: dritter Sensorthird sensor
131131: Ausgang des dritten SensorsThird sensor output
132132: Sensorsignal des dritten SensorsSensor signal of the third sensor
133133: dritter Übertragungsabschnittthird transmission stage
134134: dritter Identifikationsabschnittthird identification section
1414: Multiplexermultiplexer
141141: Ausgang des MultiplexersMultiplexer output
142142: Eingang des MultiplexersMultiplexer input
143143: Steuereingang des MultiplexersControl input of the multiplexer
1515: MikrocontrollerMicrocontroller
151151: Steuerausgang des MikrocontrollersControl output of the microcontroller
152152: Analogeingang des MikrocontrollersAnalog input of the microcontroller
153153: Analogausgang des Mikrocontrollers Analogue output of the microcontroller
2121: definierter Spannungsbereichdefined voltage range
2222: Übertragungssequenz Transmission sequence
tsts: StartzeitpunktStart time
tete: EndzeitpunktEnd time

Claims

Method for transmitting sensor signals (112, 122, 132) from at least two sensors (11-13) of a vehicle brake (1), with the following steps: - Providing a first sensor signal (112) of a first of the sensors (11-13) at a signal output (141) in a first transmission section (113); and - Subsequently providing a second sensor signal (122) of a second one of the sensors (11-13) at the signal output (141) in a second transmission section (123).

Procedure according to Claim 1 , in which each transmission section (113, 123, 133) is preceded by an identification section (114, 124, 134) in which an identification signal is output at the signal output (141) which is suitable for the sensor (11-13), the Identify sensor signal (112, 122, 132) subsequently output.

Procedure according to Claim 2 , in which the identification signal is at least temporarily outside a voltage range (21) which is defined for the sensor signals (112, 122, 132).

Procedure according to Claim 2 or 3rd , in which the identification signal in the identification section (114, 124, 134) has a predetermined voltage.

Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , in which a transmission sequence comprises the successive provision of a predetermined number of transmission sections (113, 123, 133) and identification sections (114, 124, 134).

Procedure according to Claim 5 , in which a transmission sequence is started when at least one of the sensor signals (112, 122, 132) fulfills a predetermined criterion.

Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , in which a fixed time period is specified for at least one of the transmission sections (113, 123, 133).

Procedure according to Claim 7 , in which different time periods are specified for at least two different transmission sections (113, 123, 133).

Vehicle brake (1) with a sensor arrangement (10) with at least two sensors (11-13), characterized in that outputs (111, 121, 131) of the sensors (11-13) are connected to inputs (142) of a multiplexer (14) via which they can be connected in succession to a signal output (141) of the sensor arrangement (10).

Vehicle brake (1) after Claim 9 , in which the sensor arrangement (10) has a microcontroller (15) which is coupled to control inputs (143) of the multiplexer (14) in order to control it.

Vehicle brake (1) after Claim 10 , in which at least one input (152) of the microcontroller (15) is connected to at least one of the outputs (111, 121, 131) of the sensors (11-13).

Vehicle brake (1) after Claim 11 , in which the microcontroller (15) is set up to monitor the at least one of the outputs (111, 121, 131) in order to transmit a transmission sequence (22) from To start sensor signals (112, 122, 132) of at least two sensors (11-13).

Vehicle brake (1) according to one of the Claims 9 to 12th , in which the sensor arrangement (10) for performing a method according to one of the Claims 1 to 8th is set up.