DE102020131855A1

DE102020131855A1 - Vorrichtung und verfahren zu steuerung eines drucks eines bremssystems

Info

Publication number: DE102020131855A1
Application number: DE102020131855.3A
Authority: DE
Inventors: Dong Geun Lee; Ju Ho Lee
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2021-07-01
Also published as: US20230017170A1; KR20210082907A; CN113044019B; US11480489B2; US11754459B2; CN113044019A; US20210199531A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems kann Folgendes aufweisen: einen Drucksensor, der dazu ausgebildet ist, einen Druckwert innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems zu detektieren und den detektierten Druckwert als ein analoges Drucksignal zu erfassen; und eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das von dem Drucksensor empfangene analoge Drucksignal zu kalibrieren, das kalibrierte analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln und das digitale Drucksignal auszugeben.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystem, die eine Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone eines autonomen Fahrzeugs mit hoher Präzision steuern können.
Diskussion des Hintergrunds
Ein Fahrzeug verfügt über einen Drucksensor zur Überwachung eines Hydraulikdruckzustands innerhalb einer Bremssteuervorrichtung oder eines HU-Systems (Hydraulikeinheit-System) auf, um für jeden Zustand eine Bremsfunktion und eine Zusatzfunktion zu implementieren. Das HU-System betrifft eine Hydraulikquellenvorrichtung, die eine Pumpe, einen Antriebsmotor, einen Tank und ein Überdruckventil oder eine Hydraulikvorrichtung aufweist, die einen Steuerwert der Hydraulikquellenvorrichtung aufweist und als ein Körper mit der Hydraulikquellenvorrichtung ausgebildet ist. Solch ein Drucksensor wandelt analoge Signale, die von einem Druckelement erfasst werden, in digitale Signale um und gibt die digitalen Signale aus. Dabei wandelt der Drucksensor die gesamten analogen Drucksignale in digitale Drucksignale um, die auf einer Auflösungsbasis ein gleichwertiges Niveau haben. Die digitalen Drucksignale haben somit von einer Niederdruckzone zu einer Hochdruckzone die gleiche Toleranz.
Ein autonomes Fahrzeug mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung hat jedoch eine niedrige Bremsfrequenz in einer Hochdruckzone, in der plötzliches Bremsen auftritt, und erfordert daher eher eine Fähigkeit zum Sensieren von niedrigem Druck für eine präzise Steuerung in einer Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone als die Genauigkeit der Zone mit hohem Druck.
Der Stand der Technik zu der vorliegenden Offenbarung ist in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-0569446 , veröffentlicht am 7. April 2006, mit dem Titel „Optical Fiber Pressure Sensing System Using Optical Fiber" offenbart.
ÜBERBLICK
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems, die eine Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone eines autonomen Fahrzeugs mit hoher Präzision steuern können.
Bei einer Ausführungsform kann eine Vorrichtung zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems Folgendes aufweisen: einen Drucksensor, der dazu ausgebildet ist, einen Druckwert innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems zu detektieren und den detektierten Druckwert als ein analoges Drucksignal zu erfassen; und eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das von dem Drucksensor empfangene analoge Drucksignal zu kalibrieren, das kalibrierte analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln und das digitale Drucksignal auszugeben.
Die Steuervorrichtung kann das analoge Drucksignal in ein Log-Skala (logarithmische Skala) - Drucksignal umwandeln, das Log-Skala-Drucksignal in ein digitales Drucksignal umwandeln und das digitale Drucksignale ausgeben.
Die Steuervorrichtung kann das analoge Drucksignal in Zonen mit variabler Toleranz teilen, um das analoge Drucksignal zu kalibrieren.
Die Steuervorrichtung kann das analoge Drucksignal basierend auf einem vorgegebenen Referenzwert in eine Niederdruckzone und eine Hochdruckzone teilen und ein analoges Drucksignal, das der Niederdruckzone entspricht, in ein Log-Skala-Drucksignal umwandeln, wobei die Steuervorrichtung die Niederdruckzone in eine Zone sortiert, die größer als die Hochdruckzone ist, und eine Präzisionssteuerung an der Niederdruckzone durchführt.
Die Steuervorrichtung kann die Anzahl von Messpunkten in der Niederdruckzone weiter erhöhen als die Anzahl der Messpunkte in der Hochdruckzone.
Die Steuervorrichtung kann das analoge Drucksignal mit einem vorgegebenen Zonenreferenzwert vergleichen, das analoge Drucksignal entsprechend dem Vergleichsergebnis in ein Skalierungs- und digitales Drucksignal umwandeln und das Skalierungs- und digitale Drucksignal ausgeben.
Die Steuervorrichtung kann Folgendes aufweisen: einen Selektor, der dazu ausgebildet ist, das analoge Drucksignal mit einem vorgegebenen unteren Grenzreferenzwert oder einem vorgegebenen oberen Grenzreferenzwert zu vergleichen; einen ersten Wandler, der dazu ausgebildet ist, das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln, wenn das Vergleichsergebnis des Selektors angibt, dass das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist; und einen zweiten Wandler, der dazu ausgebildet ist, das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln, indem das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches verstärkt wird, das digitale Drucksignal um das vorgegebene Vielfache zu dämpfen (abzuschwächen) und das gedämpfte digitale Drucksignal auszugeben, wenn das Vergleichsergebnis des Selektors angibt, dass das analoge Drucksignal den unteren Grenzreferenzwert übersteigt und niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist.
Die Steuervorrichtung kann Zonen des analogen Drucksignals entsprechend den Fahrzeugzustandsinformationen unterschiedlich einstellen, um das analoge Drucksignal zu kalibrieren.
Die Steuervorrichtung kann die Anzahl von Messpunkten in einer Zone, die eine hohe Präzision erfordert, unter den eingestellten Zonen weiter erhöhen als bei den anderen Zonen.
Bei einer Ausführungsform kann ein Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems Folgendes umfassen: Detektieren, mittels eines Drucksensors, eines Druckwerts innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems und Ausgeben eines analogen Drucksignals basierend auf dem detektierten Druckwert; Umwandeln, mittels einer Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals in ein Log-Skala-Drucksignal; und Umwandeln, mittels der Steuervorrichtung, des Log-Skala-Drucksignals in ein digitales Drucksignal und Ausgeben des digitalen Drucksignals.
Beim Umwandeln des analogen Drucksignals in das Log-Skala-Drucksignal kann die Steuervorrichtung das analoge Drucksignal in Zonen mit variabler Toleranz teilen und das analoge Drucksignal in ein Log-Skala-Drucksignal umwandeln.
Das Umwandeln des analogen Drucksignals in das Log-Skala-Drucksignal kann Folgendes umfassen: Teilen, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals basierend auf einem vorgegebene Referenzwert in eine Niederdruckzone und eine Hochdruckzone; und Umwandeln des analogen Drucksignals, das der Niederdruckzone entspricht, in ein Log-Skala-Drucksignal, wobei die Steuervorrichtung die Niederdruckzone in eine Zone sortiert, die größer als die Hochdruckzone ist, und eine Präzisionssteuerung an der Niederdruckzone durchführt.
Die Niederdruckzone kann eine größere Anzahl von Messpunkten aufweisen als die Hochdruckzone.
Bei einer Ausführungsform kann ein Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems Folgendes umfassen: Sensieren, mittels eines Drucksensors, eines Druckwerts innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems und Ausgeben eines analogen Drucksignals basierend auf dem sensierten Druckwert; und Vergleichen, mittels einer Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals mit einem vorgegebenen Zonenreferenzwert, Umwandeln des analogen Drucksignals entsprechend dem Vergleichsergebnis in ein Skalierungs- und digitales Drucksignal und Ausgeben des Skalierungs- und digitalen Drucksignals.
Das Vergleichen das analogen Drucksignals mit dem Skalierungs- und digitalen Drucksignal kann Folgendes umfassen: Vergleichen, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals mit einem vorgegebenen unteren Grenzreferenzwert oder einem vorgegebenen oberen Grenzreferenzwert; und Umwandeln, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals in ein digitales Drucksignal und Ausgeben des digitalen Drucksignals, wenn das Vergleichsergebnis angibt, dass das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist.
Das Verfahren kann ferner Folgendes umfassen: Umwandeln, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals in ein digitales Drucksignal, indem das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches verstärkt wird, das digitale Drucksignal um das vorgegebene Vielfache gedämpft wird und das gedämpfte, digitale Drucksignal ausgegeben wird, wenn das Vergleichsergebnis angibt, dass das analoge Drucksignal den untere Grenzreferenzwert übersteigt und niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die Vorrichtung und das Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mehr Bit-Informationen BIT auf die Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone des autonomen Fahrzeugs anwenden, wodurch die Präzision des Ausgangswerts des Drucksensors in der Niederdruckzone verbessert wird. Das heißt, dass die Vorrichtung und das Verfahren die Niederdruckzone und die Hochdruckzone asymmetrisch teilen können, wodurch die Präzision der Niederdruckzone verbessert wird.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm mit Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein Blockdiagramm mit Darstellung einer Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Druckkalibrierungs-Steuerverfahrens bei dem Bremssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 zeigt ein Blockdiagramm mit Darstellung einer Steuervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Druckkalibrierungs-Steuerverfahrens bei einem Bremssystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 zeigt einen Graphen mit Darstellung eines Ergebnisses, das durch Umwandeln eines analogen Drucksignals einer Niederdruckzone in ein Log-Skala-Drucksignal und durch anschließendes Ausgeben des Log-Skala-Drucksignal als ein digitales Drucksignal erhalten wird, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung und ein Verfahren zum Erzielen der Vorteile und Merkmale werden durch die nachfolgenden Ausführungsformen näher erläutert, die unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die nachfolgenden Ausführungsformen beschränkt ist, in verschiedenen Formen verkörpert sein kann und sämtliche Modifikationen, Äquivalente oder Ersetzungen enthält, die im Rahmen und technischen Bereich der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. Die nachfolgenden Ausführungsformen dienen der Vervollständigung der Offenbarung der vorliegenden Offenbarung, so dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung von Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, vollumfänglich verstanden werden kann. Darüber hinaus werden detaillierte Beschreibungen im Zusammenhang mit öffentlich bekannten Funktionen oder Ausgestaltungen ausgeschlossen, um den Gegenstand der vorliegenden Offenlegung nicht unnötig zu verschleiern.
Die in dieser Anmeldung verwendeten Ausdrücke dienen lediglich der Beschreibung einer spezifischen Ausführungsform und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Ausdrücke in einer Singularform können, sofern nicht anders angegeben, auch Pluralformen umfassen. In dieser Anmeldung ist zu verstehen, dass die Bedeutung von „aufweisen“ oder „umfassen“ ein Merkmal, eine Zahl, einen Schritt, einen Prozess, ein Element, eine Komponente oder Kombinationen davon angibt, ohne ein oder mehrerer andere Merkmale, Zahlen, Schritte, Prozesse, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon im Vorfeld auszuschließen. Ausdrücke wie „erste/r/s“ und „zweite/r/s“ können zur Beschreibung verschiedener Element verwendet werden, jedoch sollten die Elemente nicht durch die Ausdrücke beschränkt werden. Die Ausdrücke dienen lediglich dazu, ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden.
Nachstehend werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nicht genau maßstabsgetreu sind und hinsichtlich der Dicke von Linien oder der Größen von Komponenten lediglich zwecks der Verständlichkeit der Beschreibung und der Klarheit willen übertrieben dargestellt sein können. Ferner sind die hier verwendeten Begriffe unter Berücksichtigung von Funktionen der Offenbarung definiert und können entsprechend den Gewohnheiten oder Absichten von Benutzern oder Bedienern geändert werden. Die Definition der Begriffe sollte daher entsprechend der vorliegenden Gesamtoffenbarung erfolgen.
Des Weiteren können die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen beispielsweise mit einem Verfahren oder einem Prozess, einer Vorrichtung, einem Softwareprogramm, einem Datenstrom oder einem Signal implementiert sein. Obwohl ein Merkmal nur in einem einzigen Zusammenhang erörtert wird (z.B. nur mit einem Verfahren erörtert wird), kann das erörterte Merkmale in einer anderen Art (z.B. als Vorrichtung oder Programm) implementiert sein. Eine Vorrichtung kann als eine geeignete Hardware, Software oder Firmware implementiert sein. Das Verfahren kann in einer Vorrichtung implementiert sein, wie einem Prozessor, der im Allgemeinen eine Verarbeitungsvorrichtung betrifft, darunter z.B. ein Computer, ein Mikroprozessor, eine integrierte Schaltung oder eine programmierbare Logikvorrichtung. Der Prozessor weist eine Kommunikationsvorrichtung auf, wie einen Computer, ein Mobiltelefon, einen PDA (Personal Digital Assistant) oder eine andere Vorrichtung, welche die Informationsvermittlung zwischen einem Endbenutzer und dem Prozessor vereinfachen kann.
1 zeigt ein Blockdiagramm mit Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 1 weist die Vorrichtung zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Drucksensor 100 und eine Steuervorrichtung 200 auf.
Der Drucksensor 100 detektiert einen Druckwert innerhalb eines an einem Fahrzeug montierten Bremssystems, erfasst den detektierten Druckwert als ein analoges Drucksignal und sendet das analoge Drucksignal an die Steuervorrichtung 200. Das Bremssystem kann beispielsweise einen Hauptbremszylinder, eine HU (Hydraulikeinheit) und dergleichen aufweisen.
Die Steuervorrichtung 200 empfängt ein analoges Drucksignal von dem Drucksensor 100, kalibriert das empfangene analoge Drucksignal, wandelt das kalibrierte analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal aus. Dabei kann die Steuervorrichtung 200 das analoge Drucksignal in Betriebszonen mit variabler Toleranz teilen, um das analoge Drucksignal zu kalibrieren. Daher kann die Steuervorrichtung 200 eine variable Toleranz (Präzision) für jede Betriebszone aufweisen und die Betriebszone kann eine Niederdruckzone, eine Hochdruckzone und dergleichen angeben, die entsprechend den vorgegebenen Standards geteilt sind. Beispielsweise kann die Niederdruckzone eine Zone angeben, die einen Druck von 30 bar oder weniger aufweist, und die Hochdruckzone kann eine Zone angeben, die einen Druck von 150 bar oder mehr aufweist.
Die Steuervorrichtung 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Steuervorrichtung eine höhere Toleranz (niedriger Präzision) in der Hochdruckzone und eine niedrigere Toleranz (höhere Präzision) in der Niederdruckzone aufweisen. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 200 eine niedrige Präzision in der Hochdruckzone und eine hohe Präzision in der Niederdruckzone aufweisen kann. Somit kann die Steuervorrichtung 200 eine Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone des autonomen Fahrzeugs mit hoher Präzision steuern.
Die Steuervorrichtung 200 kann die Niederdruckzone beim Kalibrieren der Kennlinie des Drucksensors 100 spezialisieren, wodurch die Präzision der Niederdruckzone verbessert wird. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 200 beim Kalibrieren des Druckwerts des Drucksensors 100 ein analoges Drucksignal in drei Zonen teilen kann, darunter eine Niederdruckzone, eine Mitteldruckzone und eine Hochdruckzone, oder in zwei Zonen teilen kann, darunter eine Niederdruckzone und eine Hochdruckzone, die Anzahl von Messpunkten in der Niederdruckzone im Vergleich zu denen in der Hochdruckzone erhöhen kann und die Niederdruckzone durch einen asymmetrischen Messbetrieb spezialisieren kann, in dem die Anzahl der Messpunkte in der Niederdruckzone höher ist als in der Hochdruckzone, wodurch die Präzision der Niederdruckzone verbessert wird. Die Asymmetrie in der Präzision zwischen der Niederdruckzone und der Hochdruckzone kann als variable Präzision bezeichnet werden.
Die Steuervorrichtung 200 kann in einem autonomen System oder in einem ferngesteuerten autonomen Parkassistenzsystem verwendet werden. Dabei kann die Steuervorrichtung 200 die Zonen des analogen Drucksignals entsprechend den Fahrzeugzustandsinformationen unterschiedlich einstellen, um das analoge Drucksignal zu kalibrieren. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 200 beim Empfangen der Fahrzeugzustandsinformationen, einschließlich der Fahrmodusinformationen oder der Bremszustandsinformationen, die erforderlichen Zonen entsprechend den Fahrzeugzustandsinformationen unterschiedlich einstellen kann, um die Präzision zu steuern. Die Fahrmodusinformationen können Fahrerassistenzmodi umfassen, die autonomes Fahren, Parken und Bremsen (z.B. SSC (Smart Cruise Control) und dergleichen) betreffen, und die Bremszustandsinformationen können Stabilitätskontrolle, Notbremsung und dergleichen umfassen. Die Steuervorrichtung 200 kann die Anzahl von Messpunkten in einer Zone, die eine hohe Präzision erfordert, unter den eingestellten Zonen weiter erhöhen als bei den anderen Zonen.
Insbesondere kann die Steuervorrichtung 200 eine höhere Präzision in der Niederdruckzone als in der Hochdruckzone vorsehen, um die Präzisionssteuerung in der Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone zu steuern, wenn eine Funktion zum autonomen Fahren und eine Parkassistenzfunktion verwendet werden.
Wenn beispielsweise der Drucksensor 100 unter einer autonomen Niederdruck-Fahrbedingung einen niedrigen Druck von 1 bar oder weniger sensiert, kann die Steuervorrichtung 200 den Standort des Fahrzeugs mit einer bestimmten Standortpräzision oder speziell mit einer Präzision von 30 mm oder weniger steuern, wenn der Standort des Fahrzeugs gesteuert wird. Wenn das Fahrzeug außerdem mit einer niedrigen Geschwindigkeit von 5 km/h oder weniger gefahren wird, z.B. durch das ferngesteuerte autonome Parkassistenzsystem, und der Drucksensor 100 einen niedrigen Druck von 1 bar oder weniger sensiert, kann die Steuervorrichtung 200 den Standort des Fahrzeugs mit einer bestimmten Standortpräzision oder speziell mit einer Präzision von 30 mm oder weniger steuern, wenn das Verhalten und der Standort des Fahrzeugs gesteuert werden.
Die Steuervorrichtung 200 kann ferner die Präzision eines bestimmten Temperaturbereichs spezialisieren, während der Druckwert des Drucksensors 100 kalibriert wird, um eine hohe Präzision für die Niederdruckzone zu implementieren, wodurch die Präzision verbessert wird.
Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, in dem die Steuervorrichtung 200 die Präzision der Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone verbessert.
Die Steuervorrichtung 200 wandelt ein von dem Drucksensor 100 empfangenes analoges Drucksignal in ein analoges Log-Skala-Signal um, wandelt das analoge Log-Skala-Drucksignal in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal aus. Dabei kann die Steuervorrichtung 200 das analoge Drucksignal, das der Niederdruckzone entspricht, in ein Log-Skala-Signal umwandeln. Das heißt, um eine hohe Präzision des Niederdruckbereichs zu implementieren, kann die Steuervorrichtung 200 das in der Niederdruckzone gemessene analoge Drucksignal in das Log-Skala-Drucksignal umwandeln, bevor es das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umwandelt. Durch diese Vorgehensweise können mehr Bit-Informationen BIT auf die Niederdruckzone angewendet werden, obwohl die gleiche Auflösung verwendet wird, wodurch es möglich ist, die Präzision eines Ausgangswerts des Drucksensors 100 in der Niederdruckzone oder insbesondere die Präzision einer Zone mit einem Druck von 30 bar oder weniger zu verbessern.
Die Steuervorrichtung 200 vergleicht ferner das von dem Drucksensor 110 empfangene analoge Drucksignal mit einem vorgegebenen Zonenreferenzwert, wandelt das analoge Drucksignal entsprechend dem Vergleichsergebnis in ein Skalierungs- und digitales Drucksignal um und gibt das Skalierungs- und digitale Drucksignal aus. Der Zonenreferenzwert kann einen unteren Grenzreferenzwert und einen oberen Grenzreferenzwert umfassen und einen zufällig festgelegten Wert angeben. Wenn das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist, wandelt die Steuervorrichtung 200 somit das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal aus. Wenn das analoge Drucksignal den unteren Grenzreferenzwert übersteigt und niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist, wandelt die Steuervorrichtung 100 das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um, indem das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches verstärkt wird, dämpft das digitale Drucksignal um das Verstärkungsvielfache und gibt das gedämpfte digitale Drucksignal aus. Da die Steuervorrichtung 200 das analoge Drucksignal verstärkt und anschließend das verstärkte Signal in ein digitales Drucksignal (ADC) umwandelt, kann das Signal zerlegt werden, obwohl die gleiche Auflösung verwendet wird. Die Steuervorrichtung 200 kann dann das digitale Drucksignal in das Drucksignal in der ursprünglichen Skala umwandeln, indem es das digitale Drucksignal um das Verstärkungsvielfache dämpft, so dass Auflösungszwischeninformationen ausgegeben werden können, wodurch die Präzision des Ausgangswerts verbessert wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Steuervorrichtung 200 asymmetrisch eine größere Anzahl von Messpunkten für die Niederdruckzone auf ein Ausgangssignal anwenden als ein tatsächlicher Eingangsdruckwert und die Ausgangssignalzone unter einer Bedingung, bei welcher der Drucksensor 100 mit der gleichen Auflösung verwendet wird, wodurch die Auflösung des Drucksignals verbessert wird. Das heißt, dass die Niederdruckzone und die Hochdruckzone asymmetrisch geteilt werden können, um die Präzision in der Niederdruckzone zu ve rbesse rn .
Die Steuervorrichtung 200 kann als ein Computer implementiert sein und Beispiele für den Computer können ein Navigationssystem und Notebook, Desktop- und Laptop-Computer mit einem darin installierten Web-Browser sein. Die Steuervorrichtung 200 kann eine oder mehrere Rechenvorrichtungen enthalten und die Rechenvorrichtung kann eine CPU zu allgemeinen Zwecken, eine programmierbare Vorrichtung (CPLD oder FPGA), die ordnungsgemäß für einen bestimmten Zweck implementiert ist, eine ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) oder ein Mikrocontroller sein.
2 zeigt ein Blockdiagramm mit Darstellung der Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 2 weist die Steuervorrichtung 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Log-Skala-Wandler 210 und einen ADC (Analog-Digital-Wandler) 220 auf.
Der Log-Skala-Wandler 210 wandelt ein von dem Drucksensor 100 empfangenes analoges Drucksignal in ein Log-Skala-Drucksignal um. Das heißt, dass der Log-Skala-Wandler 210 das analoge Drucksignal mittels einer Log-Funktion umwandeln kann. Anschließend kann die Skala des analogen Drucksignals erhöht oder verringert werden.
Der ADC 220 wandelt das analoge Drucksignal, das von dem Log-Skala-Wandler 210 in ein Log-Skala-Drucksignal umgewandelt wurde, in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal aus.
Die Steuervorrichtung 200, die in der oben beschriebenen Art und Weise ausgestaltet ist, kann das analoge Drucksignal in ein Log-Skala-Drucksignal umwandeln, bevor sie das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umwandelt. Durch diese Vorgehensweise können mehr Bit-Informationen BIT auf die Niederdruckzone angewendet werden, obwohl die gleiche Auflösung verwendet wird, wodurch es möglich ist, die Präzision eines Ausgangswerts des Drucksensors 100 in der Niederdruckzone oder insbesondere die Präzision einer Zone mit einem Druck von 30 bar oder weniger zu verbessern. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 200 eine hohe Präzision in der Niederdruckzone implementieren kann, wie in 6 dargestellt.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Druckkalibrierungs-Steuerverfahrens bei dem Bremssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 3 wandelt die Steuervorrichtung 200, wenn diese ein analoges Drucksignal von dem Drucksensor 100 in Schritt S300 empfängt, das empfangene analoge Drucksignal in Schritt S310 in ein Log-Skala-Drucksignal um. Dabei kann die Steuervorrichtung 200 das analoge Drucksignal, das der Niederdruckzone entspricht, in ein Log-Skala-Drucksignal umwandeln.
Wenn Schritt S310 durchgeführt wird, wandelt die Steuervorrichtung 200 das analoge Log-Skala-Drucksignal in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal in Schritt S320 aus.
4 zeigt ein Blockdiagramm mit Darstellung einer Steuervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 4 weist die Steuervorrichtung 200 gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Selektor 230, einen ersten Wandler 240 und einen zweiten Wandler 250 auf.
Der Selektor 230 vergleicht ein von dem Drucksensor 100 empfangenes analoges Drucksignal mit einen vorgegebenen unteren Grenzreferenzwert oder oberen Grenzreferenzwert.
Wenn das Vergleichsergebnis des Selektors 230 angibt, dass das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist, wandelt der erste Wandler 240 das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal aus.
Wenn das Vergleichsergebnis des Selektors 230 angibt, dass das analoge Drucksignal den unteren Grenzreferenzwert übersteigt oder niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist, wandelt der zweite Wandler 250 das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um, indem das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches verstärkt wird, dämpft das digitale Drucksignal um das vorgegebene Vielfache und gibt das gedämpfte digitale Drucksignal aus.
Der zweite Wandler 250 weist einen Verstärker 252, einen ADC 254 und einen Dämpfer 256 auf.
Der Verstärker 252 verstärkt das analoge Drucksignal um das vorgegebene Vielfache und sendet das verstärkte Signal an den ADC 254. Das vorgegebene Vielfache kann einen vorgegebenen Wert angeben, der von dem System gesondert bestimmt wird, und eine erforderliche Präzision. Beispielsweise kann der Verstärker 252 das analoge Drucksignal M-fach verstärken.
Der ADC 254 wandelt das von dem Verstärker 252 verstärkte analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um.
Der Dämpfer (Abschwächer) 256 dämpft das digitale Drucksignal, das von dem ADC 254 ausgegeben wird, um das Verstärkungsvielfache des Verstärkers 252 und gibt das gedämpfte digitale Drucksignal aus. Wenn beispielsweise das analoge Drucksignal von dem Verstärker 252 M-fach verstärkt wird, kann der Dämpfer 256 das digitale Drucksignal M-fach dämpfen.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Druckkalibrierungs-Steuerverfahrens bei einem Bremssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 5, wenn ein analoges Drucksignal von dem Drucksensor 100 in Schritt S500 empfangen wird, ermittelt die Steuervorrichtung 200 in Schritt S510, ob das empfangene analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der vorgegebene untere Grenzreferenzwert oder gleich oder größer als der vorgegebene obere Grenzreferenzwert ist.
Wenn das Ermittlungsergebnis aus Schritt S510 angibt, dass das analoge Drucksignal den unteren Grenzreferenzwert übersteigt und niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist, verstärkt die Steuervorrichtung 200 das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches in Schritt S520 und wandelt das verstärkte analoge Drucksignal in Schritt S530 in ein digitales Drucksignal um.
Nach Schritt S530 dämpft die Steuervorrichtung 200 in Schritt S540 das digitale Drucksignal um das Verstärkungsvielfache und gibt das gedämpfte digitale Drucksignal aus.
Wenn das Ermittlungsergebnis aus Schritt S510 angibt, dass das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist, wandelt die Steuervorrichtung 200 in Schritt S550 das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal um und gibt das digitale Drucksignal aus.
Wie vorstehend beschrieben, können die Vorrichtung und das Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mehr Bit-Informationen BIT auf die Niedriggeschwindigkeits-/Niederdruck-Zone des autonomen Fahrzeugs anwenden, wodurch die Präzision des Ausgangswerts des Drucksensors in der Niederdruckzone verbessert wird. Das heißt, dass die Vorrichtung und das Verfahren die Niederdruckzone und die Hochdruckzone asymmetrisch teilen können, wodurch die Präzision der Niederdruckzone verbessert wird.
Obwohl Ausführungsbeispiele der Offenbarung zu Veranschaulichungszwecken offenbart worden sind, erkennen Fachleute auf dem Gebiet, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und der Idee der Offenbarung abzuweichen, die in den beiliegenden Ansprüche definiert ist. Der tatsächliche technische Umfang der Offenbarung ist daher durch die nachfolgenden Ansprüche zu definieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 100569446 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

7. April 2006, mit dem Titel „Optical Fiber Pressure Sensing System Using Optical Fiber” [0004]

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems mit: einem Drucksensor, der dazu ausgebildet ist, einen Druckwert innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems zu detektieren und den detektierten Druckwert als ein analoges Drucksignal zu erfassen; und eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das von dem Drucksensor empfangene analoge Drucksignal zu kalibrieren, das kalibrierte analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln und das digitale Drucksignal auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung das analoge Drucksignal in ein Log-Skala-Drucksignal umwandelt, das Log-Skala-Drucksignal in ein digitales Drucksignal umwandelt und das digitale Drucksignale ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung das analoge Drucksignal in Zonen mit variabler Toleranz teilt, um das analoge Drucksignal zu kalibrieren.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung das analoge Drucksignal basierend auf einem vorgegebenen Referenzwert in eine Niederdruckzone und eine Hochdruckzone teilt und ein analoges Drucksignal, das der Niederdruckzone entspricht, in ein Log-Skala-Drucksignal umwandeln, wobei die Steuervorrichtung die Niederdruckzone in eine Zone sortiert, die größer als die Hochdruckzone ist, und eine Präzisionssteuerung an der Niederdruckzone durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuervorrichtung die Anzahl von Messpunkten in der Niederdruckzone weiter erhöht als die Anzahl der Messpunkte in der Hochdruckzone.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung das analoge Drucksignal mit einem vorgegebenen Zonenreferenzwert vergleicht, das analoge Drucksignal entsprechend dem Vergleichsergebnis in ein Skalierungs- und digitales Drucksignal umwandelt und das Skalierungs- und digitale Drucksignal ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: einen Selektor, der dazu ausgebildet ist, das analoge Drucksignal mit einem vorgegebenen unteren Grenzreferenzwert oder einem vorgegebenen oberen Grenzreferenzwert zu vergleichen; einen ersten Wandler, der dazu ausgebildet ist, das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln, wenn das Vergleichsergebnis des Selektors angibt, dass das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist; und einen zweiten Wandler, der dazu ausgebildet ist, das analoge Drucksignal in ein digitales Drucksignal umzuwandeln, indem das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches verstärkt wird, das digitale Drucksignal um das vorgegebene Vielfache zu dämpfen und das gedämpfte digitale Drucksignal auszugeben, wenn das Vergleichsergebnis des Selektors angibt, dass das analoge Drucksignal den unteren Grenzreferenzwert übersteigt und niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung Zonen des analogen Drucksignals entsprechend den Fahrzeugzustandsinformationen unterschiedlich einstellt, um das analoge Drucksignal zu kalibrieren.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuervorrichtung die Anzahl von Messpunkten in einer Zone, die eine hohe Präzision erfordert, unter den eingestellten Zonen weiter erhöht als bei den anderen Zonen.
Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems mit folgenden Schritten: Detektieren, mittels eines Drucksensors, eines Druckwerts innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems und Ausgeben eines analogen Drucksignals basierend auf dem detektierten Druckwert; Umwandelns, mittels einer Steuervorrichtung, des analogen Drucksignal in ein Log-Skala-Drucksignal; und Umwandeln, mittels der Steuervorrichtung, des Log-Skala-Drucksignals in ein digitales Drucksignal und Ausgeben des digitalen Drucksignals.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei beim Umwandeln des analogen Drucksignals in das Log-Skala-Drucksignal die Steuervorrichtung das analoge Drucksignal in Zonen mit variabler Toleranz teilen und das analoge Drucksignal in ein Log-Skala-Drucksignal umwandelt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Umwandeln des analogen Drucksignals in das Log-Skala-Drucksignal Folgendes umfasst: Teilen, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals basierend auf einem vorgegebenen Referenzwert in eine Niederdruckzone und eine Hochdruckzone; und Umwandeln des analogen Drucksignals, das der Niederdruckzone entspricht, in ein Log-Skala-Drucksignal, wobei die Steuervorrichtung die Niederdruckzone in eine Zone teilt, die größer als die Hochdruckzone ist, und eine Präzisionssteuerung an der Niederdruckzone durchführt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Niederdruckzone eine größere Anzahl von Messpunkten aufweist als die Hochdruckzone.
Verfahren zur Steuerung eines Drucks eines Bremssystems mit folgenden Schritten: Sensieren, mittels eines Drucksensors, eines Druckwerts innerhalb des an einem Fahrzeug montierten Bremssystems und Ausgeben eines analogen Drucksignals basierend auf dem sensierten Druckwert; und Vergleichen, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals mit einem vorgegebenen Zonenreferenzwert, Umwandeln des analogen Drucksignals entsprechend dem Vergleichsergebnis in ein Skalierungs- und digitales Drucksignal und Ausgeben des Skalierungs- und digitalen Drucksignals.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Vergleichen des analogen Drucksignals mit dem Skalierungs- und digitalen Drucksignal Folgendes umfasst: Vergleichen, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals mit einem vorgegebenen unteren Grenzreferenzwert oder einem vorgegebenen oberen Grenzreferenzwert; und Umwandeln, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals in ein digitales Drucksignal und Ausgeben des digitalen Drucksignals, wenn das Vergleichsergebnis angibt, dass das analoge Drucksignal gleich oder niedriger als der untere Grenzreferenzwert ist oder gleich oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend das Umwandeln, mittels der Steuervorrichtung, des analogen Drucksignals in ein digitales Drucksignal, indem das analoge Drucksignal um ein vorgegebenes Vielfaches verstärkt wird, das digitale Drucksignal um das vorgegebene Vielfache gedämpft wird und das gedämpfte, digitale Drucksignal ausgegeben wird, wenn das Vergleichsergebnis angibt, dass das analoge Drucksignal den untere Grenzreferenzwert übersteigt und niedriger als der obere Grenzreferenzwert ist.