WO2014067874A1 - Vorrichtung und verfahren zur digitalen übertragung eines signals - Google Patents

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WO2014067874A1
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Stefan Drumm
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Definitions

  • the invention relates to a device for digital transmission of a signal according to the preamble of claim 1, a method for digital transmission of a signal according to the preamble of claim 7 and a brake system according to the preamble of claim 15.
  • brake systems In automotive technology, "brake-by-wire" brake systems are becoming increasingly widespread. "In addition to a master brake cylinder that can be actuated by the driver, such brake systems often include an electrically controllable pressure supply device, by means of which, in the" brake-by-wire “mode, an electronically controlled actuation the wheel brakes or the master cylinder takes place.
  • the brake systems In order to provide the driver in the "brake-by-wire" operating mode with a pleasant pedal feel, the brake systems typically include a brake pedal feel simulation device which is, for example, in operative connection with the master brake cylinder the electrical signals from one or more sensors for detecting the driver's braking request (operation request) are supplied and which determines therefrom a desired value for the control of the pressure-providing device.
  • a brake system for motor vehicles is known with a brake pedal, a Bremspe ⁇ dal Harmonsimulator, an electronically controllable pressure supply device for actuating wheel brakes, two measuring devices for detecting two a brake pedal actuation characterizing driver brake desired quantities, eg the pedal travel and a pedal force representing Pressure, and an electronic control unit.
  • the control unit are supplied with the signals of the measuring devices and from this a pressure setpoint for the pressure supply device is determined in the electronic control unit. In this case, a portion of the pressure value in depen ⁇ dependence is determined by the pedal travel and the pedal speed, that the control unit determines the temporal From ⁇ line from the signal supplied thereto for the pedal travel.
  • an electromechanical brake system is described with a pedal simulator, a sensor with at least three sensors for braking request detection and a central module for outputting a braking setpoint.
  • the sensor system can generate digital output signals.
  • the output signals The sensors are led to the central module, in which the signals are evaluated to determine the brake setpoint.
  • This object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 7.
  • the invention is based on the idea that, one of a time derivative of the measured variable corresponding second transmission signal near one of the measured variable corresponding first transmission signal is generated in an off ⁇ evaluation unit which is fed the measuring signal of the measuring device and that the first and the second transmission signal be transmitted via a digital signal transmission path from the evaluation to the electronic control unit.
  • the invention has the advantage that an exact time derivative of the measured variable is provided in the control unit in a simple and kos ⁇ -effective manner.
  • Another advantage of the invention is that a simple, inexpensive asynchronous digital interface for data ⁇ transmission of the evaluation unit to the control unit can be used even if in addition to the signal of the measured variable and an accurate signal for the time derivative of the measured variable in the control unit is required for further processing ⁇ .
  • the time derivative can be determined with high accuracy by the time derivative can be determined directly on the basis of the measurement signal of Messein ⁇ direction, since this is present in the evaluation unit.
  • smoothing makes sense before the transmission of the measured variable signal to the control and regulating unit. If the formation of the time derivative is carried out after the signal transmission, that is to say in the control and regulation unit, then only the smoothed measured variable signal for a time derivation is available in the control and regulation unit, whereby the time derivative is additionally falsified. This disadvantage can be avoided by the invention.
  • the evaluation unit and the control and regulation unit each comprise a clock generator, wherein the evaluation unit and the control unit (independently of each other) are operated at different frequencies and without synchronization.
  • the evaluation unit is particularly preferably operated at a higher clock rate than the control and regulating unit, whereby a sufficient accuracy and availability of the first and second Sprinttra ⁇ supply signal formed in the evaluation unit is ensured.
  • the time derivation in the evaluation unit is determined by numerical time derivation of the measuring signals (the "raw" measuring signals) of the measuring device would occur if the time derivative would be determined from an already smoothed signal.
  • the second transmission signal in order to form the second transmission signal preferably comprises from ⁇ evaluation unit a digital Differentiationsfilter. This works particularly preferably in the cycle of the clock for the processor. for smoothing of noise and thus improve the quality of information
  • numerical smoothing of the derivative and / or the filtered derivative is preferably carried out in the evaluation unit
  • the time derivative of the measured variable (second transmission signal) is determined directly from the n sensor raw data (the measurement signal) determined by means of suitable numerical algorithms.
  • the evaluation unit for generating the first transmission signal includes a digital filter for pre ⁇ processing of the measurement signal of the measuring device to reduce a noise component of the sensor signals.
  • the evaluation unit for generating the first transmission signal further comprises a means for numerically smoothing the preprocessed measurement signal.
  • the evaluation unit and the control are preferred and Re ⁇ gel unit via an asynchronous digital interface with- connected to each other.
  • the device is inexpensive to produce.
  • the measuring device is designed as a pressure sensor.
  • the pressure sensor detects a pressure of a brake pedal feel simulation device or a master brake cylinder of a brake system.
  • the measuring device is designed as a displacement or angle sensor and detects an actuating travel of a brake pedal plate of a brake system representing size. Particularly preferred is detected by the measuring device of Actuate the gungsweg ⁇ a mechanically coupled to the brake pedal the piston or a pivoting angle of the brake pedal.
  • the evaluation unit is operated at a different, advantageously higher, clock frequency than the control and regulation unit.
  • the first transmission signal and the second transmission signal are evaluated in the electronic control unit for generating a drive signal. Due to the high accuracy of the second, the time derivative of the measured variable representing transmission signal as a consistently reproducible behavior of a control system is ensured with the inventive device and / or the inventive method for digital transmission of a signal.
  • the invention also relates to a brake system for motor vehicles, in which a method according to the invention is carried out or which comprises a device according to the invention.
  • the device according to the invention or the inventive Method in the brake system for the digital transmission of a signal of a driver's brake request size from an evaluation unit, which the measuring signal of the measuring device of the driver's brake request size is supplied via a digital signal transmission link to the electronic control unit used.
  • 1 shows an exemplary device for the digital transmission of a signal
  • Fig. 2 shows an example modern brake system with a device OF INVENTION ⁇ to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically an exemplary device for the digital transmission of a signal.
  • the apparatus comprises a sensor signal evaluation unit 50, an electronic control unit 56 and a digital Signalübertra ⁇ transmission link 55 between the evaluation unit 50 and the electronic control unit 56.
  • the control unit 50 is, for example in accordance with four measuring devices 51, 52, 53, However, the evaluation unit 50 can also be assigned only a single measuring device, eg measuring device 51.
  • the following is an example of a measuring device 51 (eg, a displacement sensor for detecting a brake pedal travel) considered, the same applies to each of the other Messein ⁇ directions 52, 53, 54.
  • the control unit 56 for example, both the measured variable of the measuring device (eg the brake pedal travel) as well as their time derivative (eg the brake pedal speed) needed for further evaluation.
  • the measuring signal or the measuring signals, ie the "raw" sensor data, of the measuring device 51, which may be in analog, digital, electronic or physical form, are supplied to the evaluation unit 50.
  • the evaluation unit 50 comprises means for generating a measured variable X.
  • the first transmission signal is obtained from the measurement signal by digital filtering with the digital filter 61.
  • the signal can then be numerically smoothed, as represented by the block 62 the evaluation unit 50 generates a second transmission signal corresponding to the first time derivative ⁇ ⁇ of the measured variable X.
  • the numerical time derivative is formed in block 63 from the "raw" measuring signals.
  • a digital filtering of the numerical time derivative is performed.
  • the time derivative in block 65 can be numerically smoothed.
  • Evaluation unit 50 further comprises means 66 for transmitting the first and second transmission signal through the digital signal ⁇ transmission path 55 to the electronic control and re gel unit 56, which in Fig. 1 by the symbols for the parameter X and the time Derivative ⁇ ⁇ is indicated at the Sig ⁇ nalübertragungsumble 55. That is, in addition to the transmission of the instantaneous signal value (X), another signal value is transmitted, which represents the time derivative of the signal ( ⁇ ⁇ ). The corresponding time derivative ( ⁇ ⁇ ) is already processed in the transmitting evaluation unit 50 and sent along with the actual signal (X) via the signal transmission path 55. _
  • Evaluation unit 50 and control unit 56 each include a clock 59, 60, wherein it is advantageous for the invention, when the sensor signal evaluation unit 50 runs at a higher clock rate than the downstream control unit 56 to a sufficient accuracy of in the evaluation unit 50 formed transmission signals for the measured variable X and their time derivative ⁇ ⁇ safe. A fault-prone synchronization of the two clocks 59, 60 is not needed.
  • control and regulation unit 56 based on the first transmission signal for the measured variable X and the second transmission signal for the time derivative ⁇ ⁇ , a control signal 58 is generated for controlling an actuator to be controlled, eg an electric motor or valve .
  • the generation of the drive signal can be carried out as a function of further signals 67 which are supplied to the control and regulation unit 56 for this purpose.
  • the further signals 67 may be, for example, wheel speed signals.
  • the control unit 56 may communicate with one or more other control units for the purpose of communication and information exchange.
  • control and regulation unit 56 may be connected, for example, to the control and regulation units of brake modules arranged on the wheel brake.
  • the connection is likewise preferably a digital data transmission, for example a vehicle bus or CAN bus. This is indicated in Fig. 1 by the double-sided arrow 68.
  • the evaluation unit 50 is supplied redundantly with electrical energy.
  • the evaluation unit 50 is, according to the example, one above the other Power supply connection 69 is connected to two electrical energy sources 70.
  • Example According to the control and Re ⁇ gel unit 56 is connected via a power supply connection 57 to the evaluation unit 50 and is thus supplied with electric power.
  • a simple and inexpensive, asynchronous digital interface for signal transmission from the evaluation unit 50 to the control and regulation unit 56 is used.
  • Such digital asynchronous interface is sufficient, since the formation of the time derivative, which takes place advantageously in a synchronized with a highly accurate timer process according to the invention already in the transmitting evaluation ⁇ unit, and not only in the receiving control and re gel unit, takes place.
  • a complex synchronization of evaluation and control unit, which would be necessary to form a reliable time derivative value in the control unit, is therefore not required.
  • the proposed device and the proposed method for the digital transmission of a (measurement) signal is also simpler, faster and provides more accurate results than any other conceivable method, which consists in generating so-called time stamps in the evaluation unit, which together with the measured variable signal are transmitted to the control unit, where a numerical algorithm for forming the time derivative evaluates this information.
  • a numerical algorithm for forming the time derivative evaluates this information.
  • the measurement signal transmission according to the invention is used in a "brake-by-wire" -Bremssystem in which the path of a brake pedal operation is detected by a Wegsensoran für für assembly, and processed in an evaluation to a path signal via a digital unidirectional asynchronous interface to a control and Control unit is forwarded, which acts on the brake pedal travel, but also on the brake pedal speed with the control of a corresponding brake system pressure re ⁇ .
  • a "brake-by-wire" -Bremssystem in which the path of a brake pedal operation is detected by a Wegsensoran Aunt and processed in an evaluation to a path signal via a digital unidirectional asynchronous interface to a control and Control unit is forwarded, which acts on the brake pedal travel, but also on the brake pedal speed with the control of a corresponding brake system pressure re ⁇ .
  • FIG. 2 an exemplary brake system for motor vehicles with a device according to the invention is shown very schematically.
  • the brake system comprises a brake pedal 45 and an electronically controllable pressure supply device 28, by means of which a pressure for actuating the hydraulically actuated wheel brakes 11, 12, 13, 14 can be generated.
  • the actuation of the brake pedal 45 or the driver's braking request will, as will be explained in more detail below, detected and electronically controlled pressure supply device 28 correspondingly controlled electronically.
  • the electronically controllable pressure supply device 28 is formed by a cylinder-piston arrangement with two hydraulic pressure chambers 5 and 6 and a plunger 3 and a floating piston 4.
  • the plunger 3 can be actuated.
  • the transmission 2 may be a purely mechanical operative connection, for example a rotation-translation transmission, or at least partially represented by a hydraulic operative connection.
  • the wheel brakes 11, 12, 13, 14 may be hydraulically connected to the pressure chamber or the pressure chambers 5, 6 of the cylinder-piston arrangement, wherein the plunger 3 is actuated by the electromechanical actuator, as shown in FIG.
  • Brake pedal 45 cooperates advantageously with a brake pedal ⁇ feeling simulation device 44, which gives the driver a pleasant pedal feel.
  • Brake pedal 45 may act on an additional master cylinder (not shown in FIG.
  • the cylinder-piston arrangement can represent the master brake cylinder of the brake system which is actuated hydraulically in a fallback mode by the brake pedal and in the "brake-by-wire" mode by means of an electronically controllable pressure supply device with electric motor via an actuating pressure chamber Brake system are described for example in the applications DE 102009054 985 AI or DE 10 2010 040 097 AI.
  • a pressure request (driver request or driver request) is, which is then converted by means of an electronically controllable pressure supply means in a pressure for acting on the wheel brakes.
  • the brake pedal 45 for requesting the brake pressure of the driver in the "brake-by-wire" mode is not directly connected to the wheel brakes 11, 12, 13, 14, but actuates a brake pedal feeling simulation device 44, the has a suitable pedal characteristic, so that the driver an accurate dosage of the requested braking request is made possible.
  • a braking of the piston 3 of the pressure supply device 28 by means of the electric motor 1 by a distance s from its rest position 27 (to the left in Fig. 2) is moved, a determined by the path s volume of brake fluid from the pressure chamber 5 via the supply line 9 and the initially opened intake valves 15, 17 in the wheel brake circuits (eg two front wheels) moved.
  • the brake system for proper comprises a measuring ⁇ means 40 in the form of a path, angle or position sensor for detecting a brake pedal operation and a measuring device, such as in the form of a pressure sensor 41 for detecting a force of the brake pedal actuation.
  • Pressure sensor 41 detects according to a pressure in the Bremspedalge ⁇ feel simulation device 44 of the brake system.
  • the measured variable detected by measuring device 41 is designated P Dr v.
  • Sensor 40 may detect a brake pedal position, a brake pedal travel, or a brake pedal rotation angle, or also a travel of a piston, eg, a master brake cylinder piston of a master brake cylinder connected to brake pedal 45.
  • the measured variable detected by measuring device 40 is denoted by X Ped .
  • the size X Ped and / or the size P Dr v are advantageously determined redundantly.
  • the corresponding sensor 40, 41 can be designed to be intrinsically safe, or two redundant sensor elements and redundant signal processing and signal transmission devices can accordingly be present.
  • the exemplary brake system further comprises a sensor ⁇ signal evaluation unit 46, which are supplied via corresponding Sig ⁇ naltechnischen 48, the measuring signals of the measuring devices 40, 41, and an electronic control and regulating ⁇ unit 42, in which a pressure setpoint for the Druckbe ⁇ equipping means 28 is determined and which of the control 43 of the pressure supply device 28 is used.
  • Evaluating unit 46 is supply interface via a digital signal transmission connected 47 to the electronic control and Re ⁇ gel unit 42, wherein the signal transmission interface, for example according to the ⁇ simplicity unidi--directionally and asynchronously.
  • the evaluation unit 46 for each of the measuring devices 40, 41 a of the measured variable Xpe d or P Drv be the measuring device corresponding first About ⁇ tragungssignal and a time derivative of the measured variable X x P e d or P x Drv generates corresponding second transmission signal and transmit both transmission signals together via the digital signal transmission interface 47 to the electronic control and regulation unit 42.
  • the value of the measured variable ie the current size X Ped or P Dr v
  • the associated value of the time derivative of the measured variable ie the current speed X x p ed or P x Drv of the size
  • the variables Xp ed / P D rv and their speeds X x p e d (Bremspedalgeschwindig ⁇ compatibility), P x Drv (rate of pressure change) further evaluated. For example, determines a desired pressure value for the pressure supply device 28 on the basis of the four transmitted signals and generates a corresponding control signal for controlling the Druckbe ⁇ riding provision means 28th
  • the exemplary brake system of FIG. 2 for braking pressure modulation per wheel brake 11, 12, 13, 14 comprises an inlet valve 15, 17, 19, 21 and an outlet valve 16, 18, 20, 22, the outlet valves 16, 18, 20 , 22 the wheel brake 11, 12, 13, 14 as needed, eg for a brake pressure reduction, with a pressure medium reservoir 24 can connect.
  • the pressure chambers 5, 6 of the pressure supply device 28 are connected to the pressure medium reservoir 24 for sucking in pressure medium from the pressure medium reservoir 24 into the pressure chambers 5, 6 via connecting lines, each with a check valve 25, 26.
  • a particularly simple alternative realization of the check valve function is the use of resealable sealing collars as primary seals for the pistons 3 and 4.

Abstract

Vorrichtung zur digitalen Übertragung eines Signals mit einer Auswerteeinheit (50, 46), einer elektronische Steuer- und Regeleinheit (56, 42) und einer digitalen Signalübertragungsstrecke (55, 47) zwischen der Auswerteeinheit und der elektronischen Steuer- und Regeleinheit, wobei der Auswerteeinheit (50, 46) zumindest ein Messsignal einer Messeinrichtung (51, 52, 53, 54, 40, 41) zur Erfassung einer Messgröße (X, XPed, PDrv) zugeführt wird und wobei die Auswerteeinheit (50, 46) ein Mittel (61, 62) zur Erzeugung eines der Messgröße (X, XPed, PDrv) entsprechenden ersten Übertragungssignals umfasst, wobei die Auswerteeinheit (50, 46) ein Mittel (63, 64, 65) zur Bildung eines zweiten Übertragungssignals, welches einer, insbesondere ersten, zeitlichen Ableitung (X', X'Ped, P'Drv) der Messgröße entspricht, sowie ein Mittel (66) zur Übertragung des ersten und des zweiten Übertragungssignals über die digitale Signalübertragungsstrecke (55, 47) an die elektronische Steuer- und Regeleinheit (56, 42) umfasst, sowie entsprechendes Verfahren zur digitalen Übertragung eines Signals von einer Auswerteeinheit (50, 46) über eine digitale Signalübertragungsstrecke (55, 47) an eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (56, 42).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur digitalen Übertragung eines Signals
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur digitalen Übertragung eines Signals gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zur digitalen Übertragung eines Signals gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7 sowie eine Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 15.
In der Kraftfahrzeugtechnik finden„Brake-by-wire"-Bremsanlagen eine immer größere Verbreitung. Solche Bremsanlagen umfassen oftmals neben einem durch den Fahrzeugführer betätigbaren Hauptbremszylinder eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, mittels welcher in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine elektronisch kontrollierte Betätigung der Radbremsen oder des Hauptbremszylinders stattfindet. Um dem Fahrzeugführer in der Betriebsart„Brake-by-wire" ein angenehmes Pedalgefühl zu vermitteln, umfassen die Bremsanlagen üblicherweise eine Bremspedalgefühl-Simulationseinrichtung, welche z.B. mit dem Hauptbremszylinder in Wirkverbindung steht. Zur Ansteuerung der Bremsanlage ist eine Steuer- und Regeleinheit vorgesehen, welcher die elektrischen Signale von einem oder mehreren Sensoren zur Erfassung des Fahrerbremswunsches (Betätigungswunsches) zugeführt werden und welche daraus einen Sollwert für die Ansteuerung der Druckbereitstellungseinrichtung bestimmt.
Aus der DE 10 2011 076 952 AI ist eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt mit einem Bremspedal, einem Bremspe¬ dalgefühlsimulator, einer elektronisch ansteuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung zur Betätigung von Radbremsen, zwei Messeinrichtungen zur Erfassung zweier eine Bremspedalbetätigung charakterisierenden Fahrerbremswunschgrößen, z.B. dem Pedalweg und einem die Pedalkraft repräsentierenden Druck, und einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit. Der Steuer- und Regeleinheit werden die Signale der Messeinrichtungen zugeführt und daraus wird in der elektronischen Steuer- und Regeleinheit ein Drucksollwert für die Druckbereitstellungseinrichtung bestimmt. Dabei wird ein Anteil des Drucksollwerts in Abhän¬ gigkeit von dem Pedalweg und der Pedalgeschwindigkeit bestimmt, d.h. die Steuer- und Regeleinheit bestimmt die zeitliche Ab¬ leitung aus dem ihr zugeführten Signal für den Pedalweg. Dabei ist es für die „by-wire"-Bremsfunktion wichtig, den Fahrer- bremswunsch nicht nur entsprechend der Betätigungsintensität (Pedalweg) umzusetzen, sondern auch mit einer angemessenen Dynamik. Dazu kompensiert die Steuer- und Regeleinheit Träg¬ heiten in der von ihr angesteuerten Aktuatorik der Druckbereitstellungseinrichtung durch Addition eines entsprechenden dynamischen Drucksollwertanteils zum Drucksollwert. Dieser dynamische Drucksollwertanteil wird aus dem Pedalweg-Signal unter Verwendung der Zeitableitung des Pedalweg-Signals ermittelt. Wenn das Signal für den Pedalweg schnell ansteigt, erkennt die Steuer- und Regeleinheit den Wunsch des Fahrers, eine Notbremsung durchzuführen und generiert einen „überhöhten" Drucksollwert, mit dem ein elektronischer Druckregler der Druckbereitstellungseinrichtung angesteuert wird. Da sich zu Beginn einer Notbremsung zunächst der Pedalweg ändert, bevor eine messbare Pedalkraft detektierbar ist, wird bei schneller Pe- dalbetätigung ein wesentlicher Anteil des Drucksollwerts in Abhängigkeit von der Pedalgeschwindigkeit bestimmt, d.h. die Steuer- und Regeleinheit benötigt die zeitliche Ableitung des Pedalwegs für ihre vorgesehene Funktion. In der DE 198 29 126 AI wird ein elektromechanisches Bremssystem beschrieben mit einem Pedalsimulator, einer Sensorik mit mindestens drei Sensoren zur Bremswunscherfassung und einem Zentralmodul zur Ausgabe eines Bremssollwertes. Dabei kann die Sensorik digitale Ausgangssignale erzeugen. Die Ausgangssignale der Sensorik werden zu dem Zentralmodul geführt, in welchem die Signale zur Ermittlung des Bremssollwertes ausgewertet werden.
Das aus dem Stand der Technik bekannte Vorgehen, nur den mo- mentanen Signalwert (die Messgröße) zu übertragen und eine zusätzlich benötigte Zeitableitung erst in einer die Signalwerte empfangenden Einheit zu ermitteln, besitzt den Nachteil, dass zur Ermittlung genauer Zeitableitungs-Werte eine aufwändige Syn¬ chronisation von Sender und Empfänger der Signale erforderlich ist bzw. dass bei asynchroner Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger die Ermittlung der Zeitableitung nur ungenau möglich ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Übertragung einer Messgröße einer Messeinrichtung an eine Steuer- und Regeleinheit (Empfänger des Signals) bereitzustellen, welche/welches auf möglichst einfache und kostengünstige Weise gewährleistet, dass eine genaue Zeitab¬ leitung der Messgröße in der Steuer- und Regeleinheit vorliegt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass in einer Aus¬ werteeinheit, der das Messsignal der Messeinrichtung zugeführt wird, neben einem der Messgröße entsprechenden ersten Über- tragungssignal ein einer zeitlichen Ableitung der Messgröße entsprechendes zweites Übertragungssignal erzeugt wird und dass das erste und das zweite Übertragungssignal über eine digitale Signalübertragungsstrecke von der Auswerteeinheit an die elektronische Steuer- und Regeleinheit übertragen werden.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auf einfache und kos¬ tengünstige Weise eine genaue Zeitableitung der Messgröße in der Steuer- und Regeleinheit bereitgestellt wird. „
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass eine einfache, kostengünstige asynchrone digitale Schnittstelle zur Daten¬ übertragung von der Auswerteeinheit zu der Steuer- und Regeleinheit verwendet werden kann, selbst wenn neben dem Signal der Messgröße auch ein genaues Signal für die Zeitableitung der Messgröße in der Steuer- und Regeleinheit für eine Weiter¬ verarbeitung benötigt wird.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass bei der Erfindung die Zeitableitung mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, indem die Zeitableitung direkt anhand des Messsignals der Messein¬ richtung bestimmt werden kann, da dieses in der Auswerteeinheit vorliegt. Bei verrauschten Rohsignalen (Messsignalen) der Messeinrichtung ist vor der Übertragung des Messgrößen-Signals an die Steuer- und Regeleinheit eine Glättung sinnvoll. Wird die Bildung der Zeitableitung nach der Signalübertragung, also in der Steuer- und Regeleinheit, durchgeführt, steht in der Steuer- und Regeleinheit nur das geglättete Messgrößen-Signal für eine zeitliche Ableitung zur Verfügung, wodurch die Zeitableitung zusätzlich verfälscht wird. Dieser Nachteil kann durch die Erfindung vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Auswerteeinheit und die Steuer- und Regeleinheit jeweils einen Taktgeber, wobei die Auswerteeinheit und die Steuer- und Regeleinheit (unabhängig voneinander) mit unterschiedlichen Frequenzen und ohne Synchronisation betrieben werden. Besonders bevorzugt wird die Auswerteeinheit mit einer höheren Taktfrequenz betrieben als die Steuer- und Regeleinheit, wodurch eine ausreichende Genauigkeit und Verfügbarkeit des in der Auswerteeinheit gebildeten ersten und zweiten Übertra¬ gungssignals sichergestellt wird. Um eine hohe Genauigkeit der Zeitableitung zu erreichen, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Zeitableitung in der Auswerteeinheit durch numerische zeitliche Ableitung der Messsignale (der „rohen" Messsignale) der Messeinrichtung bestimmt. Hierdurch wird eine Verfälschung bei der Bildung der Zeitableitung vermieden, welche auftreten würde, wenn die Zeitableitung aus einem bereits geglätteten Signal bestimmt würde. Zur Bildung des zweiten Übertragungssignals umfasst die Aus¬ werteeinheit bevorzugt ein digitales Differentiationsfilter. Dieses arbeitet besonders bevorzugt im Takt des Taktgebers der Auswerteeinheit . Zur Glättung von Rauschen und damit zur Verbesserung der Informationsqualität des zweiten Übertragungssignals wird in der Auswerteeinheit bevorzugt eine numerische Glättung der Ableitung und/oder der gefilterten Ableitung durchgeführt. Vorteilhafterweise wird die Zeitableitung der Messgröße (zweites Übertragungssignal) direkt aus den Sensor-Rohdaten (dem Messsignal) mittels geeigneter numerischer Algorithmen ermittelt . Ebenso ist es bevorzugt, dass die Auswerteeinheit zur Erzeugung des ersten Übertragungssignals ein digitales Filter zur Vor¬ verarbeitung des Messsignals der Messeinrichtung umfasst, um einen Rauschanteil der Sensorsignale zu vermindern. Besonders bevorzugt umfasst die Auswerteeinheit zur Erzeugung des ersten Übertragungssignals weiter ein Mittel zur numerischen Glättung des vorverarbeiteten Messsignals.
Bevorzugt sind die Auswerteeinheit und die Steuer- und Re¬ geleinheit über eine asynchrone digitale Schnittstelle mit- einander verbunden. Hierdurch ist die Vorrichtung kostengünstig herstellbar .
Bevorzugt ist die Messeinrichtung als ein Drucksensor ausge- bildet. Besonders bevorzugt erfasst der Drucksensor einen Druck einer Bremspedalgefühl-Simulationseinrichtung oder eines Hauptbremszylinders einer Bremsanlage.
Alternativ ist die Messeinrichtung als ein Weg- oder Winkelsensor ausgebildet und erfasst eine einen Betätigungsweg einer Bremspedaltrittplatte einer Bremsanlage repräsentierende Größe. Besonders bevorzugt wird von der Messeinrichtung der Betäti¬ gungsweg eines mit dem Bremspedal mechanisch gekoppelten Kolbens oder ein Schwenkwinkel des Bremspedals erfasst.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Auswerteeinheit mit einer anderen, vorteilhafterweise höheren, Taktfrequenz betrieben als die Steuer- und Regeleinheit .
Bevorzugt werden das erste Übertragungssignal und das zweite Übertragungssignal in der elektronische Steuer- und Regeleinheit zur Erzeugung eines Ansteuersignais ausgewertet. Aufgrund der hohen Genauigkeit des zweiten, die zeitliche Ableitung der Messgröße darstellenden Übertragungssignals wird so ein gleichbleibend reproduzierbares Verhalten eines Regelsystems mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren zur digitalen Übertragung eines Signals gewährleistet .
Die Erfindung betrifft auch eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird oder welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst. Dabei wird die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren in der Bremsanlage zur digitalen Übertragung eines Signals einer Fahrerbremswunschgröße von einer Auswerteeinheit, welcher das Messsignal der Messeinrichtung der Fahrerbremswunschgröße zugeführt wird, über eine digitale Signalüber- tragungsstrecke an die elektronische Steuer- und Regeleinheit genutzt .
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine beispielsgemäße Vorrichtung zur digitalen Übertragung eines Signals,
Fig. 2 eine beispielsgemäße Bremsanlage mit einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 zeigt schematisch eine beispielsgemäße Vorrichtung zur digitalen Übertragung eines Signals. Die Vorrichtung umfasst eine Sensorsignal-Auswerteeinheit 50, eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 56 und eine digitale Signalübertra¬ gungsstrecke 55 zwischen der Auswerteeinheit 50 und der elektronischen Steuer- und Regeleinheit 56. Die Auswerteeinheit 50 ist beispielsgemäß mit vier Messeinrichtungen 51, 52, 53, 54 verbunden, der Auswerteeinheit 50 kann jedoch auch nur eine einzige Messeinrichtung, z.B. Messeinrichtung 51, zugeordnet sein. Im Folgenden wird exemplarisch eine Messeinrichtung 51 (z.B. ein Wegsensor zur Erfassung eines Bremspedalwegs) betrachtet, entsprechendes gilt für jede der anderen Messein¬ richtungen 52, 53, 54. In der Steuer- und Regeleinheit 56 wird beispielsgemäß sowohl die Messgröße der Messeinrichtung (z.B. der Bremspedalweg) als auch deren Zeitableitung (z.B. die Bremspedalgeschwindigkeit) zur weiteren Auswertung benötigt.
Das Messsignal bzw. die Messsignale, d.h. die „rohen" Sen- sordaten, der Messeinrichtung 51, welche in analoger, digitaler, elektronischer oder physikalischer Form vorliegen können, werden der Auswerteeinheit 50 zugeführt. Auswerteeinheit 50 umfasst Mittel zur Erzeugung eines der Messgröße X entsprechenden ersten Übertragungssignals aus dem Messsignal . Beispielsgemäß wird das erste Übertragungssignal durch digitale Filterung mit dem digitalen Filter 61 aus dem Messsignal gewonnen. Optional kann zur Verringerung eines Messsignal-Rauschanteils das Signal anschließend numerisch geglättet werden, was durch den Block 62 dargestellt wird. Weiterhin wird in der Auswerteeinheit 50 ein der ersten zeitlichen Ableitung Χλ der Messgröße X entsprechendes zweites Übertragungssignal erzeugt. Hierzu wird in Block 63 aus den „rohen" Messsignalen die numerische Zeitableitung gebildet. Vorteilhafterweise wird in Block 64 eine digitale Filterung der numerischen Zeitableitung durchgeführt. Optional kann die Zeitableitung in Block 65 numerisch geglättet werden.
Auswerteeinheit 50 umfasst weiterhin ein Mittel 66, um das erste und das zweite Übertragungssignal über die digitale Signal¬ übertragungsstrecke 55 an die elektronische Steuer- und Re- geleinheit 56 zu übertragen, was in Fig. 1 durch die Symbole für die Messgröße X und deren zeitliche Ableitung Χλ an der Sig¬ nalübertragungsstrecke 55 angedeutet ist. D.h. zusätzlich zur Übertragung des momentanen Signalwerts (X) wird ein weiterer Signalwert übertragen, der die Zeitableitung des Signals (Χλ) repräsentiert. Die entsprechende Zeitableitung (Χλ) wird bereits in der sendenden Auswerteeinheit 50 aufbereitet und zusammen mit dem eigentlichen Signal (X) über die Signalübertragungsstrecke 55 geschickt. _
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Auswerteeinheit 50 und Steuer- und Regeleinheit 56 umfassen jeweils einen Taktgeber 59, 60 , wobei es für die Erfindung vorteilhaft ist, wenn die Sensorsignal-Auswerteeinheit 50 mit einer höheren Taktrate läuft als die nachgeschaltete Steuer- und Regeleinheit 56, um eine ausreichende Genauigkeit der in der Auswerteeinheit 50 gebildeten Übertragungssignale für die Messgröße X und deren zeitliche Ableitung Χλ sicher zu stellen. Eine störungsanfällige Synchronisation der beiden Taktgeber 59, 60 wird nicht benötigt.
In der Steuer- und Regeleinheit 56 wird anhand des ersten Übertragungssignals für die Messgröße X und des zweiten Übertragungssignals für die zeitliche Ableitung Χλ ein An- steuersignal 58 zur Ansteuerung eines zu steuernden bzw. re- gelnden Aktuators, z.B. eines Elektromotors, oder Ventils erzeugt. Die Erzeugung des Ansteuersignais kann in Abhängigkeit von weiteren Signalen 67 durchgeführt werden, welche hierzu der Steuer- und Regeleinheit 56 zugeführt werden. Im Falle einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge (wie weiter unten genauer be- schrieben) kann es sich bei den weiteren Signalen 67 z.B. um Raddrehzahlsignale handeln. Außerdem kann die Steuer- und Regeleinheit 56 mit einer oder mehreren anderen Steuer- und Regeleinheiten zum Zweck der Kommunikation und des Informationsaustausches in Verbindung stehen. Im Falle einer elekt- romechanischen Bremsanlage kann die Steuer- und Regeleinheit 56 z.B. mit den Steuer- und Regeleinheiten von radbremsseitig angeordneten Bremsmodulen verbunden sein. Bevorzugt handelt es sich bei der Verbindung ebenfalls um eine digitale Datenübertragung, z.B. um einen Fahrzeugbus oder CAN-Bus . Dies ist in Fig. 1 durch den doppelseitigen Pfeil 68 angedeutet.
Bevorzugt wird die Auswerteeinheit 50 redundant mit elektrischer Energie versorgt. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die Auswerteeinheit 50 hierzu beispielsgemäß über jeweils eine Stromversorgungsverbindung 69 mit zwei elektrischen Energiequellen 70 verbunden. Beispielsgemäß ist die Steuer- und Re¬ geleinheit 56 über eine Stromversorgungsverbindung 57 mit der Auswerteeinheit 50 verbunden und wird so mit elektrischer Energie versorgt.
Bevorzugt wird eine einfache und kostengünstige, asynchrone digitale Schnittstelle zur Signalübertragung von der Auswerteeinheit 50 zu der Steuer- und Regeleinheit 56 verwendet. Eine solche digitale asynchrone Schnittstelle ist ausreichend, da die Bildung der Zeitableitung, die vorteilhafterweise in einem mit einem hochgenauen Zeitgeber synchronisierten Prozess stattfindet, erfindungsgemäß bereits in der sendenden Auswerte¬ einheit, und nicht erst in der empfangenden Steuer- und Re- geleinheit, erfolgt. Eine aufwändige Synchronisation von Auswerteeinheit und Steuer- und Regeleinheit, welche notwendig wäre, um einen zuverlässigen Zeitableitungswert in der Steuer- und Regeleinheit bilden zu können, ist somit nicht erforderlich. Die vorgeschlagene Vorrichtung und das vorgeschlagene Verfahren zur digitalen Übertragung eines (Mess ) Signals ist auch einfacher, schneller und liefert exaktere Ergebnisse als ein anderes denkbares Verfahren, das darin besteht, in der Auswerteeinheit so genannte Zeitstempel zu generieren, die zusammen mit dem Messgrößen-Signal zur Steuer- und Regeleinheit übertragen werden, wo ein numerischer Algorithmus zur Bildung der Zeitableitung diese Informationen auswertet. Ein solcher Algorithmus mit zeitlich nicht äquidistanter Signalabtastung ist numerisch wesentlich aufwändiger und liefert dennoch ein weniger exaktes Ergebnis .
Durch die Bildung der Zeitableitung eines Messsignals in einer Auswerteeinheit und die Übertragung der Zeitableitung zusammen mit dem Signal über eine digitale asynchrone Schnittstelle werden Signalfehler vermieden, die bei einer nachträglichen Bildung der Zeitableitung in der empfangenden Steuer- und Regeleinheit prinzipbedingt vorhanden sind.
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Messsignalübertragung in einem „Brake-by-wire"-Bremssystem angewendet, bei dem der Weg einer Bremspedalbetätigung von einer Wegsensoranordnung erfasst und in einer Auswerteeinheit zu einem Wegsignal verarbeitet wird, das über eine digitale unidirektionale asynchrone Schnittstelle zu einer Steuer- und Regeleinheit weitergeleitet wird, die auf den Bremspedalweg, aber auch auf die Bremspedalgeschwindigkeit mit der Steuerung eines entsprechenden Bremssystemdrucks re¬ agiert .
In Fig. 2 ist eine beispielsgemäße Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung stark schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst ein Bremspedal 45 und eine elektronisch ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 28, mittels welcher ein Druck zur Betätigung der hydraulisch betätigbaren Radbremsen 11, 12, 13, 14 erzeugt werden kann. Die Betätigung des Bremspedals 45 bzw. der Fahrerbremswunsch wird, wie weiter unten genauer ausgeführt werden wird, erfasst und die elektronisch ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 28 entsprechend elektronisch angesteuert. Beispielsgemäß wird die elektronisch ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 28 durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit zwei hydraulischen Druckräumen 5 und 6 und einem Tauchkolben 3 sowie einem Schwimmkolben 4 gebildet. Mittels eines elektromechanischen Aktuators, z.B. eines Elektromotors 1, und eines geeigneten Getriebes 2 ist der Tauchkolben 3 betätigbar. Das Getriebe 2 kann eine rein mechanische Wirkverbindung sein, z.B. ein Rotati- ons-Translations-Getriebe, oder auch zumindest teilweise durch eine hydraulische Wirkverbindung dargestellt werden. Die Radbremsen 11, 12, 13, 14 können mit dem Druckraum oder den Druckräumen 5, 6 der Zylinder-Kolben-Anordnung hydraulisch verbunden sein, wobei der Tauchkolben 3 durch den elektrome- chanischen Aktuator betätigt wird, wie in Fig. 2 dargestellt. Bremspedal 45 wirkt vorteilhafterweise mit einer Bremspedal¬ gefühl-Simulationseinrichtung 44 zusammen, welcher dem Fahrer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt. Bremspedal 45 kann auf einen zusätzlichen Hauptbremszylinder wirken (nicht dargestellt in Fig. 2), der mit der Bremspedalgefühl-Simulationseinrichtung 44 verbunden ist und der in einer Rückfallbetriebsart der Bremsanlage, wenn z.B. der elektromechanische Aktuator 1 nicht funktionsfähig ist, eine Betätigung der Radbremsen 11, 12, 13, 14 ermöglicht. Alternativ kann die Zylinder-Kolben-Anordnung den Hauptbremszylinder der Bremsanlage darstellen, welcher in einer Rückfallbetriebsart durch das Bremspedal und in der „Bra- ke-by-wire"-Betriebsart mittels einer elektronisch ansteuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung mit Elektromotor hydraulisch über einen Betätigungsdruckraum betätigt wird. Derartige Bremsanlage sind z.B. in den Anmeldungen DE 102009054 985 AI oder DE 10 2010 040 097 AI beschrieben.
Den verschiedenen beschriebenen Fremdkraftbremsanlagen ist gemein, dass der Fahrer mittels der Betätigung des Bremspedals eine Druckanforderung (Fahrerwunsch bzw. Fahreranforderung) stellt, welche dann mit Hilfe einer elektronisch ansteuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung in einen Druck zur Beaufschlagung der Radbremsen umgesetzt wird.
Bei der Betätigung des Bremspedals 45 zur Anforderung des Bremsdruckes ist der Fahrer in der „Brake-by-wire"-Betriebsart nicht direkt mit den Radbremsen 11, 12, 13, 14 verbunden, sondern betätigt eine Bremspedalgefühl-Simulationseinrichtung 44, die eine geeignete Pedalcharakteristik aufweist, sodass dem Fahrer eine genaue Dosierung des angeforderten Bremswunsches ermöglicht wird . Indem bei einer Bremsung der Kolben 3 der Druckbereitstellungseinrichtung 28 mittels des Elektromotors 1 um einen Weg s aus seiner Ruheposition 27 (nach links in Fig. 2) verschoben wird, wird ein durch den Weg s bestimmtes Volumen von Bremsflüssigkeit aus dem Druckraum 5 über die Zuleitung 9 und die zunächst geöffneten Einlassventile 15, 17 in die Radbremskreise (z.B. zweier Vorderräder) verschoben. Das gleiche geschieht mit Hilfe des Schwimmkolbens 4, der über den Druck in Druckraum 5 ebenfalls nach links verschoben wird und damit Bremsflüssigkeit aus dem Druckraum 6 über die Leitung 10 und die bei Bremsungen ohne Stabilitätsregeleingriff permanent geöffneten Einlassventile 19, 21 in die Radbremskreise (z.B. zweier Hinterräder) verschiebt. Damit wird in den Radbremsen 11, 12, 13 und 14 ein einheitlicher Bremsdruck (entsprechend dem aus der Bremspedalbetätigung bestimmten Drucksollwert) erzeugt.
Weiterhin umfasst die beispielsgemäße Bremsanlage eine Mess¬ einrichtung 40 in Form eines Weg-, Winkel- oder Positionssensors zur Erfassung einer Bremspedalbetätigung und eine Messeinrichtung, beispielsgemäß in Form eines Drucksensors 41, zur Erfassung einer Kraft der Bremspedalbetätigung. Drucksensor 41 erfasst beispielsgemäß einen Druck in der Bremspedalge¬ fühl-Simulationseinrichtung 44 der Bremsanlage. Die durch Messeinrichtung 41 erfasste Messgröße wird mit PDrv bezeichnet. Sensor 40 kann eine Bremspedalposition, einen Bremspedalweg oder einen Bremspedaldrehwinkel oder auch einen Weg eines Kolbens, z.B. eines Hauptbremszylinderkolbens eines mit dem Bremspedal 45 verbundenen Hauptbremszylinders, erfassen. Die durch Mess¬ einrichtung 40 erfasste Messgröße wird mit XPed bezeichnet. Somit stehen zwei physikalisch voneinander unabhängige Informationen für die, den Fahrerbremswunsch repräsentierende Fahrerbrems¬ pedalbetätigung zur Verfügung.
Aus Gründen der Sicherheit und der schnellen Fehlererkennung wird/werden die Größe XPed und/oder die Größe PDrv vorteil- hafterwiese redundant ermittelt. Dazu kann der entsprechende Sensor 40, 41 eigensicher ausgeführt sein oder es können entsprechend jeweils zwei redundante Sensorelemente sowie redundante Signalaufbereitungen und Signalübermittlungsein- richtungen vorhanden sein.
Die beispielsgemäße Bremsanlage umfasst weiter eine Sensor¬ signal-Auswerteeinheit 46, welcher über entsprechende Sig¬ nalleitungen 48 die Messsignale der Messeinrichtungen 40, 41 zugeführt werden, und eine elektronische Steuer- und Regel¬ einheit 42, in welcher ein Drucksollwert für die Druckbe¬ reitstellungseinrichtung 28 bestimmt wird und welche der An- steuerung 43 der Druckbereitstellungseinrichtung 28 dient. Auswerteeinheit 46 ist über eine digitale Signalübertra- gungsschnittstelle 47 mit der elektronischen Steuer- und Re¬ geleinheit 42 verbunden, wobei die Signalübertragungs¬ schnittstelle beispielsgemäß der Einfachheit halber unidi- rektional und asynchron ausgeführt ist. In der Auswerteeinheit 46 werden für jede der Messeinrichtungen 40, 41 ein der Messgröße Xped bzw. PDrv der Messeinrichtung entsprechendes erstes Über¬ tragungssignal sowie ein der zeitlichen Ableitung der Messgröße Xx Pedbzw. P x Drv entsprechendes zweites Übertragungssignal erzeugt und beide Übertragungssignale gemeinsam über die digitale Signalübertragungsschnittstelle 47 an die elektronische Steuer- und Regeleinheit 42 übertragen. Es werden also jeweils der Wert der Messgröße (d.h. die aktuelle Größe XPed bzw. PDrv) und der zugehörige Wert der zeitlichen Ableitung der Messgröße (d.h. die aktuelle Geschwindigkeit X x ped bzw. PxDrv der Größe) übertragen. In der Steuer- und Regeleinheit 42 werden dann die Größen Xped/ PDrv und deren Geschwindigkeiten Xxped (Bremspedalgeschwindig¬ keit), PxDrv (Druckänderungsgeschwindigkeit) weiter ausgewertet . Z.B. wird anhand der vier übertragenen Signale ein Drucksollwert für die Druckbereitstellungseinrichtung 28 bestimmt bzw. ein entsprechendes Ansteuersignal zur Ansteuerung der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung 28 erzeugt.
Weiterhin umfasst die beispielsgemäße Bremsanlage der Fig. 2 zur Bremsdruckmodulation je Radbremse 11, 12, 13, 14 ein Ein- lassventil 15, 17, 19, 21 und ein Auslassventil 16, 18, 20, 22, wobei die Auslassventile 16, 18, 20, 22 die Radbremse 11, 12, 13, 14 bei Bedarf, z.B. für einen Bremsdruckabbau, mit einem Druckmittelvorratsbehälter 24 verbinden können. Die Druckräume 5, 6 der Druckbereitstellungseinrichtung 28 sind zum Nachsaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 24 in die Druckräume 5, 6 über Verbindungsleitungen mit jeweils einem Rückschlagventil 25, 26 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 24 verbunden. Eine besonders einfache, alternative Realisierung der Rückschlagventilfunktion ist die Verwendung von nachsaugfähigen Dichtmanschetten als Primärdichtungen für die Kolben 3 und 4.

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zur digitalen Übertragung eines Signals, mit einer Auswerteeinheit (50, 46), einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (56, 42) und einer digitalen Signal¬ übertragungsstrecke (55, 47) zwischen der Auswerteeinheit und der elektronischen Steuer- und Regeleinheit, wobei der Auswerteeinheit (50, 46) zumindest ein Messsignal einer Messeinrichtung (51, 52, 53, 54, 40, 41) zur Erfassung einer Messgröße (X, Xped/ Pürv) zugeführt wird und wobei die
Auswerteeinheit (50, 46) ein Mittel (61, 62) zur Erzeugung eines der Messgröße (X, Xpec Pürv) entsprechenden ersten Übertragungssignals umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50, 46) ein Mittel (63, 64, 65) zur Bildung eines zweiten Übertragungssignals, welches einer, insbesondere ersten, zeitlichen Ableitung (X Xxpec PxDrv) der Messgröße entspricht, sowie ein Mittel (66) zur Übertragung des ersten und des zweiten Übertragungssignals über die digitale Signalübertragungsstrecke (55, 47) an die elektronische Steuer- und Regeleinheit (56, 42) umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) und die Steuer- und Regeleinheit (56) jeweils einen Taktgeber (59, 60) umfassen, wobei die Auswerteeinheit (50) und die Steuer- und Regeleinheit (56) mit unterschiedlichen Taktfrequenzen und ohne Synchronisation betrieben werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) zur Erzeugung des zweiten
Übertragungssignals ein Mittel (63) zur Bildung der nu¬ merischen zeitlichen Ableitung des Messsignals umfasst. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) zur Bildung der numerischen zeitlichen Ableitung des Messsignals ein Differentiati¬ onsfilter (64) umfasst, welches insbesondere im Takt des Taktgebers (59) der Auswerteeinheit (50) arbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) zur Erzeugung des zweiten Übertragungssignals ein Mittel (65) zur numerischen Glättung der Ableitung und/oder der gefilterten Ableitung umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) zur Erzeugung des ersten Übertragungssignals ein digitales Filter (61) umfasst, mittels welchem das Messsignal vorverarbeitet wird, wobei insbesondere die Auswerteeinheit (50) zur Erzeugung des ersten Übertragungssignals ein Mittel zur numerischen Glättung (62) des vorverarbeiteten Messsignals umfasst.
Verfahren zur digitalen Übertragung eines Signals von einer Auswerteeinheit (50, 46) über eine digitale Signalüber¬ tragungsstrecke (55, 47) an eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (56, 42), wobei der Auswerteeinheit (50, 46) ein Messsignal einer Messeinrichtung (51, 52, 53, 54, 40, 41) zur Erfassung einer Messgröße ( X , Xped / Pürv ) zugeführt wird und wobei in der Auswerteeinheit (50, 46) ein der Messgröße ( X , Xpec Pürv ) entsprechendes erstes Übertragungssignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit
(50, 46) ein zweites Übertragungssignal erzeugt wird, welches einer, insbesondere ersten, zeitlichen Ableitung
( X X x pec P xDrv) der Messgröße entspricht , und dass das erste und das zweite Übertragungssignal über die digitale Sig¬ nalübertragungsstrecke (55, 47) an die elektronische Steuer- und Regeleinheit (56, 42) übertragen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50, 46) mit einer anderen, insbesondere höheren, Taktfrequenz betrieben wird als die Steuer- und Regeleinheit (56, 42).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungssignal und das zweite Über¬ tragungssignal in der elektronischen Steuer- und Regel- einheit (56, 42) zur Erzeugung eines Ansteuersignais (58, 43) ausgewertet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (50, 46) zur Erzeugung des zweiten Übertragungssignals eine numerische
Ableitung des Messsignals gebildet wird (63) .
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des zweiten Übertragungssignals das Messsignal in der Auswerteeinheit (50, 46) einem digitalen Diffe¬ rentiationsfilter (64) zugeführt wird, welches insbesondere in einem Takt eines Taktgebers der Auswerteeinheit (50) arbeitet . 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des zweiten Übertragungssignals in der Auswerteeinheit (50, 46) eine Glättung durchgeführt wird, indem ein glättender Differentationsalgorithmus verwendet oder das vom Differentiationsfilter erzeugte Ableitungs- signal in einer weiteren Bearbeitungsstufe (65) numerisch geglättet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des ersten Übertra- gungssignals das Messsignal in der Auswerteeinheit (50) mit Hilfe eines digitalen Filters (61) vorverarbeitet wird, wobei insbesondere zur Erzeugung des ersten Übertra¬ gungssignals das Ausgangssignal des digitalen Filters (61) in der Auswerteeinheit (50) numerisch geglättet wird (62) .
14. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Bremspedal (45) , insbesondere zur digitalen Übertragung eines Signals einer Messeinrichtung (51, 40, 41), welche eine eine Bremspedalbetätigung charakterisierende Fahrerbremswunschgröße ( X , Xpec P ürv ) erfasst.
15. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Bremspedal (45), zumindest einer Messeinrichtung (40, 41), welche eine eine Bremspedalbetätigung charakterisierende Fahrerbrems¬ wunschgröße (Xpedr P ürv ) erfasst, und einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (42) , welche in Abhängigkeit von der Fahrerbremswunschgröße ein Ansteuersignal (43) zur Betä¬ tigung zumindest einer hydraulisch oder elektromechanisch betätigbaren Radbremse (11, 12, 13, 14) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur digitalen Übertragung eines Signals der Fahrerbremswunschgröße von einer Auswerte¬ einheit (46), welcher wenigstens ein Messsignal der Messeinrichtung (40, 41) zugeführt wird, über eine digitale Signalübertragungsstrecke (47) an die elektronische Steuer- und Regeleinheit (42) umfasst oder dass in der Bremsanlage ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13 zur digitalen Übertragung eines Signals der Fahrerbremswunschgröße von einer Auswerteeinheit (46), welcher wenigstens ein Mess¬ signal der Messeinrichtung (40, 41) zugeführt wird, über eine digitale Signalübertragungsstrecke (47) an die elektro¬ nische Steuer- und Regeleinheit (42) durchgeführt wird.
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WO (1) WO2014067874A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019206604A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Robert Bosch Gmbh Zweikreisiger druckerzeuger für ein mehrkreisiges hydraulisches bremssystem

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220432A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulisches Sicherheitssystem, Bremsanlage und Betriebsverfahren
CN114648868A (zh) * 2020-12-21 2022-06-21 工具制造有限责任公司 信号传输系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999021744A1 (de) * 1997-10-29 1999-05-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Vorrichtung und verfahren zur steuerung einer bremsanlage
DE19829126A1 (de) 1997-11-22 1999-05-27 Itt Mfg Enterprises Inc Elektromechanisches Bremssystem
DE10123730A1 (de) * 2000-07-28 2002-03-14 Continental Teves Ag & Co Ohg System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung
DE102009054985A1 (de) 2009-07-07 2011-01-13 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremssystem für Kraftfahrzeuge
DE102010040097A1 (de) 2009-09-11 2011-03-31 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102011076952A1 (de) 2010-06-10 2011-12-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Regelschaltung zur Regelung eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19803386A1 (de) * 1998-01-29 1999-08-05 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Überwachung des Luftdrucks eines Fahrzeugreifens
DE102004062486B4 (de) * 2004-12-24 2015-03-12 Daimler Ag Verfahren für ein präventiv wirkendes Schutzsystem in einem Kraftfahrzeug
DE102006019467A1 (de) * 2006-04-26 2007-10-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kurzschlussfrüherkennung in einem elektrischen Netz
DE102009011425B4 (de) * 2009-03-03 2011-04-21 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, die das Verfahren ausführt

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999021744A1 (de) * 1997-10-29 1999-05-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Vorrichtung und verfahren zur steuerung einer bremsanlage
DE19829126A1 (de) 1997-11-22 1999-05-27 Itt Mfg Enterprises Inc Elektromechanisches Bremssystem
DE10123730A1 (de) * 2000-07-28 2002-03-14 Continental Teves Ag & Co Ohg System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung
DE102009054985A1 (de) 2009-07-07 2011-01-13 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremssystem für Kraftfahrzeuge
DE102010040097A1 (de) 2009-09-11 2011-03-31 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102011076952A1 (de) 2010-06-10 2011-12-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Regelschaltung zur Regelung eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019206604A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Robert Bosch Gmbh Zweikreisiger druckerzeuger für ein mehrkreisiges hydraulisches bremssystem

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