WO2019185368A1 - Sensoranordnung - Google Patents

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WO2019185368A1
WO2019185368A1 PCT/EP2019/056517 EP2019056517W WO2019185368A1 WO 2019185368 A1 WO2019185368 A1 WO 2019185368A1 EP 2019056517 W EP2019056517 W EP 2019056517W WO 2019185368 A1 WO2019185368 A1 WO 2019185368A1
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control unit
sensor
switch
sensor arrangement
control device
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Peter Rebholz-Goldmann
Oda Limbach
Sven Plecko
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Sensor element by means of which at least one first sensor size with respect to a speed and / or a rotational speed of the wheel to at least one evaluation and / or control device of the vehicle is provided, and an additional second sensor element, wherein by means of the second
  • Sensor element at least one second sensor size with respect to the speed and / or the rotational speed of the same wheel to the at least one evaluation and / or control device is provided.
  • DE 10 20 14 208 391 A1 relates to a device for operating a vehicle, comprising a coupling device, which is designed to decouple a speed sensor from a primary energy supply of a primary control of a primary brake control system and to a
  • a control device which is designed to control the coupling device in response to an error signal from the primary controller, so that in a fault of the primary control of the speed sensor of the
  • Primary energy supply can be decoupled and coupled to the secondary energy supply.
  • the sensor arrangement according to the invention comprises at least one sensor which is connected to two control devices.
  • the sensor has two sensor ports, each of the sensor ports of the sensor being electrically connected to an associated node.
  • Each node is one each
  • the respective node is part of a loop within the first control unit which connects the respective control unit input to a control unit output of the first control unit.
  • a signal which enters the first control unit can thus advantageously be returned to an output via the loop.
  • the respective control unit output of the first control unit is connected to a corresponding control unit input of the second
  • Control unit is connected, in particular via electrical lines.
  • Sensor signal are processed on the one hand in the first control unit, on the other hand, the second control unit available. This increases safety, for example in a vehicle, since a sensor signal can be evaluated in more than one control unit.
  • the first and second control devices each have a supply path and a ground path.
  • the supply path each extends from a first controller input to a supply and the ground path extends from a second controller input to a ground terminal.
  • Each of the two controllers thus has an input to the ground, as well as an input to the supply.
  • electrical lines in each case connect the ground paths of the first and second control device and the
  • the senor can be operated via the node not only by the first control unit, but also - with the aid of the electrical lines - by the second control unit.
  • a first switch is provided within the ground path of the first and second control device, which connects the respective control device inputs to ground interruptible.
  • the provision of these switches for interrupting the connection to the ground terminal allows a complete connection or disconnection of the sensor terminal to a mass of the first or second control unit. This ensures the integrity of the signal coming from the sensor because the sensor is not proportionately attached to two ground points - the first and second controllers - simultaneously.
  • the respective ground path of the first and second control device has a measuring element and a second switch.
  • the first switch is connected upstream of the measuring element, which in turn is connected upstream of the second switch.
  • a third switch is provided in each case, the respective control unit inputs connects interruptible with the supply. This has the advantage that the supply from one of the control units can be completely separated from the sensor, for example when the other control unit is to take over the operation of the sensor. As a result, a double operation of the sensor can be avoided by two control unit simultaneously.
  • a fourth switch is provided between the supply and the third switch.
  • the measuring element, the second switch and the fourth switch part of a common electronic component, in particular an ASIC.
  • Control unit are coupled via a data connection. This allows a
  • Communication between the control units for example, to perform a transfer of the sensor from a controller to the second controller.
  • a respective operating state of the first and second control unit can be exchanged, and then depending on the operating state of the control units, the sensor can be switched by corresponding switching of the first and third switches of both control units either the first control unit or the second control unit.
  • the sensor arrangement may also be designed such that within the respective loop, a fifth switch is provided, which is provided between the respective node within the first control device and the respective control unit output.
  • a fifth switch is provided, which is provided between the respective node within the first control device and the respective control unit output.
  • the electrical lines can be separated from the respective node. This makes it possible to decouple lines which could negatively influence the measurement of the sensor signal by electromagnetic means, by means of the fifth switch. Thus, they can no longer, as an antenna, collect disturbing influences, or even give off disturbing influences to other devices.
  • FIG. 1 shows schematically a representation of a topology of a system comprising two control devices, data connections and an associated sensor.
  • FIG. 2 likewise shows schematically two control devices with an associated sensor in a different connection.
  • FIG. 3 likewise shows schematically two control devices with an associated sensor in a further interconnection.
  • control devices 2, 4 of a brake system do not necessarily have to be used in a brake system.
  • FIG. 1 shows two control devices 2, 4 of a brake system.
  • the first control unit 2 is assigned to a controllable brake booster.
  • the brake booster is not shown in FIG. A controllable
  • Brake booster can be understood as an electro-mechanical, electro-hydraulic or electrically controllable vacuum brake booster.
  • the second control unit 4 is a control unit of a hydraulic unit, for example an ESP hydraulic unit.
  • the ESP hydraulic unit includes a possibility for generating pressure on the wheel brake cylinders of a vehicle, for example by means of a hydraulic pump or a plunger.
  • the control unit 2 can be assigned to an ESP and the second control unit 4 to a brake booster.
  • Both the controllable brake booster and the hydraulic unit are capable of hydraulic pressure buildup to not shown
  • the pressure build-up can be driver-dependent or driver-independent.
  • Driver-dependent pressure build-up follows a driver's specification, for example by a brake pedal or a brake lever. Under a driver-independent pressure build-up is understood to be an autonomous pressure build-up, which is due to control signals, for example, in the context of emergency braking, or ACC (automated cruise control) control of brake booster and / or
  • Hydraulic unit to be sent Even in the environment of highly and / or partially automated driving, a driver-independent pressure build-up may be necessary.
  • the pressure build-up by the brake booster and hydraulic unit can be done in particular on the same wheel brake cylinders.
  • brake pressure can be built up on a wheel brake cylinder both on the part of the brake booster and on the part of the hydraulic unit.
  • the brake booster can be connected upstream of the hydraulic unit with a master cylinder hydraulically in series.
  • a brake pressure build-up can be redundantly assumed by two different actuators (brake booster and hydraulic unit).
  • the brake system further comprises on each wheel at least one sensor 1, for example in the form of a wheel speed sensor 1, which is capable of detecting the rotational speed of the wheel.
  • a wheel speed sensor which is capable of detecting the rotational speed of the wheel.
  • different measurement principles can be used, for example sensors based on GMR, TMR, AMR technology, or even sensors based on the Hall effect.
  • the senor for example, a speed sensor 1, two
  • connection la is connected to a first node 10, the connection lb to a second node 11.
  • the nodes 10 and 11 are each connected to an input 2a, 2b of the first control device 2 and 4a, 4b of the second control device 4.
  • connection la of the speed sensor 1 is connected via the node 10 to the input 2a of the control unit 2.
  • connection lb of the speed sensor 1 is connected via the node 10 to the input 2a of the control unit 2.
  • Speed sensor 1 is also connected via the node 11 to the input 2b of the controller 2.
  • the terminal la of the sensor 1 is connected via the node 10 to the input 4a of the control unit 4.
  • the terminal 1b of the sensor 1 is also connected via the node 11 to the input 4b of the control unit 4.
  • the signal curve within the control unit 2 is under
  • the control unit 2 has a ground connection 18, also to be understood as a ground or sensor signal path. From there, an electrical connection leads to a transistor 13, for example a MOSFET.
  • the transistor 13 can also be understood as a switch 13.
  • This transistor 13 is connected to a measuring element 16.
  • a measuring element 16 may be a resistor or a current mirror.
  • Transistor 13 and measuring element 16 may be part of an ASICS 3 within the control unit 2. From the measuring element 16, the connection then leads to a switch 7.
  • the switch 7 can interrupt the connection from the measuring element 16 to the input 2b of the control unit.
  • the sensor port lb is connected to the input 2b of the controller.
  • the electrical connection extends from the input 2b of the controller 2 via the second node 11 to the sensor port lb.
  • the sensor 1 then carries out the electrical connection, starting from the first sensor connection la via the node 10 to the input 2a of the control device 2.
  • the input 2a of the control device 2 is again connected to a switch 6.
  • the switch 6 connects the input 2a with a transistor 12, which in turn is connected via a terminal 19 to a power and / or voltage source, for example with an electrical system or a vehicle battery. Also by means of the switch 6, the electrical connection between a sensor terminal la and the terminal 19 can be made to the voltage and / or current source and / or interrupted.
  • the transistor 12 may in turn be part of the Asics 3.
  • the second control unit 4 has a ground connection 20, also to be understood as a ground or sensor signal path. From there leads an electric Connection to a transistor 14, for example a MOSFET. This transistor is connected to a measuring element 17, for example a resistor or a current mirror. Transistor 14 and measuring element 17 may be part of an ASICS 5 within the control unit 4. From the measuring element 17, the connection then leads to a switch 9. The switch 9, the
  • the sensor connection 1b is connected to the input 4b of the control unit 4.
  • the connection of the sensor 1 to the ground terminal 20 of the control unit 4 can be made or interrupted.
  • the electrical connection extends from the input 4b of the controller 4 via the second node 11 to the sensor port lb.
  • the sensor 1 then performs the electrical connection, starting from the first sensor connection la via the node 10 to the input 4a of the control unit 4.
  • the input 4a of the control unit 4 is again connected to a switch 8.
  • the switch 8 connects the input 4a with a transistor 15, which in turn is connected via a terminal 21 to a power and / or voltage source, for example with a vehicle electrical system or a vehicle battery. Also by means of the switch 8, the electrical connection between a sensor terminal la and the terminal 21 can be made to the voltage and / or current source and / or interrupted.
  • the transistor 15 may in turn be part of the ASIC 5.
  • the first control unit 2 and the second control unit 4 can - as described in the present case - be constructed symmetrically.
  • Control unit 2 or the switches 8 and 9 of the second control unit 4, the connected to the control units sensor 1 either the first control unit 2 or the second control unit 4 are switched on.
  • a connected sensor 1 can be understood to mean that the sensor 1 is brought into electrical connection with the ASIC of the respective control unit by appropriately closing the switches 6, 7 or 8, 9.
  • FIG. An embodiment is shown in FIG. Therein, reference numerals have been substantially retained.
  • the sections of the ground connection 18, 20 correspond to the switches 7 and 9, respectively, and the sections from the switches 6, 7 to the current / voltage sources 19, 21 correspond to the corresponding sections of the control devices 2, 4 in FIG ,
  • the sensor 1 is again connected to two nodes 10, 11. However, the nodes 10, 11 are within one of the control units 2, 4. In the case shown here, the nodes 10, 11 are within the
  • the sensor 1 is connected to the sensor connection lb with an input 2b of the control unit 2.
  • the input 2b is connected to a node 11, which connects the input 2b to the switch 7 via a line. Via a second line, starting from the node 11, this is connected to a control unit output 23.
  • the sensor port lb via the control unit input 2b, and the node 11 to the
  • Control unit output 23 are connected.
  • the sensor 1 is connected to an input 2a of the control unit 2 by means of the sensor connection 1a.
  • the input 2a is in communication with a node 10, which connects the input 2a to the switch 6 via a line. Via a second line, starting from the node 11, it is connected to a control unit output 22.
  • the sensor connection la via the control unit input 2a and the node 10 to the
  • Control unit output 22 connected. The control unit output 22 and the control unit output 23 of the
  • Control unit 2 is connected via an electrical line 28, 29 to the respective input 4a, 4b of the other control unit 4.
  • the sensor 1 is connected such that the signal of the sensor 1 can be used on the one hand within the control unit 2, on the other hand is performed by the control unit 2 and the control unit. 4 is made available.
  • the nodes 10, 11 ensure a branching of the sensor signal in the control unit 2 to the second one
  • the senor 1 is connected directly to the first control unit 2, and indirectly via a loop 24, 25 to the second
  • Control unit 4 connected.
  • the first control device in each case for the first sensor port la and the second sensor port lb a loop 24, 25.
  • the loops respectively include the controller input 2b, the node 11 and the controller output 23 of the first controller 2 as a first loop 24, and the second controller input 2a the node 10 and the controller output 22 of the first controller 2 as a second loop 25th
  • the switches 6, 7 and 8, 9 which are located outside of the respective ASICs 3, 5 are said to have a fault in one of the two ASICs 3 or 5, which causes the switches 12, 13 or 14, 15 to close permanently and thus prevents switching. (Avoiding common cause ASIC).
  • FIG. 3 shows a further embodiment, which substantially corresponds to FIG. In Figure 3, however, within the loops 24 and 25 each have a further switch 26,27 introduced, which connects the node 10, 11 with the respective control unit output 22, 23 interruptible.
  • Control unit inputs 4a, 4b of the second control unit 4 are decoupled.
  • the connecting lines 28,29 no longer affect the electrical circuits and connections of the control unit 2, for example, when intersections are captured via the connecting lines 28,29, because the connecting lines acts as a kind of antenna.
  • the senor 1 can be connected to the first control unit 2 or the second control unit 4.
  • the connection is made by opening and closing the respectively involved switches 6, 7 of the first control device 2 or 8, 9 of the second control device 4.
  • Each of the first and second control units 2, 4 is associated with a unit that is capable, controlled by the control unit, of effecting a braking effect in a brake system.
  • Such units may be in the form of a brake booster, a hydraulic unit (for example a ABS / ESP / TCS aggregates) with hydraulic pressure source, in the form of electric motor brakes, such as drive units which are also able
  • regenerative braking in the form of parking brakes or drum brakes.
  • the list is not exhaustive.
  • Such brake systems can build on signals of an associated sensor 1 and provide appropriate braking effects.
  • the sensor can be, for example, a speed sensor 1 of a brake system which is connected to a
  • Vehicle is provided and can measure its speed.
  • a brake system typically includes two brake subsystems that are capable of causing braking effects in a vehicle separately from each other.
  • control unit 4 If one of these systems fails, for example the control unit 4
  • control unit 2 associated brake subsystem Due to the fact that the sensor 1 is connected to both control units 2, 4
  • Control units 2, 4 are used. Thus, it is sufficient to provide a single sensor and connect it to both controllers, rather than two separate sensors for each controller.
  • the control devices 2, 4 can also be connected to one another via a bus system (for example CAN or Flexray) in order to monitor the respective operating state and, if appropriate, a switching of the sensor 1 from one
  • a bus system for example CAN or Flexray
  • both paths must be checked in the initialization.
  • the switches 6, 7, 8, and 9, and, if present, the switches 25, 27, must be correspondingly opened or closed in the event of a fault in the fallback stage of the control unit.
  • the control unit 2 has an error by which no regulation is possible. Then, the switches must be 6.7 open, or opened and - if available in the embodiment of Figure 3 - the switches 26, 27 may be closed so that controller 4 can take over.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (200, 300) umfassend wenigstens einen Sensor (1) der an zwei Steuergeräte (2, 4) angeschlossen ist, wobei der Sensor (1) zwei Sensoranschlüsse (1a, 1b) aufweist und jeder der Sensoranschlüsse (1a, b) des Sensors (1) mit einem zugeordneten Knotenpunkt (10, 11) elektrisch verbunden ist. Jeder Knotenpunkt (10, 11) ist jeweils einem Steuergeräteeingang (2a, 2b) des ersten Steuergeräts (2) nachgeschaltet und jeweils einem Steuergeräteeingang (4a, 4b) des zweiten Steuergeräts (4) vorgeschaltet.

Description

Sensoranordnung
Beschreibung
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 10 2015 202 335 Al offenbart ein erstes
Sensorelement, mittels welchem mindestens eine erste Sensorgröße bezüglich einer Drehzahl und/oder einer Drehgeschwindigkeit des Rads an mindestens eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung des Fahrzeugs bereitstellbar ist, und ein zusätzliches zweites Sensorelement, wobei mittels des zweiten
Sensorelements mindestens eine zweite Sensorgröße bezüglich der Drehzahl und/oder der Drehgeschwindigkeit des gleichen Rads an die mindestens eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung bereitstellbar ist.
Die DE 10 20 14 208 391 Al betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend eine Koppeleinrichtung, die ausgebildet ist, einen Drehzahlfühler von einer Primärenergieversorgung einer Primärsteuerung eines Primärbremsregelsystems abzukoppeln und an eine
Sekundärenergieversorgung und Sensierung anzukoppeln. Ferner ist eine Steuerungseinrichtung offenbart, die ausgebildet, die Koppeleinrichtung in Abhängigkeit eines Fehlersignals von der Primärsteuerung zu steuern, so dass bei einem Fehler der Primärsteuerung der Drehzahlfühler von der
Primärenergieversorgung abgekoppelt und an die Sekundärenergieversorgung angekoppelt werden kann.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Sensoranordnung umfasst wenigstens einen Sensor, der an zwei Steuergeräte angeschlossen ist. Der Sensor weist zwei Sensoranschlüsse auf , wobei jeder der Sensoranschlüsse des Sensors mit einem zugeordneten Knotenpunkt elektrisch verbunden ist. Jeder Knotenpunkt ist dabei jeweils einem
Steuergeräteeingang des ersten Steuergeräts nachgeschaltet, sowie jeweils einem Steuergeräteeingang des zweiten Steuergeräts vorgeschaltet.
Auf diese Weise wird vorteilhafteine Signalführung nicht nur zum ersten Steuergerät ermöglicht, sondern gleichzeitig eine Signalführung hin zum zweiten Steuergerät, was die Signalverfügbarkeit bei unterschiedlichen Steuergeräten erhöht, und somit die Redundanz steigert.
In Ausgestaltung der Sensoranordnung ist der jeweilige Knotenpunkt Teil einer Schleife innerhalb des ersten Steuergeräts, die den jeweiligen Steuergeräteeingang mit einem Steuergeräteausgang des ersten Steuergeräts verbindet. Ein Signal, welches in das erste Steuergerät gelangt, kann so vorteilhaft wieder über die Schleife einem Ausgang zugeführt werden.
In Fortbildung der Sensoranordnung ist der jeweilige Steuergeräteausgang des ersten Steuergeräts mit einem korrespondierenden Steuergeräteeingang des zweiten
Steuergeräts verbunden ist, insbesondere über elektrische Leitungen. Durch Vorsehen einer Verbidnung vom ersten Steuergerät zum zweiten Steuergerät kann en
Sensorsignal zum einen im ersten Steuergerät verarbeitet werden, zum anderen auch dem zweiten Steuergerät zur Verfügung gestellt werden. Dies erhöht die Sicherheit, beispielsweise in einem Fahrzeug, da ein Sensorsignal in mehr als einem Steuergerät auswertbar ist.
In Ausgestaltung der Sensoranordnung weisen das erste und zweite Steuergerät jeweils einen Versorgungspfad und einen Massepfad auf. Der Versorgungspfad erstreckt sich jeweils von einem ersten Steuergeräteeingang zu einer Versorgung und der Massepfad von einem zweiten Steuergeräteeingang zu einem Masseanschluss erstreckt. Jedes der zwei Steuergeräte weist somit einen Eingang zur Masse auf, sowie einen Eingang zur Versorgung. In weiterer Ausgestaltung der Sensoranordnung verbinden elektrischen Leitungen jeweils die Massepfade des ersten und zweiten Steuergeräts sowie die
Versorgungspfade des ersten und zweiten Steuergeräts miteinander. Da die
Knotenpunkte an die elektrischen Leitungen, die die jeweiligen Steuergeräte verbinden angeschlossen sind, kann der Sensor über die Knoten nicht nur durch das erste Steuergerät betrieben werden, sondern auch - unter Zuhilfenahme der elektrischen Leitungen - durch das zweite Steuergerät.
In Ausgestaltung der Sensoranordnung ist innerhalb des Massepfads des ersten und zweiten Steuergeräts jeweils ein erster Schalter vorgesehen ist, der die jeweiligen Steuergeräteeingänge mit Masse unterbrechbar verbindet. Das Vorsehen dieser Schalter zur Unterbrechung der Verbindung zum Masseanschluss ermöglicht ein komplettes Zuschalten oder Abschalten des Sensoranschlusses an eine Masse des ersten oder zweiten Steuergeräts. Dies gewährleistet die Integrität des vom Sensor kommenden Signals, weil der Sensor nicht anteilig an zwei Massepunkten - des ersten und zweiten Steuergeräts - gleichzeitig hängt.
Ferner weist der jeweilige Massepfad der des ersten und zweiten Steuergeräts ein Messelement und einen zweiten Schalter auf. Durch Vorsehen eines Messelements in jedem Steuergerät ist eine Messung des Sensorsignals beiderseitig gewährleistet.
Der erste Schalter ist dem Messelement vorgeschaltet, welches wiederum dem zweiten Schalter vorgeschaltet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Sensoranordnung besteht darin, dass innerhalb des Versorgungspfads der Steuergeräte jeweils ein dritter Schalter vorgesehen ist, der jeweilige Steuergeräteeingänge mit der Versorgung unterbrechbar verbindet. Dies hat zum Vorteil, dass die Versorgung seitens eines der Steuergeräte vollständig vom Sensor getrennt werden kann, beispielsweise wenn das andere Steuergerät den Betrieb des Sensors übernehmen soll. Dadurch kann ein Doppelbetrieb des Sensors durch zwei Steuergerät gleichzeitig vermieden werden. In weiterer Ausgestalung der Sensoranordnung ist zwischen Versorgung und dem dritten Schalter ein vierter Schalter vorgesehen ist.
In vorteilhafter Weise ist das Messelement, der zweite Schalter und der vierte Schalter Teil eines gemeinsamen Elektronikbauteils, insbesondere eines ASIC.
Vorteilhaft ist ferner, dass bei der Sensoranordnung das erste und das zweite
Steuergerät über eine Datenverbindung gekoppelt sind. Dies ermöglicht eine
Kommunikation zwischen den Steuergeräten, um beispielsweise eine Übergabe des Sensors von einem Steuergerät an das zweite Steuergerät durchzuführen.
Dazu kann vorteilhaft mittels der Datenverbindung ein jeweiliger Betriebszustand des ersten und zweiten Steuergeräts ausgetauscht werden, und dann abhängig vom Betriebszustand der Steuergeräte der Sensor durch entsprechendes Schalten der ersten und dritten Schalter beider Steuergeräte entweder dem ersten Steuergerät oder dem zweiten Steuergerät zugeschaltet werden.
Die Sensoranordnung kann ferner derart gestaltet sein, dass innerhalb der jeweiligen Schleife ein fünfter Schalter vorgesehen ist, der zwischen dem jeweiligen Knotenpunkt innerhalb des ersten Steuergeräts und dem jeweiligen Steuergeräteausgang vorgesehen ist. Mittels dieses Schalters können die elektrischen Leitungen vom jeweiligen Knotenpunkt abgetrennt werden. Dies ermöglicht es Leitungen die elekromagnetisch die Messung des Sensorsignals negativ beeinflussen könnten, mittels des fünften Schalters abzukoppeln. Somit können diese nicht mehr, quasi als Antennen, störende Einflüsse einsammeln, oder auch störende Einflüsse an andere Geräte abgeben.
Figur 1 zeigt schematisch eine Darstellung einer Topologie eines Systems umfassend zwei Steuergeräte, Datenverbindungen sowie einen zugeordneten Sensor.
Figur 2 zeigt ebenso schematisch zwei Steuergeräte mit zugeordnetem Sensor in anderer Verschaltung. Figur 3 zeigt ebenso schematisch zwei Steuergeräte mit zugeordnetem Sensor in einer weiteren Verschaltung.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Steuergeräten 2,4 eines Bremssystems beschrieben, wobei die Steuergeräte jedoch nicht zwingend erforderlich in einem Bremssystem Anwendung finden müssen .
Figur 1 zeigt zwei Steuergeräte 2, 4 eines Bremssystems.
Das erste Steuergerät 2 ist einem steuerbaren Bremskraftverstärker zugeordnet. Der Bremskraftverstärker ist in Figur 1 nicht gezeigt. Ein steuerbarer
Bremskraftverstärker kann als ein elektromechanischer, elektrohydraulischer oder auch ein elektrisch steuerbarer Vakuumbremskraftverstärker verstanden werden.
Das zweite Steuergerät 4 ist ein Steuergerät eines Hydraulikaggregats, beispielsweises eines ESP-Hydraulikaggregats. Das ESP-Hydraulikaggregat umfasst dabei eine Möglichkeit zur Druckerzeugung an Radbremszylindern eines Fahrzeugs, beispielsweise mittels einer Hydraulikpumpe oder eines Plungers. Ebenso kann umgekehrt das Steuergerät 2 einem ESP zugeordnet sein und das zweite Steuergerät 4 einem Bremskraftverstärker.
Sowohl der steuerbare Bremskraftverstärker als auch das Hydraulikaggregat sind in der Lage hydraulisch einen Druckaufbau an nicht gezeigten
Radbremszylindern eines Kraftfahrzeugs zu bewirken. Der Druckaufbau kann dabei fahrerabhängig oder auch fahrerunabhängig erfolgen. Ein
fahrerabhängiger Druckaufbau folgt einer Fahrervorgabe, beispielsweise durch ein Bremspedal oder einen Bremshebel. Unter einem fahrerunabhängigen Druckaufbau wird ein autonomer Druckaufbau verstanden, der auf Steuersignale zurückgeht, die beispielsweise im Rahmen einer Notbremsung, oder einer ACC (automated cruise control) Regelung an Bremskraftverstärker und/oder
Hydraulikaggregat gesendet werden. Auch im Umfeld des hoch- und/oder teilautomatisierten Fahrens kann ein fahrerunabhängiger Druckaufbau notwendig sein. Der Druckaufbau seitens Bremskraftverstärker und Hydraulikaggregat kann insbesondere an den gleichen Radbremszylindern erfolgen. So kann sowohl seitens des Bremskraftverstärkers als auch seitens des Hydraulikaggregats Bremsdruck an einem Radbremszylinder aufgebaut werden. Insbesondere kann der Bremskraftverstärker mit einem Hauptbremszylinder dem Hydraulikaggregat hydraulisch in Reihe vorgeschaltet sein. Dadurch kann ein Bremsdruckaufbau redundant von zwei unterschiedlichen Aktoren (Bremskraftverstärker und Hydraulikaggregat) übernommen werden.
Das Bremssystem weist ferner an jedem Rad mindestens einen Sensor 1, beispielsweise in Form eines Raddrehzahlfühlers 1 auf, der in der Lage ist die Drehgeschwindigkeit des Rades zu erfassen. Dabei können unterschiedliche Messprinzipien zur Anwendung kommen, beispielsweise Sensoren basierend auf GMR, TMR, AMR Technologie, oder auch Sensoren basierend auf dem Hall- Effekt.
In Figur 1 hat der Sensor 1, beispielsweise ein Drehzahlfühler 1, zwei
Anschlüsse la und lb für Signalleitungen. Der Anschluss la ist an einen ersten Knotenpunkt 10 angeschlossen, der Anschluss lb an einen zweiten Knotenpunkt 11. Die Knotenpunkte 10 und 11 sind jeweils mit einem Eingang 2a, 2b des ersten Steuergeräts 2 sowie 4a, 4b des zweiten Steuergeräts 4 verbunden.
Der Anschluss la des Drehzahlfühlers 1 ist über den Knotenpunkt 10 mit dem Eingang 2a des Steuergeräts 2 verbunden. Der Anschluss lb des
Drehzahlfühlers 1 ist ebenso über den Knotenpunkt 11 mit dem Eingang 2b des Steuergeräts 2 verbunden.
Der Anschluss la des Sensors 1 ist über den Knotenpunkt 10 mit dem Eingang 4a des Steuergeräts 4 verbunden. Der Anschluss lb des Sensors 1 ist ebenso über den Knotenpunkt 11 mit dem Eingang 4b des Steuergeräts 4 verbunden. Im Folgenden wird der Signalverlauf innerhalb des Steuergeräts 2 unter
Einbeziehung des Sensors 1 beschrieben.
Das Steuergerät 2 weist einen Groundanschluss 18 auf, auch als Masse- oder Sensorsignalpfad zu verstehen. Von dort führt eine elektrische Verbindung zu einem Transistor 13, beispielsweise einem MOSFET. Der Transistor 13 kann dabei auch als ein Schalter 13 verstanden werden.
Dieser Transistor 13 ist mit einem Messelement 16 verbunden. Ein derartiges Messelement 16 kann ein Widerstand oder ein Stromspiegel sein. Transistor 13 und Messelement 16 können Teil eines ASICS 3 innerhalb des Steuergeräts 2 sein. Vom Messelement 16 führt die Verbindung dann zu einem Schalter 7. Der Schalter 7 kann die Verbindung vom Messelement 16 zum Eingang 2b des Steuergeräts unterbrechen. Wie gesagt ist der Sensoranschluss lb mit dem Eingang 2b des Steuergeräts verbunden. Somit kann mittels des Schalters 7 die Verbindung des Sensors 1 mit dem Groundanschluss 18 des Steuergeräts 2 hergestellt oder unterbrochen werden.
Die elektrische Verbindung erstreckt sich vom Eingang 2b des Steuergeräts 2 über den zweiten Knotenpunkt 11 zum Sensoranschluss lb. Der Sensor 1 führt dann die elektrische Verbindung ausgehend vom ersten Sensoranschluss la über den Knotenpunkt 10 zum Eingang 2a des Steuergeräts 2. Der Eingang 2a des Steuergeräts 2 ist wieder mit einem Schalter 6 verbunden. Der Schalter 6 verbindet den Eingang 2a mit einem Transistor 12, der wiederum über einen Anschluss 19 mit einer Strom- und/oder Spannungsquelle verbunden ist, beispielsweise mit einem Bordnetz oder einer Fahrzeugbatterie. Auch mittels des Schalters 6 kann die elektrische Verbindung zwischen einem Sensoranschluss la und dem Anschluss 19 an die Spannungs- und/oder Stromquelle hergestellt und/oder unterbrochen werden. Der Transistor 12 kann wiederum Teil des Asics 3 sein.
Ferner weist das zweite Steuergerät 4 einen Groundanschluss 20 auf, auch als Masse- oder Sensorsignalpfad zu verstehen. Von dort führt eine elektrische Verbindung zu einem Transistor 14, beispielsweise einem MOSFET. Dieser Transistor ist mit einem Messelement 17 verbunden, beispielsweise einem Widerstand oder einem Stromspiegel. Transistor 14 und Messelement 17 können Teil eines ASICS 5 innerhalb des Steuergeräts 4 sein. Vom Messwelement 17 führt die Verbindung dann zu einem Schalter 9. Der Schalter 9 kann die
Verbindung vom Messelement 17 zum Eingang 4b des Steuergeräts 4 unterbrechen. Wie gesagt ist der Sensoranschluss lb mit dem Eingang 4b des Steuergeräts 4 verbunden. Somit kann mittels des Schalters 9 die Verbindung des Sensors 1 mit dem Groundanschluss 20 des Steuergeräts 4 hergestellt oder unterbrochen werden.
Die elektrische Verbindung erstreckt sich vom Eingang 4b des Steuergeräts 4 über den zweiten Knotenpunkt 11 zum Sensoranschluss lb. Der Sensor 1 führt dann die elektrische Verbindung ausgehend vom ersten Sensoranschluss la über den Knotenpunkt 10 zum Eingang 4a des Steuergeräts 4. Der Eingang 4a des Steuergeräts 4 ist wieder mit einem Schalter 8 verbunden. Der Schalter 8 verbindet den Eingang 4a mit einem Transistor 15, der wiederum über einen Anschluss 21 mit einer Strom- und/oder Spannungsquelle verbunden ist, beispielsweise mit einem Bordnetz oder einer Fahrzeugbatterie. Auch mittels des Schalters 8 kann die elektrische Verbindung zwischen einem Sensoranschluss la und dem Anschluss 21 an die Spannungs- und/oder Stromquelle hergestellt und/oder unterbrochen werden. Der Transistor 15 kann wiederum Teil des Asics 5 sein.
Die erste Steuereinheit 2 und die zweite Steuereinheit 4 können - wie im vorliegenden Fall beschrieben - symmetrisch aufgebaut sein. Durch
entsprechendes Schalten, einerseits der Schalter 6 und 7 der ersten
Steuereinheit 2, beziehungsweise der Schalter 8 und 9 der zweiten Steuereinheit 4 kann der an die Steuereinheiten angeschlossene Sensor 1 entweder der ersten Steuereinheit 2 oder der zweiten Steuereinheit 4 zugeschaltet werden.
Sind die Schalter 6 und 7 der ersten Steuereinheit 2 geschlossen und die Schalter 8 und 9 der zweiten Steuereinheit 4 geöffnet, so ist der Sensor 1 an die erste Steuereinheit 2 angeschlossen. Sind dagegen die Schalter 6 und 7 geöffnet, und die Schalter 8 und 9
geschlossen, so ist der Sensor 1 an die Steuereinheit 4 angeschlossen.
Unter einem angeschlossenen Sensor 1 kann verstanden werden, dass der Sensor 1 durch entsprechendes Schließen der Schalter 6, 7 oder 8, 9 in elektrische Verbindung mit dem ASIC der jeweiligen Steuereinheit gebracht wird.
Eine Ausführungsform ist in Figur 2 dargestellt. Darin sind Bezugszeichen im Wesentlichen beibehalten worden. Bei den Steuergeräten 2 beziehungsweise 4 entsprechen die Abschnitte des Masseanschlusses 18, 20 zu den Schaltern 7 beziehungsweise 9, sowie die Abschnitte von den Schaltern 6, 7 zu den Strom- /Spannungsquellen 19, 21 den entsprechenden Abschnitten der Steuergeräte 2, 4 in Figur 1.
Der Sensor 1 ist wieder mit zwei Knotenpunkten 10, 11 verbunden. Allerdings befinden sich die Knotenpunkte 10, 11 innerhalb eines der Steuergeräte 2, 4. Im hier gezeigten Fall befinden sich die Knotenpunkte 10, 11 innerhalb des
Steuergeräts 2.
Der Sensor 1 ist mit dem Sensoranschluss lb mit einem Eingang 2b des Steuergeräts 2 verbunden. Der Eingang 2b steht in Verbindung mit einem Knotenpunkt 11, der über eine Leitung den Eingang 2b mit dem Schalter 7 verbindet. Über eine zweite Leitung ausgehend vom Knotenpunkt 11 ist dieser mit einem Steuergeräteausgang 23 verbunden. So kann der Sensoranschluss lb über den Steuergeräteeingang 2b, und den Knotenpunkt 11 an den
Steuergeräteausgang 23 angeschlossen werden.
Ferner ist der Sensor 1 mittels des Sensoranschluss la mit einem Eingang 2a des Steuergeräts 2 verbunden. Der Eingang 2a steht in Verbindung mit einem Knotenpunkt 10, der über eine Leitung den Eingang 2a mit dem Schalter 6 verbindet. Über eine zweite Leitung ausgehend vom Knotenpunkt 11 ist dieser mit einem Steuergeräteausgang 22 verbunden. So ist der Sensoranschluss la über den Steuergeräteeingang 2a und den Knotenpunkt 10 an den
Steuergeräteausgang 22 angeschlossen. Der Steuergeräteausgang 22 sowie der Steuergeräteausgang 23 des
Steuergeräts 2 ist über eine elektrische Leitung 28, 29 mit dem jeweiligen Eingang 4a, 4b des anderen Steuergeräts 4 verbunden.
Durch das Vorsehen des Knotenpunkts 10 sowie des Knotenpunkts 11 innerhalb des Steuergeräts 2, ist der Sensor 1 derart angeschlossen, dass das Signal des Sensors 1 zum einen innerhalb des Steuergeräts 2 verwendet werden kann, zum anderen durch das Steuergerät 2 durchgeführt wird und dem Steuergerät 4 zur Verfügung gestellt wird. Anders gesprochen gewährleisten die Knotenpunkte 10,11 ein Abzweigen des Sensorsignals im Steuergerät 2 an das zweite
Steuergerät 4.
Erneute anders formuliert ist der Sensor 1 direkt an das erste Steuergerät 2 angeschlossen, sowie indirekt über eine Schleife 24, 25 an das zweite
Steuergerät 4 angeschlossen. Dabei weist das erste Steuergerät jeweils für den ersten Sensoranschluss la sowie den zweiten Sensoranschluss lb eine Schleife 24, 25 auf. Die Schleifen umfassen respektive den Steuergeräteeingang 2b, den Knotenpunkt 11 sowie den Steuergeräteausgang 23 des ersten Steuergeräts 2 als erste Schleife 24, und den zweiten Steuergeräteeingang 2a den Knotenpunkt 10 und den Steuergeräteausgang 22 des ersten Steuergeräts 2 als zweite Schleife 25.
Analog zur ersten Ausführungsform in Figur 1 kann mittels der Schalter 6,7, 8,9 der jeweiligen Steuereinheit 2,4 durch entsprechendes Schalten der Sensor 1 entweder an den AS IC 3 des Steuergeräts 2 angeschlossen werden oder an den ASIC 5 des Steuergeräts 4. Soll der Sensor 1 an das Steuergerät 2, und dort an den ASIC 3 angeschlossen werden, so müssen die Schalter 6 und 7 geöffnet werden. Für einen Anschluss des Sensors 1 an den ASIC 5 des Steuergeräts 4 müssen die Schalter 8 und 9 geschlossen werden. Die Schalter 6,7 und 8,9 sind für das Umschalten verantwortlich. Sind die Schalter 6,7 geschlossen müssen für den Sensorbetrieb an der respektiven Steuereinheit 2 auch die Schalter 12,13 geschlossen sein. Sind dabei die Schalter 8,9 geöffnet ist die Schalterstellung der Schalter 14,15 nicht relevant. Bevorzugterweise sind die Schalter 14,15 dann ebenfalls offen. Da es sich bei dem Sensor 1 um eine Stromschnitstelle handelt, dürfen die beiden Steuergeräte 2,4 insbesondere im Massepfad nicht zeitgleich am Sensor betrieben werden, da sich in diesem Fall der Strom unbestimmt aufteilt und eine Signalerkennung nicht mehr gewährleistet ist.
Die Schalter 6,7 und 8,9, die sich außerhalb der jeweiligen ASIC 3,5 befinden sollen einen Fehler in einem der beiden ASICs 3 oder 5, der dazu führt, dass die Schalter 12,13 oder 14,15 dauerhaft schließen und damit eine Umschaltung verhindert, vermeiden. (Vermeidung Common Cause ASIC).
Figur 3 zeigt einen weitere Ausführungsform, die im Wesentlichen der Figur 2 entspricht. In Figur 3 jedoch ist innerhalb der Schleifen 24 und 25 je ein weiterer Schalter 26,27 eingebracht, welcher den Knoten 10, 11 mit dem jeweiligen Steuergeräteausgang 22, 23 unterbrechbar verbindet. Auf diese Weise können in einer Betriebssituation, in der der Sensor 1 mit dem Steuergerät 2 verschaltet ist, also mit dieser betrieben werden soll, die Verbindungsleitungen 28,29 zwischen den Steuergeräteausgängen 22, 23 des ersten Steuergeräts 2 und
Steuergeräteeingängen 4a, 4b des zweiten Steuergeräts 4 abgekoppelt werden. Auf diese Weise beeinflussen die Verbindungsleitungen 28,29 die elektrischen Stromkreise und Verbindungen des Steuergeräts 2 nicht mehr, beispielsweise, wenn über die Verbindungsleitungen 28,29 Einstreuungen eingefangen werden, weil die Verbindungsleitungen als eine Art Antenne fungiert.
Bei allen drei Ausführungsformen der Figuren 1 - 3 kann der Sensor 1 dem ersten Steuergerät 2 oder dem zweiten Steuergerät 4 zugeschaltet werden. Das Zuschalten erfolgt dabei durch ein Öffnen und Schließen der jeweils beteiligten Schalter 6,7 des ersten Steuergeräts 2 beziehungsweise 8,9 des zweiten Steuergeräts 4.
Das erste und zweite Steuergerät 2,4 ist jeweils einer Einheit zugeordnet, die in der Lage ist, angesteuert durch das Steuergerät, eine Bremswirkung in einem Bremssystem zu bewerkstelligen. Derartige Einheiten können in Form eines Bremskraftverstärkers, eines Hydraulikaggregats (beispielsweise eines ABS/ESP/TCS Aggregats) mit Hydraulikdruckquelle, in Form elektromotorischer Bremsen, beispielsweise Antriebseinheiten die auch in der Lage sind
generatorisch zu bremsen, in Form von Parkbremsen oder Trommelbremsen vorliegen. Die Aufzählung ist dabei nicht abschließend.
Derartige Bremssysteme können auf Signalen eines zugeordneten Sensors 1 aufbauen und für entsprechende Bremswirkungen sorgen. Dazu kann der Sensor beispielswiese ein Drehzahlfühler 1 eines Bremssystems sein, der an einem
Fahrzeugrad vorgesehen ist und dessen Drehzahl vermessen kann.
Ein Bremssystem umfasst in der Regel 2 Bremsuntersysteme, die in der Lage sind separat voneinander Bremswirkungen in einem Fahrzeug hervorzurufen.
Fällt eines dieser Systeme aus, beispielsweise das dem Steuergerät 4
zugeordnete Bremssystem, so muss ein anderes System übernehmen. Dies kann durch das dem Steuergerät 2 zugeordnete Bremsuntersystem erfolgen. Auf Grund der Tatsache, dass der Sensor 1 an beide Steuereinheiten 2, 4
angeschlossen ist, und einfach von einer Steuereinheit zur anderen hin und zurückgeschaltet werden kann, können die Sensorsignale des Sensors 1 von beiden Bremsuntersystemen, insbesondere von den zugeordneten
Steuereinheiten 2, 4 verwendet werden. Dadurch reicht es aus, einen einzelnen Sensor vorzusehen, und diesen an beide Steuergeräte anzuschließen, anstatt zwei separate Sensoren für jedes Steuergerät.
Die Steuergeräte 2, 4 können ferner über ein Bussystem (beispielsweise CAN oder Flexray) miteinander verbunden sein, um den jeweiligen Betriebszustand zu überwachen und gegebenenfalls ein Umschalten des Sensors 1 von einem
Steuergerät 2, 4 auf das jeweils andere Steuergerät 2,4 in die Wege zu leiten.
Grundsätzlich müssen beide Pfade (Pfad Steuergerät 2 und Pfad Steuergerät 4 ) in der Initialisierung geprüft werden.
Im Rahmen eines Sicherheitskonzepts der Steuergeräteverschaltung müssen die Schalter 6,7, 8, und 9, sowie, falls vorhanden die Schalter 25/27 im Falle eines Fehlers in der Rückfallebene des Steuergeräts entsprechend geöffnet oder geschlossen sein. Als Beispiel habe das Steuergerät 2 einen Fehler, durch den keine Regelung mehr möglich ist. Dann müssen die Schalter 6,7 geöffnet vorliegen, oder geöffnet werden und - wenn vorhanden in der Ausführung der Figur 3 - die Schalter 26, 27 geschlossen sein, damit Steuergerät 4 übernehmen kann.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Sensoranordnung (200,300) umfassend wenigstens einen Sensor (1) der an zwei Steuergeräte (2,4) angeschlossen ist,
- wobei der Sensor (1) zwei Sensoranschlüsse (la, lb) aufweist und jeder der
Sensoranschlüsse (la,b) des Sensors (1) mit einem zugeordneten Knotenpunkt (10,11) elektrisch verbunden ist,
- wobei jeder Knotenpunkt (10,11) jeweils einem Steuergeräteeingang (2a, 2b) des ersten Steuergeräts (2) nachgeschaltet und jeweils einem Steuergeräteeingang (4a, 4b) des zweiten Steuergeräts (4) vorgeschaltet ist.
2. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Knotenpunkt (10,11) Teil einer Schleife (24, 25) innerhalb des ersten
Steuergeräts (2) ist, die den jeweiligen Steuergeräteeingang (2a, 2b) mit einem
Steuergeräteausgang (22, 23) des ersten Steuergeräts (2) verbindet.
3. Sensoranordnung (200, 300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Steuergeräteausgang (22,23) des ersten Steuergeräts (2) mit einem korrespondierenden Steuergeräteeingang (4a, 4b) des zweiten Steuergeräts (4) verbunden ist, insbesondere über elektrische Leitungen (28,29).
4. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Steuergerät (2,4) jeweils einen Versorgungspfad und einen
Massepfad aufweisen,
- wobei sich der Versorgungspfad jeweils von einem ersten Steuergeräteeingang (2a, 4a) zu einer Versorgung (19,21) erstreckt, und
- wobei sich der Massepfad von einem zweiten Steuergeräteeingang (2b, 4b) zu einem Masseanschluss (18,20) erstreckt.
5. Sensoranordnung nach Anspruch 3 und 4, wobei die elektrischen Leitungen (28,29) die Massepfade des ersten und zweiten Steuergeräts (2,4) sowie die Versorgungspfade des ersten und zweiten Steuergeräts (2,4) miteinander verbinden.
6 . Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Massepfads des ersten und zweiten Steuergeräts (2,4) jeweils ein erster Schalter (7,9) vorgesehen ist, der jeweilige Steuergeräteeingänge (2b, 4b) mit Masse
(18.20) unterbrechbar verbindet.
7. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Massepfad des ersten und zweiten Steuergeräts (2,4) ein Messelement (16, 17) und einen zweiten Schalter (13, 14) aufweist.
8. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (7,9) dem Messelement (16,17) vorgeschaltet ist, der wiederum dem zweiten Schalter (13,14) vorgeschaltet ist.
9. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Versorgungspfads der Steuergeräte (2,4) jeweils ein dritter Schalter (6,8) vorgesehen ist, der jeweilige Steuergeräteeingänge (2a, 4a) mit der Versorgung
(19.21) unterbrechbar verbindet.
10. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 9, wobei zwischen Versorgung (19,21) und drittem Schalter (6,8) ein vierter Schalter (12, 15) vorgesehen ist.
11. Sensoranordnung (200,300) nach Ansprüchen 7 und 10, wobei das Messelement (16, 17), der zweite Schalter (13,14) und der vierte Schalter (12, 15) Teil eines gemeinsamen Elektronikbauteils (3,5), insbesondere eines ASIC (3,5) sind.
12. Sensoranordnung (200,300) nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das erste und das zweite Steuergerät (2,4) über eine
Datenverbindung (30) gekoppelt sind.
13. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 12, wobei mittels der Datenverbindung (30) ein jeweiliger Betriebszustand des ersten und zweiten Steuergeräts (2,4) austauschbar ist, und abhängig vom Betriebszustand der Steuergeräte (2,4) der Sensor (1) durch Schalten der ersten und dritten Schalter (6, 7, 8, 9) entweder dem ersten Steuergerät (2) oder dem zweiten Steuergerät (4) zugeschaltet wird.
14. Sensoranordnung (300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der jeweiligen Schleife (24, 25) ein fünfter Schalter (26,27) vorgesehen ist, der zwischen dem jeweiligen Knotenpunkt (10,11) innerhalb des ersten Steuergeräts (2) und dem jeweiligen Steuergeräteausgang (22, 23) vorgesehen ist.
15. Sensoranordnung (200,300) nach Anspruch 3 und 14, wobei mittels des fünften
Schalters (26,27) die elektrischen Leitungen (28,29) vom jeweiligen Knotenpunkt (10,11) abtrennbar sind.
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