DE10123730A1 - System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung - Google Patents
System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen VerwendungInfo
- Publication number
- DE10123730A1 DE10123730A1 DE10123730A DE10123730A DE10123730A1 DE 10123730 A1 DE10123730 A1 DE 10123730A1 DE 10123730 A DE10123730 A DE 10123730A DE 10123730 A DE10123730 A DE 10123730A DE 10123730 A1 DE10123730 A1 DE 10123730A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- channels
- signals
- channel
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T7/00—Brake-action initiating means
- B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
- B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
- B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2220/00—Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
- B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Beschrieben ist ein System zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements (6) an eine elektronische Verarbeitungseinheit (14) über elektrische Signalleitungen (7, 8, 9), bei dem das Positionssignal über mehrere Signalkanäle (A, A', B, B', C, C') übertragen wird und dessen Verwendung in einer Kraftfahrzeugbremsanlage. DOLLAR A Die Erfindung beschreibt weiterhin einen Positionsgeber zum Senden von Positionssignalen mit einem von einem Betätigungselement (6) relativ zu einem Magnetwandler (3) verschiebbaren magnetischen Encoder (1), bei dem der oder die Magnetwandler gemeinsam mit einer integrierten elektronischen Signalaufbereitungsschaltung (4, 5) in einer elektronischen Sensorbaugruppe (2, 40) angeordnet sind, sowie eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Positionssignals, welche mehrere Verarbeitungskanäle (A', B', C') zur Verarbeitung der Positionssignale des Positionsgebers umfaßt.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur sicheren Übertragung
der Position eines Betätigungselements an eine elektronische
Verarbeitungseinheit über elektrische Signalleitungen, einen
Positionsgeber zum Senden von Positionssignalen gemäß Ober
begriff von Anspruch 10, eine Empfangseinrichtung zum Emp
fangen eines über eine oder mehrere elektrische Leitungen
übertragenen Positionssignals gemäß Oberbegriff von Anspruch
14 sowie die Verwendung eines solchen Systems in einer
Kraftfahrzeugbremsanlage, in der die Positionssignale eines
Bremspedals überwiegend mittels elektrischer Signale an eine
Bremsensteuerungseinrichtung übertragen werden.
Heutige Kraftfahrzeuge sind überwiegend mit Bremsanlagen
ausgerüstet, in denen eine Übertragung des Bremspedaldrucks
zu den Bremszylindern - meist von einem Bremskraftverstärker
verstärkt - über Hydraulikleitungen erfolgt.
In Kraftfahrzeugen der nächsten Generation wird bei einer
Bremsanforderung des Fahrers das Bewegungssignal des Brems
signalgebers nicht mehr ausschließlich hydraulisch an eine
(hydraulische oder elektrische) Bremsensteuerungseinrichtung
übertragen, sondern mittels elektrischer Leitungen (x-by-
wire). Bei der Elektrohydraulischen Bremse (EHB) kann neben
einer elektrischen Signalübertragung für einen Notbetrieb
zwischen Bremspedal und Bremsensteuergerät zusätzlich zur
elektrischen Leitung eine Hydraulikleitung vorgesehen sein.
An die Funktionssicherheit einer Kraftfahrzeugbremsanlage
werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Deshalb muß auch
die elektronische Erfassung der Position eines Bremssignal
gebers ausgesprochen genau und zuverlässig erfolgen.
Ein elektronisches System zur Erfassung der Position eines
Bremssignalgebers muß zudem einen niedrigen Ruhestromver
brauch aufweisen, damit die in der Regel begrenzte Energie
kapazität eines Energiespeichers im Kraftfahrzeug nicht
übermäßig belastet wird. Weiterhin muß sich ein entsprechen
des System schnell und zuverlässig aktivieren lassen, wenn
eine Bremsdruckanforderung durch Bewegung des Bremssignalge
bers stattfindet oder andere externe Ereignisse, wie das
Starten des Motors auf eine bevorstehende Bremsdruckanforde
rung schließen lassen.
Es sind bereits Systeme zur Übertragung eines Bremssignals
bekannt, bei denen Potentiometer zur Erfassung der absoluten
Position des Bremspedals verwendet werden und eine Übertra
gung das Positionssignal analog an eine Verarbeitungseinheit
analog erfolgt. Diese Systeme weisen unter anderem den Nach
teil auf, daß sie gegenüber Störungen besonders empfindlich
sind. Weiterhin sind die übertragenen Positionssignale auf
grund von Hysterese und Verschleiß der Potentiometerkontakte
nicht ausreichend genau bzw. dauerhaft verfügbar.
Weiterhin sind neben den vorstehend beschriebenen passiven
Systemen aktive Systeme zur Wegmessung bekannt, die schal
tungstechnisch erheblich aufwendiger sind, und infolgedessen
einen für den Dauerbetrieb zu hohen Ruhestromverbrauch auf
weisen.
Die Erfindung schlägt daher ein gegenüber bekannten Systemen
zur Übertragung eines Bremssignals verbessertes System vor.
Die Erfindung betrifft ein System zur sicheren Übertragung
der Position eines Betätigungselements an eine elektronische
Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit insbe
sondere in einer Bremsensteuerungseinrichtung (ECU) inte
griert ist, über elektrische Signalleitungen, bei dem das
Positionssignal über mehrere Signalkanäle, vorzugsweise co
diert, übertragen wird.
Das erfindungsgemäße System besitzt zur Erhöhung der Be
triebsicherheit zwei oder mehrere Kanäle. Besonders bevor
zugt wird das System mit drei Kanälen ausgelegt. Um eine
weitgehende Unabhängigkeit der Kanäle zu erreichen, sind
zweckmäßigerweise auch die den Kanälen zugeordneten Span
nungsversorgungen unabhängig konzipiert. Durch die redundan
te Auslegung wichtiger Systemfunktionen wird eine deutliche
Erhöhung der Zuverlässigkeit erzielt.
Die Übertragung der Signale erfolgt über elektrische Signal
leitungen, welche in mehrere Signalkanäle aufgeteilt sind.
Unter dem Begriff "elektrische Signalleitungen" werden neben
elektrischen Leitungen auch drahtlose an sich bekannte Mit
tel zur Übertragung von elektrischen Signalen verstanden,
wie z. B. moderne Bussysteme nach der Blue-Tooth-Technologie
etc. Ebenfalls werden von dem Begriff Signalleitungen um
faßt, die die Signale optisch, z. B. über Glasfasern, über
tragen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besitzt zumindest ein
Signalkanal eine niedrigere Ortsauflösung als der oder die
weiteren Signalkanäle. Der Kanal mit der niedrigeren Ort
sauflösung kann auf diese Weise mit einem geringeren Strom
verbrauch dauerhaft betrieben werden.
Im System gemäß der Erfindung werden vorzugsweise die über
die Signalleitungen übertragenen Signale mittels eines wei
ter unten beschriebenen Positionsgebers erzeugt. Die vom Po
sitionsgeber erzeugten Signale werden dann mit einer eben
falls weiter unten beschriebenen Empfangseinrichtung empfan
gen.
Vorzugsweise ist das System so gestaltet, daß dieses unter
schiedliche Betriebszustände einnehmen kann. Die Betriebszu
stände unterscheiden sich durch einen unterschiedlichen
Energieverbrauch voneinander. Besonders bevorzugt unter
scheiden sich die Betriebszustände dadurch, daß die Taktrate
eines Filterelements am Eingang der Empfangsschaltung unter
schiedlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das
System mit einer Weckfunktion ausgestattet. Eine Aktivierung
des Systems bzw. Teilen des Systems kann entweder durch ein
zulässiges Wecksignal im ersten Kanal, wie beispielsweise
ein Rechteckimpuls vom Positionsgeber, oder durch andere Er
eignisse, wie Zündung, Zentralentriegelung, Türöffner etc.
erfolgen. Vor dem Empfang eines Wecksignals ist das System
in einem Zustand mit niedrigem Energieverbrauch. In diesem
Zustand sind lediglich einzelne oder auch alle Funktions
gruppen eines ersten Kanals aktiv bzw. eingeschränkt aktiv.
Diese Funktionsgruppen im Zustand mit niedrigem Energiever
brauch weisen Weckmittel auf, mit denen einzelne oder alle
Funktionsgruppen weiterer Kanäle in einen Zustand mit höhe
rem Energieverbrauch versetzt werden können, bei dem insbe
sondere die volle Funktionalität des Gesamtgeräts herge
stellt ist. Die Weckfunktion ermöglicht den Dauerbetrieb der
Schaltungsanordnung in einem schlafenden Modus ("sleep-
mode") mit niedrigem Energieverbrauch bei gleichzeitiger Ak
tivierbarkeit ("Wake-up") weiterer Kanäle mit vergleichswei
se höherer Auflösung. Zudem wird im aktivierten Betrieb die
geforderte Redundanz des Systems zur Verfügung gestellt.
Es kann besonders zweckmäßig sein, den Kanal mit der Weck
funktion mit einem zweistufig arbeitenden Weckmittel auszu
statten, bei dem nach dem Empfang eines beliebigen Signals
zunächst eine erste Stufe in der Schaltung des Weckmittels
aktiviert wird, welche eine vorläufige Überprüfung auf ein
zulässiges Wecksignals vornimmt. Dies kann z. B. eine einfa
che Komparatorschaltung sein, die den Signalpegel mit einer
zulässigen Schwellenspannung vergleicht und bei Überschrei
ten der Schwelle die zweite Stufe anschaltet.
In der zweiten Stufe des Weckmittels wird dann eine weitere,
genauere Überprüfung der Zulässigkeit des empfangenen Si
gnals durchgeführt, beispielsweise mittels eines digitalen
Filters. Ein weiteres Beispiel für eine zweistufige Schal
tungsanordnung zum Wecken geht aus der am gleichen Tag ein
gereichten Deutschen Patentanmeldung P . . . . . . . . . (Anmelder:
Continental Teves AG & Co. oHG, Titel: "Verfahren und Schal
tungsanordnung zur Aktivierung von deaktivierten Schaltungs
modulen und deren Verwendung", Aktenzeichen noch nicht be
kannt) hervor.
Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise nur ein Kanal mit Mit
teln zum Wecken eines weiteren Kanals oder weiterer Kanäle
ausgestattet.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Systems ist eine ins
besondere auf der Empfangseinrichtung angeordnete Überwa
chungsschaltung vorgesehen, welche einige ausgewählte Sy
stemfunktionen überwacht und in Abhängigkeit vom Ergebnis
der Überwachung einen Notbetrieb oder eine Abschaltung des
Systems hervorruft.
Vorzugsweise sind die Ausgangsstufen des Positionsgebers und
die Eingangsstufen der Empfangseinrichtung bezüglich einer
gemeinsamen Strom-/Spannungsversorgung ratiometrisch aufge
baut.
Unter dem Begriff "ratiometrisch" wird im Sinne der Erfin
dung verstanden, daß am Ausgang eines Kanals der Leistungs
treiberstufe im Positionsgeber der Spannungspegel an die Pe
gel der Spannungsversorgung angepaßt wird. Hierdurch ändert
sich die Ausgangsspannung bzw. der Ausgangspegel des Kanals
zu einer Änderung der Versorgungsspannung im gleichen Ver
hältnis (linear).
In der Empfangseinrichtung werden die Eingangsstufen der Ka
näle ebenfalls so aufgebaut, daß diese sich bezüglich Ihrer
Empfindlichkeit im gleichen Verhältnis wie die Versorgungs
spannung verhalten. Hierdurch kann bei Betrieb von Positi
onsgeber und Empfangseinrichtung mit der gleichen Spannungs
versorgung vermieden werden, daß durch unterschiedliche
Spannungspegel hervorgerufenen Pegelschwankungen des Signals
zu einer Fehlinterpretation im Komparator der Empfangsschal
tung führen. Selbstverständlich läßt sich die vorstehend be
schriebene Ratiometrie nur innerhalb eines geeigneten Ver
sorgungsspannungsbereiches einhalten.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Systems ist vorgese
hen, daß die in den Kanälen des Positionsgebers vorhandenen
Funktionsgruppen von jeweils einer von der Empfangseinrich
tung gespeisten Strom-/Spannungsversorgungsleitung versorgt
werden.
Die Erfindung betrifft auch einen Positionsgeber zum Senden
von Positionssignalen über einen oder mehrere Kanäle gemäß
Anspruch 10.
In der Elektronik des Positionsgebers werden bevorzugt die
erzeugten Signale durch Einbeziehung einer Stromversorgung
gebildet. Es handelt sich somit um einen aktiven Positions
geber.
Der im Positionsgeber vorhandene verschiebbare magnetische
Encoder (1) weist vorzugsweise entlang der Verschiebungs
richtung magnetische Zonen auf, die gleich lang sind.
Die Magnetwandler zum Abfühlen des Magnetfeldes (z. B. AMR-
Brückenschaltungen) setzen die Magnetfeldinformation in ein
elektrisches Signal um. Es ist aus Gründen der Redundanz
zweckmäßig, wenn mehrere Sensorbaugruppen bestehend aus Ma
gnetwandler und Signalaufbereitungsschaltung vorgesehen
sind. Vorzugsweise ist in jeder Sensorbaugruppe genau ein
Magnetwandler vorgesehen, wobei dieser, wenn es sich um ei
nen Wandler handelt, der nach dem AMR-Prinzip arbeitet, bei
spielsweise zwei oder mehrere Brückenschaltungen enthält.
In der Sensorbaugruppe ist die elektronische Signalaufberei
tungsschaltung zumindest teilweise mit dem Wandlerelement in
einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Bevorzugt ist jedoch
die gesamte Signalaufbereitungsschaltung in der Sensorbau
gruppe integriert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Ma
gnetwandler aller Kanäle und die zugeordneten Aufbereitungs
schaltungen in einer Sensorbaugruppe integriert. Ganz beson
ders bevorzugt sind die Aufbereitungsschaltungen auf einem
gemeinsamen Chip integriert.
Die mittels des erfindungsgemäßen Positionsgebers erzeugten
Signale sind bevorzugt impulscodiert. Es können verschieden
artige Impulssorten vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist
die Amplitude und die Pulsbreite in jeder Impulssorte fest
gelegt. Vorzugsweise unterscheiden sich die Impulssorten in
deren Amplitude. Durch die Verwendung von zwei Impulssorten
kann eine zusätzliche Signalleitung zur Übertragung eines
Bewegungsrichtungssignals eingespart werden.
Zweckmäßigerweise wird ein Impuls durch die Signalaufberei
tungsschaltung dann erzeugt, wenn sich die Position des Be
tätigungselements um die Breite einer Zone des Encoders ver
ändert hat. Hierdurch ergibt sich ein kleinerer Impulsab
stand bei zunehmender Bewegungsgeschwindigkeit des Betäti
gungselements.
Die Erfindung betrifft auch eine Empfangseinrichtung zum
Empfangen eines über eine oder mehrere elektrische Leitungen
übertragenen Positionssignals, insbesondere von Signalen ei
nes weiter oben beschrieben Positionsgebers gemäß Anspruch
14.
In den Verarbeitungskanälen der Empfangseinrichtung sind
vorzugsweise Zähler zum Zählen von über die Leitung über
tragbarer Signalpulse vorhanden, wobei insbesondere jeder
Kanal mit genau einem Zähler ausgestattet ist.
Bevorzugt ist mindestens eine mit den Zählern verbundene Im
pulsunterscheidungseinrichtung vorhanden, so daß die Zähler
aufwärts respektive abwärts gezählt werden, wenn Pulse einer
ersten Sorte empfangen werden und die Zähler abwärts respek
tive aufwärts gezählt werden, wenn Impulse einer zweiten
Sorte empfangen werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Empfangseinrichtung
ist eine Unterdrückungseinrichtung zur Unterdrückung von
über den oder die Signaleingänge eingespeister Störsignale
in einem oder vorzugsweise in allen Kanälen vorgesehen. Die
Unterdrückungseinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise sender
seitig bzw. empfängerseitig einen Stromtreiber, welcher auf
die Signalleitung des jeweiligen Kanals einen ständig flie
ßenden Strom aufprägt. In der Empfangseinrichtung (oder al
ternativ senderseitig) wird dieser Strom mittels eines ge
eigneten niederohmigen Leitungsabschlusses wieder abgeführt.
Zum Abführen des Stroms wird bevorzugt eine Stromsenke in
der Schaltung des Empfängers eingesetzt. Des weiteren ist
bevorzugt im Empfänger ein Signalfilter für jeden Kanal vor
handen, mit dem Störsignale aus dem Datensignal herausgefil
tert werden können. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Si
gnalfilter um ein digitales Filter.
In der Empfangseinrichtung kann im Prinzip jeder Kanal mit
einer eigenen Strom-/Spannungsversorgung ausgerüstet sein.
Erfindungsgemäß ist es jedoch bevorzugt, daß die Spannungs
versorgungen der einzelnen Kanäle in der Empfangsschaltung
in einem getrennten Bereich zusammengefaßt sind und diese
unabhängig von den Kanälen sind. Es ist zweckmäßig, daß die
Spannungsversorgung kanalweise aktivierbare Zellen aufweist,
die voneinander unabhängig sind.
In der erfindungsgemäßen Empfangsschaltung wird in jedem Ka
nal eine Positionsinformation über die Position des Positi
onsgebers gespeichert. Unterschiedliche Positionsinformatio
nen können beispielsweise durch Störpulse entstehen, die
irrtümlich als gültige Inkrementimpulse identifiziert worden
sind. Weichen die einzelnen Positionsinformationen voneinan
der ab, so liegt ein Fehler vor. Ein solcher Fehlerzustand,
der von unterschiedlichen Zählerständen herrührt, kann von
einer Schaltung des Steuergeräts (z. B. ASIC oder diskrete
Schaltung) oder durch eine geeignete Diagnoseroutine (z. B.
in einem Mikrorechner implementiert, der die Kanäle unter
Berücksichtigung ggf. unterschiedlicher Auflösungen ver
gleicht) festgestellt werden.
Zur Beseitigung dieser Fehler ist in einer weiteren bevor
zugten Ausführungsform der Empfangsschaltung eine Rekali
brierungseinrichtung vorgesehen, mit der bei einer in den
Kanälen unterschiedlich erkannten Position eine Angleichung
der gespeicherten Positionsinformationen vorgenommen werden
kann. Dies ist beispielsweise durch ein Rücksetzen aller
Zähler auf einen neuen gemeinsamen Wert (Reset oder Start
wert) möglich.
Vorzugsweise werden in der Rekalibrierungseinrichtung falsch
gezählte Impulse bei jedem Nullpunktsdurchgang (vollständige
Entlastung des Bremspedals) eliminiert. Dies ist möglich, da
die Position des Betätigungselements in der Regel im unbetä
tigten Zustand in eine mehr oder weniger genau definierte
Ausgangslage zurückkehrt. Eine negative Position kann somit
ausgeschlossen werden.
Es ist auch möglich, eine Kalibrierung von Fehlern in Rich
tung der Maximalbetätigung des Betätigungselements vorzuneh
men. Hierfür ist ein zusätzlicher absoluter Positionssignal
geber erforderlich.
Ganz besonders bevorzugt wird ein intelligentes Rekalibrie
rungsverfahren im Mikrorechner der Empfangsschaltung ausge
führt, bei dem der zeitliche Verlauf der Pedalposition, ins
besondere die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs insge
samt, ausgewertet wird. Z. B. läßt sich auswerten, ob eine
konstante Position des Bremspedals über eine bestimmte Zeit
vorliegt, so daß angenommen werden kann, daß die Bremse
nicht betätigt wird. Zusätzlich kann abgefragt werden, ob
eine Betätigung des Gaspedals im Kraftfahrzeug vorliegt, was
ebenfalls auf eine Nichtbenutzung des Bremspedals hinweist.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung des weiter
oben beschriebenen erfindungsgemäßen Systems in einer Kraft
fahrzeugbremsanlage, in der die Positionssignale eines
Bremspedals überwiegend mittels elektrischer Signale an eine
Bremsensteuerungseinrichtung übertragen werden (z. B. Elek
trohydraulische Bremse oder Elektromechanische Bremse).
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und den Un
teransprüchen.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemä
ßen Systems,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Positionsgeber,
Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Positionsgeber,
Fig. 4 ein Beispiel für ein Übertragungsprotokoll zur
Übertragung des Positionssignals von einem Positi
onsgeber zu einer Empfangseinrichtung,
Fig. 5 ein Beispiel für eine integrierte Schaltung für
einen Positionsgeber und eine integrierte Schal
tung für eine Empfangseinrichtung, und
Fig. 6 eine zeitabhängige Darstellung von Signalverläufen
während des Wechsels des Systems aus einem ruhen
den Zustand mit niedrigem Stromverbrauch in einen
aufgeweckten Systemzustand mit höherem Stromver
brauch.
An Hand von Fig. 1 werden die grundlegenden Funktionsblöcke
des erfindungsgemäßen Systems beschrieben.
Zur Übertragung der Positionssignale von den in den Fig.
3 und 4 dargestellten Positionsgebern für Bremspedalsensoren
werden zwei, insbesondere drei voneinander im wesentlichen
vollkommen unabhängige Signalkanäle A, B, C mit jeweils einer
Signalleitung 7, 8,9 eingesetzt. Der dem Sensorkanal A zuge
ordnete Kanal A' in der Empfangsschaltung 14 ist für den Be
trieb mit einer vergleichsweise geringen Stromaufnahme aus
gelegt und permanent in Betrieb. Im schlafenden Zustand sind
die übrigen Kanäle deaktiviert, d. h. deren Spannungsversor
gung ist ausgeschaltet. Wird in Kanal A' ein gültiges Signal
zum Wecken erkannt, so aktiviert die Weckeinrichtung 46 die
übrigen Kanäle B' und C' über die Leitung 38, sowie den Mi
krorechner 18 und eine Überwachungsschaltung (Fail-Safe-
Logik), welche bestimmte Fehlerüberwachungsmaßnahmen, wie
Überwachung der Zählerstände der Positionszähler auf eine
maximale Abweichung hin sowie Überwachung von Über- und Un
terspannungen, ausübt.
Der zurückgelegte Weg des Bremspedals wird von drei unab
hängigen Sensorbaugruppen 2 bestimmt. Jede Sensorbaugruppe
generiert unabhängig Impulse in Abhängigkeit von definierten
Schritten eines gemeinsam abgetasteten Encoders 1 (Fig. 2
und 3). Je nach Bewegungsrichtung des Pedals 6 werden bezüg
lich der Bewegungsrichtung unterscheidbare rechteckförmige
Impulse über die Leitungen 7, 8,9 übertragen.
Auf dem Chip 14 werden die Impulse kanalweise dekodiert und
Zählern 15, 16, 17 übergeben, welche in Abhängigkeit der Be
wegungsrichtung aufwärts oder abwärts zählen. Die Zähler
speichern dann die jeweils aktuelle Position des Bremspedals
und halten diese Information für eine weitere Verarbeitung
dutch Mikrorechner 18 bereit.
Es ist bevorzugt, daß die Komponenten der Empfangseinrich
tungen auf einem gemeinsamen Chip 14 integriert sind.
Ein geringerer Stromverbrauch von Kanal A' kann durch Ausle
gung des betreffenden Kanals mit einer geringeren Ortsauflö
sung erreicht werden. Zähler 15 zählt dann gröbere Positi
onsveränderungen, als die übrigen Zähler 16 und 17.
In Fig. 2 ist das Prinzip der Erzeugung der Positionssignale
schematisch dargestellt. Mittels eines Bremspedals 6 wird
ein magnetischer Encoder 1 über eine Schubstange relativ zur
Sensorbaugruppe 2 bewegt.
Der in der Sensorbaugruppe zur Umsetzung des magnetischen
Signals in ein elektrisches Signal angeordnete Wandler 3
kann beispielsweise nach dem AMR-Prinzip, dem GMR-Prinzip
oder dem Hall-Prinzip arbeiten. Die Sensorbaugruppen 2 sind
zum Encoder so angeordnet, das jedem Sensormodul entweder
eine unterschiedliche Folge von periodisch wechselnden Ma
gnetisierungen von verschiedenen Encodern gegenübersteht
oder alle Sensormodule die gleiche Folge von periodisch
wechselnden Magnetisierungen eines gemeinsamen Encoders ab
tasten. Erfindungsgemäß bevorzugt wird ein permanentmagneti
scher Encoder mit rohrförmiger Ausbildung eingesetzt. Die
Folge wechselnder Magnetisierung wird durch in abwechselnder
Richtung magnetisierte Zonen 10 (Nord-/Südpole) erzeugt,
die als äquidistante Ringzonen 10 entlang des Rohrmantels
verlaufen. Ein Beispiel für eine erfindungsgemäß bevorzugt
einsetzbare mechanische Vorrichtung zur Ermittlung des Pe
dalwegs mit einem oder mehreren Encodern und Magnetwandlern
ist in der Deutschen Patentanmeldung P 100 10 042.2 (Continen
tal Teves) beschrieben. Je nach Umfang der Auswertung der
Nutzung der vom Encoder erzeugten magnetischen Feldlinien
verläufe lassen sich auf an sich bekannte Weise Wegsensoren
herstellen, die mittels einer Auswerteelektonik aus dem Ma
gnetfeldsignal ein Ausgangssignal mit jeweils unterschiedli
cher Ortsauflösung bereitstellen.
Bei den Wandlerelementen 3 handelt es sich bevorzugt um Sen
sorelemente auf Basis von AMR-Brücken mit insbesondere zwei
Brückenschaltungen in einem Wandler. Die Wandler 3 sind über
vier Leitungen mit einer Signalaufbereitungsschaltung 4 ver
bunden. Die Interpolatoreinheit 4 erzeugt zwei um einen Win
kel von 90° verschobene Rechtecksignale, die an die Funkti
onseinheit 5 übergeben werden. Die Signalaufbereitungsschal
tung ist eine geeignete integrierte analoge Signalfolge
schaltungen mit Interpolationsnetzwerk, welche die Bewe
gungsinformation je nach Bewegungsrichtung über zwei separa
te Leitungen bereitstellt. Die elektronische Funktionsein
heit 5 erzeugt aus den Rechtecksignalen der Interpolatorein
heit 4 eine inkrementale Signalpulsfolge in Abfolge der Ort
sinkremente, mit der Besonderheit, daß die zwei Bewegungs
richtungen durch Verwendung von zwei unterschiedlichen Si
gnalamplituden gekennzeichnet werden. Die Sensorbaugruppen 2
übertragen die Information über die Bewegungsrichtung als
Bestandteil des Signals der Ortsinkremente über Leitung 7,
wobei 36 und 21 Anschlüsse für die Versorgungsspannung sind
und 37 zum Anschluß der Masse vorgesehen ist. Die integrier
ten Schaltungen 4, 5 und der Wandler 3 sind in einem gemein
samen Gehäuse 39 zusammengefaßt.
Im Gegensatz zu Fig. 2, bei der die Sensorbaugruppe 2 so
ausgeführt ist, daß der Wandler 3 mit der elektronischen Si
gnalaufbereitungsschaltung aus Interpolatoreinheit 4 und
Funktionseinheit 5 zu einer gemeinsamen integrierten Schal
tung 42 zusammengefaßt sind, ist im Beispiel von Fig. 3 der
Wandler 3 und die Interpolatoreinheit 4 in einem gemeinsamen
Gehäuse 39' untergebracht. Die Funktionseinheit 5 ist ge
trennt von der Anordnung in Gehäuse 39' ausgeführt.
Durch die getrennte Anordnung von Funktionseinheit 5 ergeben
sich Kostenvorteile, da die in Gehäuse 39' zusammengefaßte
Einheit in der gleichen Ausführung auch als Raddrehzahlsen
soren für elektronische Bremsanlagen einsetzbar ist.
In Fig. 4 ist ein Beispiel für ein Signal mit einem Übertra
gungsprotokoll zur Übertragung des Positionssignals von ei
nem Positionsgeber zu einer Empfangseinrichtung angegeben.
Die Bewegung des Encoders in eine erste Richtung 11 (Fig. 2)
führt zur Erzeugung von rechteckförmigen Impulsen 12 mit ei
ner Amplitude von 4 V. Jeder Impuls entspricht einer Bewe
gung des Encoders 1 um eine Zone 10. Bei einer Bewegung in
die zweite Richtung 25 werden Rechteckpulse mit einer Ampli
tude von 2 V erzeugt. Zwischen den Impulsen liegt zur Erken
nung von Sensorfehlern und Leitungsfehlern (z. B. Kabelbruch)
eine Offsetspannung von Uoffset = 1 V an, welche mit einer in
der Schaltung vorgesehenen Offseteinrichtung erzeugt werden
kann. Durch eine Definition der Schnittstelle mit ver
gleichsweise hohen Signalpegeln im Bereich einer Spannung
von 1 bis 4 V läßt sich die Fehlerempfindlichkeit bei der
Signalübertragung reduzieren.
Es ist sinnvoll, die Breite der erzeugten Impulse durch die
Schaltung in der Weise konstant festzulegen, daß die maximal
mögliche Pedalweggeschwindigkeit, welche durch die mechani
sche Trägheit der Positionsgebervorrichtung nach oben be
grenzt ist, noch zuverlässig übertragen werden kann. Zweck
mäßigerweise wird die Impulsbreite so gewählt, daß das Ver
hältnis von Impulsbreite zu Impulspausenbreite (Duty-Cycle)
bei maximal möglicher Pedalgeschwindigkeit etwa 50% be
trägt.
In Fig. 5 ist das Blockschaltbild einer integrierten Schal
tung 13 eines Positionsgebers und einer integrierten Schal
tung 14 für den Empfang der Signale des Positionsgebers dar
gestellt. Es ist zweckmäßig, daß die Empfängerschaltung 14
in einem Chip eines elektronischen Bremsensteuergeräts inte
griert ist.
Der Positionsgeber 13 umfaßt für jeden Kanal ein Wandlerele
ment 3 mit einer magnetoresistiven Brückenschaltung, eine
Inkrement-Erzeugungs-Logik 49 sowie eine Leitungstreiberstu
fe 50.
Die Impulse des Positionsgebers werden parallel in den Kanä
len A, B und C über die Leitungen 7, 8 und 9 an die Empfangs
schaltung 14 geleitet. Die Stromversorgung des Positionsge
bers erfolgt durch die Empfangseinrichtung, vorzugsweise für
jeden Kanal getrennt über eine kanalweise zugeordnete Strom
versorgungsleitung 21, 22 und 23. Kanal A des Positionsge
bers ist so konzipiert, daß die in diesem Kanal erzeugten
Impulse mit einer im Vergleich zu den Kanälen B und C defi
niert niedrigeren Ortsaulösung erzeugt werden. Hierzu kann,
was erfindungsgemäß bevorzugt ist, ein eigens hierfür vorge
sehener Ausgang der Signalaufbereitungsschaltung in der Sen
sorbaugruppe mit definiert niedrigerer Auflösung genutzt
werden. Hierfür geeignete Wegsensoren mit unterschiedlicher
Auflösung sind in der bereits weiter oben erwähnten Deut
schen Patentanmeldung P 100 10 042.2 (Continental Teves) be
schrieben.
Kanal A des Positionsgebers ist sowohl im schlafenden, als
auch im aktivierten Betriebszustand des Systems aktiv. Die
Kanäle B und C werden bei einer Aktivierung durch Kanal A
über die Stromversorgung 47 der Empfangsschaltung einge
schaltet.
In den Kanälen der Empfangsschaltung werden die Signale ein
gangsseitig jeweils einer Komparatorstufe 27, 28, 29 zur Un
terscheidung der Signalpegel zugeführt.
Mittels einer Offseteinrichtung zur Störunterdrückung wird
auf die Signalleitungen ggf. gemeinsam mit einer Offsetspan
nung ein Offsetstrom mit Leistungstreibern 50 und Stromsen
ken 30, 31, 32 aufgeprägt, wobei die Stromsenke in Kanal A'
im schlafenden Modus über Schalter 41 abgeschaltet werden
kann.
Im schlafenden Modus, insbesondere wenn die Zündung nicht
betätigt wurde und keine Bremspedalbetätigung vorliegt, ist
Kanal M der Empfangsschaltung eingeschränkt aktiv. Die wei
teren Kanäle B' und C' sind durch Abschalten der Stromzufüh
rung deaktiviert. Die Deaktivierung bzw. Aktivierung der Ka
näle B und C des Positionsgebers wird über die Stromversor
gungsleitungen 22 und 23 durchgeführt.
Mit dem am Ausgang der digitalen Filter 33, 34 und 35 ange
ordneten Zähler 15, 16 und 17 wird die Anzahl der über die
Leitung detektierten Impulse gezählt, wobei die Zähler je
nach Signalart "Vorwärts" (Pulsform 12) oder "Rückwärts"
(Pulsform 26) entweder aufwärts oder abwärts gezählt werden.
Zur Erkennung von Fehlern während der Datenübertragung ist
in der Empfangsschaltung eine Fehlererkennungsschaltung 24
angeordnet, die mit den Zählern 15, 16, 17 und dem Mikrorech
ner 18 verbunden ist. Eine Fehlerüberwachung kann bevorzugt
dadurch erfolgen, daß die Zählerstände auf eine bestimmte
höchstzulässige Differenz von beispielsweise einigen Bits
überwacht werden. In einer Ausführungsform mit 3 oder mehre
ren Kanälen kann der Kanal mit einem gegenüber den übrigen
Kanälen abweichendem Zählerstand von der Positionsbestimmung
ausgeschlossen werden. Durch die Auslegung mit mindestens
zwei hochauflösenden Kanälen bleibt bei einem derartigen
Fehler vorteilhafterweise immer - unter der Vorraussetzung,
daß kein seltener Doppelfehler vorliegt - mindestens ein
hochauflösender Kanal zur Verfügung.
Die Fehlererkennungsschaltung ist zusätzlich vorzugsweise
mit einer Unter- und Überspannungserkennung ausgestattet.
Hierdurch lassen sich Fehler, wie Kabelbruch, defekte Trei
berstufe im Sensor, etc., die zu einer Unterspannung führen
können und Fehler, wie Kurzschlüsse gegen die Batterie oder
die Versorgungsspannung etc. die zu einer Überspannung füh
ren können, erkennen.
Zur Verringerung der Empfindlichkeit gegenüber Signalstörun
gen wird das Bezugspotential in jedem Kanal parallel zu den
Signalleitungen über eine nichtgezeichnete zusätzliche Lei
tung zur Empfangsschaltung geführt. Da sich in diesem Fall
eingekoppelte Störungen im wesentlichen gleichermaßen auf
die Leitungen für das Bezugspotential und das Signal auftei
len (Gleichtaktstörungen), können diese in der Eingangsstufe
der Empfangsschaltung mittels einer jeweils pro Kanal vorge
sehenen differentiellen Eingangsstufe 43, 44, 45 herausgefil
tert werden.
Im schlafenden Modus ist der Eingangskomparator 27, das di
gitale Filter 33, der Zähler 15 und die Weckeinrichtung 46
angeschaltet. Zur Umschaltung der Eingangsschaltung vom
schlafenden Modus in den voll aktivierten Betriebsmodus (wa
ke-up), bei dem insbesondere die Stromquelle des Wake-Up Ka
nals, die Fehlererkennungsschaltung 24 und der Mikrorechner
18 eingeschaltet sind, wird in Kanal A das Eingangssignal
durch die Weckeinrichtung 46 auf einen Signalimpuls über
wacht. Kanal A ist dazu in beiden Betriebszuständen mit der
Stromversorgung 47 verbunden. Eine niedrige Stromaufnahme
wird erzielt durch eine verlangsamte Taktung des digitalen
Eingangsfilters 33.
Es ist aber auch möglich, die Schaltung so auszulegen, daß
im schlafenden Modus das digitale Filter ausgeschaltet ist.
Dies ist dann aus Gründen der Einfachheit zu bevorzugen,
wenn die Anschaltverzögerung des digitalen Filters so gering
ist, daß die restliche verbleibende Zeit zur Erkennung eines
gerade empfangenen Signalimpulses, bei der das digitale Fil
ter läuft, genügt, einen Impuls von einem Störsignal zu un
terscheiden. Für diese Ausführungsform ist es besonders
zweckmäßig, wenn die weiter oben beschriebene zweistufige
Weckschaltung eingesetzt wird.
Bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel mit Frequenzum
schaltung des digitalen Filters ergibt sich durch die ver
ringerte Taktung im schlafenden Betrieb eine deutlich ver
ringerte Ortsauflösung. Diese ist jedoch zur Erkennung eines
Ereignisses noch ausreichend. Der oder die weiteren Kanäle
B' und C' besitzen aufgrund der höheren Taktung der Digital
filter 34 und 35 eine höhere Ortsauflösung, diese sind je
doch nur im aktivierten Betriebsmodus aktiv. Wird durch die
Weckeinrichtung 46 ein zum Wecken zulässiges Signal erkannt,
werden die hochauflösenden Kanäle durch Einschalten der für
die Kanäle vorgesehenen Stromquellenkanäle 48 in der Strom
versorgung 47 aktiviert. Zusätzlich zur Aktivierung der Ka
näle B' und C' wird auch die Stromquelle von Kanal A' einge
schaltet. Durch die Weckeinrichtung wird besonders bevorzugt
auch zusätzlich das Steuergerät für die Bremsanlage akti
viert.
Die Empfangsschaltung umfaßt weiterhin ein mit den Zählern
15, 16 und 17 verbundenes Schaltungsmodul zur Ermittlung der
Pedalbeschleunigung in Echtzeit (Timer-Input-Capture), wel
ches vom Mikrorechner 18 ausgelesen werden kann.
Ein gültiges Wecksignal, welches die Weckeinrichtung zum Ak
tivieren der Kanäle B' und C' veranlaßt hat, kann aufgrund
des Zeitbedarfs des Aktivierungsvorgangs nicht mehr voll
ständig in den Kanälen B' und C' verarbeitet werden. Hier
durch ergibt sich in den Zählern der Kanäle B' und C eine
Unschärfe bezüglich der Ausgangsposition des Bremspedals.
Diese ist allerdings nicht größer, als die Ortsauflösung
der Impulserkennung in Kanal A, A'.
Eine im Vergleich zu dem in der Fig. 5 dargestellten System
mit drei Kanälen kostengünstigere Ausführungsform stellt das
hier beschriebene System mit lediglich zwei Kanälen dar. Bei
diesem System ist ein erster Kanal als niedrigauflösender
Kanal mit Weckeinrichtung konzipiert und ein zweiter Kanal
als ein im schlafenden Betrieb ausgeschalteter hochauflösen
der Kanal, der vom ersten Kanal geweckt werden kann. Im
Zweikanalsystem ist ebenfalls eine Fehlerüberwachung mög
lich, allerdings beschränkt sich diese bei einem Vergleich
der Positionszählerstände auf die dem niedrigauflösenden
Zähler im ersten Kanal vorhandenen Bits. Ein Fehler wird
dementsprechend später erkannt, als bei einem System mit 3
oder mehreren Kanälen. Tritt eine Differenz der Zählerstände
im hier beschriebenen Zweikanalsystem auf, wird das Bremssy
stem - falls es sich um eine elektrohydraulische Bremse han
delt - auf den hydraulischen Notbremsbetrieb umgeschaltet.
Es ist auch möglich, z. B. bei Einsatz des Systems in Brems
systemen ohne hydraulischen Notbremsbetrieb, einen Notbe
trieb ohne Redundanz mit nur einem Sensor aufrechtzuerhal
ten. Ein entsprechender Notbetrieb ist auch mit einem aus
schließlich korrekt arbeitendem niedrigauflösenden Kanal
möglich, allerdings ist dann eine Anforderung der Bremswir
kung nur in vergleichsweise groben Stufen möglich.
In Fig. 6 ist die zeitliche Abfolge der Signale in der Emp
fangsschaltung von Fig. 5 dargestellt, die nach dem Eintref
fen eines gültigen Weckimpulses 51 in Kanal A' erzeugt wer
den. Bei einer weiteren Bewegung des Pedalgebers folgen auf
der Signalleitung von Kanal A' weitere Impulse 52 und 53.
Der dem Kanal A' zugeordnete Zähler 15 (Fig. 5) ist dauer
haft eingeschaltet, so daß dieser die aktuelle Position des
Bremspedals in der geringeren Ortsauflösung wiedergibt. Nach
einem Weckimpuls in Kanal A oder einem externen Wecksignal
wird die Empfangsschaltung aus dem schlafenden in den akti
ven Modus über das auf "high"-Setzen des Wecksignals 54
übergeführt. Signal 54 aktiviert die Spannungsversorgung auf
der Empfangsschaltung und des Steuergeräts. Nach drei auf
einander folgenden Abtastzyklen 58 im digitalen Filter 33
(Fig. 5) wird der Puls 51 als gültiges Wecksignal erkannt.
Sobald die Spannungsversorgung nach einer Zeitspanne 55 be
reit ist, wird das RESET-Signal 56 von "high" auf "low" ge
setzt. Mittels dieses Signals wird der Takt der Abtastung in
Filter 33 von 6 kHz auf 300 kHz erhöht. Diese Frequenzerhö
hung wird durch einen Übergang auf "high" mittels Signal 57
angezeigt. Die Impulse 60 in den Kanälen B' und C' sind
schmaler, da diese Kanäle eine höhere Auflösung als Kanal A'
besitzen. Danach wird der Wert aus dem Zähler 15 von Kanal
A' in die entsprechenden höherwertigen Bits (MSBs) der Zäh
ler 16, 17 in den Kanälen B' und C' eingetragen. Nach der
Übertragung der Zählerstände dürfen die Zähler 16, 17 nicht
sofort zu zählen beginnen, via sich das Bremspedal durch die
Filterzeit an einer auflösungsbedingt unbestimmten Position
zwischen zwei Ortsmarken des Zählers 13 befindet. Aufgrund
der Tatsache, daß die Position des Bremspedals nur zu dem
Zeitpunkt genau bestimmt ist, an dem eine Pulsflanke von
Zähler 15 vorliegt, werden die Zähler 16 und 17 erst gestar
tet, wenn eine RESET-Flanke auf Signal 55 erfolgt ist und in
Kanal A' eine Flanke eines auf den Weckimpuls 51 folgenden
Impulses 52 registriert wird.
Wie bereits weiter oben erläutert, führt der niedrigere Takt
des Filters in Kanal A' im schlafenden Modus zu einem ver
ringerten Stromverbrauch. Eine Erkennung eines Weckimpulses
ist mit dem niedrigen Takt möglich, da die Pulse und Pausen
zeiten der vom Positionsgeber in Kanal A erzeugten Signale
länger sind, als in den Kanälen B' und C'. Im Betrieb bei
voll aktiviertem Empfangsgerät muß jedoch der Takt der Ab
tastfrequenz in Kanal A' auf den Takt der Kanäle B' und C
angehoben werden, so daß keine Laufzeitunterschiede bei der
Triggerung der Zähler auftreten, welche zu unterschiedlichen
Zählerständen führen würden.
Claims (18)
1. System zur sicheren Übertragung der Position eines Betä
tigungselements (6) an eine elektronische Verarbeitungs
einheit (14) über elektrische Signalleitungen (7, 8, 9),
dadurch gekennzeichnet, daß das Positionssignal über
mehrere Signalkanäle (A, A', B, B', C, C') übertragen wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu
mindest ein Signalkanal (A, A') eine niedrigere Ortsauf
lösung besitzt, als der oder die weiteren Signalkanäle
(B, B', C').
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die über die Signalleitungen übertragenen Signale
durch einen Positionsgeber (13) nach einem der Ansprüche
10 bis 13 erzeugt werden und diese Signale mit einer
Empfangseinrichtung (14) nach einem der Ansprüche 14 bis
17 empfangen werden.
4. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß das System unterschiedliche
Betriebszustände einnehmen kann, wobei sich die Be
triebszustände durch einen unterschiedlichen Energiever
brauch voneinander unterscheiden.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein
zelne (15, 46) oder alle Funktionsgruppen eines ersten
Kanals (A') im Zustand mit niedrigerem Energieverbrauch
aktiv bzw. eingeschränkt aktiv sind, und diese Funkti
onsgruppen mit niedrigem Energieverbrauch Weckmittel
(46, 38) aufweisen, mit denen einzelne oder alle Funkti
onsgruppen weiterer Kanäle (B', C) in einen Zustand mit
höherem Energieverbrauch versetzt werden können.
6. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das System eine Überwachungs
schaltung (24) umfaßt, die insbesondere auf der Empfang
seinrichtung (14) angeordnet ist, welche einige ausge
wählte Systemfunktionen überwacht und in Abhängigkeit
vom Ergebnis der Überwachung einen Notbetrieb oder eine
Abschaltung des Systems hervorruft.
7. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufen des Positi
onsgebers und die Eingangsstufen der Empfangseinrichtung
bezüglich einer gemeinsamen Strom-/Spannungsversorgung
ratiometrisch zueinander aufgebaut sind.
8. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die in den Kanälen des Positi
onsgebers vorgesehenen Funktionsgruppen (3, 43, 50) von
jeweils einer von der Empfangseinrichtung gespeisten
Strom-/Spannungsversorgungsleitung (21, 22, 23) gespeist
werden.
9. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Offsetein
richtungen (30,31, 32, 50) vorhanden ist, mit der auf die
Signalleitung ein Offsetpegel eines Stroms und/oder ei
ner Spannung zur Erkennung von Sensorfehlern oder Si
gnalleitungsfehlern und/oder zur Filterung von Signal
störungen aufgeprägt werden kann.
10. Positionsgeber zum Senden von Positionssignalen über ei
nen oder mehrere Kanäle (A, B, C), mit mindestens einem
von einem Betätigungselement (6) relativ zu einem oder
mehreren Magnetwandlern (3) verschiebbaren magnetischen
Encoder (1), wobei der Encoder entlang der Verschie
bungsrichtung magnetische Zonen (10) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der oder die Magnetwandler gemeinsam
mit einer vollständig oder teilweise integrierten elek
tronischen Signalaufbereitungsschaltung (4, 5) in einer
elektronischen Sensorbaugruppe (2, 40) angeordnet sind
und die Signalaufbereitungsschaltung in Abhängigkeit von
der Position des Betätigungselements codierte Signale
(12, 26) an einer oder mehreren elektrischen Signallei
tungen (7, 8, 9) bereitstellt.
11. Positionsgeber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signale (12, 26) impulscodiert sind.
12. Positionsgeber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Impuls erzeugt wird, wenn sich die Position des
Betätigungselements entsprechend der Breite einer Zone
(10) des Encoders verändert hat.
13. Positionsgeber nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einer Bewegung des Betätigungselements
in eine erste Richtung (11) Impulse einer ersten Sorte
(12) gesendet werden und bei einer Bewegung des Gebers
in eine zweite Richtung (25) Impulse einer weiteren Sor
te (26) gesendet werden, wobei sich die Impulse der ein
zelnen Sorten durch deren Impulsform unterscheiden.
14. Empfangseinrichtung zum Empfangen eines über eine oder
mehrere elektrische Leitungen (7, 8, 9) übertragenen Posi
tionssignals, insbesondere von Signalen eines Positions
gebers (13) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung mehrere Ver
arbeitungskanäle (A', B', C') jeweils mit Signaleingängen
zur Verarbeitung von jeweils einem Positionssignal um
faßt.
15. Empfangseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß in den Verarbeitungskanälen jeweils Zähler
zum Zählen von über die Leitung übertragbarer Signalpul
se (15, 16, 17) vorhanden sind.
16. Empfangseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß jeweils pro Kanal mindestens eine mit den
Zählern verbundene Impulsunterscheidungseinrichtung
(27, 28, 29) vorhanden ist, so daß die Zähler aufwärts re
spektive abwärts gezählt werden, wenn Pulse einer ersten
Sorte (12) empfangen werden und die Zähler abwärts re
spektive aufwärts gezählt werden, wenn Impulse einer
zweiten Sorte (26) empfangen werden.
17. Empfangseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweistufige
Weckschaltung (46) vorgesehen ist, welche bei Eingang
eines Impulses zunächst die ersten Stufe der Weckein
richtung vorläufig weckt, nicht jedoch die zweite Stufe
der Weckschaltung (46), und die erste Stufe Mittel zur
vorläufigen Auswertung des Eingangssignals hinsichtlich
der Erkennung eines zum Wecken gültigen Eingangssignals
aufweist und Mittel zum Anschalten der zweiten Stufe,
wenn die erste Stufe einen gültigen Impuls erkannt hat,
und die zweite Stufe Mittel (33) aufweist, mit denen ei
ne endgültige Überprüfung auf einen gültigen Weckimpuls
vorgenommen werden kann.
18. Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 9
in einer Kraftfahrzeugbremsanlage, in der die Positions
signale eines Bremspedals überwiegend mittels elektri
scher Signale an eine Bremsensteuerungseinrichtung über
tragen werden.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10123730A DE10123730A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-05-15 | System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung |
| EP20010956571 EP1307367B1 (de) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | System, positionsgeber und empfangseinrichtung zur sicheren übertragung der position eines betätigungselements sowie dessen verwendung |
| JP2002516137A JP2004504986A (ja) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | 操作要素の位置を確実に伝送するシステム、位置トランスミッタおよび受信装置並びにシステムの使用 |
| PCT/EP2001/008751 WO2002009989A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | System, positionsgeber und empfangseinrichtung zur sicheren übertragung der position eines betätigungselements sowie dessen verwendung |
| US10/343,260 US6897648B2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | System for transmitting the position of a control element |
| US11/083,510 US7123002B2 (en) | 2000-07-28 | 2005-03-18 | System for transmitting the position of a control element |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10037258 | 2000-07-28 | ||
| DE10037259 | 2000-07-28 | ||
| DE10123730A DE10123730A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-05-15 | System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10123730A1 true DE10123730A1 (de) | 2002-03-14 |
Family
ID=26006567
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10123730A Ceased DE10123730A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-05-15 | System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung |
| DE10123737A Ceased DE10123737A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-05-15 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aktivierung von deaktivierten Schaltungsmodulen sowie deren Verwendung |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10123737A Ceased DE10123737A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-05-15 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aktivierung von deaktivierten Schaltungsmodulen sowie deren Verwendung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE10123730A1 (de) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1437274A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-14 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Bremsvorrichtung für ein Flurförderzeug |
| DE10330202A1 (de) * | 2002-07-05 | 2004-07-29 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Schaltungsanordnung zur Überwachung und Auswertung von Sensorsignalen |
| EP1631792A1 (de) * | 2003-06-06 | 2006-03-08 | EnOcean GmbH | Sensor zur erfassung der position einer mechanischen kraftübertragungsvorrichtung |
| DE102007036053A1 (de) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Austriamicrosystems Ag | Eingabeanordnung für ein elektronisches Gerät, elektronisches Gerät, integrierter Schaltkreis und Verfahren |
| WO2010003839A1 (de) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kfz-bremsbetätigungsanordnung mit aufwecksensorelement |
| EP2037221A3 (de) * | 2007-09-13 | 2010-11-17 | Marquardt GmbH | Drehwinkelsensor |
| DE102011088350A1 (de) | 2011-12-13 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Weckvorrichtung für eine Bremssystemkomponente eines Fahrzeugs und Verfahren zum Wecken mindestens einer Bremssystemkomponente eines Fahrzeugs |
| WO2014067874A1 (de) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Vorrichtung und verfahren zur digitalen übertragung eines signals |
| DE102014216350A1 (de) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System und Verfahren zur Messung und Bewertung des Bremspedalverhaltens |
| DE102007062780B4 (de) * | 2006-12-28 | 2021-02-11 | Harmonic Drive Systems Inc. | Magnetischer Absolutkodierer |
| CN113056404A (zh) * | 2018-11-29 | 2021-06-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电气设备的操纵装置的检验单元 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10349092B4 (de) | 2003-10-22 | 2020-06-18 | Atmel Corp. | Integrierte Schaltungsanordnung zum Erkennen und Ausgeben von Steuersignalen |
| DE202004001621U1 (de) * | 2004-02-04 | 2005-03-31 | Brose Fahrzeugteile | Aufweck-Schaltungsanordnung und Steuerungsvorrichtung |
| DE102004060007B4 (de) * | 2004-12-14 | 2014-07-31 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Datenbussystem für Kraftfahrzeuge und Diagnoseverfahren |
-
2001
- 2001-05-15 DE DE10123730A patent/DE10123730A1/de not_active Ceased
- 2001-05-15 DE DE10123737A patent/DE10123737A1/de not_active Ceased
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10330202A1 (de) * | 2002-07-05 | 2004-07-29 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Schaltungsanordnung zur Überwachung und Auswertung von Sensorsignalen |
| DE10330202B4 (de) * | 2002-07-05 | 2016-03-31 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Schaltungsanordnung zur Überwachung und Auswertung von Sensorsignalen |
| EP1437274A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-14 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Bremsvorrichtung für ein Flurförderzeug |
| EP1631792A1 (de) * | 2003-06-06 | 2006-03-08 | EnOcean GmbH | Sensor zur erfassung der position einer mechanischen kraftübertragungsvorrichtung |
| DE102007062780B4 (de) * | 2006-12-28 | 2021-02-11 | Harmonic Drive Systems Inc. | Magnetischer Absolutkodierer |
| DE102007036053A1 (de) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Austriamicrosystems Ag | Eingabeanordnung für ein elektronisches Gerät, elektronisches Gerät, integrierter Schaltkreis und Verfahren |
| DE102007036053B4 (de) * | 2007-08-01 | 2015-05-13 | Ams Ag | Eingabeanordnung für ein elektronisches Gerät, elektronisches Gerät, integrierter Schaltkreis und Verfahren |
| EP2037221A3 (de) * | 2007-09-13 | 2010-11-17 | Marquardt GmbH | Drehwinkelsensor |
| WO2010003839A1 (de) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kfz-bremsbetätigungsanordnung mit aufwecksensorelement |
| US10286890B2 (en) | 2011-12-13 | 2019-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Wake-up device for a brake system component of a vehicle and method for exciting at least one brake system component of a vehicle |
| DE102011088350A1 (de) | 2011-12-13 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Weckvorrichtung für eine Bremssystemkomponente eines Fahrzeugs und Verfahren zum Wecken mindestens einer Bremssystemkomponente eines Fahrzeugs |
| WO2013087252A1 (de) | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Robert Bosch Gmbh | Weckvorrichtung für eine bremssystemkomponente eines fahrzeugs und verfahren zum wecken mindestens einer bremssystemkomponente eines fahrzeugs |
| WO2014067874A1 (de) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Vorrichtung und verfahren zur digitalen übertragung eines signals |
| US9707950B2 (en) | 2014-05-16 | 2017-07-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System and method for measurement and evaluation of brake pedal performance |
| DE102014216350A1 (de) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System und Verfahren zur Messung und Bewertung des Bremspedalverhaltens |
| CN113056404A (zh) * | 2018-11-29 | 2021-06-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电气设备的操纵装置的检验单元 |
| CN113056404B (zh) * | 2018-11-29 | 2023-02-28 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电气设备的操纵装置的检验单元 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10123737A1 (de) | 2002-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1307367B1 (de) | System, positionsgeber und empfangseinrichtung zur sicheren übertragung der position eines betätigungselements sowie dessen verwendung | |
| EP0944888B1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur übertragung von drehzahlinformationen und zusatzdaten | |
| EP1339578B1 (de) | Aktiver magnetsensor für elektronische bremssysteme | |
| EP1074843B1 (de) | System zur Erzeugung eines Signals zur Übertragung von Informationen | |
| EP1303762B1 (de) | Übermittlung von mehreren sensorsignalen (kraftfahrzeug) im strommultiplex | |
| DE10123730A1 (de) | System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung | |
| DE19621902A1 (de) | System zur Überlagerung von Informationen | |
| EP1999438A2 (de) | Lenkwinkelsensorsystem und verfahren zur messung eines lenkwinkels | |
| EP2049874A1 (de) | Sensoranordnung zur präzisen erfassung von relativbewegungen zwischen einem encoder und einem sensor | |
| DE10146949A1 (de) | Aktiver Magnetsensor für elektronische Bremssysteme | |
| EP2923103A1 (de) | Verfahren zur bestimmung und/oder ansteuerung einer position eines elektromotors | |
| EP2195616B1 (de) | Impulsgeber für eine vorrichtung, insbesondere für einen tachographen, und verfahren zum betreiben des impulsgebers | |
| WO2011012447A1 (de) | Elektronische sensorsignalauswerteschaltung in kraftfahrzeugen | |
| EP1109024B1 (de) | Verfahren zur Kommunikation mit einem eingebauten Sensor, insbesondere einem Drehzahlsensor | |
| EP3177492A1 (de) | Verfahren zur ermittlung des tastverhältnisses eines pulsweitenmodulierten signals mittels eines fahrzeugsteuergerätes und fahrzeugsteuergerät | |
| DE102004043461B4 (de) | Signalaufbereitungsanordnung und Verfahren zum Aufbereiten eines Signals | |
| EP1081453A1 (de) | Positionssensor für ein Kraftfahrzeug | |
| EP2850396B1 (de) | Verfahren zur informationsübermittelung und vorrichtung zur ausführung des verfahrens | |
| DE102009001616A1 (de) | Sensormodul für ein Fahrzeugsicherheitssystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen Sensormoduls | |
| DE102006043839A1 (de) | Sensorsystem und Sensoreinrichtung | |
| EP3296184B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur stillstandsüberwachung bei fahrzeugen, insbesondere schienenfahrzeugen | |
| DE10330202B4 (de) | Schaltungsanordnung zur Überwachung und Auswertung von Sensorsignalen | |
| EP3978932B1 (de) | Bewegungssensor zur erfassung einer bewegung eines beweglichen objektes, system mit einem solchen bewegungssensor und verfahren zur überprüfung einer manipulation eines solchen bewegungssensors | |
| DE10305879A1 (de) | Verfahren zur Diagnose eines Signalfehlers bei einem Geschwindigkeitssensors eines Fahrzeugs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8105 | Search report available | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: G08C 25/00 AFI20051017BHDE |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |