具有多个驱控模块的系统以及用于车辆的车轮或车桥的至少一个执行器的驱控模块和具有该驱控模块的车辆以及方法与流程
- 国知局
- 2024-08-02 16:36:52
本发明涉及车辆领域,且在此尤其涉及商用车辆的领域。车辆例如在其底盘的区域中具有大量的传感器和执行器。此类执行器依赖于利用相应传感器采集到的测量值来控制或调节例如车轮悬架的、转向部的或制动器的功能。为了驱控执行器并为了读取测量数据使用到驱控模块。
背景技术:
1、这种驱控模块例如被用在可调设的空气弹簧系统中。在这种空气弹簧系统中,空气弹簧取代螺旋弹簧或板簧,空气弹簧包括可填充气体(例如空气)的伸缩囊,以便因此提供弹簧作用。通过空气弹簧的可变的气体压力或可变的气体质量,使得该空气弹簧能被调设并且能够实现诸如水平调节的附加功能。在水平调节时,车辆的离地间隙可
2、以通过适应性调设气体质量来进行适应性调设。气体质量的适应性调设例如依赖于所要驶过的地形或车辆装载量(即车辆总质量)来进行。
3、由于空气弹簧系统的空气弹簧的性能对具有空气弹簧系统的车辆
4、的驾驶性能有直接影响,因此可调设的空气弹簧系统需要复杂的调节机制,以便能够实现尽可能好的舒适性和尽可能好的安全性。在此,例如对车辆框架、车身或车身件(如车轮拱罩)与车轮悬架之间的距离进行持续监控。各个空气弹簧的气体压力也受到监控。然后,依赖于监控地,驱控大量的阀以用于特定于车轮地对空气弹簧进行充气或放气。因此,这些阀可能被称为执行器,这些执行器由特定于车轮或特定于车桥的驱控模块来驱控。
5、因此,除了大量的执行器(即例如阀)外,车辆中还布置有大量的驱控模块用来驱控这些执行器。例如,车辆的每个车桥都设有驱控模块。驱控模块通常由上级的控制单元进行协调。为此,控制单元和驱控模块经由共同的总线连接。在此和下文中,总线指的是数据总线,如can总线。这种总线提供的优点是,用单个的缆线或单个的数据线路就连接了所有模块。因此,相对于为了数据交换将每个单个的驱控模块与控制单元进行分开连接,减少了布线耗费。
6、因此,模块、尤其是驱控模块与控制单元在总线上交换消息,以便可以实施对执行器的协调式的控制或调节。为了识别总线上的消息的来源以及还为了鉴别总线上的消息的期望的接收方,与总线联接的每个参与者都使用唯一的驱控模块标识符,该驱控模块标识符也可以被称为识别符或识别码。因为为车辆中的预先限定的安装定位而独特制造驱控模块往往是不经济的,所以通常将该驱控模块标识符在所提及的驱控模块中通常保存在驱控模块的软件中。
7、为了在驱控模块中保存驱控模块标识符,根据现有技术基本上已知有两种方案。根据第一种方案,在将驱控模块安装到车辆中之前,根据驱控模块的后续的安装定位用驱控模块标识符对驱控模块进行编程。然而,在此需要特别谨慎。在安装前根据其所期望的定位而编程的驱控模块必须实际上也安装在车辆中的预设的安装定位处。如果混淆了模块,就无法保证以后的完美运转。这是在车辆的制造流程期间不容忽视的错误源。
8、为了排除这种错误源已知有一种替选的方案。在该方案中,驱控模块首先分别在没有经编程的驱控模块标识符的情况下被安装在车辆中的分别需要安装驱控模块的多个定位中的任意定位处。只有在制造结束时,即在所谓的eol之后,才经由编程接口(例如控制单元的或另外的上级的控制实体或调节实体的编程接口)用驱控模块标识符对驱控模块进行编程。然而,这种事后的编程需要在调试车辆时进行复杂的附加步骤。为了对各个驱控模块进行唯一识别,除了单纯经历编程过程外,还总是需要人员。人员被用于在编程期间有针对性地选出分别需要用驱控模块标识符进行编程的驱控模块。例如,这通过利用在各自的驱控模块上的按键或类似装置激活学习程序来呈现。
技术实现思路
1、因此,本发明的任务是应对现有技术中存在的问题。尤其是应当简化对驱控模块的唯一驱控模块标识符的掌握,该驱控模块与多个另外的驱控模块一起在共同的总线上运行。至少是应当提出一种对于现有技术的替选方案。
2、为此,本发明涉及一种根据权利要求1的具有多个驱控模块的系统。
3、根据本发明,提出了一种系统,该系统包括多个驱控模块。其中每个驱控模块被设置用于车轮或车桥的至少一个执行器,即配属给车辆的车轮或车桥的至少一个执行器。其中每个驱控模块分别包括用于与总线连接的总线接口。此外,其中每个驱控模块还分别包括切换信号输入端和切换信号输出端。此外,其中每个驱控模块分别被设立成用于在运行模式和学习模式下运行。此外,其中,每个驱控模块还分别包括开关。开关例如是继电器,特别优选是半导体继电器。在任何情况下,开关都被用于建立和断开切换信号输入端与切换信号输出端之间的电连接。
4、此外,其中每个驱控模块分别被设立成用于:利用开关在处于运行模式下将切换信号输入端与切换信号输出端进行导电连接。此外,其中每个驱控模块的开关分别被设立成用于:在从运行模式转移到学习模式后,中断切换信号输入端与切换信号输出端之间的连接。通过驱控模块的切换信号输入端和切换信号输出端,使得驱控模块被串联。换言之,驱控模块在它们的切换信号输入端和切换信号输出端方面是串联的。
5、驱控模块的串联例如包括:在设置有数量为n的驱控模块的情况下,第一驱控模块具有的切换输出端与n个驱控模块中的第二驱控模块的切换输入端连接。然后,n个驱控模块中的第二驱控模块的切换输出端与另外的驱控模块(例如第n个驱控模块)的切换信号输入端连接。第n个驱控模块的切换信号输出端保持未连接状态。因此,优选在数量为n的驱控模块的情况下,其中n-1个驱控模块的切换信号输出端刚好与n-1个驱控模块的切换信号输入端连接。因此,在n个驱控模块中正好有一个驱控模块的切换信号输出端保持未连接状态,即未与n个驱控模块中的任一个驱控模块的切换信号输入端连接。n个驱控模块中正好有另一个驱控模块的切换信号输入端保持未连接状态,即未与n个驱控模块中任一个驱控模块的切换信号输出端连接。
6、在从运行模式转移到学习模式中后,能通过如下方式逐步地选出驱控模块以用于掌握驱控模块标识符,即,根据驱控模块的串联,依次地经由切换信号输入端再次接通驱控模块。这种掌握可以在驱控模块首次激活后自动化地进行,或者可以在需要时通过请求学习模式来进行。因此,无需事先在驱控模块中保存驱控模块标识符,或者也无需手动选出驱控模块用来掌握驱控模块标识符。
7、根据该系统的一个实施方式,该系统包括具有总线接口的控制单元。驱控模块的和控制单元的所有总线接口都经由总线彼此连接。优选地,总线分别穿行通过每个驱控模块。这意味着,每个驱控模块分别具有总线接口输入端和总线接口输出端,其中,这些总线输入端和总线输出端彼此是持续稳定地导通连接的。由此,在通过同时具有例如用于总线接口的两个附加的芯线的切换信号输入端和切换信号输出端建立串联时,通过将唯一的输入端插头和唯一的输出端插头分别插塞到其中每个驱控模块上还可以同时建立模块的总线连接。
8、此外,本发明还涉及一种驱控模块。驱控模块优选是所述系统的驱控模块或用于所述系统的驱控模块。特别优选地,系统的其中每个驱控模块都被构造为下文所述的驱控模块。
9、驱控模块包括用于与总线连接的总线接口。在此,总线是指现场总线,即用于传输形式为数据包(其也可以被称为消息)的数据的总线系统。特别优选地,在此使用的总线是can总线,即控制器区域网络总线(controller-area-network-bus)。因此,用于与总线连接的总线接口优选是can总线接口。此外,驱控模块还包括切换信号输入端和切换信号输出端。此外,模块被设立成用于在运行模式和学习模式下运行。此外,模块还具有开关。开关例如是继电器,尤其是半导体继电器。模块被设立成用于:利用开关在处于运行模式下将切换信号输入端与切换信号输出端导通连接,而在从运行模式转移到学习模式后,即在学习模式下中断切换信号输入端与切换信号输出端之间的连接。
10、根据驱控模块的一个实施方式,该驱控模块被设立成用于:在学习模式下监控总线上的与总线接口的通信。此外,在学习模式下,驱控模块被设立成用于:依赖于所监控到的通信调设、保存、编程或存储驱控模块的驱控模块标识符。
11、例如,如果通过监控确认,总线上至今未发生任何通信,则驱控模块将由此识别出,它是需要掌握驱控模块标识符的第一驱控模块。在这种情况下,调设出如下驱控模块标识符,其相当于一系列预先限定的驱控模块标识符中的第一驱控模块标识符,例如数字1。如果总线上已经发送了消息,则驱控模块在监控时例如检查消息中已经包含了哪些驱控模块标识符。然后,驱控模块选择空闲的驱控模块标识符,即总线上所发送的消息尚未携带过的驱控模块标识符,并调设成该驱控模块标识符。优选地,该驱控模块标识符优选是驱控模块标识符的预先限定顺序中的更高的下一驱控模块标识符。更高的下一驱控模块标识符相当于在总线上所发送的消息尚未携带过的驱控模块标识符中在按预先限定顺序中定位最低的驱控模块标识符。具体的示例是,第一和第二驱控模块已经在总线上发送消息,并且第一模块的消息载有数字1作为驱控模块标识符,并且第二模块的消息载有数字2作为驱控模块标识符。正在监控的处于学习模式下的驱控模块确认了更高的下一驱控模块标识符为数字3,并且在总线上所发送的消息尚未携带过该数字3。然后,在学习模式下实施监控的驱控模块就将自己的驱控模块标识符设为数字3。
12、在随后的步骤中,在调设好驱控模块标识符之后,在学习模式下的驱控模块被设立成,利用开关将切换信号输入端与切换信号输出端进行导通连接。特别优选地,驱控模块在变换期间或在变换之后立即再次变回运行模式,并在总线上发送具有事先调设或掌握的驱控模块标识符的消息。
13、通过本实施方式确保了,在学习模式下,驱控模块自主地选择仍然空闲的驱控模块标识符并自动地调设成该驱控模块标识符。
14、根据另外的实施方式,驱控模块被设立成用于:在学习模式下调设好驱控模块标识符后,将具有调设好的驱控模块标识符的消息(其也可以被称为学习成功消息)经由总线接口或在总线接口处输出给控制单元。此外,在发出学习成功消息后,驱控模块被设立成用于:经由总线接口从控制单元接收响应消息。响应消息包括预期的下一个驱控模块标识符。如果响应消息包括了不同于之前调设好的驱控模块标识符,即预期的下一个驱控模块标识符与事先调设好的驱控模块标识符不同,则在学习模式下的驱控模块被设立成用于:从学习模式变成运行模式,并实施上述步骤,即经由开关将切换信号输入端与切换信号输出端导通连接。
15、给控制单元的具有调设好的驱控模块标识符的学习成功消息被用于通知控制单元,该驱控模块调设好驱控模块标识符,并且尤其还通知调设好哪个驱控模块标识符。然后,响应消息被用于使驱控模块识别到控制单元已接收到学习成功消息。因此,控制单元就记录下驱控模块调设好驱控模块标识符。此外,控制单元还利用响应消息发信号告知:它正在等待通过发出下一个驱控模块的学习成功消息的信号告知该下一个驱控模块被调设好。因此,就能够在学习阶段或初始化阶段期间以总线上的最低的数据流量实现对所有驱控模块的驱控模块标识符的自动调设,其中,只有当最后的驱控模块从学习模式变成运行模式时,该学习阶段或初始化阶段才结束。
16、根据另外的实施方式,模块被设立成用于:在切换信号输入端施加有或识别出切换信号后,实施本实施方式的上述步骤。切换信号例如是电压,其值高于预先限定的阈值。因此,在事先串联的驱控模块经由切换信号输出端将切换信号继续传输到驱控模块的切换信号输入端之后,驱控模块可以识别出该驱控模块现在可以监控总线上的通信,以便之后调设合适的驱控模块标识符。
17、根据另外的实施方式,驱控模块包括供应输入端,以便接纳用于运行模块的供应能量。替选地有可能的是,直接经由切换信号输入端为驱控模块提供用于运行模块的供应能量。在该替选的实施方式中,无需设置供应输入端。然而认识到,通过设置用于经由供应输入端对驱控模块供应的附加的供应线路,使得切换信号输入端线路所需传输的能量量值较小,并因此被减负荷。因此,切换信号输入端和切换信号输出端以及开关可以被规格定得相对较小,例如以便使比供应所需的电流相对更小的电流传导通过。因此,开关和驱控模块的相应的内部线路的设计可以更为廉价地实施。
18、根据另外的实施方式,驱控模块与至少一个传感器连接,或具有至少一个传感器。替选或附加地,驱控模块与至少一个执行器连接,或具有至少一个执行器。因此,驱控模块被用于检测测量值并被用于驱控一个执行器或多个执行器。
19、根据另外的实施方式,驱控模块被设立成用于:在调设好驱控模块标识符后,在总线接口处向控制单元输出所联接的或整合的传感器的传感器值,该传感器值优选包括高度提示、转动角度提示、位移传感器值或压力传感器值,特别优选与驱控模块标识符一起输出。因此,传感器值(即尤其是驱控模块的当前的传感器值)已经可以在学习模式下或在学习模式完毕时输出给控制单元,以便通知该控制单元,传感器具有怎样的状态。尤其地,因此通过驱控模块向控制单元发送的第一条消息就已经能实现对传感器的初始化。
20、根据另外的实施方方式,驱控模块是用于驱控至少一个阀来对空气弹簧进行充气和/或放气的空气弹簧驱控模块。特别优选地,阀是驱控模块的组成部分。此外,驱控模块具有至少一个压力传感器、高度传感器或位移传感器。空气弹簧系统通常包括多个空气弹簧驱控模块,这些空气弹簧驱控模块分别配属给车辆的车桥。因此,将空气弹簧驱控模块构造为本发明的驱控模块是有利的,以便以简单的方式具有上述优点地实施对空气弹簧系统的初始化。
21、此外,本发明还包括具有一种车辆,该车辆具有至少一个根据上述实施方式之一的驱控模块或根据上述实施例之一的系统。
22、根据车辆的一个实施方式,车辆的切换信号线路与处于串联的多个驱控模块中的第一驱控模块的第一切换信号输入端连接。切换信号线路相当于作为切换信号的车辆的点火装置正极或对其进行引导。车辆的点火装置正极也可以称为受切换的正极,并且是汽车电气工程中的术语。点火装置正极是指利用点火开关进行切换的车辆电池的正电极。例如,根据din 72552,点火装置正极通常也被称为15号端子。替选或附加地,其中每个驱控模块的供应接头都与车辆的供应线路连接,尤其是与来自电池的直接正极线路的供应线路连接。因此,供应线路是直接来自电池的正极线路,其根据din 72552通常也被称为30号端子。
23、此外,本发明还包括一种用于训练多个驱控模块的驱控模块标识符的方法,这些驱控模块尤其根据上述实施方式之一构成。该方法首先包括:通过所有驱控模块经由总线从控制单元接收学习询问请求,控制单元和所有驱控模块分别经由总线接口与该总线连接。在下一步骤中,该方法包括:在接收到学习询问请求后,将驱控模块从运行模式变换到学习模式。在从运行模式变换到学习模式后,通过其中每个驱控模块中断其中每个驱控模块中的切换信号输入端与切换信号输出端之间的连接。
24、此外,方法还包括在驱控模块的切换信号输入端处接收切换信号。在检测到切换信号后,通过接收到切换信号的驱控模块来监控总线上的与总线接口的通信。此外,依赖于所监控到的通信调设驱控模块的驱控模块标识符。在调设好驱控模块标识符后,利用开关再次将切换信号输入端和切换信号输出端导通连接。
25、根据另外的实施方式,控制单元在发出学习询问请求后对预先限定的第一驱控模块标识符进行预期。该驱控模块标识符将优选经由总线作为消息、特别是作为学习成功消息被预期。在如上述接收到尤其是形式为消息的接收到的第一驱控模块标识符后,控制单元将检查所接收到的消息是否具有与预先限定的第一驱控模块标识符(其在此也被称为预期的第一驱控模块标识符)相应的驱控模块标识符,或者说检查接收到的第一驱控模块标识符是否与预先限定的第一驱控模块标识符相应。如果接收到的第一驱控模块标识符与预期的第一驱控模块标识符相应,即驱控模块标识符相一致,则控制单元经由总线发出具有与预期的第一驱控模块标识符不同的预期的新的或第二驱控模块标识符的响应消息。
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