[发明专利]用于机电辅助系统的模块化控制系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于机电辅助系统的模块化控制系统，具体说，涉及一种用于机动车辆机电辅助系统的模块化控制系统。

背景技术

在通常被称为EPAS(Electrical Power Assist System，电动助力系统)的现代辅助系统中，控制结构正在变得越来越复杂。该控制系统通常不只是用于基本功能的主要控制，例如在动力转向系统中的转向功能，动力转向系统通常也被称为EPAS(Electrical Power Assisted Steering，电动助力转向)。该控制系统还必须处理额外的结构或功能，例如判定机构、限制器结构以及扩展的舒适特性和安全特性。此外，辅助系统的主要控制或基本控制的各种策略必须进行管理。

这些控制结构来源于不同的有关各方，例如大量的开发团队和外部供应商。此外，开发团队也在生产线和产品变体间变换。

发明内容

本发明的目的是改进各种各样的控制结构的整合。

该目的通过权利要求1特征实现。本发明有益的进步通过从属权利要求定义。

根据本发明，用于机电辅助系统的模块化控制系统具有用于在模块化控制系统中传输数据的通用数据总线以及模块，模块与辅助系统和/或控制系统的数据总线通信。利用总线协议标准使用该通用数据总线允许在不同模块之间进行通用的交换。这些模块能在不同的环境下交换和重新使用，这将提高灵活性并且降低费用。这些模块也能像过去一样，在控制系统中以即插即用模式使用。依靠这些模块，可以在控制系统中插入所需的功能，就像在成套系统中一样。数据总线能够在串行和/或并行数据流中传输各种格式的瞬态或非瞬态数据。该数据总线能够通过使用软件、硬件或者二者的结合来实施。该数据总线的设计可与要被定义的数据标准兼容，并且不是只与该机电辅助系统的功能唯一兼容。

模块可以有输入接口和输出接口，用于从通用数据总线向模块/从模块向通用数据总线传输数据。在这种情况下，也可以用专有数据格式将模块整合在控制系统中。例如，这些接口可以实施为软件模式中的层和/或带有信号转换器的硬件接口。也可以向一些模块或全部模块提供输入接口和输出接口。

一个或多个判断模块，也被称为判优器(arbiter)，能够被提供用来实现安全功能。该判断模块凭借这样的事实能够提高数据总线的安全性，即，作为一个更高的实体，它解决各个模块之间的碰撞或冲突。所有的模块或仅仅一部分模块，例如辅助系统中具有特定功能的模块，可以受到碰撞或冲突的影响。

机动车辆或者机动车辆的模型(例如CAE)可以是一个模块。相应地，机动车辆的一部分或者模型的一部分可以是一个模块。例如，来自于机动车辆的数据通过CAN总线(总线控制器局域网)传输。用这种方法，来自主系统的数据由辅助系统辅助能够容易地与控制系统相结合。

模块化控制系统可以包含信号限制(signal-limiting)功能，其可以限制该信号电平以保护硬件和/或限制信号量以避免硬件和/或软件过载。对于这样的机动车辆的驾驶员来说，使其免受危险的控制干预来说也是可能的。

该模块化控制系统可以包含信号调节功能，其重新调节受到破坏的信号以确保平稳的处理。

该数据总线可以有多个区域，例如输入区域、输出区域、诊断区域、激活区域和/或命令区域。模块可以与该数据总线的一个区域、多个区域、或者全部区域相连接。该数据总线的分割给出一个更好的全景图并且改善安全性，因为能够独立使用或监视特定的区域。

数据总线的多个区域可以被分配给模块化控制系统的不同功能。数据总线的特定区域中的特定功能，例如输入、输出等的分布，使模块化更加简化。

例如，机电辅助系统可以是机动车辆的动力转向系统。在动力转向系统的情况下，需求和电气化或电子化范围正在变得越来越全面，其结果是模块化控制系统可以更好的简化这里的处理。

模块可以包含该机电辅助系统的特定功能。依赖于需求，这些特定功能可以被整合或者被激活。例如，他们包含泊车辅助SAPP(Semi-Automatic Parallel Parking，半自动平行泊车)，补偿来自于车辆PDC(Pull Drift Compensation，拉动漂移补偿)过程中的偏差的装置，车道变换辅助LCA(Lane Change Assistant)和/或其他系统。用这种方法，可以更容易地使功能适应主系统，例如机动车辆或转向系统。

机电辅助系统可以分配有多个模块。因此，向动力转向系统分配上述模块PDC、SAPP和LCA是可能的。当然，各模块也可以被分配给多个辅助系统。