用于机动车的控制系统、机动车、用于控制机动车的方法、计算机程序产品和计算机可读介质与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车的控制系统、一种根据权利要求6的前序部分所述的机动车、一种根据权利要求7的前序部分所述的用于控制机动车的方法、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质。

背景技术：

这种用于机动车的控制系统、机动车、用于控制机动车的方法、计算机程序产品和计算机可读介质由现有技术中以大量的实施变型方案已知。

例如，从fr2843341b1译为英语的机器翻译中已知一种用于机动车的控制系统，该控制系统包括：构成为制动控制器的第一控制器，所述第一控制器用于控制机动车的构成为制动功能的第一功能；构成为转向控制器的第二控制器，所述第二控制器用于控制机动车的构成为转向功能的第二功能；和构成为中央控制器的备用控制器，其中，所述制动控制器和转向控制器分别与至少一个传感器和/或至少一个执行器信号传输地连接，并且所述制动控制器与中央控制器信号传输地连接。在制动控制器的故障情况下，由中央控制器导入和控制紧急制动。

技术实现要素：

此处本发明开始。

本发明的目的在于，即使在控制器有故障的情况下也以尽可能少的附加耗费确保按照规定地实施机动车的借助于各控制器控制的功能。

所述目的通过一种具有权利要求1所述的特征的控制系统、一种具有权利要求6所述的特征的机动车、一种具有权利要求7所述的特征的方法、一种具有权利要求11所述的特征的计算机程序产品和一种具有权利要求12所述的特征的计算机可读介质来实现。各从属权利要求涉及本发明的有利的进一步扩展方案。

本发明的显著优点尤其是在于，即使在各控制器之一的故障情况下也以尽可能小的额外耗费可靠地继续实施机动车的彼此不同的且借助于各控制器控制的功能。在此，在所述两个控制器之一的故障情况下继续实施机动车的至少两个彼此不同的且分别通过一个控制器控制的功能，而无须为两个控制器预留备用控制器或类似物。相应地能够节省结构空间和重量以及降低成本。这恰恰在具有高度电气化和电子化构成的功能性(即大量借助于各控制器控制的功能)的现代机动车中是非常重要的。

按照本发明的控制系统不仅至少在相应的功能的紧急运行中确保在第一控制器有故障时实施第一功能，或者在第二控制器有故障时实施第二功能，而且也能够实现至少在第一控制器有故障并且第二控制器同时有故障时的紧急运行中实施第一和第二功能。

例如可设想的是，在控制系统的正常运行中借助于第三控制器和第一控制器能共同地控制机动车的第一功能，而借助于第三控制器和第二控制器能共同地控制机动车的第二功能。相应地，第三控制器不仅在控制系统的故障运行中(在该故障运行中第一和/或第二控制器不按照规定地运转)，而且在控制系统的正常运行中(在该正常运行中所有三个控制器按照规定地运转)所述第三控制器用于实施机动车的第一和第二功能。

根据权利要求1和7所述的特征的表述应当被一般性地解释，根据所述权利要求，第一和第二控制器分别与第三控制器信号传输地连接。代替直接的信号传输连接，也可设想间接的信号传输连接。

间接的信号传输连接例如也可理解为，例如所述第一和/或第二控制器在相应的故障情况下借助于信号传输连接将故障报告转达给上级的控制器，并且然后所述上级的控制器产生相应的输出信号并且将所述输出信号传递给第三控制器。因此，所述上级的控制器的输出信号导致这样配置第三控制器，使得仅借助于所述第三控制器能够控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。相应的情况适用于按照本发明的方法，根据所述方法第三控制器根据所述上级的控制器的输出信号单独控制机动车的与有故障的控制器相对应的功能。所述上级的控制器例如可以是中央控制器。

按照本发明，术语“控制器”可以一般性地理解并且表示用于自动控制机动车的功能的任何类型的电气或电子设备。

按照本发明的控制系统的一种特别有利的进一步扩展方案规定，在第一和第二控制器中，根据第三控制器的故障信号的输入能够这样配置第一和第二控制器，使得仅借助于第一控制器能控制机动车的第一功能，而仅借助于第二控制器能控制机动车的第二功能。以这种方式确保至少在一种紧急运行中能够继续实施机动车的第一和第二功能，所述第一功能对应于第一控制器和有故障的第三控制器，以及所述第二功能对应于第二控制器和有故障的第三控制器。

类似情况适用于按照本发明的方法的一种特别有利的进一步扩展方案，据此，在第一和第二控制器中，根据第三控制器的故障信号的输入这样配置第一和第二控制器，使得仅借助于第一控制器来控制机动车的第一功能，而仅借助于第二控制器来控制机动车的第二功能。

按照本发明的控制系统的另一种有利的进一步扩展方案规定，所述控制系统具有至少一个包括电机的执行器，所述执行器用于实施机动车的第一功能或第二功能，其中，借助于第一或第二控制器能操控电机的至少一个第一绕组，并且借助于第三控制器能操控电机的至少一个第二绕组，并且电机的第二绕组这样构造，使得所述第二绕组在控制系统的故障运行中能以第二电功率来操控，其中，所述第二电功率高于如下第一电功率，在控制系统的正常运行中第二绕组能以第一电功率来操控。由此能够实现，与在控制系统的正常运行中借助通过第三控制器来操控电机所规定的相比，即使在控制系统的故障运行(在该故障运行中第一或第二控制器不按照规定地运转)中也以更高的效率实施与具有电机的执行器对应的第一或第二功能。

类似情况适用于按照本发明的方法的另一种有利的进一步扩展方案，据此，所述控制系统具有至少一个包括电机的执行器，所述执行器用于实施机动车的第一或第二功能，其中，借助于第一或第二控制器来操控电机的至少一个第一绕组，并且借助于第三控制器来操控电机的至少一个第二绕组，并且在控制系统的正常运行中电机的第二绕组以第一电功率来操控，而在控制系统的故障运行中(在所述故障运行中所述第一或第二控制器不按照规定地运转)，电机的第二绕组以第二电功率来操控，其中，所述第二电功率高于所述第一电功率。

原则上，机动车的第一和第二功能可以在宽的合适的范围内自由选择。然而，按照本发明的控制系统的一种特别有利的进一步扩展方案规定，机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，而机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。在此涉及机动车的中央的且与安全相关的功能，所述功能的按照规定的实施特别是在高度自动化或自主的机动车中具有决定性的意义。

类似情况适用于按照本发明的方法的一种有利的进一步扩展方案，据此，机动车的第一功能构成为机动车的制动功能，而机动车的第二功能构成为机动车的转向功能。

高度自动化的或自主的机动车是如下机动车，在所述机动车中，车辆驾驶员(如果有的话)仅仍感知到一定的控制任务。因此，高度自动化的或自主的机动车构造和设置用于，基本上与车辆驾驶员的干预无关地参与道路交通。与确定机动车的功能的决策者相比，车辆驾驶员更多是乘客。

然而，术语“自主”应被宽泛地解释，从而不同等级的自主行驶和自主的机动车被包括在其中。例如，在这里提到与情况相关的自主行驶和因此与情况相关的自主行驶的机动车，其中，根据交通情况和/或要实施的行驶操纵进行自主行驶或者也不进行自主行驶。相应地，也可以备选地称为自动化行驶和自动化的机动车。

按照本发明的控制系统的另一种有利的进一步扩展方案规定，所述第三控制器与第一和/或第二控制器形成一个结构单元。按照这种方式进一步改善控制系统的紧凑性。

附图说明

以下借助所附的、粗略的示意图更详细地阐述本发明。图中：

图1示出按照本发明的用于机动车的控制系统的一种实施例。

具体实施方式

在图1中示例性地示出按照本发明的用于机动车的控制系统的一种实施例。所述控制系统具有用于未详细示出的机动车的第一功能的第一控制器2和用于第二功能的第二控制器4。在此，所述机动车构成为自主的机动车，其中，所述机动车的功能基本上自动地由机动车选择和实施。

所述第一功能构成为机动车的制动功能，而所述第二功能构成为机动车的转向功能。相应地，所述第一控制器2控制机动车的制动功能，而所述第二控制器4控制机动车的转向功能。用于控制机动车的制动功能的第一控制器2与机动车的构成为制动器的第一执行器6信号传输地连接，而第二控制器4与机动车的构成为转向器的第二执行器8信号传输地连接。

在图1中借助实线的箭头2.1和4.1来表征在第一控制器2与制动器6之间以及在第二控制器4与转向器8之间的相应的信号传输地连接。机动车的制动器6和转向器8涉及机动车的与安全相关的且因此非常重要的功能。这以加强的程度适用于所选择的实施例，该实施例甚至涉及自主的机动车。

为了即使在所述控制器2和4之一的故障情况下也能够按照规定地并且因此可靠地实施机动车的制动功能和转向功能，用于机动车的控制系统除了所述两个控制器2和4之外附加地具有第三控制器10。所述第三控制器10一方面与第一控制器2和第二控制器4信号传输地连接，这在图1中通过实线的双箭头10.1和10.2表征。同时，所述第三控制器10也与制动器6和转向器8信号传输地连接。这通过实线的箭头10.3和10.4表征。

所述执行器6和8分别具有一个六相的、未示出的电机，其中，三相构成为相应的电机的第一绕组而另外三相构成为第二绕组。借助于第一控制器2能操控第一执行器6的第一绕组，而借助于第二控制器4能操控第二执行器8的第一绕组。借助于第三控制器10能分别操控第一执行器6的第二绕组和第二执行器8的第二绕组。制动器6的电机的第二绕组这样构造，使得在控制系统的故障运行中、即例如在第一控制器2有故障的情况下该电机的第二绕组能以第二电功率来操控，其中，所述第二电功率高于如下第一电功率，在控制系统的正常运行中制动器6的电机的第二绕组能够以该第一电功率来操控。

下面借助于图1更详细地阐述在本实施例中按照本发明的方法。

在按照本发明的用于自主的机动车的控制系统的正常运行中，借助用于机动车的制动功能的第一控制器2以及借助第三控制器10来控制制动器6，而借助用于机动车的转向功能的第二控制器4以及借助第三控制器10来控制转向器8。因此，借助于第一控制器2和第三控制器10共同对制动器6进行控制，而借助于第二控制器4和第三控制器10共同对转向器8进行控制。为此，在控制系统的正常运行中、即对于所有三个控制器2、4和10按照规定地运转的情况，借助第一控制器2来操控制动器6的电机的第一绕组，并且借助第三控制器10来操控制动器6的电机的第二绕组。类似情况适用于转向功能，在转向功能中借助于第二控制器4来操控转向器8的电机的第一绕组，并且借助于第三控制器10来操控转向器8的电机的第二绕组。

在上级的、未示出的控制器中，按照本领域技术人员已知的方式借助机动车的来自同样未示出的传感器的、存在于上级的控制器上的输入信号来决定通过第一控制器2和第三控制器10的制动干预或通过第二控制器4和第三控制器10的转向干预的必要性。

借助于在第一控制器2与第三控制器10之间以及在第三控制器与第二控制器4之间存在的信号传输连接10.1和10.2，控制器10监控第一控制器2的和第二控制器4的按照规定的功能。附加或备选于此地可设想的是，在上述提到的上级的控制器中进行对第一控制器2和第二控制器4的监控。在所述两个控制器2和4中的至少一个控制器的故障情况下，在第三控制器10上存在有故障的控制器2和/或4的相应的故障信号作为输入信号。

如果例如第一控制器2有故障地工作，从而不再在整个范围内实施机动车的制动功能，则借助信号传输连接10.1将该故障报告给第三控制器10，紧接着这样配置所述第三控制器10，使得该第三控制器单独控制机动车的制动功能。为此，第三控制器10借助于信号传输连接10.3与机动车的制动器6信号交换。因此，在第一控制器2的故障情况下，制动器6不再由第一控制器2和第三控制器10共同控制，而是仅由第三控制器10来控制。

为了例如满足法律上的规定或类似规定，在本实施例中规定，在控制系统正常运行中，制动器6的电动机的第二绕组以第一电功率来操控，而在控制系统的故障运行中、即在第一控制器2有故障的情况下，所述制动器的电动机的第二绕组以第二电功率来操控，其中，所述第二电功率高于第一电功率。在本实施例中，在控制系统的正常运行中，分别以相应的电机的额定功率的50％来操控制动器6的电机的第一绕组和第二绕组，从而在对于制动器6的正常运行中得到相应电机的额定功率的100％。在控制系统的故障运行中、即在第一控制器2有故障的情况下，相应地以全负荷、即以相应的电机的额定功率的70％来操控制动器6的电机的第二绕组，从而在对于制动器6的故障运行中得到相应的电机的额定功率的70％。

因此，在根据本实施例的按照本发明的控制系统的正常运行中，制动器6的电机的第二绕组仅加载部分负荷。仅在控制系统的上述故障运行中，制动器6的电机的第二绕组加载相应的全负荷。相应地，制动器6的电机的借助第三控制器10操控的第二绕组的使用寿命和因而制动器6的使用寿命提高。

类似情况适用于第二控制器4有故障地工作。在这种情况下，第三控制器10借助信号传输连接10.2获得关于第二控制器4的相应的故障报告，紧接着这样配置第三控制器10，使得该第三控制器单独控制机动车的转向功能。因此，转向器8不再由有故障的第二控制器4和第三控制器10共同控制，而是仅由第三控制器10控制、更确切地说借助于信号传输连接10.4来控制。

至少在相应的功能的紧急运行中，根据当前实施例的按照本发明的控制系统不仅保证在第一控制器2有故障时实施第一功能，或者在第二控制器4有故障时实施第二功能，而且也能实现至少在第一控制器2有故障和第二控制器4同时有故障时的紧急运行中实施第一和第二功能。

此外，在当前的实施例中规定，在第一和第二控制器2、4中，根据第三控制器10的故障信号的输入能够这样配置第一和第二控制器2、4，使得仅借助于第一控制器2能控制机动车的制动功能，而仅借助于第二控制器4能控制机动车的转向功能。相应地，在第一和第二控制器2、4中，根据第三控制器10的故障信号的输入将这样配置第一和第二控制器2、4，使得仅借助于第一控制器2来控制机动车的制动功能，而仅借助于第二控制器4来控制机动车的转向功能。

因此，在控制系统的故障运行中，即当第三控制器10没有按照规定地运转时，仅借助第一控制器2来操控制动器6的电机的第一绕组，而仅借助第二控制器4来操控转向器8的电机的第一绕组。

本发明不限于当前的实施例。例如可设想的是，第三控制器与第一和/或第二控制器形成一个结构单元。按照这种方式，改善按照本发明的控制系统的紧凑性。这例如能够使相应的控制器在其安装位置中相互靠近地设置、例如设置在机动车的一个发动机舱中。

此外，机动车的第一和第二功能不限于机动车的制动功能和转向功能。

在使用至少一个具有电机的执行器时，该电机的所述至少一个第一绕组和至少一个第二绕组的实施方式可以按照数量、布置结构、形状、尺寸和操控在宽的合适的范围内自由选择。相应地，该电机的各个绕组的构造及其在按照本发明的控制系统的正常运行和故障运行中的操控不限于上面阐明的实施例。

本发明还涉及一种包括按照本发明的控制系统的机动车，一种包括指令的计算机程序产品，所述指令引起例如根据当前实施例的按照本发明的控制系统实施例如根据当前实施例的按照本发明的方法的各方法步骤，以及涉及一种计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有按照本发明的计算机程序产品。

附图标记列表

2第一控制器，构成为用于控制制动功能

2.1在第一控制器2与制动器6之间的信号传输连接

4第二控制器，构成为用于控制转向功能

4.1在第二控制器4与转向器8之间的信号传输连接

6第一执行器，构成为制动器

8第二执行器，构成为转向器

10第三控制器，构成为用于控制制动功能和转向功能

10.1在第一控制器2与第三控制器10之间的信号传输连接

10.2在第二控制器4与第三控制器10之间的信号传输连接

10.3在第三控制器10与制动器6之间的信号传输连接

10.4在第三控制器10与转向器8之间的信号传输连接