CN103097197A - 用于主缸的传感器模块 - Google Patents

Abstract

描述了与主缸一起使用的传感器组件。主缸包括接合到信号发射器元件的输入侧的致动元件。传感器模块包括用于感测致动元件行进的行程的行程传感器（56），以及用于感测致动元件何时到达预定位置的位置传感器（90）。

Description

用于主缸的传感器模块

技术领域

本公开主要涉及机动车制动系统领域。更确切地，描述了用于这种制动系统的主缸的传感器组件。

背景技术

给主缸设置一个或者更多个传感器是长久已来已知的。例如，存在于主缸中的液压压强是经常受关注的量，出于该原因，很多主缸配备有液压传感器。由传感器确定的主缸中的液压压强可用于检测驾驶员输入。此外，可以通过模型根据主缸压强计算真空制动助力器中的真空度，因而确定助力器的可操作性。

在DE102004013191A中，提出了在主缸中设置与真空制动助力器的真空腔连通的真空区域，并且在主缸的该真空区域中设置真空传感器。特定构造提供了将真空传感器和停车灯开关的位置传感器一起集成到传感器组件中，并且将整个传感器组件设置在主缸的真空区域中。

从DE102004013191A已知的传感器组件包括手指状承载元件，在该手指状承载元件的端部容纳了真空传感器和位置传感器。为了在主缸的真空区域中定位这些传感器，在前部容纳有传感器的承载元件穿过在主缸中形成的、并且通往真空区域的通道。

已经发现真空传感器引起相当大的成本。出于该原因，期望至少在低成本车辆中省去真空传感器。此外，已经发现除了位置传感器，通常还安装了用于确定制动踏板行程的行程传感器。行程传感器可以被安装在制动踏板区域中的不同位置处，并且要求专业安装和走线方案。

发明内容

本发明所基于的目的是规定了用于主缸传感器组件的替代概念，其避免了已知概念的一个或者更多个上述或者其它缺点。

根据第一方面，提供了一种与主缸一起使用的传感器组件，主缸具有输入侧的致动元件、可被接合到致动元件的传感器检测的信号发射器元件。传感器组件包括：用于感测致动元件行进的行程的行程传感器；以及用于感测致动元件何时到达预定位置的位置传感器。

行程传感器可以被设计为提供模拟信号（例如，连续信号）。所述位置传感器可以被设计为提供二进制信号（例如，“开”/“关”）。

根据一个实现方式，行程传感器和位置传感器彼此隔开一定距离。可以根据信号发射器元件的线延伸来选择该距离。可以在致动元件或者信号发射器元件的一个运动方向上定义行程传感器和位置传感器之间的距离和信号发射器元件的线延伸。

根据变型，行程传感器和位置传感器之间的距离可以对应于信号发射器元件的长度的大约一半。例如在信号发射器元件（例如，磁性元件）发射电磁辐射的情况下，这种距离是有利的。然而，根据传感器和信号发射器元件的实现方式，还可以选择行程传感器与位置传感器之间的不同的距离。

行程传感器和位置传感器可以被设计为感测电磁辐射，诸如，例如磁通密度。在这种实现方式中，行程传感器可以按照以下方式布置：在致动元件的起始位置，行程传感器大约位于磁通密度峰值（回到信号发射器元件的）的区域中。如果传感器组件还包括第二个行程传感器，则第二个行程传感器可以按照以下方式布置：在致动元件的起始位置，第二个行程传感器大约位于另一个磁通密度峰值的区域中。此外，位置传感器可以按照以下方式布置：在致动元件的起始位置，位置传感器大约位于两个磁通密度峰值之间的区域中。

位置传感器可以用于多种作业。例如，位置传感器可以是刹车灯开关的一部分。另选地或者附加地，位置传感器可以用于其它目的。因而，例如，位置传感器可以用于校准目的。在这种实现方式中，传感器组件可以是被设计为基于位置传感器的输出信号来校准行程传感器（的输出信号）的电路装置。

行程传感器和位置传感器可以基于不同的物理原理。此外，例如，光学传感器、（尤其用于感测磁通密度的）磁辐射传感器，也是可行的。因而可以从包括以下传感器的传感器组中选择传感器：霍尔（Hall）传感器、AMR传感器、GMR传感器、CMR传感器和簧式继电器（Reed relay）。AMR表示各向异性磁阻效应，GNR表示“巨”磁阻效应，以及CMR表示“庞”磁阻效应。

传感器组件还可以包括用于感测主缸的为与真空制动助力器连通而设置的真空区域中的真空度的可选的真空传感器。此外，可以提供容纳真空传感器、行程传感器以及位置传感器的壳体。壳体可以具有允许真空传感器与主缸的真空区域连通的壳体开口。此外，壳体可以具有用于将壳体安装在主缸外部上的紧固装置。

根据另一个方面，提供了一种主缸组件，所述主缸组件包括主缸和此处提出的传感器组件。主缸具有输入侧的致动元件、接合到主缸的致动元件并且可被附加地设置的传感器检测的信号发射器元件。

主缸组件还可以具有接合到主缸的致动元件的柱塞。柱塞可以携带信号发射器元件并且被设置为插入到在主缸的区域中形成的通道中。如果主缸具有真空区域，则通道可以是该真空区域的一部分。

还提供了一种用于操作与主缸结合使用的传感器组件的方法，主缸具有接合了可被传感器检测的信号发射器元件的输入侧的致动元件，所述传感器组件具有行程传感器和位置传感器。该方法包括以下步骤：通过行程传感器感测致动元件行进的行程，以及通过位置传感器感测致动元件何时到达预定位置。

该方法还可以包括比较所行进的行程和到达位置传感器感测到的预定位置的时间。这种比较可以包括例如基于位置传感器的输出信号校准行程传感器（的输出信号）。可以根据感测何时到达预定位置（即，例如，在位置传感器的开关点）实现校准。对于校准，行程传感器的输出信号可以被作为何时到达所述预定位置的基准信号。在这点上，例如，可以根据基准信号调整针对行程传感器的输出信号的增益。

位置传感器的输出信号可以经过似真检查。该似真检查可以包括对表示制动过程的另一个信号的冗余评估。这种信号例如可以通过线加速度传感器或者车轮速度传感器提供。

基于行程传感器的输出信号，可以确定更多的量。尤其是通过行程传感器的先前校准（和可选地对其输出信号的似真检查），这些量的确定就特别准确和可靠。因而可以基于行程传感器的输出信号确定制动踏板和/或真空制动助力器中的真空度。可以基于数学计算（例如使用数学模型）实现各个确定。

附图说明

本公开更多的方面、优点和构造将从以下几个实施方式的描述中以及从附图中显现，在附图中：

图1示出主缸组件的实施方式的截面图；

图2示出图1的详细放大图，其示出传感器组件的第一实施方式；

图3示出传感器组件的第二实施方式；

图4示出用于传感器组件的信号发射器盒的第一实施方式；

图5示出用于传感器组件的信号发射器盒的第二实施方式；

图6示出主缸组件的又一个实施方式；

图7示出主缸组件的又一个实施方式；

图8示出例示了用于根据图8的实施方式的磁通密度分布的示意图；

图9示出例示了传感器输出信号的廓线和感测范围的可能选择的示意图；

图10示出例示了校准概念的示意图；

图11示出进一步例示了校准概念的示意图；以及

图12示出例示了基于制动踏板行程确定制动助力器真空度的示意图。

具体实施方式

图1示出用于机动车的主缸组件的实施方式，该主缸组件主要由10表示。主缸组件10包括主缸12、被紧固到主缸12前侧的真空制动助力器14、以及被安装在主缸外部上的传感器组件16。真空制动助力器用在机动车中以增大由驾驶员施加到制动踏板的脚底力。

真空制动助力器14包括壳体18。在壳体18内形成有真空腔20和工作腔22。通过可以在壳体18中以活塞的方式移动的隔板24，使工作腔22与真空腔20分开。隔板24进而可工作地接合到输入杆25。通过制动踏板（未示出）使输入杆25动作。

在驾驶时，在真空腔20中连续维持真空，而工作腔22可连接到真空腔20或者连接到大气压。只要这两个腔20、22彼此连接，则在两个腔20、22中存在相同压强，并且隔板24位于其起始位置。在制动过程期间，工作腔22与真空腔20流控地分开并且进而连接到大气压。工作腔22中的最终压强增加导致隔板24处的压强差。该压强差进而造成隔板24在真空腔20的方向上移位，因而在主缸12的输入杆25上产生助力。

主缸12包括壳体26，通过O型环形式的密封元件27将壳体26紧固到制动助力器14的壳体18。在壳体26中形成有液压腔28。刚性地接合到输入杆25的致动活塞（主活塞）30在液压腔28内部被可移位地引导。通过致动活塞30，可在液压腔28内建立起用于致动车轮制动器（未示出）的液压。通过致动活塞30向图1中的右边移位来实现液压腔28中制动压的建立。通过接合到制动踏板的输入杆25并且还通过隔板24来实现致动活塞30的移位。在此期间，驾驶员引入到制动踏板的脚底力（一方面）和制动助力器14（按照常规方式）产生的助力（另一方面）作用在致动活塞30上。

从图1可见，在致动活塞30的面向输入杆25的正面上紧固了板状元件32。该板状元件32相对于致动活塞30同心地布置，并且在径向方向上突出超过致动活塞30。在板状元件32的外周附近，刚性地紧固有沿主缸壳体26的方向平行于致动活塞30而延伸的柱塞32。柱塞34形成为杆状元件，并且经由在壳体26中形成的通道36延伸到在壳体26中类似地形成的凹部38中。柱塞34在其背离板状元件32的端部携带了信号发射器元件40，该信号发射器元件40用于通过传感器组件16进行感测。由于柱塞34刚性接合到致动活塞30，致动活塞30的任何平移运动被直接传递到信号发射器元件40。出于该原因，通过传感器组件16感测信号发射器元件40的运动或者位置使得能够得出致动活塞30的运动或者位置。

在其它实施方式中，信号发射器元件40在原则上可以按照不同方式刚性地接合到主缸12的致动元件（例如，输入杆25或者致动活塞30）。在最简单的情况下，信号发射器元件40直接接合到致动元件或者甚至等同于致动元件。作为这种情况的替代，信号发射器元件40还可以设置在刚性接合到致动元件的结构上。如根据图1的实施方式中所示，该结构可以例如是接合到致动元件的柱塞34。

如图1所示，输入杆25、板状元件32、柱塞34和致动活塞30至少部分地布置在制动助力器14的真空腔20中。此外，经由主缸壳体26的与真空腔20连通的通道36和与通道36连通的凹部38，在主缸12中限定了真空区域。附接了信号发射器元件40的柱塞34插入到该真空区域中。

为了防止由于大气进入主缸26的真空区域而引起的真空腔20中真空度的损失，通过传感器组件16真空密闭地密封主缸壳体26的凹部38。以下参照图2更详细地说明这个事实和传感器组件16的构造。图2示出了图1中传感器组件16的区域的详细放大图。

如图2所示，传感器组件16包括被安装在主缸12的壳体26外部上的壳体42。以使主缸壳体26中的凹部38被真空密闭地密封的方式来实现在主缸壳体26上安装传感器组件16的壳体42。出于此目的，在传感器组件16的壳体42与主缸壳体26之间绕着凹部38设置有密封元件44。这防止周围空气经由主缸壳体26中的凹部38和通道36渗入到制动助力器14的真空腔20中。

在根据图2的实施方式中，通过螺丝（未示出）将传感器组件16的壳体42紧固到主缸壳体26。然而，由于在主缸12的真空区域中存在吸收效应，也可以使用较不稳定的紧固装置将壳体42安装在主缸12外部上。例如，铰接或者压接式（snap-in）连接也可以用于壳体42的安装。

在根据图2的实施方式中，壳体42包括限定壳体42的底侧46和侧壁48的第一壳体元件、和被形成为盖子50并且在顶侧封闭第一壳体元件的第二壳体元件。在壳体42中容纳有印制电路板（PCB）。在印制电路板52上安装有真空传感器54、线型或者面型的行程传感器56以及电路装置58。此外，在印制电路板上安装有位置传感器90。

真空传感器54允许感测制动助力器12的真空区域中的真空度。出于该目的，在壳体42的底侧46中形成的开口60使真空传感器54与在主缸壳体26中形成的凹部38连通，因而经由通道36与制动助力器16的真空腔20连通。真空传感器54（或者印制电路板52）相对于传感器组件16的壳体42的内部空间真空密闭地密封了壳体开口60。

如图2所示，真空传感器54自身被布置在形成在壳体42的内部空间中的腔64中。壳体盖子50具有在腔62的区域中的盖部开口64。出于该原因，大气压存在于腔62的内部，以使得能够通过真空传感器54基于压强差感测真空度。腔62自身相对于壳体42的内部空间的其余部分被真空密闭地密封。

行程传感器56以线或者面的方式形成在印制电路板52上，因此在根据图2的截面图中不是直接可分辨的。在根据图2的实施方式中，行程传感器56被设计为用于感测致动活塞30行进的行程的连续型或者线型霍尔（Hall）传感器。间接地通过感测刚性接合到致动活塞30的信号发射器元件40行进的行程来实现感测致动活塞30行进的行程。在本实施方式中，信号发射器元件40被实现为永磁铁，通过设计为霍尔传感器的行程传感器56感测其磁场。

位置传感器90使得能够感测信号发射器元件40（从而致动活塞30）何时到达预定位置。位置传感器90可以被设计为例如刹车灯开关（未示出）的一部分和二进制（开关）型霍尔传感器。

电路装置58电耦接到真空传感器54以及行程传感器56和位置传感器90，并且包括用于这三个传感器54、56、90的适当信号调整电路。在一个实施方式中，电路装置58被形成为ASIC（专用集成电路）。

电路装置58将其输出信号经由在图2中未示出的公共电连接（例如，多极电连接器）提供到外部控制电路。至于电气接口，各种构造（例如，CAN、SENT、PSI5、PAS4、PWM、模拟等）都是可用的。外部控制单元可以是电子控制单元（ECU）。根据另选构造，电路装置58自身包括根据“智能传感器”概念所需的控制单元功能。在此情况下，电路装置58（例如，经由CAN总线）可以链接到更高层的控制系统。

从图2中可见，在凹部38中布置有形成为螺旋弹簧的弹簧元件66，该弹簧元件在携带有信号发射器元件40的柱塞34上施加返回力（向图2的左边）。弹簧元件66确保在完成制动过程之后，带有信号发射器元件40的柱塞34总是再次返回到图2所示的其起始位置。信号发射器元件40通过滑块68安装在柱塞34上。滑块68进而在凹部38的或者单独信号发射器盒的侧壁中形成的凹槽69中被可移动地引导。

在根据图2的实施方式中，在主缸壳体36的凹部38中还设置有液压传感器70。液压传感器70被紧固到凹部38的底部并且经由孔72与液压腔28连通。通过压力传感器70使孔72相对于凹部38被液压紧密地密封。如图2所示，液压传感器70被电路装置58电气接触。按照与传感器54、56、90的描述类似的方式，电路装置58还包括用于液压传感器70的信号调整电路，并且传送可经由公共电连接引出的相应输出信号。

在图2所示的传感器组件16的实施方式中，壳体42的内部空间不必一定为真空密闭设计。这是因为主缸12的真空区域的真空密闭密封是通过壳体底侧46与在壳体底侧46与主缸壳体26之间环绕的密封元件44结合来实现的。通过真空传感器54（或者印制电路板52）真空密闭地密封壳体开口60，防止了经由壳体开口60的真空泄漏。图3示出了传感器组件16的第二实施方式，其中壳体42的内部空间中也存在真空。以下，对与第一实施方式类似的元件提供相同的附图标记。

在图3所示的传感器组件16的实施方式中，由于真空传感器54的不同构造，不需要基于压强差感测真空度。出于该原因，在壳体42的内部空间中也可以存在真空，因而壳体形状可以被简化。在根据图3的实施方式中，壳体42仅仅在横向和顶部围绕真空传感器54、行程传感器56以及位置传感器90。因此，主缸26的真空区域可延续到壳体42的内部空间中。

在根据图2的实施方式中，信号发射器元件40可以被设置在盒中以便插入主缸壳体26的凹部38中。图4示出这种盒80的实施方式。如图4所示，盒80包括盒壳体82，该盒壳体82在内部限定了用于信号发射器元件40的平移运动的通道。根据图4，在盒80中，信号发射器元件40被预构造在滑块68上并且被弹簧元件66偏置到其起始位置。在盒壳体82的内部，形成有用于引导滑块68运动的凹槽70。为了安装盒80，在第一步骤中，将后者插入到主缸壳体26的凹部38中。在第二步骤中，柱塞34（例如，通过压接式（snap-in）、插入式或者卡口式（bayonet）连接）被接合到滑块68。盒壳体82具有开口（图4中未示出）以使得真空传感器54与盒壳体82的内部空间连通，因而与主缸12的真空区域连通。

图5示出盒80的又一实施方式。根据图4的信号发射器元件40是通过霍尔传感器进行感测的磁性元件，而图5示出了位于盒壳体82外部以反射器、换能器或者类似部件的形式的信号发射器元件40。相应地采用行程传感器56和位置传感器90。

图4和图5中所示的盒80可以形成单独组件或者与传感器组件16结合以形成单个组件。在后一种实现方式中，盒80不需要单独的紧固装置。相反，盒80可以与传感器组件16的壳体42一起安装在主缸12上。

图6和图7示出了主缸组件10的又一实施方式。在根据图6的实施方式中，传感器组件16再次包括真空传感器54、行程传感器56和位置传感器90。在根据图7的实施方式中，作为对比，传感器组件16不包括真空传感器，而是除了行程传感器56和位置传感器90还包括另一个行程传感器56’。

如已经说明的，位置传感器90使得能够感测信号发射器元件40以及从而致动活塞30（或与之接合的制动踏板）何时到达预定位置。根据图6和图7的实施方式中的位置传感器90是刹车灯开关（未示出）的一部分。

位置传感器90可以假设两个开关状态，并且可以被设计为例如二进制（开关）型霍尔传感器。相比之下，行程传感器56可以是连续型霍尔传感器。在一个实施中，被设计为二进制型霍尔传感器的位置传感器90包括连续型霍尔传感器和位于该连续型霍尔传感器下游的比较器。该比较器使连续型霍尔传感器的输出信号受到阈值判定并且依赖于该判定结果输出逻辑“0”（“关（OFF）”）或者逻辑“1”（“开（ON）”）。

行程传感器56因而提供模拟（连续）信号，该信号代表致动活塞30的行程的区段（因而代表踏板行程），而位置传感器90提供开/关信号。该开/关信号可以用于开启和关闭刹车灯。然而，附加地或者另选地，还可以使用位置传感器90的开/关信号来校准行程传感器56的模拟信号，从而以足够精确度来模仿踏板行程信号。

在特定应用中，可以基于行程传感器56的输出信号确定踏板行程，因而可以取消单独的踏板行程传感器。踏板行程感测是用于实现电子液压制动系统、再生性制动系统（“混合制动系统”）或者类似概念的必要的先决条件。因此，在此提出的传感器组件还可以与这种制动系统结合使用。

在下文中，在信号发射器元件40被形成为磁性元件的情况下，参照根据图7的实施方式说明了用于行程感测和位置感测的示例性概念。然而，如以上提到的，原则上还可以使用基于其它物理（例如，光学）概念的信号发射器元件。

在根据图7的实施方式中，主缸12由诸如铝的非磁性材料制成。信号发射器元件40包括例如由钕铁硼合金制成的永磁体。信号发射器元件40的磁化方向平行于柱塞34的平移运动方向（在图7中用磁南极“S”和磁北极“N”例示）伸展。在图7中，例示了在柱塞34和致动活塞30的起始位置（即，当制动踏板不被致动时）处得到的磁通密度的分布（实线），以及在柱塞34的或者致动活塞30的致动位置（即，当制动踏板被致动时）处得到的磁通密度的分布（虚线）。

在位置传感器90、行程传感器56以及可选的另一个行程传感器56’下方布置有由高磁导率的软磁材料制成的磁通导板92。磁通导板92为传感器56、56’、90屏蔽掉外部干扰场，因而能实现更高的测量精确度。磁通导板92可以例如由μ金属制造。

图7中仅示意性地示出的磁通密度的分布在图8的曲线图中更清楚地示出。更准确地，图8例示了沿着平行于柱塞34行进并且包含行程传感器56和位置传感器90两者的直线的、磁通密度B的根据位置的分布。如图7那样，虚线例示了当制动踏板不被致动时在柱塞34的起始位置处的磁通密度分布。虚线示出了在柱塞34的致动位置处（即，当制动踏板被致动时）的磁通密度分布。

清楚可见磁通密度分布具有两个峰值这个事实。这两个峰值位于磁性信号发射器元件40的两个磁极的区域中。在两个峰值之间的区段中，磁通密度具有近似线性分布。此外，在两个峰值之外的区域中，在每一个情况下磁通密度具有渐近单调分布。

图8还示出行程传感器56和位置传感器90相对于磁通密度分布的位置。可以清楚看到以下事实：依赖于信号发射器元件40的直线延伸来选择行程传感器56和位置传感器90之间的距离。更准确地说，行程传感器56和位置传感器90之间的距离对应于信号发射器元件40的长度的大约一半。这可以从以下事实看到：行程传感器56近似位于柱塞34的起始位置中的磁通密度峰值的区域中，而位置传感器90近似位于所述起始位置中的两个磁通密度峰值之间的区域中。

在图8中标记的位置传感器90的开关点和行程传感器56的感测范围从关于磁通密度分布的以上说明的行程传感器56和位置传感器90的位置得到。在柱塞34的起始位置，位置传感器90位于具有陡峭的线性分布的磁通密度区段中。因此，即使柱塞34从其起始位置的略微运动也导致位置传感器90的磁通势的可观变化，这导致感测精确度高。因此，从图8可见，位置传感器90的开关点可被定位为非常靠近磁通密度分布的拐点。

相比之下，选择行程传感器56的感测范围使其从最高磁通势（磁通密度峰值）的位置起在渐近单调分布的方向上延伸。如果柱塞34沿端部位置的方向相对于其起始位置移位，则信号发射器元件40从行程传感器56移开，导致行程传感器56的磁通势（以及对应的传感器输出信号的单调廓线）单调降低。在图8例示的感测范围中，磁通密度具有比在两个磁通密度峰值之间的区域中较不陡峭的分布。尽管这一定程度降低了测量精确度，但是具有以下优点：单调变化的磁通势的测量范围明显更大。

图9例示行程传感器56的输出信号（即传感器输出电压）相对于柱塞34进行的、由此主缸12的致动活塞30行进的行程的廓线。致动活塞30行进的行程与踏板行程成正比例，使得可通过比例因子根据致动活塞30行进的行程来确定踏板行程。进而在图9所示的曲线图的帮助下，根据行程传感器56的传感器输出电压的变化来确定致动活塞30行进的行程。

在图9中标记了行程传感器56的在图8中例示的感测范围和行程传感器56的另选感测范围。另选感测范围设置在两个磁通密度峰值之间。如以上已经说明的，另选感测范围使得行程感测精确度更高，但是可能损失了致动活塞30的可被感测到的最大行程。当然，在图8中例示的位置传感器90的位置可以改变，例如，如图8中针对行程传感器56所例示的。

如根据图7的实施方式中所示，除了行程传感器56，还可以提供相对于行程传感器56沿着柱塞34的运动方向在空间上偏离地布置的另一个行程传感器56’。行程传感器56被设置在磁通密度分布的第一峰值的区域中，并且另一个传感器56’被设置在第二峰值的区域中。行程传感器56、56’的输出信号的感测和评估增加了行程感测的精确度。另外，可以对行程传感器56、56’两者彼此进行似真检查。按此方式，可以检测到行程传感器56、56’其中一个的故障。此外，这种冗余增加了传感器组件12的可靠性。尽管在根据图7的实施方式中未示出，但是可按照类似方式设置冗余位置传感器。

在下文，将参照根据图10的曲线图说明基于位置传感器90的输出信号对行程传感器56的校准。通过该校准，尤其可显著地减少行程测量的温度依赖性。

根据图10的曲线图在上半部示出了随着致动传感器30从其起始位置起行进的行程而变化的位置传感器90的输出信号（输出电压），在下半部示出了随着致动传感器30从其起始位置起行进的行程而变化的行程传感器56的输出信号（输出电压）。如图10所示，位置传感器90的输出信号示出在预定的开关点处具有信号电平的阶跃变化的期望的二进制廓线。实际上，已经发现开关点的位置不具有明显的温度依赖性。

在图10的曲线图的下半部示出的行程传感器56的输出信号的廓线示出了与行程传感器56的磁通势的连续变化相对应的期望的连续廓线。可清楚地看到行程传感器56的输出信号的廓线对温度的依赖性高。

为了补偿行程传感器56的输出信号的温度依赖性，提出了基于位置传感器90的实质上与温度无关的开关点来校准该输出信号。更准确地说，在感测到位置传感器90的开关点时，行程传感器56的输出信号被作为基准信号。在这点上，以总得到在图10中作为实线示出的经归一化的信号（基准信号）的方式，调整针对行程传感器56的输出信号的增益。可在ECU中进行增益调整和信号放大，以获得补偿了温度影响的信号。可在制动踏板的每一次致动时再次进行校准。

图11示出了在室温和在50°C的温度处行程传感器56的传感器输出电压随踏板行程而变化的廓线的另一个曲线图。再一次可清楚地看到传感器输出信号的温度依赖性高。同样地在图11中标记了位置传感器90的开关点。相对于柱塞34或者致动活塞30的起始位置定义的这个开关点实际上不具有温度依赖性，因此适于作为用于校准行程传感器56的基准点。同样地从图11可见，随着踏板行程的增加，形成为霍尔传感器的行程传感器56的输出信号接近渐近值2.5V。这个事实使得能够基于以上说明的增益的选择来校准行程传感器56。

根据实施方式的改进，可以基于表示制动过程的另一个信号对位置传感器90的输出信号进行似真检查。如果例如基于车轮速度传感器或者纵向加速度传感器的输出信号检测到制动过程，而位置传感器90不改变其开关状态，则这表示错误状况。

图12说明例如可基于行程传感器56的输出信号确定的制动踏板行程和制动助力器14（参见图1）的真空腔20中的真空度之间的关联。已经发现通过数学模型，图12中所示的真空度可以与制动踏板行程有关，同样地在图12中示出。通过该模型，因而可基于行程传感器56的输出信号确定存在于制动助力器14中的真空度。因此，在特定实施方式中可省去例如在图2中示出的真空传感器。在特定实施方式中照样可省去在其它实施方式中除了行程传感器56还可以设置的单独踏板行程传感器。

从实施方式可见，这里呈现的传感器组件概念使得能够简化主缸上传感器的安装。大范围的传感器（用于系统故障检测的可选的真空传感器、例如用于确定踏板行程的行程传感器、例如用于刹车灯开关的位置传感器等）可以被集成到单个壳体中，该壳体可按照简单方式被附接到主缸外部。传感器集中信号可通过公共电连接被读出并且彼此之间经过似真检查或者经过校准。

Claims (25)

1.一种与主缸（12）一起使用的传感器组件（16），所述主缸具有输入侧的致动元件（30）、能够被接合到所述致动元件（30）的传感器检测的信号发射器元件（40），并且所述传感器组件（16）包括以下部件：

行程传感器（56），其用于感测所述致动元件（30）行进的行程；以及

位置传感器（90），其用于感测所述致动元件（30）何时到达预定位置。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，所述行程传感器（56）提供模拟信号。

3.根据权利要求1或2所述的传感器组件，所述行程传感器（90）提供二进制信号。

4.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述行程传感器（56）和所述位置传感器（90）彼此隔开根据所述信号发射器元件（40）的线延伸而选择的距离。

5.根据权利要求4所述的传感器组件，所述行程传感器（56）和所述位置传感器（90）之间的距离对应于所述信号发射器元件（40）的长度的大约一半。

6.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述行程传感器（56）和所述位置传感器（90）被设计为感测磁通密度。

7.根据权利要求6所述的传感器组件，所述行程传感器（56）按照以下方式布置：在所述致动元件（30）的起始位置，所述行程传感器（56）大约位于第一磁通密度峰值的区域中。

8.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述传感器组件包括另一个行程传感器（56’）。

9.根据权利要求7和8所述的传感器组件，所述另一个行程传感器（56’）按照以下方式布置：在所述致动元件（30）的起始位置，所述另一个行程传感器（56’）大约位于第二磁通密度峰值的区域中。

10.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述位置传感器（90）按照以下方式布置：在所述致动元件（30）的起始位置，所述位置传感器（90）大约位于两个磁通密度峰值之间的区域中。

11.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述位置传感器（90）是刹车灯开关的一部分。

12.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述传感器组件还包括电路装置（58），其被设计为基于所述位置传感器（90）的输出信号来校准行程传感器（56）。

13.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述行程传感器（56）和所述位置传感器（90）从包括以下传感器的传感器组中选择：霍尔传感器、AMR传感器、GMR传感器、CMR传感器、簧式继电器。

14.根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件，所述传感器组件还包括：

真空传感器（54），其用于感测主缸（12）中的为与真空制动助力器（14）连通而设置的真空区域（36、38）中的真空度；以及

壳体（42），其容纳所述真空传感器（54）、所述行程传感器（56）以及所述位置传感器（90），所述壳体（42）具有允许所述真空传感器（54）与所述主缸（12）的所述真空区域（36、38）连通的壳体开口（60）以及用于将所述壳体（42）安装在所述主缸（12）外部上的紧固装置。

15.一种主缸组件（10），所述主缸组件（10）包括：

主缸（12），其具有输入侧的致动元件（30）、接合到所述主缸（12）的所述致动元件（30）并且能够被所设置的传感器检测的信号发射器元件（40）；以及

根据以上权利要求中任一项所述的传感器组件（16）。

16.根据权利要求18所述的主缸组件，所述主缸组件还包括：接合到所述主缸（12）的所述致动元件（30）的柱塞（34），所述柱塞（34）携带所述信号发射器元件（40）。

17.一种用于操作与主缸（12）结合使用的传感器组件（16）的方法，所述主缸具有输入侧的致动元件（30），能够被传感器检测的信号发射器元件（40）接合到输入侧的致动元件（30），所述传感器组件（16）包括行程传感器（56）和位置传感器（90），并且所述方法包括以下步骤：

通过所述行程传感器（56）感测所述致动元件（30）行进的行程；以及

通过所述位置传感器（90）感测所述致动元件（30）何时到达预定位置。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法包括：比较行进的行程和到达预定位置的时间。

19.根据权利要求17或者18所述的方法，所述方法包括：基于所述位置传感器（90）的输出信号校准所述行程传感器（56）。

20.根据权利要求19所述的方法，根据感测何时到达所述预定位置来实现所述校准。

21.根据权利要求20所述的方法，所述行程传感器（56）的输出信号被作为何时到达所述预定位置的基准信号。

22.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：对所述位置传感器（90）的输出信号进行似真检查。

23.根据权利要求22所述的方法，对所述位置传感器（90）的输出信号进行似真检查的步骤包括对表示制动过程的另一个信号的冗余评估。

24.根据权利要求17到23中任一项所述的方法，所述方法包括：基于所述行程传感器（56）的输出信号确定制动踏板行程。

25.根据权利要求17到24中任一项所述的方法，所述方法包括：基于所述行程传感器（56）的输出信号确定真空制动助力器中的真空度。

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