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Die Erfindung betrifft eine Feststellbremse eines zweispurigen Fahrzeuges sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und dem nebengeordneten Anspruch 7. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die
DE 10 2015 206 572 A1 sowie die
DE 10 2007 037 685 A1 verwiesen.
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Fahrzeuge mit Handschaltgetriebe lassen sich gegen unbefugte Benutzung bzw. gegen Diebstahl durch eine sogenannte Lenkradsperre sichern. Dabei wird meist ein mit dem Zündschloss kombinierter Bolzen in eine Nut in der Lenksäule hineingeschoben, wenn das Fahrzeug geparkt und der Schlüssel abgezogen ist. Dieser Bolzen rastet beim Einschlagen der Vorderräder ein, sodass das Betätigen der Lenkung verhindert wird. Neben dieser rein mechanischen Ausführung gibt es heute auch sogenannte Elektronische Lenkradverriegelungen, bei denen die Lenksäule durch elektrische Aktoren verriegelt wird.
Um ein ungewolltes Wegrollen eines parkenden Fahrzeuges zu verhindern sowie eine Diebstahlsicherung zu gewährleisten, gibt es bei automatischen Getrieben eine sogenannte Getriebeparksperre. Beim Einlegen der Position P im Getriebewahlschalter wird durch ein verzahntes Rad und eine Klinke der Getriebeabtrieb gegen das Gehäuse verriegelt. Aus dem heutigen Stand der Technik ist es bekannt, dass bei Erfassen einer Parkposition des Fahrzeuges, beispielsweise beim Abstellen des Motors eine solche Getriebeparksperre automatisch aktiviert wird.
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Derartige bekannte Diebstahlsicherungen (also die Getriebeparksperre und die Lenkradverriegelung) erfordern einen erheblichen technischen Aufwand und aufgrund der unterschiedlichen Getriebeausführungen (Handschaltung und Automatikgetriebe) und unterschiedlichen Lenksäulenausführungen (beispielsweise Links- und Rechtslenker) mehrere Varianten und damit zusätzliche Kosten.
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Neben der bereits genannten Position „P“ im Getriebewahlschalter ist außerdem ein separates Bedienelement (oftmals ebenfalls mit „P“ bezeichnet) bekannt, mit welchem eine Feststellbremse im Fahrzeug betätigt werden kann. Dabei hat sich in neuester Zeit immer mehr eine elektromechanisch betreibbare Feststellbremse (auch als elektromechanische Parkbremse, kurz EPB, bezeichnet) etabliert. Bei einer solchen elektrischen Feststellbremse steuert eine Elektronik bzw. ein geeignetes Steuergerät i.d.R. zwei elektrische Aktuatoren (also beispielsweise Motor-Getriebe-Einheiten), die in den jeweiligen Radbremsen integriert sind, quasi-synchron an.
Üblicherweise sind diese elektrischen Aktuatoren an den Hinterrädern eines Fahrzeuges angeordnet. Anstatt einer hydraulisch veranlassten Bewegung eines Bremskolbens an einer Bremsscheibe, geschieht die Bewegung mittels geeigneter Elektronik bzw. Elektrik bzw. mittels einer geeigneten Motor-Getriebe-Einheit.
Bei Ausfall bzw. im Fehlerfall der elektromechanischen Feststellbremse kann herkömmlicherweise die Getriebeparksperre die Feststellbremsfunktion übernehmen. Umgekehrt kann in einem Fehlerfall der Getriebeparksperre die Feststellbremse deren Aufgaben übernehmen.
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Dabei wird, wie beispielsweise in der
DE 10 2015 206 572 A1 offenbart, die Feststellbremse jedes Fahrzeugrades von einer zentralen Steuereinheit angesteuert. Es ist weiterhin aus der
DE 10 2007 037 685 A1 bekannt, eine solche elektromechanische Feststellbremse als Schutzeinrichtung gegen Diebstahl des Fahrzeuges zu verwenden. Derartige Brems- und Sicherheitssysteme unterliegen jedoch immer gesetzlichen Anforderungen und Bestimmungen. Unter anderem ist es dabei beispielsweise erforderlich, dass das Fahrzeug in einem Fehlerfall der Ansteuerung der elektromechanischen Feststellbremse auf einem Gefälle von 8 % im geparkten Zustand nicht wegrollt.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Feststellbremse eines zweispurigen Fahrzeuges aufzuzeigen, welche sowohl eine Diebstahlsicherung, als auch eine Wegrollsicherung und auch den Schutz gegen unbefugte Benutzung umfasst und welche unter Einhaltung gesetzlicher Anforderungen dennoch aufwandsarm und kostengünstig einsetzbar ist.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch eine Feststellbremse eines zweispurigen Fahrzeuges sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Feststellbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und Anspruchs 7. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Es wird eine Feststellbremse, insbesondere eine elektromechanische Parkbremse, eines zweispurigen Fahrzeuges sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Feststellbremse beansprucht.
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Die Feststellbremse bzw. die elektromechanische Parkbremse umfasst dabei sowohl die sogenannte Parksperrenfunktion, als auch die herkömmliche Funktion der Feststellbremse bzw. der Parkbremse.
Ferner umfasst die Feststellbremse geeignete Maßnahmen zur Diebstahlsicherung und zum Schutz gegen unbefugte Benutzung des geparkten bzw. abgestellten Fahrzeuges sowie zum Schutz gegen ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeuges.
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Unter einer Parksperrenfunktion wird im Sinne dieser Erfindung ein automatisches Spannen der Feststellbremse bei Erfassen eines geparkten Zustandes des Fahrzeuges definiert. Beispielsweise ist es bevorzugt vorgesehen, dass bei Erfassen eines ausgeschalteten Motors (also des Antriebaggregates des Fahrzeuges) automatisch die Parksperrenfunktion an der Feststellbremse aktiviert wird. Dabei kann dann vorteilhaft eine aus dem Stand der Technik bekannte Getriebeparksperre bzw. eine Lenkradverriegelung entfallen. Denn die Feststellbremse übernimmt nun die Parksperrenfunktion.
Unter einer Feststellbremsfunktion ist dagegen zu verstehen, dass der Fahrer zusätzlich zur automatischen Parksperrenfunktion, ein Anziehen der Feststellbremse selbst durch das Betätigen eines Betätigungselements im Fahrzeug (beispielsweise über einen P-Taster) initiieren kann. Die erfindungsgemäße Feststellbremse erfüllt dabei sowohl die Getriebeparksperrenals auch die Feststellbremsfunktion.
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Damit erübrigt die Feststellbremse das Vorhandensein einer im Stand der Technik beschriebenen separaten Getriebeparksperre bzw. einer Lenkradverriegelung. Das Fahrzeug umfasst also bevorzugt keine Getriebeparksperre und keine Lenkradverriegelung. Eine herkömmliche separate Getriebeparksperre bzw. eine Lenkradverriegelung (bei Handschaltgetrieben) entfällt damit.
Ferner kann mit der Feststellbremse durch die Feststellbremsfunktion ein manuelles Feststellen durch Betätigung eines Betätigungselements durch den Fahrer ermöglicht werden. Dabei kann bevorzugt auch während der Fahrt des Fahrzeuges weiterhin eine Notbremsung durch den Fahrer oder durch ein geeignetes Fahrerassistenzsystem durch Betätigen der Feststellbremse durchgeführt werden.
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Die Feststellbremse übernimmt dabei weiterhin den Schutz gegen unbefugte Benutzung sowie eine Diebstahlsicherung.
Eine detaillierte Beschreibung zur Ausbildung des genannten Diebstahlschutzes ist weiter unten erläutert.
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Zur Ausübung einer soeben beschriebenen Feststellbrems-, Parksperren- und Diebstahlsicherungsfunktion der Feststellbremse umfasst diese an zumindest zwei Rädern des Fahrzeuges (insbesondere an den zwei Hinterrädern) jeweils mindestens eine von mindestens einer Steuereinheit ansteuerbare elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung.
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Eine solche elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung (beispielsweise eine sogenannte elektromechanische Parkbremse) ist insbesondere als Motor-Getriebe-Einheit ausgebildet. Sie umfasst beispielsweise einen Elektromotor, welcher ein Zuspannelement (beispielsweise einen Bremskolben und einen Bremsbelag) an einer Bremse (insbesondere Scheibenbremse) zur Zuspannung veranlasst. Bevorzugt bewegt die Motor-Getriebe-Einheit dabei eine Spindel, welche wiederrum einen aus dem Stand der Technik bekannten Bremskolben gegen ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannte Bremsbeläge (Zuspannelement) drückt, welche Bremsbeläge dann wiederrum gegen eine Bremsscheibe eines Rads des Fahrzeuges gedrückt werden. Eine Drehung der Räder wird verhindert und das Fahrzeug ist gegen Wegrollen gesichert.
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Eine solche elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung befindet sich dabei an jeweils einem der zumindest zwei genannten Räder des Fahrzeuges. Besonders bevorzugt befindet sich eine solche an jeweils einem der beiden Hinterräder des Fahrzeuges. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass sich eine solche an jeweils einem Hinter- und einem Vorderrad oder auch nur an den Vorderrädern befindet.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass die zumindest zwei elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen von zwei separaten Steuereinheiten angesteuert werden. Dabei ist die erste elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung von einer ersten Steuereinheit ansteuerbar, während die zweite elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung von einer zweiten Steuereinheit ansteuerbar ist.
Durch eine derartige singuläre bzw. separate Ansteuerung der einzelnen Krafterzeugungseinrichtungen kann eine Redundanz der Feststellbremse (sowie der Diebstahlsicherung und Wegrollsicherung) gewährleistet werden. Fällt einer der beiden Ansteuerungspfade (also entweder die Ansteuerung bzw. die Übertragungseinrichtung der ersten Krafterzeugungseinrichtung oder die der zweiten) aus oder ist fehlerbehaftet, so ist es möglich, dass der jeweils noch funktionsfähige andere Ansteuerungspfad die Funktion der Diebstahlsicherung und die der Wegrollsicherung (also die Feststellbremsfunktion und die Parksperrenfunktion) alleine übernehmen kann. Auch die gesetzliche Anforderung einer Feststellung des Fahrzeuges, welches sich auf einer achtprozentigen Steigung befindet, kann damit vorteilhaft erfüllt werden.
Ferner ermöglicht die genannte Erfindung den Entfall der herkömmlich bekannten Komponenten der Getriebeparksperre und der (beispielsweise elektrischen) Lenkradverriegelung.
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Es ist dabei weiterhin vorgesehen, dass sowohl die erste Steuereinheit (welche die erste Krafterzeugungseinrichtung ansteuert) sowie die zweite Steuereinheit (welche die zweite Krafterzeugungseinrichtung ansteuert) jeweils die Funktionslogik und die Ansteuerung der Feststellbremsfunktion sowie der Parksperrenfunktion umfassen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sowohl die erste, als auch die zweite Krafterzeugungseinrichtung in der Lage ist, sowohl eine Feststellbremsung, als auch eine Parksperrenfunktion selbstständig auszuführen bzw. zu gewährleisten.
Die Parksperrenfunktion ist dabei jene Funktion, welche ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeuges im geparkten Zustand des Fahrzeuges bzw. bei abgeschaltetem Motor (also Antriebsaggregat des Fahrzeuges) automatisch absichert. Die Feststellbremsfunktion kann daneben vom Fahrer selbst durch Betätigung einer eines Betätigungselements im Fahrzeug aktiviert werden.
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Eine separate Ansteuerung der beiden elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen gewährleistet, insbesondere im Fehlerfall oder bei Ausfall einer der beiden Steuereinheiten bzw. Ansteuerpfaden bzw. der Übertragungseinrichtungen bzw. der Krafterzeugungseinrichtung selbst, stets eine Funktionsfähigkeit der Feststellbremse, der Parksperrenfunktion sowie der Diebstahlsicherung.
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Dabei ist möglich, dass das die beiden elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen von zwei unterschiedlichen Steuergeräten angesteuert werden und somit eine Redundanz hergestellt wird. Als Steuergerät zur Ansteuerung der ersten Krafterzeugungseinrichtung kann dann beispielsweise ein bereits vorhandenes Bremssteuergerät zur Steuerung eines Betriebsbremssystems (insbesondere eines Brake-By-Wire-Bremssystems) verwendet werden. Zur Ansteuerung der zweiten Krafterzeugungseinrichtung kann dann beispielsweise ein bereits im Fahrzeug vorhandenes Steuergerät, insbesondere ein Getriebesteuergerät zum Einsatz kommen.
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Alternativ zur letztgenannten Ausführung von zwei separaten Steuergeräten, ist es auch möglich, dass die beiden elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen durch zwei voneinander entkoppelten Ansteuerkanäle eines gemeinsamen Steuergeräts angesteuert werden. Die erforderliche Redundanz wird dann durch die Entkoppelung der beiden Ansteuerkanäle voneinander erreicht.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Steuereinheit in die erste elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung und die zweite Steuereinheit in die zweite elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung integriert ist. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Steuereinheiten zur Ansteuerung der Krafterzeugungseinrichtungen nicht mehr zentral im Fahrzeug verbaut sind, sondern lokal in unmittelbarer Nähe bzw. an bzw. in der jeweiligen elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung selbst (also radseitig) angeordnet sind.
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Zur Diebstahlsicherung mittels einer solchen Feststellbremse bzw. Parkbremse sind mehrere alternative bzw. parallele Lösungen denkbar.
Bei einer genannten lokalen Anordnung der Steuereinheit an den elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen ist eine elektrische Absicherung gegen Diebstahl bzw. unbefugten Bewegen des Fahrzeuges implizit vorhanden, da die Steuereinheit jeweils lokal in die Krafterzeugungseinrichtung integriert ist und somit quasi eine interne Freigabe zum Lösen der Feststellbremse bei Spannungsanlegen erforderlich ist. Ein externes Anlegen einer Spannung alleine reicht dabei nicht aus um die Feststellbremse zu lösen.
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Wird die jeweilige Krafterzeugungseinrichtung jedoch nicht durch eine lokale Steuereinheit, sondern durch eine im Fahrzeug angeordnete Steuereinheit angesteuert bzw. geregelt, so ist eine elektrische Absicherung gegen Diebstahl bzw. unbefugter Benutzung des Fahrzeuges bevorzugt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung über ein BUS-System abgesichert ist. Dabei ist ein sogenannter CAN-Bus (Controller Area Network) bevorzugt. Ein solcher CAN-Bus Stellt eine Vernetzung einer größeren Anzahl von Steuergeräten her. Die Feststellbremse bzw. die Parkbremse löst sich bzw. wird erst dann bestromt, wenn diese ein Freigabesignal von einer Steuereinheit, welche mit dem genannten BUS-System gekoppelt ist erhält. So ist es nicht möglich die Parkbremse durch einfaches Umpolen von außen zu lösen, da vorerst ein Freigabesignal von einem Steuergerät erforderlich ist.
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Alternativ oder auch zusätzlich (insbesondere bei einer genannten lokalen Anordnung der Steuereinheit an der Krafterzeugungseinrichtung) ist es möglich, dass der Diebstahlschutz neben der oben genannten elektrischen Absicherung, mechanisch erfolgt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die durch die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung betreibbare Spindel zur Veranlassung einer Bewegung des Zuspannelements der Parkbremse in Richtung einer Bremsscheibe, eine spezielle Verzahnungsgeometrie aufweist, die nicht durch ein herkömmliches Werkzeug betätigbar ist. Das Zuspannelement, welches die Spindel zur Bewegung veranlasst, ist bevorzugt ein Bremskolben (mit einem oder zwei Bremsbelägen). Die Spindel ist dabei weiterhin bevorzugt selbsthemmend ausgebildet. Durch die spezielle Verzahnungsgeometrie der Spindel, ist es nicht möglich diese mit einem herkömmlichen Werkzeug zu bewegen und so auf einfach Art und Weise die Parkbremse manuell zu lösen. Stattdessen ist ein spezielles Werkzeug erforderlich, welches auf die spezielle Verzahnungsgeometrie der Spindel angepasst ist. Dabei ist es möglich die Innen- und Außenverzahnung der Spindel und des elektromechanischen Antriebs zu kodieren, sodass die Spindel nur mit einem Spezialwerkzeug gedreht werden kann, wenn die Spindel und der elektromechanische Antrieb getrennt sind. Somit kann eine mechanische Diebstahlschutzfunktion ermöglicht werden.
Ferner ist es zusätzlich oder alternativ möglich, insbesondere bei einer genannten lokalen Anordnung der Steuereinheit an der Krafterzeugungseinrichtung, dass die Befestigungselemente, insbesondere die Befestigungsschrauben zum Anflanschen der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung eine spezielle Geometrie aufweisen, sodass auch diese nur mit einem Spezialwerkzeug zu lösen sind. Es ist dabei schwierig für einen unbefugten Benutzer die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung manuell von der Feststellbremse zu lösen, da ein spezielles Werkzeug notwendig ist. Und ohne dass die Krafterzeugungseinrichtung räumlich von der Feststellbremse getrennt wird, ist es nicht möglich eine externe Spannung anzulegen und so die Feststellbremse zu lösen. Eine weitere Diebstahlsicherung kann gewährleistet werden.
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Ebenfalls alternativ oder zusätzlich zu den obig genannten Diebstahlsicherungen ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Verbindungsleitungen der Steuereinheiten zu den elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen (bzw. zu den Aktuatoren) von einem geeigneten System überwacht werden und bei Unterbrechung bzw. bei einem Kurzschluss im Stillstand des Fahrzeuges bzw. beim parkendem Fahrzeug ein Alarm ausgelöst wird.
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Im Folgenden soll das Verfahren zum Betreiben einer Feststellbremse, die nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, beschrieben werden.
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Im ersten Schritt des Verfahrens wird eine Parkposition des Fahrzeuges erfasst. Wenn also beispielsweise der Motor des Fahrzeuges (also das Antriebsaggregat des Fahrzeuges) ausgeschaltet wird und das Fahrzeug in eine abgestellte Position bzw. in eine geparkte Position gebracht wird. Das Fahrzeug befindet sich demnach im Stillstand mit abgeschaltetem Motor. Ferner wird eine fehlerfreie Feststellbremsfunktion und Parksperrenfunktion an beiden Rädern des Fahrzeuges erfasst. Beispielsweise kann eine solche Erfassung durch eine geeignete Überwachungseinrichtung erfolgen. Anschließend werden beide elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen von ihrer jeweils zugeordneten Steuereinheit angesteuert. Die Feststellbremse an den zumindest zwei Rädern des Fahrzeuges wird betätigt. Dabei wird, wie weiter oben bereits beschrieben, das Zuspannelement durch die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung zugespannt und das jeweilige Rad vom Wegrollen gesichert. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung (auch als Aktuator bezeichnet) eine Spindel bewegt, welche den Kolben und die mit diesem in Kontakt stehenden Bremsbeläge in eine translatorische Bewegung gegen die Scheibenbremse drückt bzw. verschiebt. Die Parksperrenfunktion ist durch die automatisch betätigte Feststellbremse aktiviert.
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Die beiden elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen werden dabei nach Erfassen des geparkten Zustandes des Fahrzeuges automatisch zumindest annähernd synchron (also im Prinzip nahezu zeitgleich) durch die ihnen zugeordneten Steuereinheiten angesteuert. Unter einer zumindest annähernden synchronen Ansteuerung wird dabei insbesondere eine erwünschte bzw. absichtliche, zeitgleiche Ansteuerung verstanden, mit welcher unbeabsichtigte Zeitversetzungen und Toleranzen inbegriffen sind.
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Das Fahrzeug befindet sich nun in einer festgestellten Position, wobei sowohl die Diebstahlsicherung, als auch die Parksperrenfunktion (also das Sichern gegen Wegrollen des geparkten Fahrzeuges) erfüllt sind.
Die Betätigung der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung nach Erfassen der Parkposition des Fahrzeuges und der Fehlerfreiheit der Feststellbrems- und Parksperrenfunktion an beiden Rädern des Fahrzeuges erfolgt dabei automatisch, also ohne jegliches Zutun des Fahrers.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass in einem Fehlerfall der Ansteuerung einer der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen, die andere elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung die Feststellbrems-, die Parksperrenfunktion und die Diebstahlsicherung alleine übernimmt. Wird also beispielsweise durch die Überwachungseinrichtung ein Ausfall bzw. ein Fehler einer der beiden Krafterzeugungseinrichtungen bzw. einer der beiden Steuereinheiten erfasst, so wird nur mehr die andere Krafterzeugungseinrichtung durch deren zugeordnete Steuereinheit angesteuert. Durch die genannte singuläre Ansteuerung der Krafterzeugungseinrichtungen mit separaten Steuereinheiten kann somit eine Redundanz im Fehlerfall hergestellt werden.
Als Fehler der Ansteuerung kann beispielsweise ein Ausfall oder Fehler der Steuereinheit an sich, der Ansteuer- bzw. Übertragungsleitung zur Krafterzeugungseinrichtung oder ein Fehler oder Ausfall der Krafterzeugungseinrichtung selbst genannt werden. Ist also eine der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen nicht mehr in der Lage, das dieser zugehörige Rad vom Ausführen einer Drehbewegung zu hindern, so übernimmt die andere, noch funktionstüchtige Krafterzeugungseinrichtung die Feststellbremsfunktion sowie die Parksperrenfunktion alleine.
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Gleichzeitig stellt eine solche Feststellbrems- und Parkbremsfunktion eine Diebstahlsicherung dar, wobei ein unbefugtes Benutzen des Fahrzeuges verhindert wird.
Damit neben der bereits durch die betätigte Feststellbremse erfüllte Parksperrenfunktion auch die Diebstahlsicherung gewährleistet werden kann, ist es bevorzugt, wie weiter oben bereits erläutert, dass das System zusätzlich abgesichert ist.
Es ist dabei bevorzugt vorgesehen, dass beide elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen oder zumindest eine der beiden Krafterzeugungseinrichtungen erst nach Erfassen eines Freigabesignals durch eine Steuereinheit betrieben werden können. Zum Lösen der Feststellbremse muss demnach erst ein Freigabesignal von einer Steuereinheit erfolgen, bevor die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung die Zuspannung des Zuspannelements wieder löst. Ein Entkoppeln der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung von dem Fahrzeugbordnetz und ein anschließendes Anlegen einer externen Spannung um die Feststellbremse zu lösen wird damit verhindert. Denn ohne das Freigabesignal von einer Steuereinheit kann die Feststellbremse dann nicht gelöst werden und das Fahrzeug nicht unbefugt fortbewegt werden (bzw. weggerollt werden).
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Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass ein solches Freigabesignal, wie weiter oben bereits erwähnt, durch eine Steuereinheit aus dem CAN-Bus-System erfolgt.
Bei einer Ansteuerung durch jeweils eine übergeordnete Steuereinheit (also beispielsweise durch das Bremssteuergerät zur Ansteuerung der ersten Krafterzeugungseinrichtung und durch das Getriebesteuergerät zur Ansteuerung der zweiten Krafterzeugungseinrichtung) kann das Freigabesignal beispielsweise durch eine dem BUS-System zugeordnete Steuereinheit erfolgen.
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Zur Erhöhung der Diebstahlsicherung ist es ferner möglich, dass bei Erfassen einer Beschädigung oder Manipulation einer Ansteuerleitung der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen ein Alarm im Fahrzeug ausgelöst wird. Ein solches Alarmsystem kann zusätzlich zu einem genannten Freigabesignal oder alternativ zu diesem ausgebildet sein. Beschädigt demnach ein Unbefugter die Ansteuerleitung bzw. Stromleitung zur elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung indem er diese beispielsweise durchschneidet, so wird die Datenunterbrechung bzw. Signalunterbrechung von einer geeigneten Überwachungseinrichtung festgestellt und ein Alarm ausgelöst.
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Es ist dabei weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass der Fahrer bzw. ein geeignetes Fahrerassistenzsystem eine Feststellbremsfunktion des Fahrzeuges an zumindest einer der beiden Räder des Fahrzeugs (bevorzugt an beiden) auch während der Fahrt des Fahrzeuges betätigen kann. Hierfür kann beispielsweise ein bereits aus dem Stand der Technik bekanntes Betätigungselement im Fahrzeuginnenraum vorgesehen sein, welches durch den Fahrer bedienbar ist. Dadurch kann eine Notbremsung bei Ausfall oder Fehler der Betriebsbremse durch die Feststellbremse gewährleistet werden.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutert, Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
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Die 1, 2 und 3 zeigen dabei jeweils ein Beispiel, in welchem ein schemenhaftes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Ansteuerung zweier elektromechanischer Krafterzeugungseinrichtungen zur Ausführung einer Feststellbrems-, Parksperren- und Diebstahlsicherungsfunktion erkennbar ist.
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In 1 ist dabei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Ansteuerung einer elektromechanischen Feststellbremse eines Fahrzeuges in Form eines schemenhaften Schaltbildes aufgezeigt. Die Feststellbremse (auch als Parkbremse bezeichnet) umfasst dabei zwei elektromechanische Krafterzeugungseinrichtungen (auch als Aktuatoren bezeichnet) M an zwei Rädern R1, R2 des Fahrzeuges. Bei Ansteuerung der Aktuatoren M, beispielsweise durch Betätigung einer Parkbrems-Taste S6 durch einen Fahrer, wird ein Zuspannelement, insbesondere ein Bremskolben an der Radbremse, durch eine Spindelbewegung mit einem oder mehreren Bremsbelägen gegen eine Bremsscheibe der Radbremse gedrückt. Betätigt also ein Fahrer eine Feststellbremstaste im Fahrzeug, so wird der Feststellbremsschalter S6 geschlossen und die Feststellbremse auf Wunsch des Fahrers angezogen. Das Fahrzeug wird vor ungewolltem Wegrollen gesichert. Ferner werden, sobald sich das Fahrzeug in einem geparkten Zustand befindet die Aktuatoren M automatisch angesteuert und die Parkbremse damit zugezogen. Damit kann durch die Feststellbremse eine herkömmliche Feststellbremsfunktion sowie eine Parksperrenfunktion erfüllt werden.
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Die beiden Aktuatoren M (also die elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtungen) werden zur Erfüllung der Feststellbremsfunktion, nach Betätigung der Parkbremstaste S6 durch den Fahrer von einem Steuergerät SG quasisynchron angesteuert. Zur Erfüllung der Parksperrenfunktion werden die Aktautoren M ebenfalls von dem Steuergerät SG angesteuert. Die Ansteuerung zur Erfüllung der Parksperrenfunktion erfolgt dabei jedoch automatisch, nachdem eine Parkposition des Fahrzeuges bzw. ein Motor-Aus des Fahrzeuges erfasst wurde.
Dabei ist es in diesem konkreten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die beiden Aktuatoren M durch ein gemeinsames Steuergerät angesteuert werden, wobei jeweils einem Aktuator M eines Rades R1, R2 eine eigene Übertragungseinrichtung ÜE1, ÜE2 zugeordnet ist. Eine solche Übertragungseinrichtung ÜE1, ÜE2 kann dabei beispielsweise ein separater Ansteuerungspfad bzw. Ansteuerungskanal innerhalb eines gemeinsamen Steuergerätes SG darstellen.
Das Steuergerät SG kann dabei entweder ein für die Feststellbremse separat ausgebildetes Steuergerät SG sein oder ein bereits im Fahrzeug integriertes Steuergerät SG darstellen, wie beispielsweise das Bremssteuergerät oder das Getriebesteuergerät, welches mit der Funktionslogik bzw. der Übertragungseinrichtung der Feststellbremsfunktion und der Parksperrenfunktion erweitert wird. Bei einem bereits im Fahrzeug integrierten Steuergerät SG umfasst dieses neben der Funktionslogik der Feststellbrems- und der Parksperrenfunktion auch die Funktionslogik SF für alle anderen notwendigen Funktionen.
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Wie insbesondere in 2 zu erkennen, können die einzelnen Aktuatoren M auch durch zwei separate Steuergeräte SG1, SG2 angesteuert werden. So ist es denkbar, dass der Aktuator M des ersten Rades R1 von einem ersten Steuergerät SG1 und der Aktuator M des zweiten Rades R2 von einem zweiten Steuergerät SG2 angesteuert wird. Diese Steuergeräte SG1, SG2 können dabei wiederrum bereits im Fahrzeug vorhandene Steuergeräte darstellen, wie beispielsweise ein Bremssteuergerät und ein Getriebesteuergerät oder aber separate, nur zur Ansteuerung der Feststellbremse ausgebildete Steuergeräte SG1, SG2 darstellen. Bei der Verwendung von zwei bereits vorhandener Steuergeräte SG1, SG2, ist es erforderlich, dass diese jeweils neben der Funktionslogik und Ansteuerung der Feststellbremse auch eine Funktionslogik SF SG1, SF SG2 ihrer bisherigen Funktionen umfassen.
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Im fehlerfreien Fall ist dabei vorgesehen, dass entweder durch Betätigung der Parkbremstaste S6 oder durch Erfassen einer Parkposition des Fahrzeuges bzw. eines ausgeschalteten Fahrzeugmotors die beiden Aktautoren M von der oder den jeweiligen Steuergeräten SG, SG1, SG2 synchron, also quasi zeitglich angesteuert werden.
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Im Falle eines Fehlers einer der beiden Steuereinheiten der Räder R1, R2, übernimmt die noch funktionsfähige Übertragungseinheit ÜE1 oder ÜE2 (vgl. 1) bzw. das noch funktionsfähige Steuergerät SG1 oder SG2 (vgl. 2) die Feststellbrems- und die Parksperrenfunktion. Es ist dabei vorgesehen, dass jeweils beide Steuereinheiten zur Ansteuerung jeweils eines Aktuators M eine Funktionslogik der Feststellbremsfunktion sowie eine Funktionslogik der Parksperrenfunktion umfasst.
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Ferner umfassen die Feststellbremsen aus 1 und 2 jeweils einen elektrischen Diebstahlschutz für jeweils einen Aktuator M.
Damit die Parkbremse nicht durch einfaches Umpolen von außen gelöst werden kann ist es vorgesehen, dass der Aktuator M bzw. die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung nur mittels eines Freigabesignals durch das ihm zugeordnete Steuergerät SG (1) SG1, SG2 (2) bzw. der Übertragungseinheit ÜE1, ÜE2 gelöst werden kann. Hierzu ist das Steuergerät SG bzw. SG1, SG2 bzw. ÜE1, ÜE2 mit einem geeigneten BUS-System bzw. mehreren BUS-Systemen gekoppelt, welches wiederrum das Freigabesignal durch ein Bestromen eines Schalters S5 (über einen Enabler E2) am Aktuator M weiterleitet. Wird also die Stromleitung vom Steuergerät SG zur elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung von außen manipuliert und ein externer Strom angelegt um die Parkbremse zu lösen, so wird kein Freigabesignal vom Steuergerät SG an den Aktuator M gesendet. Der Freigabeschalter S5 wird nicht betätigt und die Parkbremse kann nicht gelöst werden. Ein zuverlässiger Diebstahlschutz kann so gewährleistet werden.
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Wie in 3 zu erkennen, ist es ebenfalls möglich, dass die den jeweiligen Aktuator M ansteuerbare Steuereinheit SG1, SG2 lokal am jeweiligen Aktuator M angeordnet ist. Dabei ist besonders bevorzugt jeweils eine Steuereinheit SG1, SG2 in jeweils einen Aktuator M integriert.
Je nachdem, ob die Parkbremse dabei festgezogen oder gelöst werden soll, werden von dem jeweiligen Steuergerät SG1, SG2 die geeigneten Schalter S1, S2, S3, S4 bestromt. Die elektromechanische Krafterzeugungseinrichtung bzw. der Aktuator M wird also je nach Schalterstellung geeignet angesteuert.
Das jeweilige Steuergerät SG1, SG2 selbst umfasst dabei jeweils eine geeignete Funktionslogik FL einer Feststellbrems- sowie einer Parksperrenfunktion sowie einen Enabler E2 zur korrekten Ansteuerung der Parkbremse bzw. des Aktuators M bzw. der elektromechanischen Krafterzeugungseinrichtung. Ferner ist das System an einen oder mehrere BUS-Systeme zur Absicherung gekoppelt. So ist beispielsweise die Parkbrems-Taste S6 zur Aktivierung der Feststellbremsfunktion durch den Fahrer mit dem BUS-System des Fahrzeuges Fzg gekoppelt und somit eigensicher ausgebildet.
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Ein oben genanntes Freigabesignal ist bei einer lokalen Ausbildung des Steuergerätes SG1 und SG2 am jeweiligen Aktuator M gemäß 3 nicht notwendig, da die Steuereinheiten SG1, SG2 jeweils lokal in dem jeweiligen Aktuator M integriert ist und somit quasi eine interne Freigabe zum Lösen der Feststellbremse bei Spannungsanlegen erforderlich ist. Ein externes Anlegen einer Spannung alleine reicht dabei nicht aus um die Feststellbremse zu lösen.
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Bezugszeichenliste
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- S1
- Schalter
- S2
- Schalter
- S3
- Schalter
- S4
- Schalter
- S5
- Schalter
- S6
- Schalter
- SG1
- Steuergerät
- SG2
- Steuergerät
- SG
- Steuergerät
- ÜE1
- Übertragungseinrichtung
- ÜE2
- Übertragungseinrichtung
- M
- Aktuator
- FL
- Funktionslogik
- SF
- Funktionslogik
- E2
- Enabler
- BUS
- BUS-System
- R1
- Rad
- R2
- Rad
- Fzg
- Fahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015206572 A1 [0001, 0005]
- DE 102007037685 A1 [0001, 0005]
