DE102019200955A1

DE102019200955A1 - Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung eines Steuergeräts

Info

Publication number: DE102019200955A1
Application number: DE102019200955.7A
Authority: DE
Inventors: Frank Baehrle-Miller; Steffen Zechmeister; Christian Jelenowski; Bernd Stoehr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US11667271B2; US20200238962A1; CN111483447A

Abstract

Bei einem Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung eines Steuergeräts, über das eine elektrisch betätigbare Baueinheit ansteuerbar ist, wird das Steuergerät zwischen einem Wachzustand, einem Dämmerzustand und einem ausgeschalteten Zustand geschaltet, wobei im Dämmerzustand das Steuergerät deaktiviert ist, jedoch mittels eines Sensorsignals in den Wachzustand überführt werden kann.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung eines Steuergeräts, über das eine elektrisch betätigbare Baueinheit ansteuerbar ist, insbesondere eines Steuergeräts zur Ansteuerung eines elektrischen Bremsmotors in einer Fahrzeug-Feststellbremse.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2004 004 992 A1 ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug bekannt, das eine hydraulische Fahrzeugbremse und eine elektromechanische Feststellbremse mit einem elektrischen Bremsmotor umfasst. Der Bremsmotor der Feststellbremse ist in eine Radbremseinheit der hydraulischen Fahrzeugbremse integriert, wobei der elektrische Bremsmotor einen Bremskolben in Richtung auf eine Bremsscheibe verstellt, um das Fahrzeug im Stillstand festzusetzen. Bei einem regulären Bremsvorgang während der Fahrt wird der Bremskolben bei Betätigung der hydraulischen Fahrzeugbremse von dem Bremsdruck beaufschlagt. Der elektrische Bremsmotor wird von einem Steuergerät eines ESP-Systems (elektronisches Stabilitätsprogramm) angesteuert.
Aus der EP 1 063 453 B1 ist eine Steuereinrichtung zur Realisierung einer automatischen Park- und Wegrollsperre für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Steuereinrichtung umfasst ein Steuergerät und einen Aktuator, der von dem Steuergerät angesteuert wird, wenn aufgrund von Sensorsignalen eines Gurtschlosssensors, eines Sitzplatzbelegungssensors und/oder eines Motorhauben- oder Kofferraumklappenöffnungssensors festgestellt wird, dass der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat oder zu verlassen wünscht.
Offenbarung der Erfindung
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Steuergerät aktiviert und deaktiviert werden, über das eine elektrisch betätigbare Baueinheit ansteuerbar ist. Das Steuergerät ist vorzugsweise in einem Fahrzeug eingebaut und steuert im Fahrzeug beispielsweise einen elektrischen Stellmotor an. Bei dem Stellmotor handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Bremsmotor in einer Fahrzeug-Feststellbremse, über den beim Parken des Fahrzeugs ein Bremskolben, der Träger eines Bremsbelages ist, gegen eine Bremsscheibe gedrückt wird. Bremskolben und Bremsscheibe sind vorzugsweise Bestandteil einer Radbremseinrichtung, die zu einer hydraulischen Fahrzeugbetriebsbremse gehört, über die das Fahrzeug im regulären Bremsbetrieb abgebremst wird. Der hydraulische Bremsdruck wirkt in diesem Fall auf den Bremskolben und verstellt diesen gegen die Bremsscheibe.
Es kommen auch andere elektrisch betätigbare Baueinheiten in Betracht, die von dem Steuergerät angesteuert werden, beispielsweise ein elektrischer Stellmotor in einem Lenksystem eines Fahrzeugs, wobei über den Stellmotor ein die Lenkbewegung unterstützendes Lenkmoment erzeugt wird.
Mithilfe des Verfahrens wird das Steuergerät situationsabhängig aktiviert und deaktiviert, wobei in der Aktivierungsphase über das Steuergerät die elektrisch betätigbare Baueinheit angesteuert werden kann, wohingegen in der Phase der Deaktivierung das Steuergerät sich im ausgeschalteten Zustand befindet, in welchem die Baueinheit nicht von dem Steuergerät ansteuerbar ist. Bei aktiviertem Steuergerät befindet sich dieses in einem Wachzustand.
Zusätzlich zu dem Wachzustand und dem ausgeschalteten Zustand kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Steuergerät einen Dämmerzustand einnehmen, in welchem die Baueinheit zwar nicht von dem Steuergerät ansteuerbar ist, so dass sich dieses ebenso wie im ausgeschalteten Zustand im deaktivierten Zustand befindet. Jedoch kann das Steuergerät mittels eines Sensorsignals mindestens eines Überwachungssensors wieder in den Wachzustand überführt werden, in welchem das Steuergerät aktiv und die elektrische Baueinheit über das Steuergerät ansteuerbar ist. Somit kann das Steuergerät zumindest drei verschiedene Zustände einnehmen: einen Wachzustand, einen Dämmerzustand und einen ausgeschalteten Zustand. Der Dämmerzustand unterscheidet sich vom ausgeschalteten Zustand dahingehend, dass zwar in beiden Zuständen das Steuergerät deaktiviert ist und somit die Baueinheit nicht von dem Steuergerät ansteuerbar ist, jedoch das Steuergerät im ausgeschalteten Zustand nur durch ein Wiedereinschalten in den Wachzustand überführbar ist, wohingegen im Dämmerzustand das Steuergerät nicht eingeschaltet werden braucht, sondern von dem Sensorsignal des Überwachungssensors in den Wachzustand überführt werden kann. Im ausgeschalteten Zustand kann dagegen das Steuergerät nicht über ein Sensorsignal wieder eingeschaltet werden.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass im Dämmerzustand aufgrund des deaktivierten Steuergeräts der Stromverbrauch signifikant reduziert ist. Dennoch kann im Dämmerzustand eine Überwachungsfunktion wahrgenommen werden, indem im Fall eines entsprechenden Sensorsignals des Überwachungssensors das Steuergerät aus dem Dämmerzustand aufgeweckt und in den Wachzustand überführt wird, in welchem die volle Funktionalität des Steuergeräts und Ansteuerbarkeit der elektrisch betätigbaren Baueinheit zur Verfügung steht. Im Dämmerzustand sinkt der Energieverbrauch des Steuergeräts im Vergleich zum Wachzustand üblicherweise auf einen Bruchteil von beispielsweise maximal 10 %. Da das Steuergerät über das Sensorsignal wieder in den Wachzustand überführt werden kann, ist eine selbsttätige Änderung des Steuergerätezustands möglich und bedarf keines Einschalteingriffs durch den Fahrer oder eine überwachende Person.
Insbesondere bei einer Anwendung in Fahrzeugen hat diese Vorgehensweise den Vorteil, dass im Dämmerzustand trotz der Deaktivierung des Steuergeräts noch sicherheitskritische Funktionen überwacht werden können. So ist es beispielsweise möglich, im Fall eines Steuergeräts für den elektrischen Bremsmotor einer Feststellbremse nach dem Abstellen des Fahrzeugs zu überwachen, ob das Fahrzeug auch tatsächlich im Stillstand bleibt oder womöglich sich selbsttätig in Bewegung setzt, beispielsweise bei einem Abstellen auf abschüssiger Straße. In diesem Fall kann das im Dämmerzustand befindliche Steuergerät über ein entsprechendes Sensorsignal, beispielsweise dem Signal eines Raddrehzahlsensors, der einen entsprechenden Signalwert liefert, vom Dämmerzustand in den Wachzustand überführt werden, woraufhin das Steuergerät den elektrischen Bremsmotor erneut betätigen kann, um einen Nachspannvorgang mit einer erhöhten Bremskraft durchzuführen.
Der Dämmerzustand wird vorzugsweise selbsttätig von dem Steuergerät eingenommen, sobald über ein entsprechendes Signal das Steuergerät in den Dämmerzustand überführt wird. Im Fall eines elektrischen Bremsmotors einer Feststellbremse in einem Fahrzeug kann der Dämmerzustand beispielsweise eingenommen werden, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug dauerhaft geparkt werden soll, beispielsweise im Fall eines Stillstands des Fahrzeugs, dem Abstellen des Fahrzeugmotors und dem Lösen des Fahrersicherheitsgurtes. Der Dämmerzustand kann eingenommen werden, sobald die Feststellbremse betätigt wird, entweder durch den Fahrer oder über ein entsprechendes Signal.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird der Dämmerzustand über eine festgelegte Zeitspanne aufrechterhalten, beispielsweise für eine Stunde. Nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne wird der Zustand des Steuergeräts selbsttätig geändert, insbesondere vom Dämmerzustand in den ausgeschalteten Zustand überführt, der nur durch Einschalten des Steuergerätes wieder geändert werden kann.
In einer alternativen Ausführung ist es auch möglich, dass nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne das Steuergerät selbsttätig vom Dämmerzustand in den Wachzustand überführt wird, woraufhin im Wachzustand eine Zustandsüberwachung der Baueinheit oder des Umfelds der Baueinheit durchgeführt wird. Vorteilhafterweise wird nach Abschluss der Zustandsüberwachung das Steuergerät selbsttätig vom Wachzustand in den ausgeschalteten Zustand überführt. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass vor dem Ausschalten des Steuergerätes noch eine oder mehrere Funktionsüberprüfungen durchgeführt werden, die ggf. sicherheitsrelevant sein können. So ist es beispielhaft im Fall einer Feststellbremse, die gemeinsam mit der hydraulischen Fahrzeugbremse ein Bremssystem bildet, möglich, eine hydraulische Druckverriegelung in der Fahrzeugbremse auf Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit des eingeschlossenen Hydraulikdrucks zu überprüfen. Im Falle eines Druckabfalls kann über das Steuergerät ein Pumpenmotor und können Ventile in der hydraulischen Fahrzeugbremse angesteuert werden, um den Druckabfall zu kompensieren und ein definiertes Druckniveau in der hydraulischen Fahrzeugbremse einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Fehlereintrag generiert werden, der beim nächsten Systemstart den Fahrer über eine eingeschränkte oder nicht verfügbare Funktion informiert.
Allgemein kann das Steuergerät, das nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne selbsttätig vom Dämmerzustand in den Wachzustand überführt wird, eine Zustandsüberwachung eines Aktuators durchführen, indem der Aktuator angesteuert oder das Verhalten des Aktuators überwacht wird. Es kann beispielsweise im Fall einer Feststellbremse der elektrische Bremsmotor angesteuert werden und das Verhalten des Bremsmotors bei der Ansteuerung überwacht werden, z.B. bei einem Zuspannvorgang überprüft werden, ob ein gefordertes Kraftniveau erreicht wird.
Im Dämmerzustand des Steuergeräts ist mindestens ein Überwachungssensor aktiv, mit dem eine Zustandsänderung der Baueinheit oder des Umfelds der Baueinheit überwacht und registriert wird. Es kann zweckmäßig sein, den mindestens einen Überwachungssensor aktiv zu bestromen bzw. mit Energie zu versorgen. Eine Zustandsänderung liegt vor, wenn der gelieferte Sensorwert eine Änderung erfährt, die ein definiertes Maß überschreitet.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, passive Überwachungssensoren ohne Bestromung bzw. Energieversorgung einzusetzen. Sofern sich der Zustand nicht ändert, liefern diese Überwachungssensoren auch kein Sensorsignal. Erst mit einer Zustandsänderung werden von den passiven Überwachungssensoren Signale geliefert, die der Zustandsänderung des Steuergerätes zugrunde gelegt werden können.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann das Steuergerät zusätzlich in einen Nachlaufzustand überführt werden, der zwischen dem Wachzustand und dem Dämmerzustand liegt und in dem das Steuergerät zwar aktiv ist, jedoch die vom Steuergerät kontrollierte Baueinheit nur in eingeschränkter Weise ansteuerbar ist. Der Nachlaufzustand schließt sich an den Wachzustand an und stellt einen Übergangszustand dar, der mit dem Vorliegen von Beendigungsbedingungen beendet wird. Der Nachlaufzustand liegt zwischen dem Wachzustand und dem Dämmerzustand und wird im Anschluss an den Wachzustand eingenommen. Mit dem Beenden des Nachlaufzustandes wird das Steuergerät in den Dämmerzustand überführt.
Im Nachlaufzustand, in dem das Steuergerät zwar aktiv ist, jedoch die Baueinheit nur eingeschränkt ansteuerbar ist, werden üblicherweise vor dem Ausschalten des Steuergerätes noch Funktionsüberprüfungen durchgeführt, insbesondere sicherheitsrelevante Funktionsüberprüfungen. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, im Fall einer Feststellbremse mit elektrischem Bremsmotor zu überprüfen, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines begrenzten Zeitraums von z.B. drei Minuten nach dem Beginn des Nachlaufzustandes in Bewegung gesetzt hat, woraufhin die Feststellbremse erneut aktiviert wird, um das Fahrzeug dauerhaft festzusetzen. Der Nachlaufzustand kann gegebenenfalls auch eine höhere Zeitspanne von beispielsweise bis zu 50 min einnehmen. Weitere Funktionsüberprüfungen sind im Fall von Bremssystemen der Bremsdruck, die Steigung, auf der das Fahrzeug abgestellt ist, sowie eine Temperaturschätzung des Bremssystems.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird der Nachlaufzustand über eine festgelegte Zeitspanne aufrechterhalten, wobei mit dem Ablauf der festgelegten Zeitspanne das Steuergerät selbsttätig in den Dämmerzustand überführt wird. Der Dämmerzustand unterscheidet sich grundsätzlich vom Nachlaufzustand, da im Nachlaufzustand das Steuergerät aktiviert ist, wohingegen im Dämmerzustand das Steuergerät deaktiviert ist.
Als Überwachungssensor, der dem Steuergerät zugeordnet ist und über den bei Vorliegen eines entsprechenden Sensorsignals das Steuergerät vom Dämmer- in den Wachzustand überführt wird, kommt im Fall einer Feststellbremse zusätzlich oder alternativ zu dem vorbeschriebenen Raddrehzahlsensor auch ein Beschleunigungssensor in Betracht, insbesondere ein Längsbeschleunigungssensor, über den nach dem Abstellen des Fahrzeugs eine unbeabsichtigte Fahrzeugbewegung registriert werden kann. Gegebenenfalls kann die Fahrzeugbewegung auch über einen sonstigen Sensortyp festgestellt werden, beispielsweise über einen Umfeldsensor zur Umfeldüberwachung wie z.B. eine Kamera.
Es kann gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, als Überwachungssensor einen Drucksensor zu verwenden, mit dem der hydraulische Bremsdruck in der Fahrzeugbetriebsbremse überwacht wird.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens. In dem Steuergerät werden Sensorsignale des mindestens einen Überwachungssensors verarbeitet, außerdem werden in dem Steuergerät Stellsignale zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Baueinheit erzeugt. Im Fall einer Feststellbremse werden in dem Steuergerät Stellsignale zur Ansteuerung des elektrischen Bremsmotors erzeugt. Das Steuergerät kann gegebenenfalls Teil der Fahrzeugbetriebsbremse sein.
Die Erfindung bezieht sich schließlich auf eine Feststellbremse für ein Fahrzeug, die vorteilhafterweise zum Festsetzen des Fahrzeugs im Stillstand verwendet wird. Die Feststellbremse umfasst mindestens eine elektromechanische Bremsvorrichtung an einem Fahrzeugrad mit einem elektrischen Bremsmotor, der zur Erzeugung von Bremskraft einen Bremskolben gegen eine Bremsscheibe verstellt. Vorteilhafterweise umfasst die Feststellbremse zumindest zwei elektromechanische Bremsvorrichtungen an einem linken und an einem rechten Fahrzeugrad der gleichen Achse, insbesondere an der Hinterachse des Fahrzeugs. Die einstellbaren Komponenten der elektromechanischen Bremsvorrichtung werden von dem Steuergerät angesteuert.
Die Feststellbremse bildet gemeinsam mit der Fahrzeugbetriebsbremse ein Bremssystem im Fahrzeug. Der Bremskolben wird hierbei im regulären Bremsbetrieb von dem hydraulischen Bremsdruck der Fahrzeugbetriebsbremse und bei Aktivierung der Feststellbremse von dem elektrischen Bremsmotor gegen die Bremsscheibe verstellt.
In alternativer Ausführung ist die hydraulische Fahrzeugbetriebsbremse von der elektrischen Feststellbremse entkoppelt. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, dass sowohl die hydraulische Fahrzeugbetriebsbremse als auch die elektrische Feststellbremse jeweils einen eigenen Bremssattel mit Bremskolben und Bremsbelag aufweisen, jedoch auf dieselbe Bremsscheibe wirken.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der dazu ausgelegt ist, die vorbeschriebenen Verfahrensschritte auszuführen. Das Computerprogrammprodukt läuft in einem vorbeschriebenen Steuergerät ab.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Fahrzeugbetriebsbremse, wobei Radbremseinrichtungen der Fahrzeugbetriebsbremse an gegenüberliegenden Rädern der gleichen Achse jeweils mit einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor ausgestattet sind,
2 einen Schnitt durch eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor,
3 ein Ablaufschema mit Verfahrensschritten zum Aktivieren und Deaktivieren eines Steuergeräts, das den elektrischen Bremsmotor der elektromechanischen Bremsvorrichtungen ansteuert.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das in 1 dargestellte Bremssystem für ein Fahrzeug umfasst eine hydraulische Zweikreis-Fahrzeugbetriebsbremse 1 mit einem ersten hydraulischen Bremskreis 2 und einem zweiten hydraulischen Bremskreis 3 zur Versorgung und Ansteuerung von Radbremseinrichtungen 9 an jedem Rad des Fahrzeugs mit einem unter Hydraulikdruck stehenden Bremsfluid. Die beiden Bremskreise 2, 3 sind an einen gemeinsamen Hauptbremszylinder 4 angeschlossen, der über einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 5 mit Bremsfluid versorgt wird. Der Hauptbremszylinderkolben im Hauptbremszylinder 4 wird vom Fahrer über das Bremspedal 6 betätigt, der vom Fahrer ausgeübte Pedalweg wird über einen Pedalwegsensor 7 gemessen. Zwischen dem Bremspedal 6 und dem Hauptbremszylinder 4 befindet sich ein Bremskraftverstärker 10, der beispielsweise einen Elektromotor umfasst, welcher bevorzugt über ein Getriebe den Hauptbremszylinder 4 betätigt (iBooster).
Die hydraulische Fahrzeugbremse 1 kann zusätzlich oder alternativ zu dem iBooster eine integrierte elektrohydraulische Bremseinheit mit einem elektromotorisch angetriebenen Plunger aufweisen. Die Fahrzeugbremse 1 ist vorteilhafterweise als ein Brake-By-Wire-System ausgebildet, wobei eine Bremspedalbetätigung zu einer Verschiebung von Hydraulikvolumen in einen Pedalwegsimulator führt. Der Bremsdruckaufbau erfolgt der Bremspedalbetätigung entsprechend über eine elektromotorische Betätigung des Plungers. Bei einem Ausfall der elektrohydraulischen Bremseinheit werden Trennventile, die die Bremskreise mit dem Hauptbremszylinder 4 verbinden, geöffnet, so dass der Fahrer bei einer Betätigung des Bremspedals einen direkten hydraulischen Durchgriff auf die Radbremseinrichtungen 9 hat.
Die vom Pedalwegsensor 7 gemessene Stellbewegung des Bremspedals 6 wird als Sensorsignal an ein Regel- bzw. Steuergerät 11 übermittelt, in welchem Stellsignale zur Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 10 erzeugt werden. Die Versorgung der Radbremseinrichtungen 9 mit Bremsfluid erfolgt in jedem Bremskreis 2, 3 über verschiedene Schaltventile, die gemeinsam mit weiteren Aggregaten Teil einer Bremshydraulik 8 sind. Zur Bremshydraulik 8 gehört des Weiteren eine Hydraulikpumpe, die Bestandteil eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) ist.
Die beiden hydraulischen Bremskreise 2 und 3 der Fahrzeugbetriebsbremse 1 sind beispielsweise diagonal aufgeteilt, so dass der erste Bremskreis 2 beispielsweise die beiden Radbremseinrichtungen 9 am linken Vorderrad und am rechten Hinterrad und der zweite Bremskreis 3 die beiden Radbremseinrichtungen 9 am rechten Vorderrad und am linken Hinterrad mit Bremsfluid versorgt. Alternativ ist auch eine Aufteilung beiden hydraulischen Bremskreise 2 und 3 der Fahrzeugbetriebsbremse 1 auf die Radbremseinrichtungen an der Vorderachse und die Radbremseinrichtungen an der Hinterachse möglich.
In 2 ist die Radbremseinrichtung 9, die an einem Rad an der Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet ist, im Detail dargestellt. Die Radbremseinrichtung 9 ist Teil der hydraulischen Fahrzeugbetriebsbremse 1 und wird aus einem Bremskreis 2, 3 mit Bremsfluid 22 versorgt. Die Radbremseinrichtung 9 weist außerdem eine elektromechanische Bremsvorrichtung auf, die als Feststellbremse zum Festsetzen des Fahrzeugs im Stillstand, jedoch auch bei einer Bewegung des Fahrzeugs zum Abbremsen eingesetzt werden kann. Die Feststellbremse umfasst zwei gleich aufgebaute elektromechanische Bremsvorrichtungen an zwei seitlich gegenüberliegenden Fahrzeugrädern.
Die elektromechanische Bremsvorrichtung umfasst einen Bremssattel 12 mit einer Zange 19, welche eine Bremsscheibe 20 übergreift. Als Stellglied weist die Bremsvorrichtung einen Gleichstrom-Elektromotor als Bremsmotor 13 auf, dessen Rotorwelle eine Spindel 14 rotierend antreibt, auf der eine Spindelmutter 15 rotationsfest gelagert ist. Bei einer Rotation der Spindel 14 wird die Spindelmutter 15 axial verstellt. Die Spindelmutter 15 bewegt sich innerhalb eines Bremskolbens 16, der Träger eines Bremsbelags 17 ist, welcher von dem Bremskolben 16 gegen die Bremsscheibe 20 gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 20 befindet sich ein weiterer Bremsbelag 18, der ortsfest an der Zange 19 gehalten ist. Der Bremskolben 16 ist auf seiner Außenseite über einen umgreifenden Dichtring 23 druckdicht gegenüber dem aufnehmenden Gehäuse abgedichtet.
Innerhalb des Bremskolbens 16 kann sich die Spindelmutter 15 bei einer Drehbewegung der Spindel 14 axial nach vorne in Richtung auf die Bremsscheibe 20 zu bzw. bei einer entgegengesetzten Drehbewegung der Spindel 14 axial nach hinten bis zum Erreichen eines Anschlags 21 bewegen. Zum Erzeugen einer Klemmkraft beaufschlagt die Spindelmutter 15 die innere Stirnseite des Bremskolbens 16, wodurch der axial verschieblich in der Bremsvorrichtung gelagerte Bremskolben 16 mit dem Bremsbelag 17 gegen die zugewandte Stirnfläche der Bremsscheibe 20 gedrückt wird.
Für die hydraulische Bremskraft wirkt auf den Bremskolben 16 der hydraulische Druck des Bremsfluids 22 aus der hydraulischen Fahrzeugbetriebsbremse 1. Der hydraulische Druck kann auch im Fahrzeugstillstand bei Betätigung der elektromechanischen Bremsvorrichtung unterstützend wirksam sein, so dass sich die Gesamt-Bremskraft aus dem elektromotorisch gestellten Anteil und dem hydraulischen Anteil zusammensetzt. Während der Fahrt des Fahrzeugs ist zur Durchführung eines Bremsvorgangs entweder nur die hydraulische Fahrzeugbetriebsbremse aktiv oder sowohl die hydraulische Fahrzeugbetriebsbremse als auch die elektromechanische Bremsvorrichtung oder nur die elektromechanische Bremsvorrichtung, um Bremskraft zu erzeugen. Die Stellsignale zur Ansteuerung sowohl der einstellbaren Komponenten der hydraulischen Fahrzeugbetriebsbremse 1 als auch der elektromechanischen Radbremseinrichtung 9 werden in dem Regel- bzw. Steuergerät 11 erzeugt.
Die in 2 dargestellte Radbremseinrichtung 9, die zusätzlich mit der elektromechanischen Bremsvorrichtung mit dem Bremsmotor 13 ausgestattet ist, befindet sich vorzugsweise an der Hinterachse des Fahrzeugs. Die elektrischen Bremsmotoren 13 in den beiden Radbremseinrichtungen 9 an den beiden Hinterrädern an der Hinterachse können unabhängig voneinander angesteuert werden.
In 3 ist ein Ablaufschema mit Verfahrensschritten zum Aktivieren und Deaktivieren eines Steuergerätes dargestellt, das den elektrischen Bremsmotor 13 der elektromechanischen Bremsvorrichtung der Feststellbremse ansteuert. Das Verfahren geht zunächst im ersten Verfahrensschritt S1 vom Betrieb eines Fahrzeugs mit eingeschalteter Zündung des Antriebsmotors aus. Im folgenden Verfahrensschritt S2 erfolgt eine Abfrage, ob die Zündung im Fahrzeug ausgeschaltet worden ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Nein-Verzweigung („N“) folgend wieder zum ersten Verfahrensschritt S1 zurückgekehrt und die Abfrage gemäß Schritt S2 in zyklischen Abständen erneut durchgeführt.
Ergibt die Abfrage im Schritt S2, dass die Zündung ausgeschaltet und somit der Antriebsmotor abgestellt worden ist, wird der Ja-Verzweigung („Y“) folgend zu den beiden Zweigen gemäß den Verfahrensschritten S3 bis S6 sowie gemäß den Verfahrensschritten S7 bis S9 fortgefahren. Im ersten Zweig gemäß den Verfahrensschritten S3 bis S6 wird unmittelbar im Anschluss an das Ausschalten der Zündung im Fahrzeug der Zustand des Steuergerätes von einem Wachzustand, den das Steuergerät bei eingeschalteter Zündung einnimmt, in einen Dämmerzustand überführt, in welchem das Steuergerät deaktiviert ist, jedoch ein oder mehrere Überwachungssensoren noch aktiv sind. Falls ein Sensorsignal der Überwachungssensoren einen Wert einnimmt, der innerhalb eines definierten Wertebereichs liegt, so wird das Steuergerät wieder in den Wachzustand überführt.
Zunächst wird im Verfahrensschritt S3 sichergestellt, dass ein oder mehrere Überwachungssensoren bestromt werden und somit in der Lage sind, trotz deaktiviertem Steuergerät ein Sensorsignal zu generieren. Es ist insbesondere möglich, aufgrund der aktiven Ausführung des Überwachungssensors ein permanentes Sensorsignal zu generieren, auch wenn keine Zustandsänderung eintritt.
Im folgenden Verfahrensschritt S4 erfolgt eine Abfrage, ob das Sensorsignal aus dem vorangegangenen Verfahrensschritt S3 eine Änderung erfährt, die ein Mindestmaß übersteigt. Sofern dies nicht der Fall ist, wird der Nein-Verzweigung folgend wieder zum Beginn des Verfahrensschrittes S4 zurückgekehrt und die Abfrage in zyklischen Abschnitten erneut durchlaufen. Liegt dagegen die Signaländerung über dem Schwellenwert, wird der Ja-Verzweigung folgend zum nächsten Verfahrensschritt S5 vorgerückt, in welchem das Steuergerät selbsttätig vom inaktiven Dämmerzustand in den aktivierten Wachzustand überführt wird. Dies erlaubt es nun im darauffolgenden Verfahrensschritt S6, Maßnahmen durchzuführen, um beispielsweise einen gewünschten Zustand der Feststellbremse zu gewährleisten, insbesondere einen Nachspannvorgang durch Ansteuerung des elektrischen Bremsmotors zur Erzeugung einer Mindestbremskraft durchzuführen. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, eine sonstige Maßnahme zu ergreifen, beispielsweise Aktuatoren der hydraulischen Fahrzeugbetriebsbremse zu aktivieren und zu überwachen.
In den Verfahrensschritten S3 und S4 werden beispielsweise Raddrehzahlsensoren oder Beschleunigungssensoren bestromt und auf eine Signaländerung untersucht. Dies erlaubt es festzustellen, ob sich das Fahrzeug trotz aktivierter Feststellbremse versehentlich in Bewegung gesetzt hat.
Im zweiten Zweig mit den Verfahrensschritten S7 bis S9 erfolgt parallel und zeitgleich mit dem Durchlaufen der Verfahrensschritte S3 bis S6 eine Zeitabfrage. Hierzu wird im Verfahrensschritt S7 eine Uhr gestartet, wobei im folgenden Verfahrensschritt S8 regelmäßig überprüft wird, ob eine definierte, festgelegte Zeitspanne abgelaufen ist, während der sich das Steuergerät im Dämmerzustand befindet. Ist die Zeitspanne noch nicht abgelaufen, wird der Nein-Verzweigung folgend wieder zum Beginn des Verfahrensschrittes S8 zurückgekehrt und in regelmäßigen Abständen erneut auf Ablauf der Zeitspanne überprüft. Ergibt dagegen die Abfrage im Schritt S8, dass die Zeitspanne abgelaufen ist, wird der Ja-Verzweigung folgend zum Schritt S9 fortgefahren, in welchem der Zustand des Steuergerätes vom Dämmerzustand in den ausgeschalteten Zustand geändert wird, in welchem das Steuergerät deaktiviert ist. Das Verfahren ist nun beendet, bis das Fahrzeug durch Einschalten der Zündung erneut gestartet wird.
Das vorbeschriebene Verfahren stellt eine vereinfachte Ausführung zur Aktivierung und Deaktivierung des Steuergerätes dar. Es kann ggf. zweckmäßig sein, zusätzlich noch einen Nachlaufzustand zu berücksichtigen, den das Steuergerät einnimmt, nachdem die Zündung im Schritt S2 abgeschaltet worden ist und noch bevor das Steuergerät in den Dämmerzustand überführt wird. Im Nachlaufzustand, der ebenfalls über eine festgelegte Zeitspanne aufrechterhalten werden kann, befindet sich das Steuergerät noch im aktivierten Zustand, wobei die Feststellbremse nur in einer eingeschränkten Weise angesteuert werden kann. Während des Nachlaufzustandes werden diverse Sensorsignale ausgewertet wie z.B. die Raddrehzahlen, um festzustellen, ob sich das Fahrzeug innerhalb der Nachlaufzeit versehentlich in Bewegung gesetzt hat, woraufhin die Feststellbremse erneut aktiviert werden kann. Mit dem Ablaufen der Nachlaufzeit wird das Steuergerät selbsttätig in den Dämmerzustand überführt, woraufhin die vorbeschriebenen Verfahrensschritte gemäß den Schritten S3 bis S9 durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004004992 A1 [0002]
EP 1063453 B1 [0003]

Claims

Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung eines Steuergeräts (11), über das eine elektrisch betätigbare Baueinheit ansteuerbar ist, insbesondere eines Steuergeräts (11) zur Ansteuerung eines elektrischen Bremsmotors (13) einer Fahrzeug-Feststellbremse, wobei das Steuergerät (11) zwischen - einem Wachzustand, in welchem das Steuergerät (11) aktiv ist und die Baueinheit ansteuerbar ist, - einem Dämmerzustand, in welchem die Baueinheit nicht von dem Steuergerät (11) ansteuerbar ist, jedoch mittels eines Sensorsignals mindestens eines Überwachungssensors in den Wachzustand überführbar ist, und - einem ausgeschalteten Zustand schaltbar ist, in welchem das Steuergerät (11) deaktiviert ist und die Baueinheit nicht von dem Steuergerät (11) ansteuerbar ist, wobei der ausgeschaltete Zustand nur durch Einschalten des Steuergeräts (11) in den Wachzustand überführbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmerzustand über eine festgelegte Zeitspanne aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne das Steuergerät (11) selbsttätig vom Dämmerzustand in den ausgeschalteten Zustand überführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne das Steuergerät (11) selbsttätig vom Dämmerzustand in den Wachzustand überführt wird, wobei im Wachzustand eine Zustandsüberwachung der Baueinheit oder des Umfelds der Baueinheit durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zustandsüberwachung ein Aktuator angesteuert oder das Verhalten eines Aktuators überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss der Zustandsüberwachung das Steuergerät (11) selbsttätig in den ausgeschalteten Zustand überführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Dämmerzustand der mindestens eine Überwachungssensor aktiv bestromt bzw. mit Energie versorgt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (11) zusätzlich in einen Nachlaufzustand überführbar ist, der zwischen dem Wachzustand und dem Dämmerzustand liegt und in dem das Steuergerät (11) aktiv, jedoch die Baueinheit nur in eingeschränkter Weise ansteuerbar ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachlaufzustand über eine festgelegte Zeitspanne aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne das Steuergerät (11) selbsttätig vom Nachlaufzustand in den Dämmerzustand überführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Bremsmotor (13) einer Feststellbremse in einem Fahrzeug als elektrisch betätigbare Baueinheit von dem Steuergerät (11) angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Überwachungssensor ein Raddrehzahlsensor und/oder ein Beschleunigungssensor ist, dessen Sensorsignal während des Dämmerzustands des Steuergeräts (11) überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Bremsdruck in einer Fahrzeugbetriebsbremse (1) überwacht wird.
Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Feststellbremse für ein Fahrzeug, mit mindestens einer elektromechanischen Bremsvorrichtung an einem Fahrzeugrad, wobei die elektromechanische Bremsvorrichtung einen elektrischen Bremsmotor (13) umfasst, der zur Erzeugung von Bremskraft einen Bremskolben (16) gegen eine Bremsscheibe (20) verstellt, und mit einem Steuergerät (11) nach Anspruch 14 zur Ansteuerung der einstellbaren Komponenten der Feststellbremse (1).
Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der dazu ausgelegt ist, Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in einem Steuergerät (11) gemäß Anspruch 14 abläuft.