DE102020200494A1 - Brake system, a plurality of control units for a brake system, as well as a method for operating a brake system - Google Patents

Brake system, a plurality of control units for a brake system, as well as a method for operating a brake system Download PDF

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Frank Baehrle-Miller
Benjamin Heer
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Abstract

Ein Bremssystem (14) für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erste Bremseinrichtung (16), eine zweite Bremseinrichtung (18), ein erstes Steuergerät (20), welches an eine erste Spannungsversorgung (24) angeschlossen ist und mindestens ein Ansteuermittel (28, 30) zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen (16, 18) umfasst, und ein zweites Steuergerät (22), welches an eine zweite Spannungsversorgung (26) angeschlossen ist und mindestens ein Ansteuermittel (46) zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen (18) umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass das erste Steuergerät (20) sowohl an die erste Spannungsversorgung (24) als auch die zweite Spannungsversorgung (26) angeschlossen ist und das mindestens eine Ansteuermittel (28, 30) des ersten Steuergeräts (20) sowohl die erste Bremseinrichtung (16) als auch die zweite Bremseinrichtung (18) ansteuern kann.A braking system (14) for a motor vehicle comprises a first braking device (16), a second braking device (18), a first control device (20) which is connected to a first voltage supply (24) and at least one control means (28, 30) for Control of at least one of the braking devices (16, 18) comprises, and a second control device (22) which is connected to a second voltage supply (26) and comprises at least one control means (46) for controlling at least one of the braking devices (18). It is proposed that the first control device (20) is connected to both the first voltage supply (24) and the second voltage supply (26) and that the at least one control means (28, 30) of the first control device (20) are both the first braking device ( 16) as well as the second braking device (18) can control.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem, eine Mehrzahl von Steuergeräten für ein Bremssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.The present invention relates to a brake system, a plurality of control units for a brake system and a method for operating a brake system according to the preambles of the independent claims.

Bekannt sind Park- bzw. Feststellbremsen, über die eine das Fahrzeug im Stillstand festsetzende Klemmkraft erzeugt wird. Die Parkbremse ist typischerweise als eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem Elektromotor ausgeführt. Eine derartige elektromechanische Bremsvorrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2012 205 576 A1 beschrieben. Ferner sind Fahrzeuge bekannt, mit denen ein sogenanntes „hochautomatisiertes Parken“ (bekannt auch als „HAP“) möglich ist. Diese weisen beispielsweise zwei Bremseinrichtungen mit dazugehöriger Leistungselektronik auf mit zwei ECUs (2-Box-System). Bei Ausfall einer ECU kann die intakte ECU weiterhin eine Bremseinrichtung ansteuern und damit eine Stillstandssicherung des Fahrzeugs mit verminderter Haltefähigkeit erwirken. Diese Fahrzeuge verfügen also über eine redundante Parkbremse.Parking brakes are known, by means of which a clamping force which locks the vehicle at a standstill is generated. The parking brake is typically designed as an electromechanical braking device with an electric motor. Such an electromechanical braking device is for example in DE 10 2012 205 576 A1 described. Furthermore, vehicles are known with which so-called “highly automated parking” (also known as “HAP”) is possible. These have, for example, two braking devices with associated power electronics with two ECUs (2-box system). In the event of an ECU failure, the intact ECU can continue to control a braking device and thus secure the vehicle at a standstill with reduced holding ability. These vehicles therefore have a redundant parking brake.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird durch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, eine Mehrzahl von Steuergeräten für ein Bremssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.The problem on which the invention is based is solved by a brake system for a motor vehicle, a plurality of control units for a brake system and a method for operating a brake system having the features of the independent claims. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird die Betriebssicherheit eines Fahrzeugs insbesondere während des Vorgangs eines hochautomatisierten Parkens erheblich verbessert, ohne dass komplexe Zusatzkomponenten erforderlich sind. Vorzugsweise handelt es sich nämlich bei dem zweiten Steuergerät um ein solches Steuergerät, welches an sich nicht zum Bremssystem gehört. Ein solches Steuergerät wird daher auch als „Fremd-ECU“ bezeichnet. Vorteilhaft ist dabei, wenn zumindest das erste Steuergerät über eine nach der Richtlinie VDA 305-100 definierte Infrastruktur zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung verfügen.According to the invention, the operational safety of a vehicle is considerably improved, in particular during the process of highly automated parking, without complex additional components being required. This is because the second control device is preferably such a control device which does not itself belong to the brake system. Such a control unit is therefore also referred to as a “third-party ECU”. It is advantageous if at least the first control device has an infrastructure defined in accordance with the VDA 305-100 guideline for controlling a braking device.

Erfindungsgemäß wird eine Einfachfehler-Sicherheit bei einer Verzögerung und Stillstandssicherung des Fahrzeugs durch beide Bremseinrichtungen (Parkbremssteller) gewährleistet, ohne dass das zweite Steuergerät eine Einfachfehler-Sicherheit beispielsweise durch das Vorliegen einer Mehrzahl von redundanten Ansteuermitteln erfüllen muss. In bestimmten Situationen steuert das erste Steuergerät die eigentlich vom zweiten Steuergerät angesteuerte Bremseinrichtung einfach zusätzlich mit an.According to the invention, single-fault security is ensured in the event of deceleration and standstill protection of the vehicle by both braking devices (parking brake actuators) without the second control device having to meet single-fault security, for example through the presence of a plurality of redundant control means. In certain situations, the first control device simply controls the braking device actually controlled by the second control device in addition.

Erreicht wird dies konkret durch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Bremssystem handelt es sich dabei vorzugsweise um ein Bremssystem zur Stillstandssicherung und Verzögerung während eines hochautomatisierten Parkvorgangs (HPA). Das erfindungsgemäße Bremssystem umfasst eine erste vorzugsweise elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung und eine zweite vorzugsweise elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung. Die erste und die zweite Bremseinrichtung können auf dasselbe Rad oder auf unterschiedliche Räder des Kraftfahrzeugs einwirken.This is achieved specifically by a braking system for a motor vehicle. The brake system is preferably a brake system for securing standstill and decelerating during a highly automated parking process (HPA). The brake system according to the invention comprises a first, preferably electromechanically operated brake device and a second, preferably electromechanically operated, brake device. The first and the second braking device can act on the same wheel or on different wheels of the motor vehicle.

Zu dem erfindungsgemäßen Bremssystem gehören ein erstes Steuergerät, welches an eine erste Spannungsversorgung angeschlossen ist und mindestens ein Ansteuermittel zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen umfasst, und ein zweites Steuergerät, welches an eine zweite Spannungsversorgung angeschlossen ist und mindestens ein Ansteuermittel zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen umfasst. Das erste Steuergerät kann beispielsweise eine Bremssystem-ECU sein, wohingegen das zweite Steuergerät eine an sich nicht zum Bremssystem gehörende ECU sein kann, also eine sogenannte „Fremd-ECU“. Das erste Steuergerät ist sowohl an die erste als auch die zweite Spannungsversorgung angeschlossen, und das mindestens eine Ansteuermittel des ersten Steuergeräts kann sowohl die erste als auch die zweite Bremseinrichtung ansteuern. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei einem Ausfall einer Spannungsversorgung die Betriebsfähigkeit des ersten Steuergeräts erhalten bleibt, und dass bei einem Ausfall des zweiten Steuergeräts („Degradierung“ des zweiten Steuergeräts) das erste Steuergerät dessen Funktion mit übernehmen kann.The brake system according to the invention includes a first control device which is connected to a first voltage supply and comprises at least one control device for controlling at least one of the braking devices, and a second control device which is connected to a second voltage supply and at least one control device for controlling at least one of the braking devices includes. The first control device can be, for example, a brake system ECU, whereas the second control device can be an ECU that does not belong to the brake system per se, that is to say a so-called “third-party ECU”. The first control device is connected to both the first and the second voltage supply, and the at least one control means of the first control device can control both the first and the second braking device. This ensures that in the event of a power supply failure, the operability of the first control device is maintained, and that if the second control device fails (“degradation” of the second control device), the first control device can also take over its function.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das erste Steuergerät ein erstes Ansteuermittel und ein zweites Ansteuermittel und das zweite Steuergerät mindestens ein erstes Ansteuermittel umfassen, wobei das erste Ansteuermittel und das zweite Ansteuermittel des ersten Steuergeräts zueinander redundant sind. Übliche Steuergeräte für Park-Bremssysteme (Bremssystem-ECUs) sollten über zwei Ansteuermittel verfügen, um zwei separate Bremseinrichtungen (Parkbremssteller) in das Bremssystem integrieren zu können. Das zweite Steuergerät kann dagegen zur Kostensenkung und Vereinfachung nur über eine Minimalkonfiguration mit nur einem ersten Ansteuermittel verfügen und nur an eine Spannungsversorgung angeschlossen sein. Zwar bedeutet dies, dass die Ansteuerung der zweiten Bremseinrichtung bei einem Fehler des zweiten Steuergeräts nicht mehr durch das zweite Steuergerät erfolgen kann. Dies kann jedoch durch das erste Steuergerät kompensiert werden, welches darüber hinaus über zwei redundante Ansteuermittel verfügt. Hierdurch wird eine extrem hohe Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Bremssystems gewährleistet.In a further development, it is proposed that the first control device comprise a first control device and a second control device and the second control device at least one first control device, the first control device and the second control device of the first control device being redundant to one another. Usual control devices for parking brake systems (brake system ECUs) should have two control means in order to be able to integrate two separate braking devices (parking brake actuators) into the brake system. The second control device, on the other hand, can only have a minimal configuration with only a first control means and only be connected to a voltage supply in order to reduce costs and simplify. This means that the second braking device is no longer activated by the second in the event of a fault in the second control device Control device can be done. However, this can be compensated for by the first control device, which also has two redundant control means. This ensures an extremely high level of operational safety for the brake system according to the invention.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass das erste Ansteuermittel des ersten Steuergeräts einen Mikrocontroller mit einem Speicher, auf dem Software zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung oder beider Bremseinrichtungen abgespeichert ist, und das zweite Ansteuermittel des ersten Steuergeräts eine Hardwaresteuerung zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung oder beider Bremseinrichtungen umfasst. Auch dies dient zur nochmaligen Verbesserung der Betriebssicherheit, da zwei unterschiedliche Arten von Ansteuermitteln im ersten Steuergerät für die Ansteuerung der Bremseinrichtungen zur Verfügung stehen. Im normalen Betrieb ist es bevorzugt, dass nur das erste Ansteuermittel des ersten Steuergeräts eingesetzt wird, das zweite Ansteuermittel also lediglich als Reserve dient für den Fall, dass das erste Ansteuermittel einen Fehler aufweist („degradiert ist“).In a further development, it is proposed that the first control means of the first control device comprises a microcontroller with a memory on which software for controlling a braking device or both braking devices is stored, and the second control means of the first control device comprises a hardware control for controlling a braking device or both braking devices . This also serves to further improve operational safety, since two different types of control means are available in the first control device for controlling the braking devices. In normal operation, it is preferred that only the first control means of the first control device is used, that is, the second control means only serves as a reserve in the event that the first control means has an error (“is degraded”).

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass das erste Ansteuermittel des zweiten Steuergeräts einen Mikrocontroller mit einem Speicher, auf dem Software zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung oder beider Bremseinrichtungen abgespeichert ist, umfasst. Dies ist sehr einfach zu realisieren und insbesondere bei Steuergeräten, die an sich nicht zum Bremssystem gehören, der Fall.In a further development of this, it is proposed that the first control means of the second control device comprises a microcontroller with a memory on which software for controlling a braking device for controlling a braking device or both braking devices is stored. This is very easy to implement and is particularly the case with control units that are not inherently part of the brake system.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass zwischen dem ersten Steuergerät und dem zweiten Steuergerät eine Kommunikationsverbindung vorhanden ist, mittels der das eine Steuergerät einen Fehler des anderen Steuergeräts erkennen kann. Dies erleichtert erheblich die Vorgehensweise bei einem erkannten Fehlerfall, also die Übernahme der Ansteuerung der jeweils anderen Bremseinrichtung durch das noch intakte Steuergerät. Eine solche Kommunikationsverbindung kann beispielsweise als Netzwerkkommunikation realisiert sein.In a further development, it is proposed that a communication link be present between the first control device and the second control device, by means of which one control device can recognize a fault in the other control device. This considerably simplifies the procedure in the event of a detected fault, that is to say the control unit taking over the control of the other braking device in each case. Such a communication connection can be implemented as network communication, for example.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass das erste Steuergerät eine Logikeinrichtung umfasst, welche bei einem erkannten Fehler des zweiten Steuergeräts und bei funktionierendem erstem Ansteuermittel des ersten Steuergeräts sowohl die erste Bremseinrichtung als auch die zweite Bremseinrichtung über das erste Ansteuermittel des ersten Steuergeräts ansteuert. Hierdurch wird auch bei einem Ausfall des zweiten Steuergeräts eine sehr gute Funktionalität beider Bremseinrichtungen gewährleistet. Ein Fehler des zweiten Steuergeräts kann dabei beispielsweise ein Fehler der Spannungsversorgung des zweiten Steuergeräts sein, oder beispielsweise auch ein Fehler des Mikrocontrollers des zweiten Steuergeräts (Hardwarefehler), welcher eine Ansteuerung der Bremseinrichtung durch den Mikrocontroller unmöglich macht.In a further development of this, it is proposed that the first control device comprises a logic device which, if a fault is detected in the second control device and if the first control means of the first control device is functioning, controls both the first braking device and the second braking device via the first control means of the first control device. This ensures that both braking devices will function very well even if the second control device fails. An error in the second control device can be, for example, an error in the voltage supply of the second control device or, for example, an error in the microcontroller of the second control device (hardware error), which makes it impossible for the microcontroller to control the braking device.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass das erste Steuergerät eine Logikeinrichtung umfasst, welche bei einem erkannten Fehler des zweiten Steuergeräts und bei einem erkannten Fehler des ersten Ansteuermittels des ersten Steuergeräts sowohl die erste Bremseinrichtung als auch die zweite Bremseinrichtung über das zweite Ansteuermittel ansteuert. Somit wird auch bei einem gravierenden Fehler, nämlich einem Ausfall des zweiten Steuergeräts und auch einem Fehler des ersten Ansteuermittels des ersten Steuergeräts, also des Mikrocontrollers, immer noch eine Funktion beider Bremseinrichtungen zur Verfügung gestellt.In a further development of this, it is proposed that the first control device comprises a logic device which, if a fault is detected in the second control device and if a fault is detected in the first control means of the first control device, controls both the first braking device and the second braking device via the second control means. Thus, even in the event of a serious error, namely a failure of the second control device and also an error in the first control means of the first control device, that is to say the microcontroller, a function of both braking devices is still made available.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät jeweils eine Logikeinrichtung umfassen, welche bei einem erkannten Fehler des ersten Ansteuermittels des ersten Steuergeräts die erste Bremseinrichtung über das zweite Ansteuermittel des ersten Steuergeräts und die zweite Bremseinrichtung über das Ansteuermittel des zweiten Steuergeräts ansteuert. Dies ist eine alternative Betriebsweise, die im Wesentlichen der normalen Betriebsweise entspricht, wobei lediglich im ersten Steuergerät die Ansteuerung der Bremseinrichtung nicht durch den Mikrocontroller, sondern durch die Hardwaresteuerung erfolgt.In a further development of this, it is proposed that the first control device and the second control device each include a logic device which, when a fault is detected in the first control device of the first control device, the first braking device via the second control device of the first control device and the second braking device via the control device of the second Controls the control unit. This is an alternative mode of operation which essentially corresponds to the normal mode of operation, with the braking device being controlled not by the microcontroller but by the hardware control only in the first control device.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Bremssystems mit einem ersten Steuergerät mit einem ersten Ansteuermittel und einem zweiten Ansteuermittel und einem zweiten Steuergerät mit einem ersten Ansteuermittel und mit zwei Spannungsversorgungen, in einem normalen Betriebszustand des Bremssystems;
  • 2 eine Darstellung ähnlich zu 1 bei einem Fehler im oder am zweiten Steuergerät;
  • 3 eine Darstellung ähnlich zu 1 bei einem Fehler des ersten Ansteuermittels des ersten Steuergeräts;
  • 4 eine Darstellung ähnlich zu 1 bei einem Fehler des ersten Ansteuermittel des ersten Steuergeräts und einem Fehler des zweiten Steuergeräts; und
  • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Bremssystems der 1-4.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. In the drawing show:
  • 1 a schematic block diagram of a brake system with a first control device with a first control means and a second control means and a second control device with a first control means and with two voltage supplies, in a normal operating state of the brake system;
  • 2 a representation similar to 1 in the event of a fault in or on the second control unit;
  • 3 a representation similar to 1 in the event of a fault in the first control means of the first control device;
  • 4th a representation similar to 1 in the event of a fault in the first control means of the first control device and a fault in the second control device; and
  • 5 a flowchart of a method for operating the braking system of FIG 1-4 .

Ein Bremssystem für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug trägt in den Figuren insgesamt das Bezugszeichen 14. Es umfasst eine erste und vorliegend beispielhaft elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung 16 sowie eine zweite und vorliegend beispielhaft ebenfalls elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung 18. Beide Bremseinrichtungen 16,18 verfügen beispielsweise über einen elektrischen Bremsmotor, mit dessen Hilfe zur Erzeugung einer das Kraftfahrzeug im Stillstand festsetzenden Klemmkraft ein Bremskolben gegen eine Bremsscheibe verstellt werden kann (nicht dargestellt). Die beiden Bremseinrichtungen 16 und 18 sind also Teil einer automatischen Parkbremse („APB“), wie sie unter anderem auch bei hochautomatisierten Parkvorgängen zur Verzögerung und zur Stillstandssicherung des Kraftfahrzeugs eingesetzt wird. Die Bremseinrichtungen 16 und 18 werden auch als „Parkbremssteller“ bezeichnet.A braking system for a motor vehicle (not shown) has the overall reference number in the figures 14th . It comprises a first and, in the present example, electromechanically operated braking device 16 as well as a second and, in the present example, likewise electromechanically operated braking device 18th . Both braking devices 16 , 18th have for example an electric brake motor, with the aid of which a brake piston can be adjusted against a brake disc in order to generate a clamping force which locks the motor vehicle at a standstill (not shown). The two braking devices 16 and 18th are therefore part of an automatic parking brake ("APB"), as it is used, among other things, in highly automated parking processes to decelerate and secure the motor vehicle from a standstill. The braking devices 16 and 18th are also referred to as "parking brake actuators".

Zu dem Bremssystem 14 gehören ferner ein erstes Steuergerät 20 und ein zweites Steuergerät 22. Außerdem ist Teil des Bremssystems 14 eine erste Spannungsversorgung 24 und eine zweite Spannungsversorgung 26. Während das zweite Steuergerät 22 ausschließlich an die zweite Spannungsversorgung 26 angeschlossen ist, ist das erste Steuergerät 20 sowohl an die erste Spannungsversorgung 24 als auch an die zweite Spannungsversorgung 26 angeschlossen.To the braking system 14th also include a first control unit 20th and a second control unit 22nd . It is also part of the braking system 14th a first power supply 24 and a second power supply 26th . While the second control unit 22nd only to the second power supply 26th is connected is the first control unit 20th both to the first power supply 24 as well as to the second power supply 26th connected.

Das erste Steuergerät 20 ist ein solches, wie es üblicherweise bei bekannten Bremssystemen 14 eingesetzt wird und wie es beispielsweise der Richtlinie VDA 305-100 entspricht. Es umfasst ein erstes Ansteuermittel 28 und ein zweites Ansteuermittel 30. Das erste Ansteuermittel 28 und das zweite Ansteuermittel 30 sind logisch parallel zueinander angeordnet und somit zueinander redundant. Hierauf wird weiter unten noch stärker im Detail eingegangen werden.The first control unit 20th is such as is usually the case with known brake systems 14th is used and how it is, for example, the VDA 305-100 is equivalent to. It comprises a first control means 28 and a second drive means 30th . The first control means 28 and the second drive means 30th are logically arranged parallel to each other and are therefore redundant to each other. This will be discussed in greater detail below.

Das erste Ansteuermittel 28 umfasst einen Mikrocontroller 32 mit einem Speicher 34, auf dem Software zur Ansteuerung der Bremseinrichtung 16 bzw. der Bremseinrichtungen 16 und 18 abgespeichert ist. Ferner gehört zu dem Mikrocontroller 32 auch eine Hardware-Schnittstelle 36, die mit einer Leistungselektronik 38 verbunden ist. Die Leistungselektronik 38 wiederum verfügt über einen ersten Leistungsausgang 40 und einen zweiten Leistungsausgang 42. Das zweite Ansteuermittel 30 des ersten Steuergeräts 20 umfasst eine Hardwaresteuerung 44, die auch als RCP-Logik bezeichnet wird. Die Hardwaresteuerung 44 ist ebenfalls mit der Leistungselektronik 38 verbunden. Die Hardwaresteuerung 44 gestattet zumindest eine Ansteuerung der Bremseinrichtungen 16, 18 in Schließrichtung, also zum Verzögern bzw. zur Stillstandssicherung des Fahrzeugs.The first control means 28 includes a microcontroller 32 with a memory 34 , on the software for controlling the braking device 16 or the braking devices 16 and 18th is saved. It also belongs to the microcontroller 32 also a hardware interface 36 that with a power electronics 38 connected is. The power electronics 38 in turn has a first power output 40 and a second power output 42 . The second control means 30th of the first control unit 20th includes hardware control 44 also known as RCP logic. The hardware control 44 is also with the power electronics 38 connected. The hardware control 44 allows at least one control of the braking devices 16 , 18th in the closing direction, i.e. to decelerate or to secure the vehicle at a standstill.

Das zweite Steuergerät 22 verfügt vorliegend beispielhaft nur über ein (einziges) erstes Ansteuermittel 46, welches einen Mikrocontroller 48 mit einem Speicher 50 umfasst, auf dem Software zur Ansteuerung der zweiten Bremseinrichtung 18 abgespeichert ist. Ferner gehört zu dem Mikrocontroller 48 auch eine Hardware-Schnittstelle 52, die mit einer Leistungselektronik 54 verbunden ist. Die Leistungselektronik 54 wiederum verfügt über einen Leistungsausgang 56.The second control unit 22nd in the present case has, for example, only one (single) first control means 46 which is a microcontroller 48 with a memory 50 comprises, on the software for controlling the second braking device 18th is stored. It also belongs to the microcontroller 48 also a hardware interface 52 that with a power electronics 54 connected is. The power electronics 54 in turn has a power output 56 .

Die erste Bremseinrichtung 16 ist mit dem ersten Leistungsausgang 40 des ersten Steuergeräts 20 verbunden. Die zweite Bremseinrichtung 18 ist mit dem Leistungsausgang 56 des zweiten Steuergeräts 22 verbunden. Zusätzlich ist die zweite Bremseinrichtung 18 aber auch noch mit dem zweiten Leistungsausgang 42 des ersten Steuergeräts 20 verbunden, und zwar über eine Verbindung 57. Zwischen dem ersten Steuergerät 20 und dem zweiten Steuergerät 22 ist ferner eine Kommunikationsverbindung vorhanden, die vorliegend durch einen Doppelpfeil 58 symbolisiert ist. Mittels der Kommunikationsverbindung 58 kann das erste Steuergerät 20 einen Fehler des zweiten Steuergeräts 22 erkennen. Eine solche Kommunikationsverbindung kann beispielsweise eine Netzwerkkommunikation beinhalten. Dabei kann ein Fehler des jeweils anderen Steuergeräts 20 bzw. 22 anhand einer entsprechenden expliziten Fehlerinformation oder das Ausbleiben einer okay-Nachricht erkannt werden. Das zweite Steuergerät 22 kann optional ebenfalls in der Lage sein, einen Fehler des ersten Steuergeräts 20 zu erkennen.The first braking device 16 is with the first power output 40 of the first control unit 20th connected. The second braking device 18th is with the power output 56 of the second control unit 22nd connected. In addition, there is the second braking device 18th but also with the second power output 42 of the first control unit 20th connected via a connection 57 . Between the first control unit 20th and the second control unit 22nd there is also a communication link, shown here by a double arrow 58 is symbolized. Using the communication link 58 can the first control unit 20th a fault in the second control unit 22nd detect. Such a communication link can include a network communication, for example. This can result in an error in the other control unit 20th or. 22nd can be recognized on the basis of corresponding explicit error information or the absence of an okay message. The second control unit 22nd can optionally also be able to detect a fault in the first control unit 20th to recognize.

1 zeigt den Zustand des Bremssystems 14 im normalen Betrieb, also ohne dass irgendein Fehler im Bremssystem 14 vorliegt. In diesem Fall ist der zweite Leistungsausgang 42 des ersten Steuergeräts 20 inaktiv, was durch eine gestrichelte Darstellung der Verbindung 57 zwischen dem zweiten Leistungsausgang 42 und der zweiten Bremseinrichtung 18 symbolisiert wird. Die Ansteuerung der ersten Bremseinrichtung 16 erfolgt über den ersten Leistungsausgang 40 bzw. das erste Ansteuermittel 28, nämlich den Mikrocontroller 32 mittels der dort abgespeicherten Software. Die Hardwaresteuerung 44 des zweiten Ansteuermittels 30 ist inaktiv. Die Ansteuerung der zweiten Bremseinrichtung 18 erfolgt über den Leistungsausgang 56 des zweiten Steuergeräts 22 bzw. dessen erstes Ansteuermittel 46, nämlich den Mikrocontroller 48 mittels der dort abgespeicherten Software. 1 shows the state of the braking system 14th in normal operation, i.e. without any fault in the braking system 14th is present. In this case the second is power output 42 of the first control unit 20th inactive, which is indicated by a dashed representation of the connection 57 between the second power output 42 and the second braking device 18th is symbolized. The control of the first braking device 16 takes place via the first power output 40 or the first control means 28 , namely the microcontroller 32 using the software stored there. The hardware control 44 of the second control means 30th is inactive. The control of the second braking device 18th takes place via the power output 56 of the second control unit 22nd or its first control means 46 , namely the microcontroller 48 using the software stored there.

2 zeigt den Zustand des Bremssystems 14 bei einem Fehler des zweiten Steuergeräts 22. Dieser Zustand des zweiten Steuergeräts 22 wird auch als „degradiertes“ zweites Steuergerät 22 bezeichnet. Der Fehler des zweiten Steuergeräts 22 ist dergestalt, dass das zweite Steuergerät 22 die zweite Bremseinrichtung 18 nicht mehr ansteuern kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein Fehler der zweiten Spannungsversorgung 26 vorliegt. Dies ist beispielsweise aber auch dann der Fall, wenn die Hardware des Mikrocontrollers 48 fehlerhaft ist. Beide Fehler sind durch entsprechende Blitzsymbole an den entsprechenden Stellen in 2 gekennzeichnet. Grundsätzlich sind aber auch noch andere Fehler denkbar, beispielsweise auch ein einfacher Kontaktfehler im Bereich des Leistungsausgangs 56, die jeweils für sich oder gemeinsam eine Ansteuerung der zweiten Bremseinrichtung 18 durch das zweite Steuergerät 22 unmöglich machen. Der Zustand eines solchen degradierten zweiten Steuergeräts 22 wird über die Kommunikationsverbindung 58 dem ersten Steuergerät 20 mitgeteilt. 2 shows the state of the braking system 14th in the event of a fault in the second control unit 22nd . This state of the second control unit 22nd is also called a "degraded" second control unit 22nd designated. The fault of the second control unit 22nd is such that the second control unit 22nd the second braking device 18th can no longer drive. This is the case, for example, if there is a fault in the second voltage supply 26th is present. This is also the case, for example, if the hardware of the microcontroller 48 is faulty. Both errors are indicated by corresponding lightning symbols in the appropriate places in 2 marked. In principle, however, other errors are also conceivable, for example a simple contact error in the area of the power output 56 , each for themselves or together, a control of the second braking device 18th by the second control unit 22nd to make impossible. The state of such a degraded second control unit 22nd is over the communication link 58 the first control unit 20th communicated.

Da das erste Steuergerät 20 nicht nur an die zweite Spannungsversorgung 26, sondern auch an die erste Spannungsversorgung 24 angeschlossen ist, bleibt das erste Steuergerät 20 weiterhin betriebsfähig. Eine im ersten Steuergerät vorhandene Logikeinrichtung (nicht gezeichnet) veranlasst nun, dass aufgrund des erkannten Fehlers des zweiten Steuergeräts 22 der zweite Leistungsausgang 42 aktiviert wird, und so sowohl die erste Bremseinrichtung 16 als auch die zweite Bremseinrichtung 18 vom ersten Ansteuermittel 28 des ersten Steuergeräts 20 angesteuert werden. Die Software-Logik des ersten Steuergeräts 20 steuert somit zusätzlich die zweite Bremseinrichtung 18 an. Dies ist dadurch symbolisiert, dass die Verbindung 57 vom zweiten Leistungsausgang 42 zu der zweiten Bremseinrichtung 18 in Figur zwei durch eine durchgezogene Linie gezeichnet ist.Because the first control unit 20th not just to the second power supply 26th , but also to the first power supply 24 is connected, the first control unit remains 20th still operational. A logic device (not shown) present in the first control device now causes that on the basis of the detected fault in the second control device 22nd the second power output 42 is activated, and so both the first braking device 16 as well as the second braking device 18th from the first control means 28 of the first control unit 20th can be controlled. The software logic of the first control unit 20th thus also controls the second braking device 18th on. This is symbolized by the connection 57 from the second power output 42 to the second braking device 18th is drawn in Figure two by a solid line.

3 zeigt den Zustand des Bremssystems 14 bei einem Fehler des ersten Steuergeräts 20. Hier ist also das erste Steuergerät 20 „degradiert“. Der Fehler besteht vorliegend wiederum in einem Fehler des ersten Ansteuermittels 28, was beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn die Hardware des Mikrocontrollers 32 fehlerhaft ist. Dies ist wiederum durch einen Blitz an der entsprechenden Stelle in 3 symbolisiert. 3 shows the state of the braking system 14th in the event of a fault in the first control unit 20th . So here is the first controller 20th "Degraded". In the present case, the error again consists in an error in the first control means 28 , which can be the case, for example, if the hardware of the microcontroller 32 is faulty. This is in turn indicated by a lightning bolt at the appropriate point in 3 symbolizes.

Über eine interne und nicht gezeichnete Logikeinrichtung des ersten Steuergeräts 20 wird nun das zweite Ansteuermittel 30, also die Hardwaresteuerung 44, aktiviert, welche nun die erste Bremseinrichtung 16 über den ersten Leistungsausgang 40 ansteuert. Beispielsweise ist es möglich, dass bei einer Aktivierung eines hochautomatisierten Parkvorgangs und vor der Degradierung des ersten Ansteuermittel 28 die Hardwaresteuerung 44 für den ersten Leistungsausgang 40 durch eine Software-Logik freigeschaltet wird. Nachdem die Logik der Hardwaresteuerung 44 den Ausfall des Mikrocontrollers 32 erkannt hat, steuert die Hardwaresteuerung 44 die Leistungselektronik 38 an, wodurch die erste Bremseinrichtung 16 geschlossen wird. Die zweite Bremseinrichtung 18 wird weiterhin über das erste Ansteuermittel 46 des zweiten Steuergeräts 22 angesteuert.Via an internal logic device, not shown, of the first control device 20th is now the second control means 30th , so the hardware control 44 , activated, which is now the first braking device 16 via the first power output 40 drives. For example, it is possible that when a highly automated parking process is activated and before the first control means is degraded 28 the hardware control 44 for the first power output 40 is enabled by software logic. After the logic of hardware control 44 the failure of the microcontroller 32 has recognized, controls the hardware control 44 the power electronics 38 on, whereby the first braking device 16 is closed. The second braking device 18th will continue to use the first control means 46 of the second control unit 22nd controlled.

4 zeigt den Zustand des Bremssystems 14 dann, wenn sowohl das zweite Steuergerät 22 als auch das erste Ansteuermittel 28 des ersten Steuergeräts 20 fehlerhaft bzw. degradiert sind. In diesem Falle erfolgt die Ansteuerung beider Bremseinrichtungen 16 und 18 über das zweite Ansteuermittel 30, also die Hardwaresteuerung 44 des ersten Steuergeräts 20. Hierzu wird der zweite Ausgang 42 durch die bereits erwähnte interne und nicht gezeichnete Logik des ersten Steuergeräts 20 aktiviert, was in 4 durch eine durchgezogene Linie der Verbindung 47 gezeichnet ist. 4th shows the state of the braking system 14th then if both the second control unit 22nd as well as the first control means 28 of the first control unit 20th are defective or degraded. In this case, both braking devices are activated 16 and 18th via the second control means 30th , so the hardware control 44 of the first control unit 20th . The second output is used for this 42 by the already mentioned internal and not shown logic of the first control unit 20th activated what is in 4th by a solid line of the connection 47 is drawn.

Der in 4 gezeigte Zustand kann im Übrigen auch bei dem in 3 gezeigten Zustand angewendet werden, bei dem lediglich das erste Ansteuermittel 28 des ersten Steuergeräts 20 degradiert ist. In diesem Fall würde keine Ansteuerung der zweiten Parkbremse 18 durch das zweite Steuergerät 22 erfolgen, obwohl dieses nicht degradiert ist. Hierzu würde beispielsweise bei der Aktivierung eines hochautomatisierten Parkvorgangs vor der Degradierung des Mikrocontrollers 32 die Hardwaresteuerung 44 für beide Leistungsausgänge 40 und 42 durch die nicht gezeichnete Software-Logik des ersten Steuergeräts 20 freigeschaltet. Nachdem die Hardwaresteuerung 44 den Ausfall des Mikrocontrollers 32 erkannt hat, steuert diese dann beide Leistungsausgänge 40 und 42 an, so dass beide Bremseinrichtungen 16 und 18 geschlossen werden.The in 4th The state shown can also be used in the case of the in 3 are applied state shown in which only the first control means 28 of the first control unit 20th is degraded. In this case, the second parking brake would not be activated 18th by the second control unit 22nd take place although this is not degraded. This would be done, for example, when a highly automated parking process is activated before the microcontroller is degraded 32 the hardware control 44 for both power outputs 40 and 42 by the software logic (not shown) of the first control unit 20th unlocked. After the hardware control 44 the failure of the microcontroller 32 has recognized, it then controls both power outputs 40 and 42 so that both braking devices 16 and 18th getting closed.

Man erkennt aus der obigen Beschreibung, dass für zahlreiche Fehlerfälle des ersten Steuergeräts 20 und des zweiten Steuergeräts 22 gleichwohl eine Ansteuerung beider Bremseinrichtungen 16 und 18 möglich bleibt, wodurch erforderlichenfalls die volle Haltekraft des Bremssystems 14 bereitgestellt werden kann.It can be seen from the above description that for numerous fault cases in the first control unit 20th and the second control unit 22nd nevertheless a control of both braking devices 16 and 18th remains possible, whereby if necessary the full holding force of the brake system 14th can be provided.

Es versteht sich, dass im ersten Steuergerät 20 das erste Ansteuermittel 28 nicht zwingend einen Mikrocontroller 32 und das zweite Ansteuermittel 30 nicht zwingend eine Hardwaresteuerung 44 umfassen müssen. Auch andere Ausgestaltungen der beiden Ansteuermittel 28 und 30 sind möglich. Diese können auch identische Ausgestaltungen umfassen. Gleiches gilt auch für das Ansteuermittel 46 des zweiten Steuergeräts 22.It goes without saying that in the first control unit 20th the first control means 28 not necessarily a microcontroller 32 and the second drive means 30th not necessarily a hardware control 44 must include. Also other configurations of the two control means 28 and 30th are possible. These can also include identical configurations. The same also applies to the control means 46 of the second control unit 22nd .

Nun wird noch auf 5 Bezug genommen, in der ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Bremssystems 14 gezeigt ist. Nach einem Startblock 60 wird in einem Block 62 abgefragt, ob das erste Ansteuermittel 46 und damit das zweite Steuergerät 22 degradiert ist. Ist die Antwort Ja, wird in einem Block 64 der zweite Leistungsausgang 42 des ersten Steuergeräts 20 aktiviert und somit auch die zweite Bremseinrichtung 18 vom ersten Steuergerät 22 angesteuert.Now is still on 5 Reference is made in FIG. 1 a flow diagram of a method for operating the braking system 14th is shown. After a starting block 60 will be in a block 62 queried whether the first control means 46 and thus the second control unit 22nd is degraded. If the answer is yes, it will be in a block 64 the second power output 42 of the first control unit 20th activated and therefore also the second braking device 18th from the first control unit 22nd controlled.

Ist die Antwort im Block 62 Nein, wird in einem Block 66 abgefragt, ob das erste Ansteuermittel 28 des ersten Steuergeräts 20 degradiert ist. Ist die Antwort Ja, wird in einem Block 68 das zweite Ansteuermittel 30 aktiviert. Zum Block 66 gelangt man auch nach der Aktivierung des zweiten Leistungsausgang 42 im Block 64. Das zweite Ansteuermittel 30 des zweiten Steuergeräts 20 wird somit, wenn nur das erste Ansteuermittel 28 degradiert ist, nur für die Ansteuerung der ersten Bremseinrichtung 16 verwendet. Sind aber sowohl das erste Ansteuermittel 28 des ersten Steuergeräts 20 als auch das erste Ansteuermittel 46 des zweiten Steuergeräts 22 degradiert, wird das zweite Ansteuermittel 30 des ersten Steuergeräts 20 sowohl für die Ansteuerung der ersten Bremseinrichtung 16 als auch für die Ansteuerung der zweiten Bremseinrichtung 18 verwendet, indem beide Bremseinrichtungen 16,18 geschlossen („angezogen“) werden. Das Verfahren endet in einem Block 70.Is the answer in the block 62 No, it will be in a block 66 queried whether the first control means 28 of the first control unit 20th is degraded. If the answer is yes, it will be in a block 68 the second control means 30th activated. To the block 66 can also be accessed after activating the second power output 42 in the block 64 . The second control means 30th of the second control unit 20th will thus if only the first control means 28 is degraded, only for the control of the first braking device 16 used. But are both the first control means 28 of the first control unit 20th as well as the first control means 46 of the second control unit 22nd the second control means is degraded 30th of the first control unit 20th both for controlling the first braking device 16 as well as for controlling the second braking device 18th used by both braking devices 16 , 18th closed ("tightened"). The process ends in a block 70 .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102012205576 A1 [0002]DE 102012205576 A1 [0002]

Claims (10)

Bremssystem (14) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste vorzugsweise elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung (16), eine zweite vorzugsweise elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung (18), ein erstes Steuergerät (20), welches an eine erste Spannungsversorgung (24) angeschlossen ist und mindestens ein Ansteuermittel (28, 30) zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen (16, 18) umfasst, und ein zweites Steuergerät (22), welches an eine zweite Spannungsversorgung (26) angeschlossen ist und mindestens ein Ansteuermittel (46) zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen (18) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuergerät (20) sowohl an die erste Spannungsversorgung (24) als auch die zweite Spannungsversorgung (26) angeschlossen ist und das mindestens eine Ansteuermittel (28, 30) des ersten Steuergeräts (20) sowohl die erste Bremseinrichtung (16) als auch die zweite Bremseinrichtung (18) ansteuern kann.Brake system (14) for a motor vehicle, comprising a first, preferably electromechanically operated, braking device (16), a second, preferably electromechanically operated, braking device (18), a first control device (20) connected to a first voltage supply (24) and at least one control means (28, 30) for controlling at least one of the braking devices (16, 18), and a second control device (22) which is connected to a second voltage supply (26) and at least one control means (46) for controlling at least one of the braking devices ( 18), characterized in that the first control device (20) is connected to both the first voltage supply (24) and the second voltage supply (26) and the at least one control means (28, 30) of the first control device (20) is connected to both the can control the first braking device (16) as well as the second braking device (18). Bremssystem (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuergerät (20) ein erstes Ansteuermittel (28) und ein zweites Ansteuermittel (30) und das zweite Steuergerät (22) mindestens ein erstes Ansteuermittel (46) umfassen, wobei das erste Ansteuermittel (28) und das zweite Ansteuermittel (30) des ersten Steuergeräts (20) zueinander redundant sind.Braking system (14) Claim 1 , characterized in that the first control device (20) comprises a first control means (28) and a second control means (30) and the second control device (22) comprises at least one first control means (46), the first control means (28) and the second Control means (30) of the first control device (20) are redundant to one another. Bremssystem (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ansteuermittel (28) des ersten Steuergeräts (20) einen Mikrocontroller (32) mit einem Speicher, auf dem Software zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung (16) oder beider Bremseinrichtungen (16, 18) abgespeichert ist, und das zweite Ansteuermittel (30) des ersten Steuergeräts (20) eine Hardwaresteuerung zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung (18) oder beider Bremseinrichtungen (16, 18) umfasst.Braking system (14) Claim 2 , characterized in that the first control means (28) of the first control device (20) is a microcontroller (32) with a memory on which software for controlling a braking device (16) or both braking devices (16, 18) is stored, and the second Control means (30) of the first control device (20) comprises a hardware control for controlling a braking device (18) or both braking devices (16, 18). Bremssystem (14) nach wenigstens einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ansteuermittel (46) des zweiten Steuergeräts (22) einen Mikrocontroller (48) mit einem Speicher, auf dem Software zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung (18) zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung (18) oder beider Bremseinrichtungen (16, 18) abgespeichert ist, umfasst.Brake system (14) according to at least one of the Claims 2 - 3 , characterized in that the first control means (46) of the second control device (22) is a microcontroller (48) with a memory on which software for controlling a braking device (18) for controlling a braking device (18) or both braking devices (16, 18) ) is stored. Bremssystem (14) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Steuergerät (20) und dem zweiten Steuergerät (22) eine Kommunikationsverbindung (58) vorhanden ist, mittels der das eine Steuergerät (20, 22) einen Fehler des anderen Steuergeräts (20, 22) erkennen kann.Brake system (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a communication connection (58) is present between the first control device (20) and the second control device (22), by means of which one control device (20, 22) detects an error in the other control device (20, 22) can recognize. Bremssystem (14) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuergerät (20) eine Logikeinrichtung umfasst, welche bei einem erkannten Fehler des zweiten Steuergeräts (22) sowohl die erste Bremseinrichtung (16) als auch die zweite Bremseinrichtung (18) über das erste Ansteuermittel (28) des ersten Steuergeräts (20) ansteuert.Brake system (14) according to at least one of the preceding Claims 2 - 5 , characterized in that the first control device (20) comprises a logic device which, if a fault is detected in the second control device (22), both the first braking device (16) and the second braking device (18) via the first control means (28) of the first Control device (20) controls. Bremssystem (14) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuergerät (20) eine Logikeinrichtung umfasst, welche bei einem erkannten Fehler des zweiten Steuergeräts (22) und bei einem erkannten Fehler des ersten Ansteuermittels (28) des ersten Steuergeräts (20) sowohl die erste Bremseinrichtung (16) als auch die zweite Bremseinrichtung (18) über das zweite Ansteuermittel (30) ansteuert.Brake system (14) according to at least one of the preceding Claims 2 - 6th , characterized in that the first control device (20) comprises a logic device which, if a fault is detected in the second control device (22) and if a fault is detected in the first control means (28) of the first control device (20), both the first braking device (16) as well as the second braking device (18) via the second control means (30). Bremssystem (14) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuergerät (20) und das zweite Steuergerät (22) jeweils eine Logikeinrichtung umfassen, welche bei einem erkannten Fehler des ersten Ansteuermittels (28) des ersten Steuergeräts (20) die erste Bremseinrichtung (16) über das zweite Ansteuermittel (30) des ersten Steuergeräts (20) und die zweite Bremseinrichtung (18) über das Ansteuermittel (46) des zweiten Steuergeräts (22) ansteuert.Brake system (14) according to at least one of the preceding Claims 2 - 7th , characterized in that the first control device (20) and the second control device (22) each comprise a logic device which, when a fault is detected in the first control means (28) of the first control device (20), the first braking device (16) via the second control means (30) of the first control device (20) and the second braking device (18) via the control means (46) of the second control device (22). Mehrzahl von Steuergeräten (20, 22) für ein Bremssystem (14), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Steuergerät (20) und ein zweites Steuergerät (22) des Bremssystems nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.A plurality of control devices (20, 22) for a brake system (14), characterized in that it comprises a first control device (20) and a second control device (22) of the brake system according to at least one of the preceding claims. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (14) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: a. Überwachen eines Funktionszustands des ersten Steuergeräts (20) und des zweiten Steuergeräts (22); b. bei einem erkannten Fehlerzustand eines Steuergeräts (20, 22) und bei einem Vorliegen eines automatisierten Parkvorgangs: Verwenden des funktionsfähigen Ansteuermittels oder der funktionsfähigen Ansteuermittel (28, 30) zum Ansteuern der ersten Bremseinrichtung (16) und der zweiten Bremseinrichtung (18).Method for operating a brake system (14) according to at least one of the preceding Claims 1 - 8th , characterized in that it comprises the following steps: a. Monitoring a functional state of the first control device (20) and the second control device (22); b. in the event of a detected error state of a control device (20, 22) and in the event of an automated parking process: using the functional control means or means (28, 30) to control the first braking device (16) and the second braking device (18).
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