DE102020200495A1 - Brake system for a motor vehicle, method for operating a brake system and a plurality of control units for a brake system of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Bremssystem (14) für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erste elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung (16), eine zweite elektromechanisch betriebene Bremseinrichtung (18), ein erstes Steuergerät (20) zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen (16, 18) und ein zweites Steuergerät (22) zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen (16, 18). Es wird vorgeschlagen, dass es eine erste Schalteinrichtung (38) aufweist, mit der die erste Bremseinrichtung (16) wahlweise mit dem ersten Steuergerät (20) oder dem zweiten Steuergerät (22) verbunden werden kann, und eine zweite Schalteinrichtung (40) aufweist, mit der die zweite Bremseinrichtung (18) wahlweise mit dem ersten Steuergerät (20) oder dem zweiten Steuergerät (22) verbunden werden kann, wobei mindestens eines der beiden Steuergeräte (22) zur Ansteuerung der ersten Bremseinrichtung (16) und/oder der zweiten Bremseinrichtung (18) lediglich eine einzige Endstufe (30) aufweist.A braking system (14) for a motor vehicle comprises a first electromechanically operated braking device (16), a second electromechanically operated braking device (18), a first control device (20) for controlling at least one of the braking devices (16, 18) and a second control device (22) ) for controlling at least one of the braking devices (16, 18). It is proposed that it have a first switching device (38) with which the first braking device (16) can be optionally connected to the first control device (20) or the second control device (22), and that it has a second switching device (40), with which the second braking device (18) can optionally be connected to the first control device (20) or the second control device (22), at least one of the two control devices (22) for controlling the first braking device (16) and / or the second braking device (18) has only a single output stage (30).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Bremssystems, und eine Mehrzahl von Steuergeräten für ein solches Bremssystem nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.The invention relates to a brake system for a motor vehicle, a method for operating such a brake system, and a plurality of control devices for such 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
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird durch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Bremssystems sowie eine Mehrzahl von Steuergeräten für ein solches Bremssystem 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 method for operating such a brake system and a plurality of control units for such a brake system with the features of the independent claims. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Bremssystem hat den Vorteil, dass mit einem minimalen Zusatzaufwand eine Infrastruktur bereitgestellt wird, die es erlaubt, dass beide Bremseinrichtungen, auch in einem Einfach-Fehlerfall eines der beiden Steuergeräte, angesteuert werden können. Indem mindestens eines der Steuergeräte für die Ansteuerung der beiden Bremseinrichtungen lediglich eine Endstufe aufweist, werden erhebliche Kosten gespart.The brake system according to the invention has the advantage that, with minimal additional effort, an infrastructure is provided which allows both brake devices to be activated, even in the event of a single fault in one of the two control units. Since at least one of the control devices for controlling the two braking devices has only one output stage, considerable costs are saved.
Erreicht wird dies konkret durch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem es sich vorzugsweise um ein Bremssystem zur Stillstandssicherung und Verzögerung während eines hochautomatisierten Parkvorgangs (HPA) handelt. 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, which is preferably a braking system for securing a 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 zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen und ein zweites Steuergerät ebenfalls zur Ansteuerung mindestens einer der Bremseinrichtungen. Das erste Steuergerät kann beispielsweise eine Bremssystem-ECU sein, wie es beispielsweise für ein ESP-System verwendet wird. Das zweite Steuergerät kann ein anderes Steuergerät sein, beispielsweise ein solches, wie es für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker („iBooster“) eingesetzt wird.The brake system according to the invention includes a first control device for controlling at least one of the braking devices and a second control device also for controlling at least one of the braking devices. The first control device can be, for example, a brake system ECU, such as is used for an ESP system, for example. The second control device can be another control device, for example one such as is used for an electromechanical brake booster (“iBooster”).
Vorgesehen ist ferner eine erste Schalteinrichtung, mit der die erste Bremseinrichtung wahlweise mit dem ersten Steuergerät oder dem zweiten Steuergerät verbunden werden kann, und eine zweite Schalteinrichtung, mit der die zweite Bremseinrichtung wahlweise mit dem ersten Steuergerät oder dem zweiten Steuergerät verbunden werden kann. Die Schalteinrichtungen können durch entsprechende elektronische oder elektromagnetische Bauteile realisiert sein, die die zwischen einer Endstufe eines Steuergeräts und einer Bremseinrichtung fließenden Ströme schalten können. Erfindungsgemäß weist mindestens eines der beiden Steuergeräte zur Ansteuerung der ersten Bremseinrichtung und/oder der zweiten Bremseinrichtung lediglich eine einzige Endstufe auf, und dies, obwohl diese einzige Endstufe über die Schalteinrichtungen sowohl mit der ersten Bremseinrichtung als auch mit der zweiten Bremseinrichtung verbunden werden kann.A first switching device is also provided, with which the first braking device can be optionally connected to the first control device or the second control device, and a second switching device, with which the second braking device can be optionally connected to the first control device or the second control device. The switching devices can be implemented by corresponding electronic or electromagnetic components that can switch the currents flowing between an output stage of a control device and a braking device. According to the invention, at least one of the two control devices for controlling the first braking device and / or the second braking device has only a single output stage, although this single output stage can be connected to both the first braking device and the second braking device via the switching devices.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinrichtung ein erstes Paar von Schaltern im ersten Steuergerät und ein zweites Paar von Schaltern im zweiten Steuergerät umfasst und die zweite Schalteinrichtung ein erstes Paar von Schaltern im ersten Steuergerät und ein zweites Paar von Schaltern im zweiten Steuergerät umfasst. Diese Art der Schalteinrichtungen ist sehr preiswert. Als Schalter können beispielsweise ansteuerbare und reversible schaltende elektromagnetische Schalter oder Halbleiterschalter eingesetzt werden, welche geeignet sind, die zu den jeweiligen Bremseinrichtungen fließenden Ströme zu schalten.In a further development, it is proposed that the first switching device comprises a first pair of switches in the first control device and a second pair of switches in the second control device and the second switching device comprises a first pair of switches in the first control device and a second pair of switches in the second control device . This type of switching device is very inexpensive. For example, controllable and reversible switching electromagnetic switches or semiconductor switches which are suitable for switching the currents flowing to the respective braking devices can be used as switches.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das zweite Steuergerät eine einzige Endstufe umfasst, welche eine einzige H-Brücke aufweist, wobei die beiden Bremseinrichtungen in der H-Brücke parallel verschaltet sind. Eine H-Brücke ist eine einfache Schaltung zur Leistungssteuerung, und durch die parallele Verschaltung der beiden Bremseinrichtungen in der H-Brücke kann diese auf sehr einfache Art und Weise entweder die erste Bremseinrichtung oder die zweite Bremseinrichtung oder, normalerweise eher weniger wünschenswert, gleichzeitig beide Bremseinrichtungen ansteuern.In a further development, it is proposed that the second control device comprises a single output stage which has a single H-bridge, the two braking devices in the H-bridge being connected in parallel. An H-bridge is a simple circuit for power control, and due to the parallel connection of the two braking devices in the H-bridge, this can be done in a very simple way Way either the first braking device or the second braking device or, normally rather less desirable, control both braking devices at the same time.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das erste Steuergerät eine einzige Endstufe umfasst, welche eine einzige H-Brücke aufweist, wobei die beiden Bremseinrichtungen in der H-Brücke parallel verschaltet sind. Hier gelten die oben genannten Vorteile.In a further development, it is proposed that the first control device comprises a single output stage which has a single H-bridge, the two braking devices in the H-bridge being connected in parallel. The advantages mentioned above apply here.
Bei einer hierzu alternativen Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die erste Bremseinrichtung einer ersten Endstufe des ersten Steuergeräts und die zweite Bremseinrichtung einer zweiten Endstufe des ersten Steuergeräts zuordenbar ist. In an alternative development to this, it is proposed that the first braking device can be assigned to a first output stage of the first control device and the second braking device can be assigned to a second output stage of the first control device.
Somit ist auch eine Betriebsart realisierbar, bei der beide Bremseinrichtungen unabhängig voneinander durch ein einziges Steuergerät angesteuert werden.An operating mode can thus also be implemented in which both braking devices are controlled independently of one another by a single control device.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass ein Steuergerät mit nur einer Endstufe eine Steuereinrichtung aufweist, welche die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung sequenziell mit der einzigen Endstufe verbinden kann. Somit ist es möglich, beide Bremseinrichtungen mit dem maximalen von der Endstufe bereitstellbaren Strom zu versorgen, wodurch beide Bremseinrichtungen ihre maximal mögliche Klemm- bzw. Haltekraft erreichen bzw. auf das Rad ausüben können. Bei dieser Variante ist es also möglich, dass beide Bremseinrichtungen eine gewünschte „Zielklemmkraft“ erreichen. Es kann also mit dieser Konfiguration dieselbe Klemmkraft aufgebaut werden, die erreicht werden könnte, wenn die beiden Bremseinrichtungen von zwei unterschiedlichen Endstufen bzw. H-Brücken heraus angesteuert werden. Auch kann bei dieser Konfiguration mithilfe einer Strom- und Spannungsmessung die jeweilige Klemmkraft abgeschätzt und eingestellt werden. Zwar dauert dies zeitlich länger als ein paralleler Betrieb von zwei separaten Endstufen. Dies kann jedoch in Kauf genommen werden, wenn es sich um eine Konfiguration handelt, die lediglich als Rückfallebene dient, also in einem Fehlerfall. Ein solcher tritt jedoch sehr selten auf.In a further development, it is proposed that a control device with only one output stage has a control device which can connect the first braking device and the second braking device sequentially to the single output stage. It is thus possible to supply both braking devices with the maximum current that can be provided by the output stage, as a result of which both braking devices can achieve their maximum possible clamping or holding force or exert on the wheel. With this variant it is therefore possible for both braking devices to achieve a desired “target clamping force”. With this configuration, the same clamping force can be built up that could be achieved if the two braking devices are controlled by two different output stages or H-bridges. With this configuration, the respective clamping force can also be estimated and set with the aid of a current and voltage measurement. It is true that this takes longer than a parallel operation of two separate output stages. However, this can be accepted if it is a configuration that only serves as a fall-back level, i.e. in the event of an error. However, this occurs very rarely.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Bremssystem eine Fehlererkennungseinrichtung aufweist, die bei einem erkannten Fehler in einem Steuergerät die Ansteuerung der zunächst diesem Steuergerät zugeordneten Bremseinrichtung dem anderen Steuergerät überträgt. Somit wird eine in einem Fehlerfall dennoch zuverlässige und ausreichende Ansteuerung jeder Bremseinrichtung sichergestellt.In a further development, it is proposed that the brake system have an error detection device which, when a fault is detected in a control device, transfers the activation of the braking device initially assigned to this control device to the other control device. In this way, reliable and sufficient control of each braking device is ensured in the event of a fault.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Bremssystem eine Fehlererkennungseinrichtung aufweist, die bei einem erkannten Fehler einer ersten Endstufe eines Steuergeräts die Ansteuerung der zunächst der ersten Endstufe zugeordneten Bremseinrichtung einer zweiten Endstufe dieses Steuergeräts überträgt. Hier gelten die gleichen Vorteile wie oben.In a further development, it is proposed that the brake system has an error detection device which, when a fault is detected in a first output stage of a control device, transmits the activation of the braking device initially assigned to the first output stage to a second output stage of this control device. The same advantages apply here as above.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Bremssystems; -
2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Bremssystems; und -
3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahren zum Betreiben eines der Bremssysteme der1 und2 .
-
1 a block diagram of a first embodiment of a braking system; -
2 a block diagram of a second embodiment of a braking system; and -
3 a flowchart for explaining a method for operating one of the brake systems of FIG1 and2 .
In der Zeichnung tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen.In the drawing, functionally equivalent elements and areas in different embodiments have the same reference symbols.
Ein Bremssystem trägt in
Zu dem Bremssystem
Das erste Steuergerät
Das zweite Steuergerät
Zu dem Bremssystem
Schließlich sind in
Das Bremssystem
In einer zweiten möglichen Betriebsart (Alternative
In einer dritten möglichen Betriebsart (Alternative
Dies bedeutet jedoch, dass die beiden Bremseinrichtungen
Anders ist dies jedoch dann, wenn durch eine Steuereinrichtung
Bei einem solchen festgestellten Ausfall des ersten Steuergeräts
Dies wird dadurch erreicht, dass beispielsweise zunächst die beiden Schalter
Der Nachteil, dass diese Vorgehensweise aufgrund der sequenziellen Ansteuerung zeitlich länger dauert als bei einer parallelen Ansteuerung, wird in Kauf genommen, da es sich hierbei um eine Vorgehensweise handelt, die lediglich in einem Fehlerfall angewendet wird, es sich also um eine reine „Rückfallebene“ handelt, die während des normalen Betriebs eines Kraftfahrzeugs nur sehr selten auftritt.The disadvantage that this procedure takes longer due to the sequential control than with a parallel control, is accepted because this is a procedure that is only used in the event of a fault, i.e. it is a pure "fall-back level" which occurs very rarely during normal operation of a motor vehicle.
Ein weiterer mit dem Bremssystem
Oben wurden die jeweiligen Betriebsweisen für ein Verriegeln der Bremseinrichtungen
In
Vom Grundsatz her ist die Betriebsweise des Bremssystems
Wird von der Steuereinrichtung
In diesem Fehlerfall erfolgt die Ansteuerung der beiden Bremseinrichtungen
Bei einem Ausfall des ersten Steuergeräts
Nun wird unter Bezugnahme auf
Ist die Antwort im Abfrageblock
Ist das Steuergerät
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]
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---|---|---|---|
DE102020200495.1A DE102020200495A1 (en) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Brake system for a motor vehicle, method for operating a brake system and a plurality of control units for a brake system of a motor vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023046368A1 (en) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for operating a brake system of a utility vehicle |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE102012205576A1 (en) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for providing the clamping force generated by a parking brake |
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2020
- 2020-01-16 DE DE102020200495.1A patent/DE102020200495A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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