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Die Erfindung betrifft eine Feststellbremsvorrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 10 2020 005 759 A1 beschrieben, eine Feststellbremsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt. Die Feststellbremsvorrichtung umfasst ein Steuergerät, welches mit einem Radbremsaktuator mindestens einer Radbremse des Fahrzeugs zu dessen Ansteuerung für eine Aktivierung einer Feststellbremsfunktion gekoppelt ist. Die Feststellbremsvorrichtung umfasst zudem ein redundantes weiteres Steuergerät, welches mit einem Radbremsaktuator mindestens einer Radbremse des Fahrzeugs zu dessen Ansteuerung für die Aktivierung der Feststellbremsfunktion gekoppelt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Feststellbremsvorrichtung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Feststellbremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Feststellbremsvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst zwei redundante Steuergeräte, vier Raddrehzahlsensoren zur Erfassung einer Raddrehzahl eines jeweiligen Rades des Fahrzeugs und zwei Radbremsaktuatoren einer jeweiligen Radbremse des Fahrzeugs.
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Erfindungsgemäß ist eine zentrale Steuereinheit vorgesehen, wobei der erste Radbremsaktuator über eine erste Signal- und Energieversorgungsleitung mit dem ersten Raddrehzahlsensor verbunden ist, der zweite Radbremsaktuator über eine zweite Signal- und Energieversorgungsleitung mit dem zweiten Raddrehzahlsensor verbunden ist, das erste Steuergerät über eine dritte Signal- und Energieversorgungsleitung mit dem dritten Raddrehzahlsensor und über eine vierte Signal- und Energieversorgungsleitung mit dem vierten Raddrehzahlsensor verbunden ist, und die zentrale Steuereinheit über eine erste Busleitung mit dem ersten Steuergerät, über eine zweite Busleitung mit dem zweiten Steuergerät und über mindestens eine dritte Busleitung mit dem ersten Radbremsaktuator und mit dem zweiten Radbremsaktuator verbunden ist. Die Busleitungen sind insbesondere Leitungen eines Datenübertragungsbussystems.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht durch ihre Redundanz einen Entfall einer zusätzlichen Parksperre, welche bisher insbesondere eine Funktion eines Automatikgetriebes ist. Der Entfall dieser Parksperre wird durch die mittels der erfindungsgemäßen Feststellbremsvorrichtung ermöglichte redundante Ansteuerung der auch als elektrische Parkbremse bezeichneten elektrischen Feststellbremse erreicht, wodurch die Feststellbremsvorrichtung die Funktion der Parksperre übernehmen kann. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Lösung sichergestellt, dass die mittels der erfindungsgemäßen Feststellbremsvorrichtung realisierte elektrische Feststellbremse einer Funktionalität/Robustheit der bisherigen Parksperre entspricht, insbesondere bezüglich Produktsicherheit und funktionaler Sicherheit (FuSi, ISO 26262).
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die beiden Radbremsaktuatoren insbesondere ausschließlich über Busleitungen mit der zentralen Steuereinheit und über diese und weitere Busleitungen mit den beiden Steuergeräten verbunden. Dadurch werden intelligente Radbremsaktuatoren ermöglicht.
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Zudem ist die erfindungsgemäße Lösung eine Kombination aus Busanbindung und einer so genannten Hardwire-Anbindung, d. h. einer Anbindung mittels Signal- und Energieversorgungsleitungen, wie oben beschrieben. Dadurch werden alle Anforderungen hinsichtlich der Redundanz erfüllt und zugleich wird eine erhebliche Einsparung von Leitungen, insbesondere von Signal- und Energieversorgungsleitungen, erreicht. Dadurch, insbesondere durch die beschriebene Anbindung der Raddrehzahlsensoren und den dadurch erreichten Entfall mehrerer Meter der teuren und dicken Leitungen werden Kosteneinsparungen und Gewichtseinsparungen und zudem ein Packagevorteil, d. h. Bauraumvorteil, erreicht.
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Die beschriebene Lösung ist technologisch beherrschbar und skalierbar, insbesondere hinsichtlich „by-wire-Systemen“.
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Insbesondere sind auch die weiteren in der
DE 10 2020 005 759 A1 beschriebenen Vorteile mittels der erfindungsgemäßen Lösung realisierbar und die dort beschriebenen Verfahrensweisen für deren Betrieb mittels der erfindungsgemäßen Lösung umsetzbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 schematisch eine Feststellbremsvorrichtung für ein Fahrzeug.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Feststellbremsvorrichtung 1 für ein Fahrzeug.
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Die Feststellbremsvorrichtung 1 weist eine Redundanz auf, welche beispielsweise einen Entfall einer zusätzlichen Parksperre ermöglicht. Dies wird durch eine redundante Ansteuerung einer auch als elektrische Parkbremse bezeichneten elektrischen Feststellbremse erreicht.
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Die Feststellbremsvorrichtung 1 ist insbesondere als eine elektrische Feststellbremsvorrichtung 1 ausgebildet. Sie umfasst zwei Radbremsaktuatoren A1, A2, welche jeweils einer Radbremse des Fahrzeugs zugeordnet sind. Die Radbremsen mit diesen Radbremsaktuatoren A1, A2 sind insbesondere Radbremsen für Hinterräder des Fahrzeugs. Die Radbremsaktuatoren A1, A2 sind somit an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet.
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Der jeweilige Radbremsaktuator A1, A2 ist dabei insbesondere ein elektrischer Aktuator einer Feststellbremse der jeweiligen Radbremse. Beispielsweise umfasst der jeweilige Radbremsaktuator A1, A2 einen Elektromotor, welcher über eine Spindel auf einen Kolben einer Bremszange der jeweiligen Radbremse einwirkt.
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Die Feststellbremsvorrichtung 1 umfasst des Weiteren ein erstes Steuergerät S1 und ein zweites Steuergerät S2. Beide Steuergeräte S1, S2 sind insbesondere zur Ansteuerung der Radbremsaktuatoren A1, A2, insbesondere zur Aktivierung einer Feststellbremsfunktion, ausgebildet und eingerichtet. Die beiden Steuergeräte S1, S2 sind insbesondere zueinander redundant.
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Das erste Steuergerät S1 ist insbesondere als ein Bremsregelsystemsteuergerät zur Durchführung einer Bremsregelung ausgebildet und eingerichtet, insbesondere zur Durchführung einer Betriebsbremsfunktion. Insbesondere ist es als ein Fahrdynamikregelungssteuergerät zur Durchführung mindestens einer Fahrdynamikregelungsfunktion, insbesondere einer elektronischen Stabilisierungsfunktion, des Fahrzeugs ausgebildet und eingerichtet. Dieses erste Steuergerät S1 kann insbesondere nicht nur die Radbremsaktuatoren A1, A2 ansteuern, sondern, alternativ oder zusätzlich, auch einen auf die jeweilige Radbremse wirkenden Hydraulikdruck einer Bremsflüssigkeit eines Bremsregelsystems des Fahrzeugs verändern, insbesondere erhöhen, um dadurch eine alternative oder zusätzliche Bremswirkung der jeweiligen Radbremse zu erreichen, da es vorteilhafterweise ein Bestandteil des Bremsregelsystem des Fahrzeugs ist.
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Die Feststellbremsvorrichtung 1 umfasst des Weiteren vier Raddrehzahlsensoren DF1, DF2, DF3, DF4 zur Erfassung einer Raddrehzahl eines jeweiligen Rades des Fahrzeugs. Sie erfassen insbesondere jeweils, ob das jeweilige Rad, welchem der jeweilige Raddrehzahlsensor DF1, DF2, DF3, DF4 zugeordnet ist, sich dreht oder stillsteht. Das Fahrzeug weist somit an jedem Rad oder im Bereich jedes Rades einen solchen Raddrehzahlsensor DF1, DF2, DF3, DF4 auf. Beispielsweise sind der erste Raddrehzahlsensor DF1 und der zweite Raddrehzahlsensor DF2 an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet und der dritte Raddrehzahlsensor DF3 und der vierte Raddrehzahlsensor DF4 sind an einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet.
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Die Feststellbremsvorrichtung 1 umfasst des Weiteren eine zentrale Steuereinheit CC, welche beispielsweise als ein Zentralsteuergerät, als ein Leitrechner oder als ein Domänensteuergerät ausgebildet und eingerichtet ist.
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Der erste Radbremsaktuator A1 ist über eine erste Signal- und Energieversorgungsleitung L1, insbesondere direkt, insbesondere diskret, mit dem ersten Raddrehzahlsensor DF1 verbunden. Die erste Signal- und Energieversorgungsleitung L1 ist vorteilhafterweise kurz, da der erste Raddrehzahlsensor DF1 und der erste Radbremsaktuator A1 vorteilhafterweise an der Hinterachse angeordnet sind, insbesondere im Bereich desselben Rades.
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Der zweite Radbremsaktuator A2 ist über eine zweite Signal- und Energieversorgungsleitung L2, insbesondere direkt, insbesondere diskret, mit dem zweiten Raddrehzahlsensor DF2 verbunden. Die zweite Signal- und Energieversorgungsleitung L2 ist vorteilhafterweise kurz, da der zweite Raddrehzahlsensor DF2 und der zweite Radbremsaktuator A2 vorteilhafterweise an der Hinterachse angeordnet sind, insbesondere im Bereich desselben Rades.
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Das erste Steuergerät S1 ist über eine dritte Signal- und Energieversorgungsleitung L3, insbesondere direkt, insbesondere diskret, mit dem dritten Raddrehzahlsensor DF3 und über eine vierte Signal- und Energieversorgungsleitung L4, insbesondere direkt, insbesondere diskret, mit dem vierten Raddrehzahlsensor DF4 verbunden. Die dritte und vierte Signal- und Energieversorgungsleitung L3, L4 sind vorteilhafterweise kurz, da der dritte und vierte Raddrehzahlsensor DF3, DF4 vorteilhafterweise an der Vorderachse angeordnet sind und das erste Steuergerät S1 vorteilhafterweise in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs, insbesondere im Bereich der Vorderachse, angeordnet ist, beispielsweise in einem Motorraum im vorderen Bereich des Fahrzeugs.
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Die zentrale Steuereinheit CC ist über eine erste Busleitung B1 mit dem ersten Steuergerät S1, über eine zweite Busleitung B2 mit dem zweiten Steuergerät S2 und über mindestens eine dritte Busleitung B3 mit dem ersten Radbremsaktuator A1 und mit dem zweiten Radbremsaktuator A2 verbunden.
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Signale des ersten Raddrehzahlsensors DF1 können über die erste Signal- und Energieversorgungsleitung L1 beispielsweise dem ersten Radbremsaktuator A1 und über die Busleitungen B1, B2, B3 beispielsweise der zentralen Steuereinheit CC und beispielsweise auch dem jeweiligen Steuergerät S1, S2 und/oder dem zweiten Radbremsaktuator A2 bereitgestellt werden.
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Signale des zweiten Raddrehzahlsensors DF2 können über die zweite Signal- und Energieversorgungsleitung L2 beispielsweise dem zweiten Radbremsaktuator A2 und über die Busleitungen B1, B2, B3 beispielsweise der zentralen Steuereinheit CC und beispielsweise auch dem jeweiligen Steuergerät S1, S2 und/oder dem ersten Radbremsaktuator A1 bereitgestellt werden.
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Signale des dritten Raddrehzahlsensors DF3 können über die dritte Signal- und Energieversorgungsleitung L3 dem ersten Steuergerät S1 und über die Busleitungen B1, B2, B3 beispielsweise der zentralen Steuereinheit CC und beispielsweise auch dem zweiten Steuergerät S2 und/oder dem jeweiligen Radbremsaktuator A1, A2 bereitgestellt werden.
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Signale des vierten Raddrehzahlsensors DF4 können über die vierte Signal- und Energieversorgungsleitung L4 dem ersten Steuergerät S1 und über die Busleitungen B1, B2, B3 beispielsweise der zentralen Steuereinheit CC und beispielsweise auch dem zweiten Steuergerät S2 und/oder dem jeweiligen Radbremsaktuator A1, A2 bereitgestellt werden.
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Durch diese Lösung ist die Redundanz sichergestellt, so dass bei Ausfall einiger dieser Komponenten dennoch die Funktionsfähigkeit der Feststellbremsvorrichtung 1 sichergestellt ist.
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Das jeweilige Steuergerät S1, S2 kann über die jeweiligen Busleitungen B1, B2, B3 und die zentrale Steuereinheit CC beide Radbremsaktuatoren A1, A2 ansteuern.
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Im Unterschied zur hier beschriebenen Lösung sind bei bisher bekannten Fahrzeugen beispielsweise alle Raddrehzahlsensoren DF1, DF2, DF3, DF4 über jeweils eine eigene Signal- und Energieversorgungsleitung, d. h. diskret, mit einem einzelnen Steuergerät verbunden, so dass keine Redundanz bezüglich Steuergeräten gegeben ist. Eine Möglichkeit zur Herstellung dieser Redundanz wäre das Vorsehen sowohl des ersten Steuergeräts S1 als auch des zweiten Steuergeräts S2 und die Verbindung aller Raddrehzahlsensoren DF1, DF2, DF3, DF4 über jeweils eine eigene Signal- und Energieversorgungsleitung, d. h. diskret, mit jedem der Steuergeräte S1, S2. Dies würde jedoch einen erheblichen zusätzlichen Aufwand bezüglich der kostenintensiven und dicken Signal- und Energieversorgungsleitungen und somit einen erheblichen zusätzlichen Bauraumbedarf, zusätzliche Kosten und ein zusätzliches Gewicht bedeuten. Teilweise gemeinsam genutzte Signal- und Energieversorgungsleitungen bis zu einem jeweiligen Leitungsknoten würde diesen Mehraufwand etwas reduzieren.
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Durch die hier beschriebene Lösung wird im Vergleich dazu eine erhebliche weitere Reduzierung insbesondere der kostenintensiven und dicken Signal- und Energieversorgungsleitung und dadurch eine weitere Reduzierung der Kosten, des Gewichts und des Bauraumbedarfs erreicht, wobei die Redundanz und Funktionssicherheit weiterhin sichergestellt bleiben.
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Durch die beschriebene Lösung entfallen insbesondere die direkten, insbesondere diskreten, Signal- und Energieversorgungsleitungen zwischen den Raddrehzahlsensoren DF1, DF2, DF3, DF4 und dem zweiten Steuergerät S2, insbesondere die langen direkten, insbesondere diskreten, Signal- und Energieversorgungsleitungen zwischen dem beispielsweise in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordneten zweiten Steuergerät S2 und dem ersten und zweiten Raddrehzahlsensor DF1, DF2 an der Hinterachse des Fahrzeugs. Dadurch entfallen beispielsweise 20 m Signal- und Energieversorgungsleitungen. Die Energieversorgung des ersten und zweiten Raddrehzahlsensors DF1, DF2 erfolgt über die erste bzw. zweite Signal- und Energieversorgungsleitung L1, L2 vom ersten bzw. zweiten Radbremsaktuator A1, A2. Die Länge der ersten bzw. zweiten Signal- und Energieversorgungsleitung L1, L2 beträgt dabei beispielsweise jeweils nur 0,2 m statt jeweils 10 m bis zum zweiten Steuergerät S2, da sowohl der erste und zweite Raddrehzahlsensor DF1, DF2 als auch der erste und zweite Radbremsaktuator A1, A2 an der Hinterachse angeordnet sind, wobei der erste Radbremsaktuator A1 und der erste Raddrehzahlsensor DF1 im Bereich desselben Rades angeordnet sind und der zweite Radbremsaktuator A2 und der zweite Raddrehzahlsensor DF2 im Bereich desselben Rades angeordnet sind.
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Durch die beschriebene Lösung entfallen des Weiteren die direkten, insbesondere diskreten, Signal- und Energieversorgungsleitungen zwischen dem zweiten Steuergerät S2 und dem dritten und vierten Raddrehzahlsensor DF3, DF4 an der Vorderachse des Fahrzeugs. Hierdurch können, je nach Anordnung des zweiten Steuergeräts S2 im Fahrzeug, nochmals jeweils 1,5 m bis 10 m Signal- und Energieversorgungsleitung zwischen dem zweiten Steuergerät S2 und dem dritten bzw. vierten Raddrehzahlsensor DF3, DF4 eingespart werden.
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Insgesamt können durch die beschriebene Lösung im Vergleich zu den oben erwähnten anderen Möglichkeiten beispielsweise 30 m bis 45 m der dicken Signal- und Energieversorgungsleitung, beispielsweise mit einem Leitungsquerschnitt von 2,5 mm2, eingespart werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020005759 A1 [0002, 0012]
