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DE102007001371A1 - Electro-mechanical brake i.e. self-strengthening electromechanical brake, friction lining moving device for motor vehicle, has input device connected with control device and actuators so that inputs are passed to control device and actuator - Google Patents

Electro-mechanical brake i.e. self-strengthening electromechanical brake, friction lining moving device for motor vehicle, has input device connected with control device and actuators so that inputs are passed to control device and actuator Download PDF

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DE102007001371A1
DE102007001371A1 DE200710001371 DE102007001371A DE102007001371A1 DE 102007001371 A1 DE102007001371 A1 DE 102007001371A1 DE 200710001371 DE200710001371 DE 200710001371 DE 102007001371 A DE102007001371 A DE 102007001371A DE 102007001371 A1 DE102007001371 A1 DE 102007001371A1
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DE
Germany
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brake
control device
input device
actuator
failure
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Pending
Application number
DE200710001371
Other languages
German (de)
Inventor
Damiano Molfetta
Manfred Ringlstetter
Christian Zelger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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Abstract

The device has a brake control device (1) for controlling brake actuators (2.1-2.4), where one of the brake actuators is connected with the brake control device and moves a friction lining. A brake input device (3) is connected with the brake control device and with the brake actuators so that inputs at the brake input device are directly passed to the brake control device and to the brake actuators. The brake input device is formed by an electromechanical device. An independent claim is also included for a method for moving a friction lining of an electromechanical brake.

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterleitung einer Bremsanforderung an, bei einer elektromechanischen Bremse eingesetzten, Bremsaktuatoren.The Invention relates to a forwarding of a braking request, used in an electromechanical brake, brake actuators.

Elektromechanische Bremsen, insbesondere selbstverstärkende elektromechanische Bremsen, sind vorwiegend als Keilbremsen ausgeführt bei denen sich die Reibglieder der Bremse mittels eines so genannten Bremsaktuators in zwei entgegen gesetzten Richtungen gegenüber dem abzubremsenden Gegenstand, beispielsweise einer Bremsscheibe, bewegen lassen.electromechanical Brakes, especially self-energizing electromechanical brakes are mainly designed as wedge brakes in which the friction members the brake by means of a so-called brake actuator in two opposite opposite directions the braked object, such as a brake disc move to let.

Entsprechend den Anforderungen zur Zulassung eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge dürfen Einzel- und Doppelfehler zu keinem kritischen Ausfall der Bremse führen. Als kritisch wird hierbei nicht nur ein totaler Ausfall der Bremsen des Kraftfahrzeugs angesehen, sondern auch ein nicht veranlasstes Abbremsen einzelner bzw. mehrerer Räder. Tritt eine entsprechende Fehlfunktion auf, so muss diese von dem Bremssystem kompensiert werden können.Corresponding the requirements for approval of a braking system for motor vehicles may individual and double faults lead to no critical failure of the brake. When critical here is not just a total failure of the brakes of the motor vehicle, but also an uninvited Braking individual or multiple wheels. Kick a corresponding one Malfunction, it must be compensated by the brake system can be.

Nach dem Auftreten eines Erstfehlers wird daher eine Hilfsbremsfunktion gefordert, die das Abbremsen des Kraftfahrzeugs bei einer Fehlfunktion des Betriebsbremssystems auch weiterhin gewährleistet. Nach einem Zweitfehler, beispielsweise einem Ausfall oder einer Funktionsstörung der Hilfsbremsfunktion, muss noch eine Restbremsfunktion gewährleistet werden. Ein kritischer Ausfall ist erst bei Auftreten eines Drittfehlers, d. h., wenn auch die Restbremsfunktion ausfällt, zulässig.To the occurrence of a first error is therefore an auxiliary braking function demanded that the deceleration of the motor vehicle in case of malfunction of Service brake system continues to be guaranteed. After a second mistake, For example, a failure or malfunction of Auxiliary brake function, a residual braking function must still be ensured become. A critical failure occurs only when a third-party error occurs, d. h., even if the residual brake function fails, permissible.

Bei den derzeit überwiegend eingesetzten hydraulischen Bremsen werden die Zulassungsanforderungen für das Kraftfahrzeugbremssystem durch eine Ausführung von zwei, voneinander unabhängigen Bremskreisen erfüllt. Bei Ausfall eines dieser Bremskreise, das heißt nach einem Erstfehler, gewährleistet der verbleibende Bremskreis eine, wenn auch eingeschränkte, so doch an zumindest zwei Rädern weiterhin verfügbare Hilfsbremsfunktion. Nach einem durch den Ausfall der Hilfsbremsfunktion gegebenen Zweitfehler steht z. B. die Feststellbremse als Restbremsfunktion zur Verfügung.at currently predominantly used hydraulic brakes are the approval requirements for the Motor vehicle brake system by an embodiment of two, from each other independent Brake circuits met. In case of failure of one of these brake circuits, that is after a first error, guaranteed the remaining brake circuit, albeit limited, so but at least two wheels still available Auxiliary brake function. After a by the failure of the auxiliary brake function given second error is z. B. the parking brake as a residual braking function to disposal.

Die aktuellen Konzepte für elektromechanische Bremssysteme basieren derzeit auf einer fail-operational Auslegung des zentralen Steuergeräts. Bei diesen Konzepten können Einzelfehler zu keinem Ausfall des Steuergeräts führen. Dies kann beispielsweise durch Majoritätsredundanz erreicht werden, bei der durch Mehrheitsentscheidungen bestimmt wird, welches der von dem Steuergerät erhaltenen Ansteuersignale verwendet wird. Fehlerhafte Größen werden von der Bildung der Ausgangsgröße ausgeschlossen, wobei je nach System im Allgemeinen 2-von-3 oder 1-von-2 Majoritätsredundanzen eingesetzt werden. Majoritätsredundanzen sind sehr aufwendig zu realisieren, können nur unzuverlässig diagnostiziert werden und sind äußerst scheinfehleranfällig.The current concepts for Electromechanical braking systems are currently based on a fail-operational Design of the central control unit. With these concepts single errors can occur to no failure of the controller to lead. This can be achieved, for example, by majority redundancy, in which by majority decisions is determined, which of from the controller obtained drive signals is used. Become faulty sizes excluded from the formation of the output, generally using 2-of-3 or 1-of-2 majority redundancies, depending on the system become. majority redundancies are very complicated to realize, can only be diagnosed unreliable are and are extremely error-prone.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssystem für elektromechanische Bremsen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen anzugeben, das die oben erläuterten Nachteile überwindet und bei geringer Systemkomplexität wenig fehleranfällig und leicht diagnostizierbar ist, sowie die Zulassungsanforderungen für Kfz-Bremssysteme erfüllt.It is therefore an object of the present invention, a brake system for electromechanical brakes for use in motor vehicles, which explained above Overcomes disadvantages and with low system complexity little error prone and easy to diagnose, as well as the licensing requirements for automotive brake systems Fulfills.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of the independent Claims solved.

Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Bewegen von zumindest einem Reibbelag einer elektromechanischen Bremse, wobei die Vorrichtung zumindest eine Bremssteuereinrichtung zum Ansteuern von zumindest einem Bremsaktuator umfasst, sowie einen Bremsaktuator, der mit der zumindest einen Bremssteuereinrichtung verbunden ist und den zumindest einen Reibbelag bewegt. Die Vorrichtung umfasst ferner eine erste Bremseinga beeinrichtung zur Eingabe einer Bremsanweisung. Die erste Bremseingabeeinrichtung ist hierbei mit der Bremssteuereinrichtung und zumindest mit einem der Bremsaktuatoren so verbunden, dass Eingaben an der ersten Bremseingabeeinrichtung direkt an die zumindest eine Bremssteuereinrichtung und an den zumindest einen Bremsaktuator weitergeleitet werden.The The invention comprises a device for moving at least one Friction lining of an electromechanical brake, wherein the device at least one brake control device for driving at least a brake actuator, and a brake actuator, with the at least one brake control device is connected and the moved at least one friction lining. The device further comprises a first brake ring acts to input a brake command. The first brake input device is in this case with the brake control device and at least one of the brake actuators connected to inputs at the first brake input device directly to the at least one Brake control device and to the at least one brake actuator to get redirected.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Bewegen von zumindest einem Reibbelag einer elektromechanischen Bremse, das die im Folgenden angegebenen Verfahrensschritte aufweist: Senden einer Bremsanweisung von einer Bremseingabeeinrichtung an zumindest eine Bremssteuereinrichtung, Verarbeiten der Bremsanweisung in der zumindest einen Bremssteuereinrichtung zu einem Ansteuersignal für zumindest einen Bremsaktuator, Übermitteln des Ansteuersignals von der zumindest einen Bremssteuereinrichtung an den zumindest einen Bremsaktuator und Bewegen des Reibbelags durch den zumindest einen Bremsaktuator entsprechend der in dem Ansteuersignal enthaltenen Information, wobei das Verfahren einen weiteren Schritt zum Senden der Bremsanweisung von der ersten Bremseingabeeinrichtung direkt an den zumindest einen Bremsaktuator umfasst.The The invention further comprises a method for moving at least a friction lining of an electromechanical brake, the following specified method steps comprises: sending a brake instruction from a brake input device to at least one brake control device, Processing the brake instruction in the at least one brake control device to a drive signal for at least one brake actuator, transmitting the drive signal from the at least one brake control device to the at least one brake actuator and moving the friction lining the at least one brake actuator according to the in the drive signal contained information, the method being a further step to Sending the brake instruction from the first brake input device directly to the at least one brake actuator comprises.

Durch die redundante Führung der Bremsanweisung sowohl an die zumindest eine Bremssteuereinrichtung als auch direkt an den bzw. die Bremsaktuatoren wird die Bremsfunktion auch nach Ausfall der Bremssteuereinrichtung oder der Bremssteuereinrichtungen zumindest eingeschränkt, im Regelfall sogar vollständig aufrecht erhalten, wobei die Anzahl der für das System erforderlichen Komponenten oder die Systemkomplexität die eines einfach ausgeführten Bremssystem nicht oder kaum erhöht.Due to the redundant management of the brake instruction both to the at least one brake control device and directly to the brake actuators or the brake function is also after failure of the brake control device or the brake control facilities are at least limited, usually even completely maintained, with the number of components required for the system or the system complexity that does not increase or hardly increases that of a simple running brake system.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe "mit", "aufweisen" und "umfassen", soweit sie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendet werden, generell das Vorhandensein von Merkmalen, wie z. B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen mehr angeben, jedoch in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließen.In In this context, it should be noted that the terms "with", "comprise" and "include" as used in this Description and claims to the list characteristics are used, in general the presence of features, such as B. process steps, facilities, areas, sizes and the like, but in no way the presence other or additional Exclude features or groupings from other or additional features.

Die Erfindung wird in ihren Unteransprüchen weitergebildet.The The invention is further developed in its subclaims.

Vorteilhaft wird die erste Bremseingabeeinrichtung von einer elektromechanischen Einrichtung gebildet, die die Bewegung eines festen körperlichen Gegenstands oder die Verformung eines elastischen Gegenstands in eine Bremsanweisung in Form eines elektrischen Signals umwandelt. Entsprechende Bremseingabeeinrichtungen gestatten die Wandlung einer mechanischen Bewegung in ein bei Brake-by-Wire-Systemen erforderliches elektrisches Signal. Bei Verwendung geeigneter Pedalsimulatoren kann dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs hierbei trotz fehlender direkter Kraftübertragung das gewohnte Bremsgefühl vermittelt werden. Vorzugsweise wird der feste körperliche Gegenstand von einem Bremspedal gebildet, da dieses die am weitesten verbreitete und gewohnte Vorrichtung zur Steuerung der Bremsfunktion eines Kraftfahrzeugs ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen, wie z. B. Schalter am Lenkrad möglich.Advantageous is the first brake input device of an electromechanical Device formed, which is the movement of a solid physical object or the deformation of an elastic article into a brake instruction converted in the form of an electrical signal. Corresponding brake input devices allow the conversion of a mechanical movement in a brake-by-wire systems required electrical signal. When using suitable pedal simulators can the driver of a motor vehicle here despite missing direct power transmission the usual brake feel mediated. Preferably, the solid-bodied object becomes one Brake pedal made as this is the most widely used and familiar device for controlling the braking function of a motor vehicle is. Of course are other versions, such as B. switch on the steering wheel possible.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weist die erste Bremseingabeeinrichtung zumindest zwei Verbindungen mit dem zumindest einen Bremsaktuator auf, so dass eine erhöhte Sicherheit der Übermittlung einer Bremsanweisung an den oder die Bremsaktuatoren gewährleistet ist. Weiterhin kann die erste Bremseingabeeinrichtung zumindest zwei Verbindungen mit der Bremssteuereinrichtung aufweisen, so dass auch hier eine erhöhte Zuverlässigkeit der Übermittlung einer Bremsanweisung an die Bremssteuereinrichtung erreicht wird. Die erste Bremseingabeeinrichtung kann drei Verbindungen mit der Bremssteuereinrichtung aufweisen, um auch bei Verwendung einer Majoritätsredundanz auch bei Störung einer der Verbindungen eine ordnungsgemäße Bremsfunktion sicher zu stellen. Ferner kann die Bremssteuereinrichtung auch so eingerichtet sein, dass sie darüber hinaus bei Totalausfall zweier Verbin dungen, d. h., wenn über diese zwei Verbindungen kein Signal empfangen werden kann, noch eine ordnungsgemäße Bremsfunktion auf der Basis der, über die verbleibende dritte Leitung übertragenen Bremsanweisung ermöglicht.In an advantageous development of the invention, the first Brake input device at least two compounds with the at least a brake actuator, so that increased security of transmission a brake instruction to the or the brake actuators guaranteed is. Furthermore, the first brake input device can at least have two connections with the brake control device, so that here too an increased reliability the transmission a brake command to the brake control device is achieved. The first brake input device may have three connections to the brake control device even if a majority redundancy is used, even if a fault occurs the connections to a proper braking function safely put. Furthermore, the brake control device can also be set up in this way be that over it In case of total failure of two connec tions, d. h. when about this two connections no signal can be received, nor a proper braking function on the basis of, over transmitted the remaining third line Brake instruction allows.

Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung eine zweite Bremseingabeeinrichtung, die direkt mit dem zumindest einen Bremsaktuator verbunden ist, und eine Restbremsfunktion gewährleistet. Die zweite Bremseingabeeinrichtung wird vorzugsweise von einem Parkbremssignalgeber gebildet, so dass beispielsweise die in Kraftfahrzeugbremssystemen erforderliche Feststellbremse als weitere Rückfallebene im Falle eines Zweitfehlers verwendet werden kann.Conveniently, the device comprises a second brake input device which is directly connected to the at least one brake actuator, and ensures a residual brake function. The second brake input device is preferably provided by a parking brake signal generator formed so that, for example, in motor vehicle braking systems Required parking brake as a further fallback in the event of a Secondary error can be used.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weist der zumindest eine Bremsaktuator ein erstes Kontrollelement auf, das zum Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion der zumindest einen Bremssteuereinrichtung ausgebildet ist, womit eine "intelligente" Kontrolle der Signalübermittlung zwischen Bremssteuereinrichtung und Bremsaktuator realisiert wird. Der zumindest eine Bremsaktuator ist hierbei bevorzugt ausgebildet, bei Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion der zumindest einen Bremssteuereinrichtung den zumindest einen Reibbelag auf der Grundlage der von der ersten Bremseingabeeinrichtung erhaltenen Bremsanweisung zu bewegen, um bei Auftreten von kritischen Fehlern an der Bremssteuereinrichtung, beispielsweise einer Ausgabe uneinheitlicher Bremsanweisungen durch die Haupt- und die Sicherheitsregelvorrichtung der Bremssteuereinrichtung, eine umgehende Direktansteuerung der Bremsaktuatoren eines Kraftfahrzeugs zu erreichen. Ferner kann das erste Kontrollelement vorteilhaft dazu ausgebildet sein, den Ausfall der zumindest einen Bremssteuereinrichtung anhand eines Ausbleibens der von der Bremssteuereinrichtung übermittelten Kommunikationssignale zu erkennen. Damit kann, auch ohne dass eine Bremsanforderung in Form einer Bremsanweisung von der ersten Bremseingabeeinrichtung vorliegt, bei einer entsprechenden Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung auf die hilfsweise direkte Steue rung der Bremsaktuatoren umgeschaltet werden. Ferner kann das erste Kontrollelement dazu ausgebildet sein, den Ausfall und/oder eine Fehlfunktion der zumindest einen Bremssteuereinrichtung anhand einer Signalfolge zu erkennen, die von der Bremssteuereinrichtung an das erste Kontrollelement in Erwiderung auf eine von dem ersten Kontrollelement erhaltene Signalfolge zurückgesandt wird, so dass eine laufende aktive Überwachung der Funktionsfähigkeit der Bremssteuereinrichtung erzielt wird.In an advantageous development of the invention, the at least a brake actuator on a first control element, which is for detecting a failure and / or a malfunction of the at least one brake control device is formed, bringing a "smart" control of signal transmission between brake control device and brake actuator is realized. The at least one brake actuator is preferably formed here, upon detection of a failure and / or a malfunction of at least a brake control device, the at least one friction lining on the Basis of the received from the first brake input device Brake instruction to move to when critical errors occur at the brake control device, for example, an output nonuniform Brake instructions through the main and safety control device the brake control device, an immediate direct control of the To achieve brake actuators of a motor vehicle. Furthermore, the first control element advantageously be designed to the failure the at least one brake control device based on a failure the communicated by the brake control device communication signals to recognize. Thus, even without a brake request in Form of a brake instruction from the first brake input device is present, with a corresponding malfunction of the brake control device switched to the auxiliary direct control tion of the brake actuators become. Furthermore, the first control element can be designed to the failure and / or malfunction of the at least one brake control device to recognize the signal from the brake control device the first control in response to one of the first Control received signal sequence is returned, so that a ongoing active monitoring the functionality the brake control device is achieved.

Bedarfsweise weist die zweite Bremseingabeeinrichtung ein zweites Kontrollelement auf, das zum Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion der ersten Bremseingabeeinrichtung ausgebildet ist und bei Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion den zumindest einen Bremsaktuator direkt ansteuert. Dies ermöglicht sowohl bei einem Erstfehler als auch bei einem Zweitfehler, die jeweils durch den Ausfall der ersten Bremseingabeeinrichtung verursacht werden, einen sofortigen Rückgriff auf die geforderte Restbremsfunktion. Damit der Rückgriff auf die Restbremsfunktion unabhängig vom Erzeugen einer Bremsanweisung durch die erste Bremseingabeeinrichtung erfolgen kann, ist das zweite Kontrollelement dazu ausgebildet, den Ausfall der ersten Bremseingabeeinrichtung anhand eines Ausbleibens der von der ersten Bremseingabeeinrichtung übermittelten Kommunikationssignale zu erkennen und/oder den Ausfall und/oder eine Fehlfunktion der ersten Bremseingabeeinrichtung anhand einer Signalfolge zu erkennen, die von der ersten Bremseingabeeinrichtung an das zweite Kontrollelement in Erwiderung auf eine von dem zweiten Kontrollelement erhaltene Signalfolge zurückgesandt wird.If necessary, the second brake input device has a second control element which is configured to detect a failure and / or a malfunction of the first brake input device is forms and upon detection of a failure and / or a malfunction the at least one brake actuator directly controls. This allows both a first error as well as a second error, which are caused in each case by the failure of the first brake input device, an immediate recourse to the required residual braking function. Thus, the recourse to the residual braking function can be independent of generating a braking instruction by the first brake input device, the second control element is adapted to detect the failure of the first brake input device based on a lack of transmitted from the first brake input device communication signals and / or the failure and / or to detect a malfunction of the first brake input device based on a signal sequence which is sent back from the first brake input device to the second control element in response to a signal sequence obtained from the second control element.

Eine gesteuerte Abbremsung eines Kraftfahrzeugs kann dadurch erreicht werden, dass die Vorrichtung Bremsaktuatoren und/oder Gruppen von Bremsaktuatoren umfasst, die jeweils einem Rad eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Die Zuverlässigkeit des Bremssystems bei einem Kraftfahrzeug, das vier mit jeweils einer oder mehreren elektromechanischen Bremsen ausgestattete Räder aufweist, kann erhöht werden, wenn die Bremsaktuatoren oder Gruppen von Bremsaktuatoren an jeweils zwei der Räder dieselbe Verbindung mit der ersten Bremseingabeeinrichtung teilen und diese zwei Räder ferner am Kraftfahrzeug im Wesentlichen diagonal oder achsenweise gegenüber angeordnet sind.A controlled deceleration of a motor vehicle can be achieved be that the device brake actuators and / or groups of brake actuators includes, each associated with a wheel of a motor vehicle. The reliability the braking system in a motor vehicle, the four with one each or having multiple electromechanical brakes equipped wheels, can be increased be if the brake actuators or groups of brake actuators at each two of the wheels share the same connection with the first brake input device and these two wheels Furthermore, on the motor vehicle substantially diagonally or axle wise across from are arranged.

Die Bremssteuereinrichtung weist zweckmäßigerweise einen Fail-Silent-Mechanismus auf, wodurch eine Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung vorteilhaft an einem Ausbleiben der Kommunikationssignale von dieser Einrichtung erkannt werden kann.The Brake control device expediently has a fail-silent mechanism on, whereby a malfunction of the brake control device advantageous an absence of the communication signals from this device can be recognized.

Eine erhöhte Redundanz der Weiterleitung der Bremsanweisungen kann vorzugsweise erzielt werden, indem die Bremsanweisung über jeweils zwei voneinander unabhängige Übertragungskanäle an die zumindest eine Bremssteuereinrichtung und den zumindest einen Bremsaktuator gesandt wird. Vorteilhaft wird das Bewegen des Reibbelags durch den zumindest einen Bremsaktuator entsprechend der Bremsanweisung erfolgen, wenn die zumindest eine Bremseinrichtung kein durch die Bremsanweisung verursachtes Ansteuersignal übermittelt.A increased Redundancy of the forwarding of the brake instructions may preferably can be achieved by placing the brake instruction over each two of each other independent transmission channels to the at least one brake control device and the at least one brake actuator is sent. Advantageously, the movement of the friction lining by the at least one brake actuator according to the brake instruction, if the at least one brake device is not triggered by the brake instruction caused trigger signal transmitted.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. Die einzelnen Merkmale können bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung je für sich oder auch zu mehreren verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denenFurther Features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments in connection with the claims as well the figures. The individual features may in one embodiment according to the invention ever for be realized or even to several. At the following explanation some embodiments the invention is referred to the attached figures, of which

1 das Grundprinzip einer Bremsanlage mit einer redundanten Übermittlung von Bremsanweisungen zeigt, 1 shows the basic principle of a brake system with a redundant transmission of braking instructions,

2 ein Brake-by-Wire-Bremssystem mit einer gegenüber der Ausführungsform von 1 erhöhten Redundanz der Übermittlung von Bremsanweisungen zeigt, 2 a brake-by-wire braking system with respect to the embodiment of 1 increased redundancy of the transmission of braking instructions shows

3 das um eine zweite Bremseingabeeinrichtung erweiterte System der 2 zeigt, und 3 the extended by a second brake input device system of 2 shows, and

4 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur redundanten Übermittlung von Bremsanweisungen darstellt. 4 FIG. 3 is a flow chart illustrating a method for redundantly transmitting brake commands. FIG.

Das Blockschaltbild der 1 veranschaulicht ein Brake-by-Wire-Bremssystem 10 mit einer redundant geführten Verbindung von einer ersten Bremseingabeeinrichtung 3 zu den beispielsweise gezeigten vier Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4. Neben den Bremsaktuatoren und der Bremseingabeeinrichtung weist das Bremssystem 10 ferner eine Bremssteuereinrichtung 1 auf, die eine Verbindung mit der Bremseingabeeinrichtung 3 besitzt. An der Bremseingabeeinrichtung 3 erzeugte Bremsanweisungen werden über diese Verbindung an die Bremssteuereinrichtung 1 übertragen und dort zur Bildung eines Ansteuersignals für die Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 weiterverarbeitet. Bei der Bildung des Ansteuersignals in der Bremssteuereinrichtung 1 können weitere Eingabesignale, die von anderen Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel Fahrassistenz- oder Fahrdynamikregelungssystemen herrühren, berücksichtigt werden.The block diagram of 1 illustrates a brake-by-wire braking system 10 with a redundant guided connection from a first brake input device 3 to the example shown four brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 , In addition to the brake actuators and the brake input device, the brake system 10 Further, a brake control device 1 on, which connects to the brake input device 3 has. At the brake input device 3 generated braking instructions are sent via this connection to the brake control device 1 transmitted and there to form a drive signal for the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 further processed. In the formation of the drive signal in the brake control device 1 For example, further input signals originating from other devices of a motor vehicle, such as driving assistance or vehicle dynamics control systems, may be taken into account.

Außer dem beschriebenen Signalweg für die Übermittlung eines, von der Bremssteuereinrichtung auf der Grundlage der erhaltenen Bremsanweisung erzeugten, Ansteuersignals an die Bremsaktuatoren des Bremssystems 10, besitzt das Bremssystem von 1 weitere Verbindungen, die eine Übermittlung der Bremsanweisung direkt an jeden der von der Bremssteuereinrichtung angesteuerten Bremsaktuatoren ermöglichen.Except the described signal path for the transmission of a, generated by the brake control device on the basis of the obtained brake command, drive signal to the brake actuators of the brake system 10 , owns the braking system of 1 other connections that allow transmission of the brake command directly to each of the brake actuators controlled by the brake control device.

Die Bremseingabeeinrichtung 3 selbst ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie eine an ihr vorgenommene mechanische Betätigung in ein elektrisches Signal umwandelt, das entweder über eine direkte Leitung oder über ein Bussystem an die Bremssteuereinrichtung 1 und an jeden der Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 übermittelt bzw. übertragen wird. Die mechanische Betätigung kann alternativ oder zusätzlich auch in ein optisches und/oder ein elektromagnetisches Signal umgewandelt werden, das im ersten Fall über einen Lichtwellenleiter, im zweiten Fall über eine Funkverbindung an die Bremssteuereinrichtung 1 und die erwähnten Bremsaktuatoren übertragen wird. Die in das elektrische, optische oder elektromagnetische Signal umzuwandelnde mechanische Bewegung besteht dabei vorzugsweise in der Bewegung eines festen körperlichen Gegenstands oder in der Verformung eines elastischen Gegenstands. Der feste körperliche Gegenstand wird hierbei vorzugsweise von einem Bremspedal gebildet, da entsprechende Vorrichtungen in den meisten der Kraftfahrzeuge zum Auslösen einer Bremsfunktion verwendet werden und sie auch den Gewohnheiten der Fahrzeugführer entgegenkommen. In einigen Kraftfahrzeugen können jedoch andere Vorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise ein elastischer Balg oder eine Hohlform aus einem elastischen Material, die dem auf sie ausgeübten Druck eine Verformung entgegensetzen, deren Ausmaß einen Maßstab für die von einem Fahrzeugführer erwünschte Bremskraft bzw. Bremsleistung darstellt. Entsprechende Vorrichtungen werden gerne in Fahrzeugen verwendet, bei denen ein Abrutschen von der Bremseingabeeinrichtung unbedingt verhindert werden soll.The brake input device 3 itself is preferably designed so that it converts a mechanical operation made on it into an electrical signal, either via a direct line or via a bus system to the brake control device 1 and to each of the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 transmitted or transmitted. The mechanical operation can be older natively or additionally be converted into an optical and / or electromagnetic signal, in the first case via an optical waveguide, in the second case via a radio link to the brake control device 1 and the mentioned brake actuators is transmitted. The mechanical movement to be converted into the electrical, optical or electromagnetic signal preferably consists in the movement of a solid physical object or in the deformation of an elastic object. The solid physical object is preferably formed by a brake pedal, since corresponding devices are used in most of the motor vehicles for triggering a braking function and they also meet the habits of the driver. However, in some automobiles, other devices may be used. For example, an elastic bellows or a hollow mold made of an elastic material, which set against the pressure exerted on them deformation, the extent of which is a measure of the braking force or braking power desired by a driver. Corresponding devices are often used in vehicles in which slipping of the brake input device is to be prevented absolutely.

Die Bremssteuereinrichtung 1 ist vorzugsweise als Fail-Silent-Einrichtung ausgebildet, d. h. bei einem auftretenden Fehler verhält sich die Bremssteuereinrichtung inaktiv (silent). Somit können in der Bremssteuereinrichtung auftretende Einzelfehler oder Fehler, die bereits in den Eingangssignalen des Geräts enthalten sind, zu einem Ausfall der Einrichtung führen, aber keine fehlerhafte Ansteuerung der Bremsaktuatoren bewirken. Das Auftreten eines Fehlers kann hierbei zum Beispiel durch eine einfache Plausibilitätsprüfung der Ausgangssignale und/oder der Eingangssignale erreicht werden.The brake control device 1 is preferably designed as a fail-silent device, ie when an error occurs, the brake control device behaves inactive (silent). Thus, occurring in the brake control device individual errors or errors that are already included in the input signals of the device, lead to a failure of the device, but cause no erroneous control of the brake actuators. The occurrence of an error can be achieved here, for example, by a simple plausibility check of the output signals and / or the input signals.

Steuergeräte mit Fail-Silent-Mechanismen, wie zum Beispiel Airbag- oder ABS-(Antiblockiersystem)-Steuergeräte, sind im Kraftfahrzeugbereich hinreichend bekannt und bewährt. Anders als Steuergeräte mit Majoritätsredundanzen sind sie weniger aufwendig herzustellen, zuverlässig diagnostizierbar und nicht anfällig gegen Scheinfehler.Controllers with fail-silent mechanisms, such as For example, airbag or ABS (Antilock Braking System) controllers are sufficiently well known and proven in the field of motor vehicles. Different to ECUs with majority redundancies they are less expensive to produce, reliably diagnosable and not susceptible against bogus errors.

Wie bereits erläutert, kann der Ausfall einer Bremssteuereinrichtung 1 mit einem Fail-Silent-Mechanismus einfach am Ausbleiben eines Ansteuersignals erkannt werden. Hierzu kann jeder der Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 ein Kontrollelement in Form einer Schaltung aufweisen, die beispielsweise in Form einer Logikschaltung oder einer zur Ausführung eines entsprechenden Algorithmus' geeigneten elektronischen Schaltung realisiert sein kann die z. B. bei nicht gleichzeitigem Vorhandensein von Bremsanweisung und Ansteuersignal einen Ausfall oder eine Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung 1 annimmt und den Bremsaktuator der jeweiligen elektromechanischen Bremse dazu veranlasst, auf die direkt an ihn übertragene Bremsanweisung zur Steuerung der Reibbeläge zuzugreifen.As already explained, the failure of a brake control device 1 be recognized simply by the absence of a drive signal with a fail-silent mechanism. For this purpose, each of the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 have a control element in the form of a circuit that can be implemented, for example in the form of a logic circuit or an electronic circuit suitable for implementing a corresponding algorithm, the z. B. in non-simultaneous presence of the brake command and control signal failure or malfunction of the brake control device 1 and causes the brake actuator of the respective electromechanical brake to access the directly transmitted to him brake instruction for controlling the friction linings.

Ein sicheres Erkennen eines Ausfalls bzw. einer Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung 1 kann erreicht werden, indem die Bremsaktuatoren wie die Bremssteuereinrichtung jeweils mit Kommunikationseinrichtungen ausgestattet sind, über die eine Kommunikation zwischen den Aktuatoren und dem Bremssteuergerät aufrecht erhalten wird. Auf Seiten der Bremsaktuatoren ist eine entsprechende Kommunikationseinrichtung vorzugsweise innerhalb des Kontrollelements ausgebildet.A reliable detection of a failure or a malfunction of the brake control device 1 can be achieved by the brake actuators as the brake control device are each equipped with communication devices, via which a communication between the actuators and the brake control unit is maintained. On the side of the brake actuators, a corresponding communication device is preferably formed within the control element.

Bei einer mit einem Fail-Silent-Mechanismus versehenen Bremssteuereinrichtung 1 kann diese bei einer Fehlfunktion oder einem Ausfall keine Kommunikationssignale mehr an die Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 senden. Vorzugsweise ist das Kontrollelement eines Bremsaktuators daher so ausgebildet, dass es einen Ausfall oder eine Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung anhand eines Ausbleibens der von der Bremssteuereinrichtung an es übermittelten Kommunikationssignale erkennt. Dies kann auf der Grundlage der Überschreitung einer bestimmten Zeitspanne ab dem zuletzt erhaltenen Kommunikationssignal erfolgen, es können jedoch auch andere einfache o der komplexe Erkennungsmechanismen verwendet werden. Hierzu zählen beispielsweise ein Kommunikationszähler, der das Ausbleiben der Kommunikation anhand einer fehlenden Zunahme der gezählten Kommunikationssignale über einen bestimmten Zeitraum erkennt oder auch anhand des Ausbleibens eines Erwiderungssignals auf eine entsprechende Anfrage der Kontrolleinrichtung an die Bremssteuereinrichtung.In a brake control device provided with a fail-silent mechanism 1 this can in case of malfunction or failure no more communication signals to the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 send. Preferably, the control element of a brake actuator is therefore designed so that it detects a failure or malfunction of the brake control device based on a lack of the transmitted from the brake control device to it communication signals. This can be done based on exceeding a certain period of time from the last received communication signal, but other simple or complex detection mechanisms may be used. These include, for example, a communication counter, which detects the lack of communication based on a lack of increase of the counted communication signals over a certain period of time or on the basis of the absence of a response signal to a corresponding request of the control device to the brake control device.

Ein Ausfall oder eine Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung kann von dem Kontrollelement eines Bremsaktuators auch diagnostiziert werden, indem es regelmäßig Signalfolgen, beispielsweise ein digitales Signal, an die Kommunikationsschnittstelle der Bremssteuereinrichtung 1 sendet, die eine entsprechenden Antwortsignalfolge zurücksendet. Bleibt die erwidernde Signalfolge der Bremssteuereinrichtung aus oder ist sie fehlerhaft, so spricht dies für einen Ausfall bzw. eine Fehlfunktion der Bremssteuereinrichtung.A failure or malfunction of the brake control device can also be diagnosed by the control element of a brake actuator by regularly sending signal sequences, for example a digital signal, to the communication interface of the brake control device 1 sends, which sends back a corresponding response signal sequence. If the replying signal sequence of the brake control device remains off or if it is faulty, this indicates a failure or malfunction of the brake control device.

In der 2 ist eine Weiterentwicklung des Bremssystems von 1 dargestellt. Wie zuvor, ist jeder der Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 mit einem entweder physikalischen oder logischen Ausgang der Bremssteuereinrichtung 1 verbunden. Im Gegensatz zu dem Bremssystem 10 der 1 weist das Bremssystem 20 der 2 jedoch eine höhere Redundanz in der Übermittlung von Signalen von der Bremseingabeeinrichtung 3 zu einem jedem der Bremsaktuatoren auf.In the 2 is an evolution of the braking system of 1 shown. As before, each of the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 with either physical or logical output of the brake control device 1 connected. Unlike the brake system 10 of the 1 indicates the braking system 20 of the 2 however, a higher redundancy in the transmission of signals from the Brake input device 3 to each of the brake actuators.

Die dargestellte Bremseingabeeinrichtung 3 besitzt drei Ausgänge, die sowohl mit der Bremssteuereinrichtung 1 verbunden sind als auch mit den Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4. Hierbei existieren zwischen jedem der Bremsaktuatoren und der Bremseingabeeinrichtung 3 jeweils zwei Verbindungen, die zwischen unterschiedlichen Ausgängen der Bremseingabeeinrichtung und unterschiedlichen Eingängen der jeweiligen Aktuatoren ausgebildet sind. Die Verschaltung ist dabei so gewählt, dass bei Ausfall eines Ausgangs der Bremseingabeeinrichtung zur Übermittlung einer Bremsanweisung oder bei Ausfall einer zu diesem Ausgang führenden Verbindung, jeder der Bremsaktuato ren die Bremsanweisung zumindest über die mit einem weiteren Ausgang der Bremseingabeeinrichtung bestehende zweite Verbindung erhält.The illustrated brake input device 3 has three outputs, both with the brake control device 1 connected as well as with the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 , Here exist between each of the brake actuators and the brake input device 3 two connections each, which are formed between different outputs of the brake input device and different inputs of the respective actuators. The interconnection is chosen so that in case of failure of an output of the brake input device for transmitting a brake instruction or failure of a leading connection to this output, each of Bremsaktuato ren receives the brake instruction at least on the existing with a further output of the brake input device second connection.

Prinzipiell sind hierfür nur 2 Ausgänge mit jeweils zwei Verbindungen zu dem Bremssteuergerät und jedem der Bremsaktuatoren erforderlich. Durch die Verwendung von drei Ausgängen zur Übermittlung einer Bremsanweisung und dem in dem Blockschaltbild der 2 veranschaulichten Verbindungsaufbau ist jedoch sichergestellt, dass es bei Ausfall eines Ausgangs der Bremseingabeeinrichtung nur bei jeweils zwei Bremsaktuatoren zu einem Ausfall einer der Verbindungen kommt. Fällt ein zweiter Ausgang der Bremseingabeeinrichtung 3 aus, so ist im ungünstigsten Fall nur eine Verbindung zu zweien der Bremsaktuatoren unterbunden. Denn die Verbindung der Eingänge der Bremsaktuatoren mit den Ausgängen der Bremseingabeeinrichtung 3 ist im dargestellten Beispiel so gewählt, dass bei einem Kraftfahrzeug, dass die Bremsaktuatoren in der in der 2 gezeigten geometrischen Anordnung verwendet, jeweils zwei sich diagonal gegenüberliegende Bremsaktuatoren und damit Radbremsen ausfallen. Umgekehrt betrachtet bleibt die Bremsfunktion an den anderen beiden sich diagonal gegenüberliegenden Rädern aufrecht erhalten. Somit ist bei Ausfall von einem oder von zweien der Ausgänge oder von einer oder zweien der Verbindungen zwischen der Bremseingabeeinrichtung 3 und den Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 auch weiterhin eine volle Bremsleistung mit vier Bremsaktuatoren bzw. eine Hilfsbremsleistung mit zumindest noch zwei Bremsaktuatoren gewährleistet.In principle, only 2 outputs with two connections to the brake control unit and each of the brake actuators are required for this purpose. By using three outputs to transmit a brake command and in the block diagram of 2 However, the connection establishment illustrated ensures that if one output of the brake input device fails, only one of the connections will fail at every two brake actuators. Falls a second output of the brake input device 3 off, so in the worst case, only one connection to two of the brake actuators is prevented. Because the connection of the inputs of the brake actuators with the outputs of the brake input device 3 is chosen in the illustrated example so that in a motor vehicle that the brake actuators in the in the 2 used shown geometric arrangement, in each case two diagonally opposite brake actuators and thus fail wheel brakes. Conversely, the braking function is maintained at the other two diagonally opposite wheels. Thus, in case of failure of one or two of the outputs or one or two of the connections between the brake input device 3 and the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 continue to ensure full braking performance with four brake actuators or an auxiliary braking power with at least two brake actuators.

Das Dargestellte gilt natürlich nur unter der Annahme, dass bereits ein Fehler im Bremssteuergerät 1 oder in den Verbindungen von dem Bremssteuergerät zu den Bremsaktuatoren vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so ist die volle Bremsleistung weiterhin durch die verbleibende intakte Verbindung zwischen der Bremseingabeeinrichtung 3 und der Bremssteuereinrichtung 1 gewährleistet.Of course, what is shown is only under the assumption that there is already an error in the brake control unit 1 or in the connections from the brake control unit to the brake actuators. If this is not the case, the full braking power continues to be due to the remaining intact connection between the brake input device 3 and the brake control device 1 guaranteed.

Vollbrems- wie Hilfsbremsfunktion sind nicht mehr gewährleistet, wenn die Verbindungen an den Ausgängen der Bremseingabeeinrichtung 3 oder die Ausgänge selbst eine Übermittlung von Bremsanweisungen nicht mehr zulassen. In diesen Fällen kann eine Restbremsfunktion gewährleistet werden, indem wie bei dem in der 3 gezeigten Bremssystem 30 eine zweite Bremseingabeeinrichtung 4 direkt mit den Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 verbunden ist. Bei Ausfall des primären, d. h. des über die Bremssteuereinrichtung 1 gebildeten Bremssystems und des über die direkte Verbindung zwischen der Bremseingabeeinrichtung 3 und den Bremsaktuatoren gebildeten Hilfsbremssystem ermöglicht dies eine direkte Betätigung der Bremsaktuatoren 2.1 bis 2.4 über die weitere Bremseingabeeinrichtung 4. Diese wird vorzugsweise von einem Parkbremssignalgeber, wie zum Beispiel einer Betätigungseinrichtung für eine Feststellbremssituation, gebildet.Full brake and auxiliary brake function are no longer guaranteed if the connections at the outputs of the brake input device 3 or the outputs themselves no longer allow transmission of braking instructions. In these cases, a residual brake function can be ensured by using as in the 3 shown braking system 30 a second brake input device 4 directly with the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 connected is. In case of failure of the primary, ie the on the brake control device 1 formed brake system and via the direct connection between the brake input device 3 and the auxiliary brake system formed the brake actuators this allows a direct actuation of the brake actuators 2.1 to 2.4 via the further brake input device 4 , This is preferably formed by a parking brake signal transmitter, such as an actuator for a parking brake situation.

Im einfachsten Fall wird die weitere Bremseingabeeinrichtung im Bedarfsfall von einem Fahrzeugführer betätigt, sobald er den Ausfall des primären und Hilfsbremssystems bemerkt. Dies kann jedoch sehr schnell zu unfallträchtigen Situationen führen, da das menschliche Reaktionsverhalten im Gegensatz zu technischen Systemen sehr langsam ist und üblicherweise in diesen Fällen auch die bekannte "Schrecksekunde" hinzugerechnet werden muss.in the In the simplest case, the further brake input device is required from a driver actuated, as soon as he has the failure of the primary and auxiliary brake system. However, this can be very fast too accident-prone Situations lead because human reaction behavior as opposed to technical Systems is very slow and usually in these cases also the well-known "moment of shock" can be added got to.

Daher ist die weitere Bremseingabeeinrichtung bevorzugt mit einem weiteren Kontrollelement ausgestattet, das eine Fehlfunktion bzw. ein nicht Funktionieren der Bremseingabeeinrichtung 3 erkennt und in diesem Fall die Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 selbsttätig direkt ansteuert. Die Funktion des weiteren Kontrollelements kann hierbei analog zur Funktion des in den Bremsaktuatoren befindlichen, oben beschriebenen ersten Kontrollelements ausgebildet werden. Insbesondere kann die Aktivierung der zweiten, weiteren Bremseingabeeinrichtung 4 auf Grund einer Detektion des Fehlens einer von der ersten Bremseingabeeinrichtung 3 ausgegebenen Bremsanweisung erfolgen.Therefore, the further brake input device is preferably equipped with a further control element, which is a malfunction or a non-functioning of the brake input device 3 recognizes and in this case the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 automatically directs. The function of the further control element can in this case be designed analogously to the function of the first control element located in the brake actuators. In particular, the activation of the second, further brake input device 4 on the basis of a detection of the absence of one of the first brake input device 3 issued brake instruction.

Alternativ oder, wie oben mit Bezug auf das erste Kontrollelement beschrieben, in Kombination kann das zweite Kontrollelement eine Kommunikationsschnittstelle zum Austausch von Kommunikationssignalen mit einer entsprechenden, in der ersten Bremseingabeeinrichtung 3 ausgebildeten Kommunikationsschnittstelle aufweisen. Die Fehlfunktion kann dann wiederum, wie oben für die erste Kontrolleinrichtung der Bremsaktuatoren beschrieben, anhand des Ausbleibens von Kommunikationssignalen von der Kommunikationsschnittstelle der ersten Bremseingabeeinrichtung 3 oder anhand von fehlenden oder fehlerhaften Antworten dieser Kommunikationsschnittstelle auf Anfragen durch die Kommunikationsschnittstelle der zweiten Bremseingabeeinrichtung diagnostiziert werden.Alternatively, or in combination as described above with respect to the first control element, the second control element may have a communication interface for exchanging communication signals with a corresponding one in the first brake input device 3 have trained communication interface. The malfunction can in turn, as described above for the first control device of the brake actuators, based on the absence of communication signals from the communication interface of the first brake input device 3 or based on missing or erroneous responses of this communication interface to requests by the communication interface of the second brake input be diagnosed.

Die beschriebene redundante Übermittlung von Bremsanweisungen ermöglicht den Aufbau eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge, das die Zulassungsanforderungen bei geringer Systemkomplexität verbunden mit geringer Fehleranfälligkeit und leichter Diagnostizierbarkeit erfüllt.The described redundant transmission of Brake instructions enabled the construction of a brake system for Motor vehicles that meet the approval requirements with low system complexity with low error rate and easier to diagnose.

Die Redundanz wird sowohl über die Vielzahl von Verbindungen bzw. Übertragungskanälen für die Bremsanweisung von der ersten Bremseingabeeinrichtung 3 an die Bremssteuereinrichtung 1 und die verwendeten Bremsaktuatoren 2.1 bis 2.4 erzielt, als auch über die Einbindung einer direkten Verbindung bzw. eines Übertragungskanals für Bremsanweisungen, die von einer zweiten Bremseingabeeinrichtung 4 zu den Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 aufgebaut sind.The redundancy is achieved both by the plurality of connections or transmission channels for the brake instruction from the first brake input device 3 to the brake control device 1 and the brake actuators used 2.1 to 2.4 achieved as well as via the inclusion of a direct connection or a transmission channel for braking instructions, the second brake input device 4 to the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 are constructed.

In der 4 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das die grundsätzlichen Schritte eines Verfahrens zur redundanten Übermittlung von Bremsanweisungen in direkter Form und in Form eines davon abgeleiteten Ansteuersignals an die Bremsaktuatoren veranschaulicht.In the 4 FIG. 3 is a flow chart illustrating the basic steps of a method for redundantly transmitting brake commands in direct form and in the form of a drive signal derived therefrom to the brake actuators.

Das Verfahren 40 beginnt mit Schritt S0. In Schritt S1 wird eine Bremsanweisung von der ersten Bremseingabeeinrichtung 3 an die Bremssteuereinrichtung 1 gesandt. Falls mehrere Bremssteuereinrichtungen in dem Kraftfahrzeug vorhanden sind, erfolgt das Senden der Bremsanweisung an alle diese Steuereinrichtungen 1. In Schritt S2 werden in der Bremssteuereinrichtung 1 die Bremsanweisungen zu einem Ansteuersignal verarbeitet, das zum Ansteuern des oder der Bremsaktuatoren dient. Das Ansteuersignal kann hierbei unter Berücksichtigung weiterer Informationen oder Signale von anderen Einrichtungen des Kraftfahrzeugs gebildet werden. In Schritt S3 erfolgt die Übermittlung des Ansteuersignals von der Bremssteuereinrichtung 1 an den Bremsaktuator oder an die Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4. Schließlich wird in Schritt S4 der Reibbelag der elektromechanischen Bremse durch einen oder durch eine Gruppe von Bremsaktuatoren entsprechend der in dem Ansteuersignal enthaltenen Information bewegt. Die Information zum Bewegen des Reibbelags kann hierbei in der Größe eines analogen Ansteuersignals bestehen oder in einem Wert, der von einer Signalfolge eines digitalen Ansteuersignals repräsentiert wird. Zur Erhöhung der Redundanz in der Übermittlung von Bremsanweisungen wird in Schritt S5 die Bremsanweisung von der Bremseingabeeinrichtung 3 zusätzlich direkt an den bzw. an die Bremsaktuatoren 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 gesandt.The procedure 40 begins with step S0. In step S1, a brake instruction is issued from the first brake input device 3 to the brake control device 1 sent. If there are several brake control devices in the motor vehicle, the transmission of the brake command to all these control devices takes place 1 , In step S2, in the brake control device 1 the brake commands are processed to a drive signal, which is used to drive the one or the brake actuators. In this case, the drive signal can be formed taking into account further information or signals from other devices of the motor vehicle. In step S3, the transmission of the drive signal from the brake control device takes place 1 to the brake actuator or to the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 , Finally, in step S4, the friction pad of the electromechanical brake is moved by one or a group of brake actuators in accordance with the information contained in the drive signal. The information for moving the friction lining may in this case consist in the size of an analog drive signal or in a value that is represented by a signal sequence of a digital drive signal. To increase the redundancy in the transmission of brake commands, the brake command from the brake input device is set in step S5 3 additionally directly to or to the brake actuators 2.1 . 2.2 . 2.3 and 2.4 sent.

In einer weiterführenden Ausbildung des Verfahrens werden die Bremsanweisungen über jeweils zwei voneinander unabhängige Übertragungskanäle an die Bremsaktuatoren sowie die Bremssteuereinrichtung 1 gesandt, wobei in einer weiteren Fortbildung des Verfahrens die Übertragung der Bremsanweisungen an die Bremssteuereinrichtung 1 vorteilhaft über drei voneinander unabhängige Übertragungskanäle zwischen der Bremseingabeeinrichtung 3 und der Bremssteuereinrichtung 1 erfolgt.In a further development of the method, the brake commands are transmitted via two mutually independent transmission channels to the brake actuators and the brake control device 1 sent, wherein in a further development of the method, the transmission of the brake instructions to the brake control device 1 advantageous over three independent transmission channels between the brake input device 3 and the brake control device 1 he follows.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Bewegen des Reibbelags durch den Bremsaktuator oder die Bremsaktuatoren der entsprechenden elektromechanischen Bremse direkt gemäß der Bremsanweisung der Bremseingabeeinrichtung 3, wenn die Bremssteuereinrichtung 1 kein durch die Bremsanweisung verursachtes Ansteuersignal übermittelt.In a preferred embodiment of the method, the movement of the friction lining by the brake actuator or the brake actuators of the corresponding electromechanical brake takes place directly in accordance with the brake instruction of the brake input device 3 when the brake control device 1 no control signal caused by the brake instruction transmitted.

Die beschriebenen Bremssysteme, insbesondere die Bremssysteme 10, 20 und 30, die zur Ausführung eines Verfahrens gemäß dem oben Beschriebenen ausgebildet sind, werden bevorzugt in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Zur Betätigung der Reibbeläge in der oder den elektromechanischen Bremsen eines jeden Rads des Kraftfahrzeugs können jeweils ein Bremsaktuator oder mehrere oder auch Gruppen von Bremsaktuatoren eingesetzt werden.The brake systems described, in particular the brake systems 10 . 20 and 30 , which are designed to carry out a method according to the above, are preferably used in motor vehicles. For actuating the friction linings in the one or more electromechanical brakes of each wheel of the motor vehicle, one or more brake actuators or groups of brake actuators can be used in each case.

Im Gegensatz zu hydraulischen Bremsanlagen bleiben bei einem gemäß dem oben beschriebenen ausgebildeten Bremssystem bei Ausfall einer Komponente des Systems (unter Ausschluss der Bremseingabeeinrichtung 3) alle vier Räder bremsbar. Nur der Ausfall eines Bremsaktuators selbst führt zu einer reduzierten Bremsleistung. Bei Ausfall weiterer Komponenten kann im Allgemeinen eine eingeschränkte Bremsleistung aufrechterhalten werden, wobei bei Ausfall der Bremseingabeeinrichtung 3 über eine zweite Bremseingabeeinrichtung, beispielsweise die Feststellbremse, eine Restbremsfunktion erreicht werden kann.In contrast to hydraulic brake systems remain in a trained according to the above-described brake system in case of failure of a component of the system (excluding the brake input device 3 ) All four wheels braked. Only the failure of a brake actuator itself leads to a reduced braking power. In case of failure of other components can generally be maintained a limited braking power, in case of failure of the brake input device 3 a residual brake function can be achieved via a second brake input device, for example the parking brake.

11
BremssteuereinrichtungBrake control device
2.12.1
Bremsaktuatorbrake actuator
2.22.2
Bremsaktuatorbrake actuator
2.32.3
Bremsaktuatorbrake actuator
2.42.4
Bremsaktuatorbrake actuator
33
erste Bremseingabeeinrichtungfirst Brake input device
44
zweite Bremseingabeeinrichtungsecond Brake input device
1010
erste Ausführungsform eines redundanten Bremssystemsfirst embodiment a redundant braking system
2020
zweite Ausführungsform eines redundanten Bremssystemssecond embodiment a redundant braking system
3030
dritte Ausführungsform eines redundanten Bremssystemsthird embodiment a redundant braking system
S0 bis S6S0 to S6
Verfahrensschrittesteps

Claims (20)

Vorrichtung zum Bewegen von zumindest einem Reibbelag einer elektromechanischen Bremse, mit: – zumindest einer Bremssteuereinrichtung (1) zum Ansteuern zumindest eines Bremsaktuators (2.1, 2.2, 2.3, 2.4), – zumindest einem Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4), der mit der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1) verbunden ist und den zumindest einen Reibbelag bewegt, und – einer ersten Bremseingabeeinrichtung (3) zur Eingabe einer Bremsanweisung, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremseingabeeinrichtung (3) mit der Bremssteuereinrichtung (1) und zumindest mit einem der Bremsaktuatoren (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) so verbunden ist, dass Eingaben an der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) direkt an die zumindest eine Bremssteuereinrichtung (1) und an den zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) weitergeleitet werden.Device for moving at least one friction lining of an electromechanical brake, comprising: - at least one brake control device ( 1 ) for driving at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ), - at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) connected to the at least one brake control device ( 1 ) is connected and moves the at least one friction lining, and - a first brake input device ( 3 ) for inputting a braking instruction, characterized in that the first brake input device ( 3 ) with the brake control device ( 1 ) and at least one of the brake actuators ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) is connected so that inputs to the first brake input device ( 3 ) directly to the at least one brake control device ( 1 ) and to the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) to get redirected. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremseingabeeinrichtung (3) von einer elektromechanischen Einrichtung gebildet wird, die die Bewegung eines festen körperlichen Gegenstands oder die Verformung eines elastischen Gegenstands in eine Bremsanweisung in Form eines elektrischen Signals umwandelt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the first brake input device ( 3 ) is formed by an electromechanical device that converts the movement of a solid physical object or the deformation of an elastic object into a braking instruction in the form of an electrical signal. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der feste körperliche Gegenstand von einem Bremspedal gebildet wird.Device according to claim 2, characterized in that that the solid physical Subject is formed by a brake pedal. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremseingabeeinrichtung (3) zumindest zwei Verbindungen mit dem zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) aufweist.Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first brake input device ( 3 ) at least two connections with the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) having. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremseingabeeinrichtung (3) zumindest zwei Verbindungen mit der Bremssteuereinrichtung (1) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first brake input device ( 3 ) at least two connections to the brake control device ( 1 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremseingabeeinrichtung (3) drei Verbindungen mit der Bremssteuereinrichtung (1) aufweist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the first brake input device ( 3 ) three connections to the brake control device ( 1 ) having. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10, 20, 30) eine zweite Bremseingabeeinrichtung (4) umfasst, die direkt mit dem zumindest einem Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 . 20 . 30 ) a second brake input device ( 4 ) directly connected to the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bremseingabeeinrichtung (4) von einem Parkbremssignalgeber gebildet wird.Apparatus according to claim 7, characterized in that the second brake input device ( 4 ) is formed by a parking brake signal generator. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) ein erstes Kontrollelement aufweist, das zum Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1) ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) has a first control element which is used to detect a failure and / or a malfunction of the at least one brake control device ( 1 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) ausgebildet ist, bei Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1), den zumindest einen Reibbelag auf der Grundlage der von der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) erhaltenen Bremsanweisung zu bewegen.Apparatus according to claim 9, characterized in that the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) is formed, upon detection of a failure and / or a malfunction of the at least one brake control device ( 1 ), the at least one friction lining on the basis of the first brake input device ( 3 ) to get received brake instruction. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das das erste Kontrollelement ausgebildet ist, den Ausfall der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1) anhand eines Ausbleibens der von der Bremssteuereinrichtung (1) übermittelten Kommunikationssignale zu erkennen.Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the first control element is formed, the failure of the at least one brake control device ( 1 ) based on a failure of the brake control device ( 1 ) to detect transmitted communication signals. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das das erste Kontrollelement ausgebildet ist, den Ausfall und/oder eine Fehlfunktion der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1) anhand einer Signalfolge zu erkennen, die von der Bremssteuereinrichtung (1) an das erste Kontrollelement in Erwiderung auf eine von dem ersten Kontrollelement erhaltene Signalfolge zurückgesandt wird.Device according to one of claims 9, 10 or 11, characterized in that the first control element is formed, the failure and / or malfunction of the at least one brake control device ( 1 ) can be recognized by means of a signal sequence generated by the brake control device ( 1 ) is sent back to the first control element in response to a signal sequence obtained from the first control element. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bremseingabeeinrichtung (4) ein zweites Kontrollelement aufweist, das zum Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) ausgebildet ist und bei Erkennen eines Ausfalls und/oder einer Fehlfunktion den zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) direkt ansteuert.Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the second brake input device ( 4 ) has a second control element which is for detecting a failure and / or a malfunction of the first brake input device ( 3 ) and upon detection of a failure and / or malfunction, the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) directly drives. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontrollelement ausgebildet ist, den Ausfall der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) anhand eines Ausbleibens der von der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) übermittelten Kommunikationssignale zu erkennen und/oder den Ausfall und/oder eine Fehlfunktion der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) anhand einer Signalfolge zu erkennen, die von der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) an das zweite Kontrollelement in Erwiderung auf eine von dem zweiten Kontrollelement erhaltene Signalfolge zurückgesandt wird.Apparatus according to claim 13, characterized in that the second control element is formed, the failure of the first brake input device ( 3 ) based on a failure of the first brake input device ( 3 ) detected communication signals and / or the failure and / or malfunction of the first brake input device ( 3 ) can be detected on the basis of a signal sequence generated by the first brake input device ( 3 ) is sent back to the second control element in response to a signal sequence obtained from the second control element. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Bremsaktuatoren (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) und/oder Gruppen von Bremsaktuatoren (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) umfasst, die jeweils einem Rad eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device brake actuators ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) and / or groups of brake actuators ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ), each associated with a wheel of a motor vehicle. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kraftfahrzeug, das vier mit jeweils einer oder mehreren elektromechanischen Bremsen ausgestattete Räder aufweist, die Bremsaktuatoren oder Gruppen von Bremsaktuatoren an jeweils zwei der Räder dieselbe Verbindung mit der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) teilen und diese zwei Räder am Kraftfahrzeug im Wesentlichen diagonal oder achsenweise gegenüber angeordnet sind.Device according to claim 15, characterized in that in a motor vehicle having four wheels each equipped with one or more electromechanical brakes, the brake actuators or groups of brake actuators on each two of the wheels have the same connection to the first brake input device ( 3 ) Share and these two wheels are arranged on the motor vehicle substantially diagonally or axially against. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremssteuereinrichtung (1) einen fail-silent Mechanismus aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake control device ( 1 ) has a fail-silent mechanism. Verfahren zum Bewegen von zumindest einem Reibbelag einer elektromechanischen Bremse, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Senden einer Bremsanweisung (S1) von einer ersten Bremseingabeeinrichtung (3) an zumindest eine Bremssteuereinrichtung (1), – Verarbeiten der Bremsanweisung (S2) in der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1) zu einem Ansteuersignal für zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4), – Übermitteln des Ansteuersignals (S3) von der zumindest einen Bremssteuereinrichtung (1) an den zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4), und – Bewegen des Reibbelags (S4) durch den zumindest einen Bremsaktuator entsprechend der in dem Ansteuersignal enthaltenen Information, gekennzeichnet durch einen weiteren Schritt (S5) zum Senden der Bremsanweisung von der ersten Bremseingabeeinrichtung (3) direkt an den zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4).A method of moving at least one friction lining of an electromechanical brake, the method comprising the steps of: - sending a braking instruction (S1) from a first braking input device ( 3 ) to at least one brake control device ( 1 ), - processing the brake instruction (S2) in the at least one brake control device ( 1 ) to a drive signal for at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ), - transmitting the drive signal (S3) from the at least one brake control device ( 1 ) to the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ), and - moving the friction lining (S4) by the at least one brake actuator according to the information contained in the drive signal, characterized by a further step (S5) for transmitting the brake instruction from the first brake input device (S4) 3 ) directly to the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ). Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanweisung über jeweils zwei voneinander unabhängige Übertragungskanäle an die zumindest eine Bremssteuereinrichtung (1) und den zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) gesandt wird.A method according to claim 18, characterized in that the brake instruction via two mutually independent transmission channels to the at least one brake control device ( 1 ) and the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) is sent. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen des Reibbelags durch den zumindest einen Bremsaktuator (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) entsprechend der Bremsanweisung erfolgt, wenn die zumindest eine Bremssteuereinrichtung (1) kein durch die Bremsanweisung verursachtes Ansteuersignal übermittelt.Method according to one of claims 18 or 19, characterized in that the movement of the friction lining by the at least one brake actuator ( 2.1 . 2.2 . 2.3 . 2.4 ) takes place according to the braking instruction, if the at least one brake control device ( 1 ) does not transmit a control signal caused by the brake instruction.
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