CN101687499B - 汽车的制动器的执行器的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制汽车的制动器的执行器(AK)的激活的装置，该装置具有用于与该执行器(AK)的激活相关的第一信号(TRIG1)的第一路径、用于与该执行器(AK)的激活相关的第二信号(TRIG2)的第二路径以及线路(MOSFET、TRANS、RES3、BAT2)，该线路能够如此实现所述执行器(AK)的激活，从而如果存在着所述第一信号(TRIG1)的特定的变化并且额外地存在着所述第二信号(TRIG2)的特定的变化则激活所述执行器(AK)。在此，所述第一信号(TRIG1)的特定的变化反向于所述第二信号(TRIG2)的特定的变化。

Description

汽车的制动器的执行器的控制
技术领域
本发明涉及一种用于控制汽车的制动器的执行器的激活的装置。
背景技术
常规的停车制动器或者说停车制动系统比如盘式制动器、鼓式制动器或者“盘中鼓(Drum-In-Hat)”-制动器从现有技术中足以为人熟知。在此借助于设置在汽车中的制动杆手动产生调整力，该调整力通过绳索牵引系统传递给停车制动器。在依赖于加载在停车制动器上的调整力的情况下通过所述停车制动器产生制动力，所述制动力被传递到停车制动器的制动机构单元上。所产生的制动力由此与通过绳索牵引系统传递的调整力成比例。在存在着预先设定的调整力时，由此预先设定的制动力直接加载在所述制动机构单元上。
常规的能够以纯粹机械的方式触发的停车制动器在不断增加的程度上被能够以电子方式触发的停车制动器或者说停车制动系统所取代，对这样的停车制动器或者停车制动系统来说，为操纵制动机构所需要的调整力通过电子的控制系统来控制。在依赖于电子的调整信号的情况下，停车制动器通过执行器来拉紧或者松开。为产生作用于制动机构上的机械的调整力，比如设置了电动机-传动机构单元，该电动机-传动机构单元比如通过绳索牵引系统与所述制动机构相连接并且能够通过所述控制系统来触发。所述用于操纵电子的停车制动器的电子的调整信号在此比如通过设置在汽车中的电子的操作元件尤其按钮模块、摇摆模块或者开关模块来产生。作为替代方案，所述电子的停车制动器通过通过控制路线产生的调整信号来控制。
以电子方式或者说用马达借助于执行器来操纵的用于汽车的停车制动器与以往常见的解决方案相比具有显著的优点，在以往常见的解决方案中停车制动器通过牵引绳索通过设在汽车的中间底槽上的杠杆来操纵。相对于纯粹机械的解决方案，所述以电子方式来操纵的停车制动器具有这样的优点，即在中心托架上不需要任何驻车制动杆，不必敷设很长的牵引绳索，所述牵引绳索要求采取很麻烦的结构上的措施并且引起相应的保养措施。此外，为驻车制动杆所需要的空间在电子的停车制动器上可以用于其它用途。此外，所述能够以电子方式操纵的停车制动器具有这样的优点，即其在不依赖于由操作者消耗的力的情况下在制动器上发挥均匀的作用。
对于电子的停车制动器就像对于其它的电子的制动器来说一样，应该将特殊的注意力投向于在行驶过程中不会意外拉紧制动器这个方面。
发明内容
本发明的任务是，说明一种有效的用于控制汽车的制动器的执行器的激活的装置。
该任务通过一种具有权利要求1所述特征的装置得到解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。
所述按本发明的用于控制汽车的制动器的执行器的激活的装置包括一条用于与该执行器的激活相关的第一信号的第一路径、一条用于与该执行器的激活相关的第二信号的第二路径以及一条线路。该线路能够如此实现所述执行器的激活，从而如果存在着所述第一信号的特定的变化并且额外地存在着所述第二信号的特定的变化则激活所述执行器。在此，所述第一信号的特定的变化反向于所述第二信号的特定的变化。
在此涉及汽车的制动器，该制动器可以在使用执行器尤其电动机的情况下来操纵，比如电子的停车制动器或者自动增强的电气制动器。如果激活所述执行器，那么它就通过机械功或者机械运动作用于所述制动器。按制动器的结构，可以通过执行器的激活来拉紧和/或松开制动器。
为了引起执行器的激活，通过一条第一路径和一条第二路径来传输信号。这些路径比如电线必要时连同电气构件或者光导体或者无线电联系代表着用于传输信号的途径。信号在此可以构造为不同的类型；它们用于传输信息。为传输与执行器的激活相关的信息，存在着所述至少第一路径和第二路径并且由此存在着至少两条分开的路径，从而至少两个彼此独立的信号或者一个信号能够在两条途径上传输。多条路径的使用提高了可靠性并且降低执行器的有差错的激活的可能性。
所述线路用于关于所述第一和第二信号检查一个条件。执行器的激活应该通过所述线路只有在满足该条件的情况下才能够实现。所述条件是，对于所述第一信号和第二信号来说分别存在着特定的变化。特定的变化可以是一个单个的特定的数值，或者是多个可能的数值。所述特定的变化处于彼此相反的关系中，也就是说它们的方向彼此相反。比如，所述第一信号的从A到B的变化与第二信号的从B到A的变化相比是相反的。尤其在与第二信号的特定的变化相比所述第一信号的特定的变化具有相反的符号时存在着反向性。第一和第二信号的变化的反向性比如在这些变化由共模干扰引起的时候是不存在的；所述共模干扰与第二信号的由其引起的变化相比引起第一信号的同向的变化。
在本发明的改进方案中，所述第一信号的特定的变化和所述第二信号的特定的变化分别是具有彼此相反的符号的电压变化或者电流变化。在此可能的是，所述第一信号的特定的变化的绝对值等于所述第二信号的特定的变化的绝对值，或者这些绝对值彼此有别。
可能的是，所述第一信号的特定的变化相当于从一个第一数值到一个第二数值的变化并且所述第二信号的特定的变化相当于从所述第二数值到所述第一数值的变化。
在本发明的设计方案中，所述线路包括第一晶体管和第二晶体管，其中所述第二晶体管将所述第二路径与所述第一晶体管连接起来。一种可能性是，所述第一路径直接汇入所述第一晶体管中。可以如此连接所述第二晶体管，从而在存在所述第二信号的特定的变化时该第二晶体管的闭锁被取消。
这意味着，只要在所述第二路径中不存在着特定的变化，所述第二晶体管就闭锁着。优选所述第二信号的特定的变化的存在是用于取消第二晶体管的闭锁作用的唯一条件。可以如此连接所述第一晶体管，从而在存在着所述第一信号的特定的变化并且额外地取消第二晶体管的闭锁时取消第一晶体管的闭锁。后一种情况意味着，只要所提到的两个条件不适合，所述第二晶体管就闭锁着。优选一方面所述第一信号的特定的变化的存在以及另一方面所述第二晶体管的闭锁作用的缺少是用于取消所述第二晶体管的闭锁的唯一条件。
在本发明的设计方案中，所述线路能够通过在电能源比如汽车电池或者其它电池与执行器之间建立连接来激活执行器。
有利的是，所述第一路径布置在第二路径的附近，使得共模干扰引起所述第一信号和第二信号的同向的变化。第一信号和第二信号的同样的变化在此意味着相同程度的同向的变化。
所述执行器的激活可以引起制动器的拉紧。此外，可能的是，作为补充方案或者替代方案所述执行器的激活引起制动器的松开。
所述装置可以具有用于输出第一信号的第一分析单元和用于输出第二信号的第二分析单元。在此，这两个分析单元是分开的在不依赖于彼此的情况下输出第一信号和第二信号的单元。所述分析单元比如可以根据特定的算法和/或输入信号来决定，应该激活执行器或者应该结束执行器的激活，并且相应地输出第一信号或者说第二信号。作为两个分开的分析单元的使用的替代方案，这两个分析单元可以以一个唯一的单元的形式存在，该唯一的单元一方面输出所述第一信号并且另一方面输出所述第二信号。
附图说明
下面借助于实施例对本发明进行详细解释。其中：
图1示出一部汽车，
图2是用于触发执行器的线路的示意图，
图3是关于图2的线路图，
图4示出具有两条平行的路径的线路，
图5示出相对于图4得到改进的具有两条平行的路径的线路，
图6是关于图5的线路图。
具体实施方式
图1示意示出了一部具有分析装置DM的汽车F。此外，该汽车拥有电子的停车制动系统PB。可以为汽车F的每个车轮设置一个自己的停车制动器PB，或者也可以为该汽车F仅仅设置一个停车制动器PB。在图1中示范性地示出了两个停车制动器PB。所述分析装置DM决定，应该拉紧还是应该松开所述停车制动器PB。如果已经作出这样的决定，那么所述分析装置DM就借助于输出信号TRIG指示负责停车制动器PB的操纵的执行机构AK将停车制动器PB拉紧或者说松开。关于停车制动器PB的拉紧或者说松开的决定由所述分析装置DM在使用比如来自一个被分配给停车制动器PB的能够由驾驶员操纵的操作元件的信息的情况下作出。通过这种方式，驾驶员比如可以通过按钮按揿来拉紧或者松开电子停车制动器PB。
图2示意示出了用于触发所述停车制动器PB的执行器AK的线路。由分析装置DM输出的输出信号TRIG作用于一个开关。通过该开关的闭合，在电池BAT与执行器AK之间建立连接。电池BAT向执行器AK供应能量，使得其被激活并且拉紧停车制动器。图3示出了相应于图2的线路图。所述分析装置DM通过电阻RES与场效应晶体管MOSFET相连接。输出信号TRIG相应于特定的由分析装置DM输出的电压水平。在依赖于由所述分析装置DM调节的电压的情况下，场效应晶体管MOSFET闭锁。在正常情况下，所述场效应晶体管MOSFET闭锁。如果该场效应晶体管MOSFET的闭锁通过特定的电压的调节来结束，那么电流就会从电池BAT流经执行器AK，使得其被激活并且拉紧停车制动器。
下面以以下情况为出发点，即所述分析装置DM可以调节两个电压水平：一个较低的电压水平，下面称为LOW比如0Volt，和一个较高的电压水平，下面称为HIGH比如5Volt。在正常状态中，所述分析装置DM输出电压LOW，使得场效应晶体管MOSFET闭锁并且执行器AK未被激活。场效应晶体管MOSFET的闭锁通过分析装置DM的输出信号TRIG从LOW到HIGH的变化而结束。
对于比如电子的停车制动器或者安全气囊的对安全来说重要的功能而言必须避免这些功能在无意之中也就是说在分析装置DM没有作出相应的决定的情况下被激活。如果比如在行驶过程中拉紧停车制动器，那么这会导致严重的事故。因此尝试如此设计所述对停车制动器的拉紧进行控制的线路，从而可以在极大的程度上排除误触发。
一种用于降低误触发的可能性的方案是如在图4中示出的一样两条路径的使用。所述分析装置DM被划分为两个分析装置DM1和DM2。分析装置DM1输出输出信号TRIG1，分析装置DM2则输出输出信号TRIG2。所述输出信号TRIG1和TRIG2分别以关于图2和3所解释的方式作用于一个开关，也就是说通过所述分析装置DM1的从LOW到HIGH的变化，分配给该分析装置DM1的开关闭合，并且通过所述分析装置DM2的从LOW到HIGH的变化，分配给该分析装置DM2的开关闭合。通过分配给所述分析装置DM1的开关的闭合，所述执行器AK与电池的正极BAT+相连接，并且通过分配给所述分析装置DM2的开关的闭合，所述执行器AK与电池的负极BAT-相连接。
由此，按照图4，在这两个分析装置DM1和DM2实施同向变化也就是说实施相同的从LOW到HIGH的变化时由电池向所述执行器AK供应电流并且相应地停车制动器被拉紧。这相应于所述分析装置DM1和DM2的输出信号的可信度测试：如果在一条路径内部出现干扰也就是说意外的引起相应的开关闭合的信号，那就不拉紧停车制动器，因为为拉紧停车制动器必须在所述两条路径中存在着同样的变化也就是说电压从LOW到HIGH变化。由此通过图4的线路避免单个差错。
但是可能的是，图4的两条路径受到相同的故障/相同的干扰的侵扰，也就是说存在着共模故障。这方面的实例是水或者其它有传导能力的物质渗入到包含着图4的线路的外壳中，或者外部的电场或者磁场的输入。共同的故障在这两条路径中起相同的作用，也就是说在两条路径中会出现相同的电压。这种相同的作用在图4中通过围绕着两个输出信号TRIG1和TRIG2的椭圆示出。如果这个相同的电压相当于数值HIGH，那么结果就是所述两个开关的闭合以及由此停车制动器的拉紧。
在两条路径中出现共同故障这个问题通过按图5的线路得到避免。分析装置DM1在此输出输出信号TRIG，并且分析装置DM2则输出输出信号TRIG-INV。如果所述输出信号TRIG-INV是输出信号TRIG的对立面或者说反面，则接通所述开关。这意味着，对于所述开关的闭合来说，分析装置DM1的从LOW到HIGH的变化以及额外地对应于逻辑的“与”联结(UND-Verknüpfung)并且通过符号&所表示的、分析装置DM2的从HIGH到LOW的变化是必需的。作为替代方案，也可以实现相反的状况，也就是说分析装置DM1的从HIGH到LOW的变化以及额外地分析装置DM2从LOW到HIGH的变化。
图6示出了关于图5的线路图。分析装置DM1通过电阻RES1与场效应晶体管MOSFET相连接。如果不应该激活所述执行器，那么分析装置DM1就输出电压LOW。为了取消所述场效应晶体管MOSFET的闭锁，分析装置DM1必须改变其输出信号并且由此输出电压HIGH。分析装置DM2通过电阻RES2和双极的晶体管TRANS与场效应晶体管MOSFET相连接。此外，电池BAT2处于电压水平HIGH上并且存在着另外的电阻RES3。如果不应该激活执行器，那么分析装置DM2就输出电压HIGH。双极的晶体管TRANS闭锁，除非分析装置DM2输出电压LOW。场效应晶体管MOSFET的闭锁被取消，如果分析装置DM1输出电压HIGH并且双极的晶体管TRANS不闭锁，也就是说分析装置DM2输出电压LOW。由此由电池BAT向执行器AK供应电流并且相应地激活该执行器AK，从而拉紧所述停车制动器。
为了激活图6的线路中的执行器AK，由此需要分析装置DM1的输出信号的从LOW到HIGH的变化并且额外地需要分析装置DM2的输出信号的从HIGH到LOW的变化。如果现在在图6的两条路径中出现共同的干扰或者说共模故障，那么这种共模故障就像上面参照图4所解释的一样在两条路径中以同样的方式起作用，也就是说在这两条路径中出现相同的电压。但是，因为对于场效应晶体管MOSFET的闭锁的取消来说需要在两条路径中的电压的反向变化，所以共同的故障不会导致停车制动器的意外的触发。
为了如解释的一样防止共同的故障，有利的是，所述两条路径靠近地并列伸展。通过这种方式保证，这两条路径受相同的干扰侵扰并且这种干扰相应地不会引起执行器AK的意外的激活。
上面依据一种实施例对本发明进行了说明。不言而喻，可以进行大量的变动和修改，而不离开本发明的范围。尤其本发明不局限于用于电子的停车制动器；比如执行器的这种控制也可以用于汽车的工作制动器或者说行驶制动器。

Claims (8)

1.用于控制汽车(F)的制动器(PB)的执行器(AK)的激活的装置，具有用于与该执行器(AK)的激活相关的第一信号(TRIG1)的第一路径，
用于与该执行器(AK)的激活相关的第二信号(TRIG2)的第二路径，
以及线路(MOSFET、TRANS、RES3、BAT2)，该线路(MOSFET、FRANS、RES3、BAT2)能够如此实现所述执行器(AK)的激活，从而如果存在着所述第一信号(TRIG1)的特定的变化并且额外地存在着所述第二信号(TRIG2)的特定的变化则激活所述执行器(AK)，其中所述第一信号(TRIG1)的特定的变化反向于所述第二信号(TRIG2)的特定的变化，
其中所述线路(MOSFET、TRANS、RES3、BAT2)包括第一晶体管(MOSFET)和第二晶体管(TRANS)，其中所述第二晶体管(TRANS)将所述第二路径与所述第一晶体管(MOSFET)连接起来，其中如此连接所述第二晶体管(TRANS)，从而在存在着所述第二信号(TRIG2)的特定的变化时取消该第二晶体管(TRANS)的闭锁，并且其中如此连接所述第一晶体管(MOSFET)，从而在存在着所述第一信号(TRIG1)的特定的变化并且额外地取消第二晶体管(TRANS)的闭锁时取消第一晶体管(MOSFET)的闭锁。
2.按权利要求1所述的装置，其中
所述第一信号(TRIG1)的特定的变化以及所述第二信号(TRIG2)的特定的变化分别是具有彼此相反的符号的电压变化。
3.按权利要求1所述的装置，其中
所述第一信号(TRIG1)的特定的变化以及所述第二信号(TRIG2)的特定的变化分别是具有彼此相反的符号的电流变化。
4.按权利要求1到3中任一项所述的装置，其中
所述第一信号(TRIG1)的特定的变化相当于从一个第一数值到一个第二数值的变化并且所述第二信号(TRIG2)的特定的变化相当于从所述第二数值到所述第一数值的变化。
5.按权利要求1所述的装置，其中
所述线路(MOSFET、TRANS、RES3、BAT2)能够通过在电能源(BAT)与执行器(AK)之间建立连接来实现所述执行器(AK)的激活。
6.按权利要求1所述的装置，其中
所述第一路径布置在所述第二路径的附近，使得共模干扰引起所述第一信号(TRIG1)和所述第二信号(TRIG2)的同向的变化。
7.按权利要求6所述的装置，其中
所述执行器(AK)的激活引起所述制动器(PB)的拉紧。
8.按权利要求1所述的装置，具有
用于输出所述第一信号(TRIG1)的第一分析单元(DM1)和用于输出所述第二信号(TRIG2)的第二分析单元(DM2)。
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