CN102069789A - 电气制动系统、尤其电子机械制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气制动系统(1)、尤其电子机械制动系统(2)，用于机动车，包括用于检测机动车驾驶员的制动要求的单元(26)和至少两个制动回路(19、20)，所述制动回路分别包括至少一个配设于至少一个车轮制动器(7-10)的控制器(11-14、37、38)，并且包括至少一个与所述单元连接的中央制动系统控制单元(22)，它将驾驶员的制动要求转化成触发信号并且经由至少一个独立的通信系统(23、33、34)转达给各控制器(11-14、37、38)。在此规定，用于检测制动要求的单元(26)与至少一个尤其每个控制器(11-14、37、38)附加地直接连接。

Description

电气制动系统、尤其电子机械制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的电气制动系统，尤其是电子机械制动系统，其带有用于检测机动车驾驶员制动要求的单元和至少两个制动回路，所述制动回路分别包括至少一个配设于至少一个车轮制动器的控制器，以及还带有至少一个与所述单元连接的中央制动系统控制单元，该控制单元将驾驶员的制动要求转化成触发信号，且经由至少一个独立的通信系统转达给各控制器。
背景技术
在此谈及的电气制动系统由现有技术公开。为检测驾驶员的制动要求，通常设置例如包括制动踏板传感器的单元。此外还设置中央制动系统控制单元，它将借助前述单元检测到的驾驶员的制动要求转化成用于制动系统的或机动车的车轮制动器的触发信号。为提高安全性以及进行合法的转化，电气制动系统通常具有两个至少基本上相互分离的制动回路。这两个制动回路的特征主要在于独立供能，从而在供能出现故障时，还能继续使用余下的那个制动回路以及使具有所述电气制动系统的机动车停住。在此，每个制动回路包括至少一个配设于制动系统的至少一个车轮制动器的控制器。该控制器处理一些信号或制动系统控制单元的触发信号，以便触发车轮制动器。
由DE 198 26 132 A1还已知的是，制动系统控制单元将根据驾驶员的制动要求产生的触发信号经由至少一个独立的通信系统转达给两个制动回路的各个控制器。因此独立的通信系统是一种与机动车其余通信系统分开的通信系统，从而不会将机动车通信系统的故障或失效传给制动系统的通信系统。
发明内容
本发明提供一种电气制动系统，在该制动系统中，即使在独立的通信系统和/或制动系统控制单元失效后，仍能继续执行制动过程，尤其是执行基本制动功能。基于本发明的制动系统的特点在于权利要求1的特征部分。在此规定，用于检测制动要求的单元附加地与每个控制器直接连接。按照本发明还规定，除经由独立的通信系统转达触发信号外，还将所述单元的已检测到的制动要求直接转达给各个控制器。这种转达平行于或独立于独立通信系统地实现。控制器虽然因此并没有接收到已准备好的触发信号，但可以在控制器本身内进行制动要求的转化。虽然由此不再能够执行影响或改善机动车运行的制动功能，但可以保持基本的制动作用和制动可能性，其中所述制动功能在上一级中被协调/执行。
每个制动回路有利地包括至少一个与中央制动系统控制单元连接的独立通信系统。中央制动系统控制单元因此经由分开的独立通信系统与各制动回路通信。所以在其中一个通信系统失效时，另一个通信系统继续工作，因而继续维持至少一个制动回路的功能。制动回路的数量以及独立通信系统的数量可以按需求任意增加。如上所述，制动系统控制单元在此作为所谓的通道控制器
Figure BSA00000360884700021
将制动回路的独立通信系统与机动车其余的通信系统分开。
此外还有利地规定，各控制器设计成对车轮制动器之一的尤其电子机械式制动执行机构进行触发的局部车轮制动器控制单元。在这种情况下，控制器被设计成局部车轮制动器控制单元，它们能够集成在车轮制动器中或设置在该车轮制动器上。车轮制动器控制单元对制动系统控制单元的触发信号进行转化，其中各控制器的互相配合经由制动系统控制单元进行协调或预定。有利的是，为机动车的每个车轮都配设一个车轮制动器以及因而配设一个制动执行机构，所述制动执行机构具有相应的车轮制动器控制单元。在通常具有四个车轮的机动车中，这意味着，两个制动回路的每一个都包括两个车轮制动器控制单元。在此，可以为例如一个车桥的车轮或不同车桥的成对角线布置的车轮配设制动回路的车轮制动器控制单元。在此相宜的是，用于检测制动要求的单元附加地与各车轮制动器控制单元直接连接。
作为备选，规定将各控制器设计成制动回路控制器并且经由各通信系统与至少两个局部车轮制动器控制单元连接。在此也规定，在各制动回路内的制动回路控制器中间连接在车轮制动器控制单元和制动系统控制单元之间。因此制动回路控制器接收制动系统控制单元的触发信号并且自动生成其它用于局部车轮制动器控制单元的触发信号。在此，用于检测制动要求的单元有利地与制动回路控制器直接连接，从而使制动回路控制器即使在制动系统控制单元发生故障时也能提供基本功能。在这种情况下，作为备选或附加地，用于检测制动要求的单元也能够与局部车轮制动器控制单元连接。
进一步规定，在制动系统控制单元内尤其冗余地实施局部车轮制动器控制单元和/或制动回路控制器的功能。由此可以在制动系统控制单元内进行车轮制动器控制单元或制动回路控制器的可靠化和功能测试。
此外还规定，在制动系统控制单元中实施电子制动力分配装置/功能。由此可以实现对制动回路控制器和/或车轮制动器控制单元的上述协调触发。
相宜的是，在当前表示为制动系统的中央控制器的制动系统控制单元中实施至少一个安全相关的功能尤其电子稳定性程序。由此实现制动系统最高级别上的安全相关功能的执行。此外还提供驾驶员意愿检测、制动意愿协调功能和传感器信息及执行参数信息的监控和可靠化作为其它有待实施到制动系统控制单元中的功能，所述传感器信息及执行参数信息相宜地汇集在制动系统控制单元内。
在一种扩展设计中规定，制动系统控制单元由ESP控制器，亦即由为电子稳定性程序所设的控制器或由所谓的域控单元(Domain-Control-Unit，DCU)构成。由此在一开始就已经在制动系统控制单元内实现了安全相关的功能。仅所谓的通道控制器的设计，亦即制动系统的通信系统与其余的机动车通信系统的分离，需要在之后进行转换。
为将不同的通信系统分开，在制动系统控制单元中相宜地设置去耦器件。在此，可以例如是电平转换器或其它去耦的措施，如光学数据传递，以便防止将例如在一个制动回路的供应电压中或接地线连接中的故障传递给另一个制动回路。
附图说明
接下来应借助附图详细说明本发明。附图中：
图1以示意图表示电气制动系统的第一种实施例；
图2以示意图表示电气制动系统的第二种实施例；
图3以示意图表示电气制动系统的第三种实施例以及
图4以示意图表示电气制动系统的第四种实施例。
具体实施方式
图1以示意图表示设计为电子机械制动系统2的电气制动系统1的一个实施例。电气制动系统1规定用于一辆包括四个待制动车轮3、4、5和6的机动车，其中车轮3和5位于机动车前桥上，车轮4和6则位于机动车后桥上。在此，为每个车轮3至6分别配设制动系统1的一个电子机械操纵式车轮制动器7、8、9和10。每个车轮制动器7至10还具有一个形式为车轮制动器控制单元11、12、13或14的控制器。车轮制动器7和9以及它们的车轮制动器控制单元11和13与形式为能重复充电的储能器16的第一供能装置15相连。车轮制动器8和10以及它们的车轮制动器控制单元12和14与形式为能重复充电的储能器18的、独立于第一供能装置15的供能装置17相连。因而考虑到供电，设置两个彼此独立的制动回路，它们的组成部分用附图标记19或20标注。
此外，车轮制动器控制单元11至14经由一个独立的通信系统21与一个中央制动系统控制单元22连接。制动系统控制单元22将通信系统21与机动车其它的通信系统23分开。制动系统控制单元22因此构成所谓的通道控制器，用于将制动系统内部的(数据)通信与在整车数据总线或机动车的传动系数据总线上的(数据)通信从物理上去耦。机动车参与通信系统系统23的部件例如可以是信息显示单元24或也可以是ESP控制器25。
制动系统控制单元22为了检测机动车驾驶员的制动要求而与单元26冗余地连接，所述单元26包括制动踏板传感器27以及驻车制动器28。制动系统控制单元22从这样检测到的制动要求中生成一个用于车轮制动器控制单元11至14的触发信号，用于通过通信系统21协调地触发车轮制动器7至10。
此外，车轮制动器控制单元11至14经由分开的连接装置29分别与单元26，尤其是单元26的制动踏板传感器27直接连接。
由此确保即使在其中一个或两个制动回路19、20失效时或在制动系统控制单元22失效时，还能够使用制动系统1的基本制动功能。车轮制动器控制单元11至14在此基本上彼此独立地处理制动踏板传感器27的信号。若分别配设于一个车桥的车轮制动器控制单元11、13或12、14经由另一个通信连接装置30或31相互连接，那么至少配设于一个车桥的车轮制动器控制单元能够相互协调。因此基本制动功能得到保持，从而在尤其是制动系统控制单元22失效时不必作法律规定的驾驶员警告。
有利的是，将电子制动力分配功能实施到制动系统控制单元中，从而可以通过制动系统控制单元22对车轮制动器7至14进行协调触发。此外，还将作为安全相关功能的电子稳定性程序实施到制动系统控制单元22中，从而取消ESP控制器25以及缩小制动系统1的结构层次。
相宜的是，在制动系统控制单元22内设置没有在此详细示出的去耦器件32，它们将通信系统21与机动车通信系统尤其在物理上分开。此外，还在制动系统控制单元22内冗余地实施车轮制动器控制单元11至14的功能，作为测试冗余或有效冗余。为此，首先预定总制动系统级上的功能，如驾驶员意愿检测、制动意愿协调功能以及传感器信息和执行参数信息的监控或可靠化。上述电子制动力分配可以在另一个实施例中用简化的形式明显比已分配的功能不复杂地分配到在此规定为车轮制动器控制单元11至14的控制器上。在最简单的情况下，这就是静态的制动力分配，其在机动车的各个负载状态和延迟状态下断开制动过度的后桥。因此不是冗余的制动系统控制单元22的失效虽然会导致制动系统1的性能受限，但不会例如借助红色警示灯进行法定的驾驶员警告。
此外还可以在制动系统控制单元22内实施其它的舒适性和增值功能，例如驾驶员适配功能。由此减小用于车轮制动器控制单元11至14的硬件变量和软件变量的所需数量，从而同时降低适配费用。
图2以示意图表示电气制动系统1的另一种实施例，其中由图1已知的元件用相同的附图标记标注，从而就此引用上述说明。图2的实施例与之前的实施例的区别在于，制动系统控制单元22设置在制动回路19和20之间。在此为每个制动回路19、20配设自身的通信系统33、34，该通信系统与制动系统控制单元22连接。通信系统33和34彼此独立且通过起到通道控制器作用的制动系统控制单元22特别是在物理上彼此分开。按第二种实施例的实施形式将制动系统1的安全性尽可能提高到使一个制动回路的故障经由通信连接装置33、34不会传递给另一个制动回路。因此在其中一个制动回路19、20失效时，剩下的制动回路19、20至少基本上不受限制地继续运行。为了去耦，在制动系统控制单元22内相宜地设置相应的电平转换器或规定其它措施，例如光学数据传递，这些措施防止了将例如在一个制动回路的供电电压或接地线连接中的错误传递给另一个制动回路。
制动回路19的其它连接装置35和制动回路20的其它连接装置36实现了车轮制动器7至10的传感器值的可靠化和检测。连接装置35和36在此被视为是备选的。
图3示出了电气制动系统1的第三种实施例，其中，已经公开的元件用相同的附图标记标注，从而就此引用上述的说明。第三种实施例的制动系统1与图1中的实施例的区别在于，制动回路19和20分别具有制动回路控制器37、38，它们分别与制动系统控制单元22以及相互间冗余连接。在此，制动系统控制单元22是相对其它机动车通信系统的通道控制器。制动回路控制器37和38能够冗余地实施或计算功能，由此能够提高系统安全性以及必要时减少系统资源。与前述实施例的区别在于，在第三种实施例中，制动回路控制器37和38用作与单元26附加地直接连接的控制器。
因此车轮制动器控制单元11至14接收仅来自它们的制动回路19或20的制动回路控制器37、38的触发信号或信息。
按图4的第四种实施例同样以示意图示出了电气制动系统1，其中在此已经公开的元件也用相同的附图标记标注，从而就此引用上述说明。有别于按图3的第三种实施例的是，制动系统控制单元22这样设置在两个制动回路控制器37和38之间，从而使制动回路控制器37、38彼此去耦。同时设连接装置，它们从制动系统控制单元22出发且分别跨过制动回路控制器37或制动回路控制器38，从而即使在其中一个制动回路控制器37、38失效时，制动回路控制单元22也能够触发相应的制动回路19和20的车轮制动器控制单元。视将哪些功能实施到制动回路控制器37、38内而定，虽然之后取消了这些功能，但仍可以确保基本制动功能。当然，若制动系统控制单元22失效，这也相应适用。

Claims (10)

1.一种用于机动车的电气制动系统(1)尤其电子机械制动系统(2)，带有用于检测机动车驾驶员的制动要求的单元(26)并带有至少两个制动回路(19、20)，所述制动回路分别包括至少一个配设于至少一个车轮制动器(7-10)的控制器(11-14、34、38)，以及带有至少一个与所述单元连接的中央制动系统控制单元(22)，所述中央制动系统控制单元将驾驶员的制动要求转化成触发信号并且经由至少一个独立的通信系统(23、33、34)转达给各控制器(11-14、37、38)，其特征在于，所述用于检测制动要求的单元(26)与所述控制器(11-14、37、38)中的至少一个尤其每个附加地直接连接。
2.按权利要求1所述的制动系统，其特征在于，每个制动回路(19、20)包括至少一个独立的通信系统(33、34)，该通信系统与所述中央制动系统控制单元(22)连接。
3.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，各控制器被设计成对所述车轮制动器(7-10)之一的尤其电子机械式制动执行机构进行触发的局部车轮制动器控制单元(11-14)。
4.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，各控制器被设计成制动回路控制器(37、38)并且经由各通信系统(33、34)与至少两个局部车轮制动器控制单元(11、13；12、14)连接。
5.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，所述用于检测制动要求的单元(26)与局部车轮制动器控制单元(11-14)或与制动回路控制器(37、38)直接连接。
6.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，在所述制动系统控制单元(22)内尤其冗余地实施所述局部车轮制动器控制单元(11-14)和/或制动回路控制器(37、38)的功能。
7.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，在所述制动系统控制单元(22)中实施电子制动力分配功能。
8.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，在所述制动系统控制单元(22)内实施至少一个安全相关的功能尤其电子稳定性程序。
9.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统控制单元(22)由ESP控制器构成。
10.按前述权利要求之一所述的制动系统，其特征在于，为了将不同的通信系统(23、33、34)分开而在所述制动系统控制单元(22)中设置了去耦器件(32)。
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