CN107278192A - 用于机动车制动系统的控制器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车制动系统的控制器，该控制器包括：用于控制行车制动器的第一功能组件(G2、G4、G5)；用于控制驻车制动器的第二功能组件(G3、G4、G5)；其中，第一和第二功能组件由分开的电压供给装置(U1、GND1，U2、GND2)供电。所述控制器这样构造：即，使得在第一功能组件或第二功能组件中出现故障或者出现影响第一功能组件或第二功能组件的故障时，相应的另一个功能组件至少在规定的时间段内保持准备好可供使用的状态，并且在规定的时间段内借助于准备好可供使用的功能组件来对机动车进行制动，以便接合车辆的变速器锁和/或借助于驻车制动器将车辆保持在静止状态中。本发明还涉及一种相应的方法以及一种制动系统。

Description

用于机动车制动系统的控制器和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车制动系统的控制器和一种根据权利要求5的前序部分所述的相应的方法，以及一种制动系统。

背景技术

驾驶员辅助系统在近几年来越来越复杂。除了能使得驾驶员更轻松地进行驾驶的系统之外，还越来越多地使用了能在驾驶员不位于车辆中时使车辆运动的系统。这种功能例如是高度自动泊车。在此存在不同的变型方案。车辆例如运动到空闲停车位或离开空闲停车位，其中，驾驶员能在车辆之外借助于遥控器——例如移动电话或车钥匙——开始、中断或结束停入过程或驶出过程。这种功能性也可以转用于停车楼，在停车楼中车辆能完全地或部分地以无驾驶员的方式运动，其中，平地、上坡路段或下坡路段都存在。

具有所述功能性的车辆必须能够在出现协同工作的系统——例如用于遥控车辆的系统——的干扰时安全地进入静止状态。特别是在制动系统失效时，车辆必须仍然能可靠地进入静止状态并且保持在该状态。对高度自动驾驶的系统的要求也就高于对目前使用的系统的要求。

在中央制动控制器的情况下通常设置有微处理器控制的安全架构，该安全架构在出现故障情况时通过冗余计算以及经常也通过冗余切断路径来进行切断，以便进入安全状态中。在这种情况下，故障可以例如存在于微处理器开关电路中的电压供给装置中或例如由于制动控制器的电路板上着火而引起。

出于安全原因所选择的、用于通过制动系统控制故障的失效保护架构导致完全地或部分地切断制动控制器，由此无法再实现在没有驾驶员干预的情况下可靠且自主地停车。电压供给装置(车载电源)的失效也使得无法再自动地操纵行车制动器。在斜坡上车辆可能例如不受控制地继续缓慢行进或甚至加速。

发明内容

本发明的目的因此在于，提供一种用于机动车系统的控制器，借助于该控制器能满足高度自动泊车的要求。特别应在高度自动泊车过程期间出现内部故障或者说干扰时确保将车辆制动到静止状态。

该目的通过根据权利要求1的根据本发明的控制器以及根据权利要求5的方法来实现。

本发明涉及一种用于机动车制动系统的控制器，该控制器包括：第一功能组件，用于控制行车制动器；第二功能组件，用于控制驻车制动器；其中，第一功能组件和第二功能组件能由分开/独立的电压供给装置供电，所述控制器这样构造：即，在第一功能组件或第二功能组件中出现故障或者出现影响第一功能组件或第二功能组件的故障时，相应的另一个功能组件至少在规定的时间段内保持准备好可供使用(准备就绪)的状态，并且在规定的时间段内可借助于准备好可供使用的功能组件来实施机动车的制动，以便接合车辆的变速器锁和/或借助于驻车制动器将车辆保持在静止状态中。换句话说，控制器有利地这样设计，至少在规定的时间段内可避免由于例如损坏、短路、水浸入等对相应的另一个制动器功能——行车制动器或电动驻车制动器(下面仅简称为驻车制动器)——的影响，并且所述相应的另一个制动器功能仅在该时间段之后才可能失效。通过在出现干扰或者在至少一个制动器功能/功能组件受影响之后例如至少大约1秒钟之内确保制动器中的至少一个(行车制动器或驻车制动器)的功能性，车辆或其车轮可以在该时间段之内有利地被这样制动：要么使得车辆不能持续继续滚动/缓慢行进(驻车制动器)，要么特别是在行车制动器失效之后，全自动变速器(变速器锁)的制动爪以低速被自动触发，并且随后通常不能被持久锁定的行车制动系统的失效是可容忍的，这是因为同样阻止了车辆的继续缓慢行进。车辆被有利地制动到一个速度(例如<2km/h)或制动到静止状态，因此制动爪能安全地接合在全自动变速器中，或者在下降至最小速度以下时无电流地自动落入锁止状态，和/或车辆借助于驻车制动器制动到静止状态中并且可以在静止状态中继续利用所述驻车制动器保持在静止状态中，其中，变速器锁额外地可以将车辆保持在静止状态中。例如在正常条件下在自动泊车操作期间在壳体受损而导致有水浸入的情况下控制器壳体的填满不会快于一秒钟，因此仍能实现制动到静止状态中。此外，由于驻车制动器和行车制动器组合在一个控制器中，因此能获得在额外的后备模式(额外的安全性)和车辆乘员的舒适型行为方面的优点。根据本发明的功能组件例如是微处理器、微控制器或控制机构。自动泊车过程优选地理解为计算机辅助地、自动地将车辆移动到——特别是期望的——静止状态位置中或离开静止状态。额外地，壳体和/或控制器的另外部件可以通过下述方式构造，即，改进用于确保保持至少一个制动器功能的合适性能的规定时间的分开。

根据本发明的解决方案，有利地提供这样一种控制器：该控制器与现有技术相比仅需要很少的额外花费，然而可以用于支持HAP(高度自动泊车)的车辆，并且也可以用在没有HAP的车辆中。因此可以借助于一个中央控制器来实现驻车制动器的控制和高度自动泊车。

根据本发明的一个优选的改进方案，第一功能组件和第二功能组件通过下述方式彼此分开：即，确保所保持的准备好可供使用的状态的规定的时间段。所述分开优选通过下述方式完成：即，在发生影响至少一个功能组件的故障时，相应的另一个功能组件在规定的时间段——例如大约一秒钟——内继续保持为操作准备就绪状态。这可以特别借助于设计措施、例如基础的控制器的壳体的适当设计和/或可适用的功能组件的功能上的、可选的、电分离来实现。所述分开也能有利地在包括功能组件的电路板上实现。优选地，控制器通过下述方式构造：即，使第一功能组件和第二功能组件构造成共同的通信模块，例如以便实现供电和/或功能性的单方面的或相互的检查。

优选地，设有至少一个识别电路，用于识别至少一个电压供给装置的供电电位和/或参考电位的中断。该电压供给装置有利地是彼此基本上独立的电压供给装置和/或电压源。在电压供给装置之一失效时可以有利地识别出这种情况并且可采取相应的措施，例如将车辆制动到静止状态中。根据一个优选的实施方式，分开的电压供给装置中的至少一个以经缓冲的方式来实施，使得专门配属的功能组件至少在规定的时间段内保持可供电状态。

控制器可有利地设计为具有共同的插头，用于行车制动器以及驻车制动器的供电，该插头具有合适的插销布置。

此外，本发明描述了一种用于在机动车的控制器中实施的方法，该控制器包括用于控制行车制动器的第一功能组件和用于控制驻车制动器的第二功能组件，其中，第一功能组件和第二功能组件可由分开的电压供给装置供电，在第一功能组件或第二功能组件中发生故障或者发生影响第一功能组件或第二功能组件的故障时，相应的另一个功能组件至少在规定的时间段内保持准备好可供使用的状态，并且在规定的时间段内可借助于准备好可供使用的功能组件来进行机动车的制动，直至接合车辆的变速器锁和/或借助于驻车制动器将车辆保持在静止状态中。

根据所述方法的一个有利的改进方案，当两个组件都处于正在运行的状态中时，提供第一功能组件监控第二功能组件。

通过第二功能组件操作的驻车制动器的控制优选地根据需要或者在第一功能组件准许的情况下进行。根据一个实施方式，当第一功能组件准许第二功能组件进行独立(自动)控制时或者由于在第一功能组件中发生故障或者发生影响第一功能组件的故障，进行通过第二功能组件操作的驻车制动器的控制。

根据本发明的方法优选地在自动泊车过程期间实施。按照根据本发明的方法的一个有利的设计方案，在自动泊车操作期间，以和第一电子组件无关的方式通过第二电子组件操作驻车制动器。在这种情况下，自动泊车操作特别包括自动的停入过程和驶出过程。特别在HAP运行期间在出现影响第一功能组件的干扰或故障时，驻车制动器能以有利的方式独立地通过第二功能组件激活并且可使车辆进入静止状态中。

本发明还涉及一种制动系统，该制动系统包括根据本发明的控制器。

附图说明

其它优选的实施方式由从属权利要求和下面根据附图对实施例的说明得出。

在示意性的附图中：

图1示出制动系统1的一个实施例，该制动系统1包括用于利用电压供给装置U1操作行车制动器和驻车制动器的功能组件G1，

图2示出制动系统1，该制动系统1包括用于利用两个分开的电压供给装置U1、GND1和U2、GND2操作行车制动器和驻车制动器的功能组件G1，

图3示出制动系统1，该制动系统1包括用于操作行车制动器的功能组件G2和用于操作驻车制动器的功能组件G3，所述功能组件彼此分开且分别具有独立的电压供给装置U1、GND1和U2、GND2，并且借助于通信接口L1互相通信，

图4示出制动系统1，该制动系统1包括用于操作行车制动器的功能组件G2和用于操作驻车制动器的功能组件G3以及包括用于识别一个或多个GND电位的中断的识别电路GLD，所述功能组件彼此分开且分别具有独立的电压供给装置U1、GND1和U2、GND2，并且借助于通信接口L1互相通信，以及

图5示出用于借助配属的电压供给装置U2、GND2和被包括在内的电路部分UC来操作驻车制动器的功能组件G3，用于自主地操作驻车制动器EPB-L、EPB-R。

为了实现简短且简单描述实施例，相同的元件用相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1示出包括控制器1.1的制动系统1，该控制器包括用于控制行车制动器执行器(未示出)以及两个驻车制动器执行器或者说驻车制动器执行器EPB-L和EPB-R的功能组件G1，并且由电压供给装置U1、GND1供电。行车制动器执行器在图1至图5中未示出，然而设置在实际的实现方案中。

根据本发明的一个优选的实施方式，另一个尽可能独立的电压供给装置U2、GND2集成在车辆中，像在图2中示出的，其作为电压供给装置U1、GND1的补充同样设置用于向控制器1.1和功能组件G1供电。至少一个电压供给装置也可以以经缓冲的方式来实施，即，在这个电压供给装置失效之后的有限时间内可以借助于功能组件G1、例如微处理器或控制机构实现行车制动器和/或驻车制动器的继续运行。电压供给装置U2、GND2以及另外的可选电连接装置可以借助额外的电插头或通过相应的设计方案借助与第一电压供给装置U1、GND1共用的插头来进行传输。参考电位可以通过两条线路GND1、GND2，或通过一条共同的线路提供，前提是在该共同的线路中断的情况下能够确保制动系统1的至少一个制动器功能的继续运行。优选地，识别参考电位连接或其中一个参考电位连接GND1、GND2和/或供电电位U1、U2的失效。

按照根据本发明的图3中的制动系统1的改进方案，用于控制驻车制动器执行器EPB-L、EPB-R的功能组件G3和用于控制行车制动器执行器的功能组件G2设计为彼此分开，从而实现改进的可用性。分开的组件分别通过独立的电压供给装置U1、GND1或U2、GND2供电，其中，可提供针对根据图2的实施例所描述那种实现方案——例如共同的插头。这种分开优选地通过下述方式设计，即在发生影响至少一个功能组件G2、G3的故障时，相应的另一个功能组件(具有自身/独立的电压供给装置)在规定的时间段——例如大约一秒钟——内继续保持为操作准备就绪状态，其中，也可以提供在一个共同的电路板上的实现方案。在这个时间段内能安全地制动车辆，从而驻车制动器(停车制动器)或变速器锁可以保护车辆。在这种情况下，分开的功能组件不一定需要归类为相同的安全要求等级(例如ASIL)。例如可以放弃下述的功能组件设计方案：，在该设计方案中，将特别也在HAP运行模式中用于控制驻车制动器的HAP功能组件分级到一个和中央处理器或用于控制行车制动器的功能组件同样高的等级中。

为了实现功能组件G2和G3的通信，设有接口L1。用于控制驻车制动器执行器EPB-L、EPB-R的功能组件G3基本上承担所有的停车制动控制任务——甚至在HAP运行模式中，并且如果控制器的中央处理器处于运行中——该中央处理器优选地被包括在用于控制行车制动器的功能组件G2内，则该功能组件G3由所述中央处理器借助于通信接口L1监控。功能组件G3相应地监控功能组件G2的所发生的故障或干扰。

根据这种配置方案，用于控制驻车制动器执行器的功能组件G3能在其功能方面按照等级划分的方式作为次级(例如从属/辅助装置)置于初级功能组件G2的下级；根据这个示例，初级功能组件G2被构造用于控制行车制动器。停车制动控制的激活优选地被这样以逻辑方式(电子方式)锁定：即，仅当功能组件G2要求或准许这一点或者HAP运行模式被激活以及功能组件G3被授权控制驻车制动器执行器以用于实现自主运行和/或在识别出中央处理器的故障之后自动激活停车制动时，才进行驻车制动器执行器的致动。这相应于图5中所示的功能组件G3——例如针对按照图3或图4的制动系统1的一个实施——通过该组件中所包括的电路部分UC来表明。在这种情况下，电路部分UC优选能够与功能组件G2无关地通过组件G3实现驻车制动器执行器EPB-L、EPB-R的(自主)操作。替代作为次级组件的额外的微处理器也可以设置电路，例如控制机构，所述电路被构造成在初级组件发生故障时自动激活驻车制动器执行器。

与图3的实施方式相比，根据图4的制动系统1或控制器1.1的实施例额外具有用于识别所述一个/多个GND电位的中断的识别电路GLD。另选地或补充地可以设置用于识别至少一个供电电位的中断的至少一个识别电路(未示出)。

根据另一个优选的实施方式(未示出)，当通过初级组件或中央处理器触发HAP运行模式时，借助于多路复用器实现从初级组件切换到次级组件，使得次级组件在初级组件或中央处理器发生故障时可以借助于驻车制动器执行器进行制动。

Claims (10)

1.一种用于机动车制动系统的控制器，该控制器包括：

-第一功能组件(G2、G4、G5)，该第一功能组件用于控制行车制动器；和

-第二功能组件(G3、G4、G5)，该第二功能组件用于控制驻车制动器；

-其中，所述第一功能组件和所述第二功能组件由分开的电压供给装置(U1、GND1，U2、GND2)供电，

其特征在于，所述控制器这样构造：即，当第一功能组件或第二功能组件中出现故障或者出现影响第一功能组件或第二功能组件的故障时，相应的另一个功能组件至少在规定的时间段内保持准备好可供使用的状态，并且在规定的时间段内借助于准备好可供使用的功能组件实施机动车的制动，以便接合车辆的变速器锁和/或借助于驻车制动器将车辆保持在静止状态中。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，第一功能组件和第二功能组件通过下述方式彼此分开：即，确保所保持的准备好可供使用的状态的规定的时间段。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，设有至少一个识别电路，用于识别所述电压供给装置中的至少一个的供电电位和/或参考电位的中断。

4.根据前述权利要求中任一项所述的控制器，其特征在于，所述分开的电压供给装置中的至少一个以经缓冲的方式来实施，使得专门配属的功能组件至少在规定的时间段内保持可供电状态。

5.一种用于在机动车的控制器中实施的方法，该控制器包括用于控制行车制动器的第一功能组件和用于控制驻车制动器的第二功能组件，其中，所述第一功能组件和所述第二功能组件由分开的电压供给装置供电，

其特征在于，当第一功能组件或第二功能组件中出现故障或者出现影响第一功能组件或第二功能组件的故障时，相应的另一个功能组件至少在规定的时间段内保持准备好可供使用的状态，并且在规定的时间段内借助于准备好可供使用的功能组件实施机动车的制动，以便接合车辆的变速器锁和/或借助于驻车制动器将车辆保持在静止状态中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当两个组件都处于正在运行的状态中时，由第一功能组件监控第二功能组件。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，通过第二功能组件操作的驻车制动器的控制根据需要或者在第一功能组件准许的情况下进行。

8.根据权利要求5至7中至少一项所述的方法，其特征在于，当第一功能组件准许第二功能组件进行独立控制时或者由于第一功能组件中出现故障或者出现影响第一功能组件的故障，进行通过第二功能组件操作的驻车制动器的控制。

9.根据权利要求5至7中至少一项所述的方法，其特征在于，在自动泊车操作期间，以与第一电子组件无关的方式通过第二电子组件操作驻车制动器。

10.一种制动系统，包括根据权利要求1至4中至少一项所述的控制器。