DE102006055008A1

DE102006055008A1 - Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln und Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems

Info

Publication number: DE102006055008A1
Application number: DE200610055008
Authority: DE
Inventors: Frank Ewerhart; Stephan Stabrey; Jochen Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-05-29

Abstract

Es wird ein Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems vorgeschlagen, wobei in Abhängigkeit von einem Sensorsignal einer Unfallsensorik ein Ansteuerungssignal durch eine Auswerteschaltung im Steuergerät erzeugt wird. Eine Ansteuerungsschaltung, die ebenfalls im Steuergerät angeordnet ist, steuert das Bremssystem an.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Eine automatische Auslösung einer Bremsung nach einer Kollision ist beispielsweise aus DE 197 53 971 A1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Ansteuerung des Bremssystems durch das Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln, mithin durch das Airbagsteuergerät, erfolgt. Dies ist insbesondere für Fahrzeuge interessant, die selbst keine Fahrdynamikregelung, also kein ESP aufweisen. Erfindungsgemäß kann gegebenenfalls auf den Einbau einer solchen Fahrdynamikregelung verzichtet werden und insgesamt wird dadurch der Funktionsumfang eines Airbagsteuergeräts erhöht.
Das Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln weist daher eine Sicherheitsfunktion auf, die auf einer Auswerteschaltung im Steuergerät abläuft und die damit situationsabhängig, und zwar in Abhängigkeit von mindestens einem Sensorsignal einer Unfallsensorik, eine Ansteuerung eines Bremssystems bewirkt. Dazu wird dann auch die Ansteuerschaltung des Airbagsteuergeräts verwendet. Diese Ansteuerschaltung weist üblicherweise Leistungsschalter auf, die einen Zündstrom oder einen Ansteuerungsstrom für die Personenschutzmittel, wie Airbags und Gurtstraffer zuschalten und die damit auch einen Aktivierungsstrom für das Bremssystem bereitstellen können. Damit wird eine sehr integrierte Lösung ohne viel Mehraufwand erreicht.
Die Schnittstelle im Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln ist vorzugsweise als integrierter Schaltkreis vorhanden, sie kann jedoch auch diskreten Bauelementen oder auch mehreren integrierten Schaltkreisen oder als Softwareschnittstelle auf der Auswerteschaltung, üblicherweise ein Mikrocontroller, vorhanden sein. Darüber hinaus kann die Auswerteschaltung anstatt eines Mikrocontrollers auch aus mehreren Prozessoren, einen Mikroprozessor oder einem ASIC oder einer Kombination aus einem Prozessor und einem ASIC oder aus diskreten Bauelementen aufgebaut sein.
Die Ansteuerschaltung besteht aus einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen, auf denen die Leistungsschalter als Leistungstransistoren integriert sind. Es sind jedoch auch diskrete Aufbauten und andere dem Fachmann geläufige Variationen möglich. Die Ansteuerschaltung ist daher auch die Schnittstelle, die das Signal zum Bremssystem überträgt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Steuergeräts zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln bzw. des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens zur Ansteuerung eines Bremssystems möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Auswerteschaltung ein Kollisionserkennungsmodul aufweist, das in Abhängigkeit von dem Sensorsignal eine Kollision und/oder eine Kollisionsschwere ermittelt, so dass dann mittels eines Ansteuerungsmoduls, das in Abhängigkeit von der Kollision und/oder der Kollisionsschwere das Ansteuersignal erzeugt wird. Das Kollisionserkennungsmodul bzw. das Ansteuerungsmodul können als Softwaremodule und/oder Hardwaremodule ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine Verminderung der Schwere oder ggfs. sogar eine Vermeidung einer möglichen Sekundärkollision und erhöht somit erheblich die Sicherheit des Fahrzeugs. D. h. die Bremsung wird durch das Steuergerät zur Ansteuerung der Rückhaltemittel erst aktiviert, wenn eine Kollision überhaupt aufgetreten ist. Dabei kann alternativ oder zusätzlich die Kollisionsschwere einfließen, ob die Bremsung aktiviert wird oder nicht.
Die Ansteuerschaltung kann vorteilhafter Weise einen Zünd-IC aufweisen mithin eine integrierte Schaltung, wobei dieser Zünd-IC sowohl für die Ansteuerung des Bremssystems, als auch für die Ansteuerung der Rückhaltemittel vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine sehr kostengünstige Realisierung einer solchen Ansteuerung. Damit kann durch ein wenig mehr Typfläche oder vielleicht ungenutzte Leistungsschalter auf dem IC die erfindungsgemäße Funktion in einfacher Art und Weise realisiert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Ansteuerschaltung dabei einen aktiven Bremskraftverstärker als das Bremssystem ansteuert. Ein aktiver Bremskraftverstärker kann ein Unterdruckbremskraftverstärker sein, der über ein elektrisch ansteuerbares Ventil belüftet werden kann und zur Umsetzung einer fahrerunabhängigen Bremsung eingesetzt werden kann. Üblicherweise wird der Unterdruckbremskraftverstärker zum Erzeugen eines Bremsdrucks mit der ihn umgebenden Luft belüftet (max. Druckdifferenz ca.00mbar). Dadurch ist es möglich, dass das Steuergerät zur Ansteuerung der Rückhaltemittel den aktiven Bremskraftverstärker über das Signal der Ansteuerschaltung und eine Ventilanordnung, welche sich in oder am Unterdruckbremskraftverstärker befindet, ansteuert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung steuert die Ansteuerschaltung über ein Stromsignal die Steuerelektronik elektrisch betriebener Radbremsen an.
Vorteilhafter Weise weist das Steuergerät eine weitere Schnittstelle auf, die üblicherweise softwaremäßig oder hardwaremäßig beispielsweise als CAN-Schnittstelle ausgebildet ist, um die Übertragung einer Bremsanforderung an ein Fahrdynamiksteuergerät zu übertragen. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass sowohl die Fahrdynamikregelung, als auch der aktive Bremskraftverstärker für eine automatische Bremsung angesteuert werden können und dadurch ein schnellerer Bremsdruckaufbau erzielt werden kann.
Der aktive Bremskraftverstärker ist dabei einfach herstellbar, indem ein konventioneller Bremskraftverstärker lediglich durch eine preiswerte Ventilanordnung, welche in oder am Bremskraftverstärker sitzen kann, erweitert wird.
Aufgabe der Ventilanordnung ist es, die Verbindung von Vakuumkammern und Arbeitskammer im Falle einer Ansteuerung durch das Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln zu trennen und die Arbeitskammer rasch zu befüllen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in der Fahrdynamikregelung die unterschiedlichen Anforderungen an das Bremssystem koordiniert werden. Die Fahrdynamikregelung kann die einzelnen Räder besser regeln, da ein schnellerer Druckaufbau durch den Vordruck vom aktiven Bremskraftverstärker möglich ist. Damit wird die Regelstrategie für die Fahrdynamikregelung mit der Information über den Eingriff des aktiven Bremskraftverstärkers angepasst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts in Verbindung mit weiteren Geräten und
2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät SG zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln mit den angeschlossenen Geräten, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. Im Steuergerät SG sind lediglich die Komponenten dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. Weitere Komponenten, die für den Betrieb des Steuergeräts SG notwendig sind, jedoch nicht zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind der Einfachheit halber weggelassen worden.
Unfallsensoren 100, beispielsweise ausgelagerte Beschleunigungs-, Umfeld- oder Drucksensoren, liefern ihre Signale an eine Schnittstelle IF1, die vorliegend als integrierter Schaltkreis ausgebildet ist. Diese Schnittstelle IF1 überträgt die Sensorsignale der Unfallsensorik 100 an einen Mikrocontroller μC weiter, der als hauptsächliche Softwaremodule einen Airbagalgorithmus 101 und eine Sicherheitsfunktion 102 aufweist. Der Airbagalgorithmus 101 ist zur Kollisionserkennung und vorliegend auch zur Kollisionsschwereerkennung konfiguriert und erzeugt in Abhängigkeit vom Sensorsignal ein Ansteuerungssignal, das dann an eine Zündkreiselektronik FLIC übertragen wird, die vorliegend aus einer Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen besteht. Es ist möglich, dass die Zündkreiselektronik FLIC aus lediglich einem einzigen integrierten Schaltkreis besteht. Die Sicherheitsfunktion 102 erhält vom Airbagalgorithmus 101, und zwar durch dessen Kollisionserkennungsmodul, die Information, dass eine Kollision stattgefunden hat. Gegebenenfalls kann, wie oben dargestellt, das Kollisionserkennungsmodul auch eine Kollisionsschwere an die Sicherheitsfunktion 102 übertragen. Die Sicherheitsfunktion 102 weist ein Ansteuerungsmodul auf, das zur Erzeugung eines Ansteuerungssignals an die Zündkreiselektronik FLIC dient und dazu verwendet wird, ein Aktivierungssignal an einen aktiven Bremskraftverstärker ABV überträgt. Dazu werden entsprechende Leistungsschalter geschlossen und ein Aktivierungsstrom, der aus der Autobatterie oder einer Energiereserve, wie einem oder mehreren Kondensatoren stammen kann, erzeugt.
Die Unfallsensorik kann auch im Airbagsteuergerät SG vorhanden sein. Der Airbagalgorithmus, der das Ansteuerungssignal für die Rückhaltemittel erzeugt, überträgt dann dieses Ansteuerungssignal ebenfalls an die Zündkreiselektronik FLIC. Diese sorgt dann dafür, dass Airbags AB und Gurtstraffer GS aktiviert werden.
Über ein Bremspedal BP kann der Fahrer einen Bremsdruck ausüben, der ebenfalls in den aktiven Bremskraftverstärker ABV eingeht. Der aktive Bremskraftverstärker ABV erzeugt dann einen Vordruck im Bremssystem, der bei Fahrzeugen mit ABS/ESP-Regelungen durch diese Regelungen überlagert werden kann (überlagerte Schlupfregelung oder überlagerte Fahrdynamikregelung). Der Mikrocontroller μC kann über eine nicht dargestellte CAN-Schnittstelle von der Sicherheitsfunktion 102 eine Bremsanforderung direkt an die Fahrdynamikregelung ESP übertragen. Damit kann die Fahrdynamikregelung über ihre Pumpe ebenfalls bereits einen Vordruck aufbauen, so dass dieser additiv zum Vordruck des aktiven Bremskraftverstärkers hinzukommt. Ist ein ESP vorhanden, dann entfällt das ABS, da im ESP das ABS bereits enthalten ist.
2 zeigt in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren. In Verfahrensschritt 200 wird ein Sensorsignal der Unfallsensorik 100 bereitgestellt. In Verfahrensschritt 201 wird durch den Airbagalgorithmus 101 festgestellt, ob eine Kollision vorliegt oder nicht. Es ist möglich, dass hierfür eine eigene separate Kollisionserkennung verwendet wird. Ist keine Kollision erkannt worden, wird weiterhin das Sensorsignal überwacht. Ist das jedoch der Fall und wird gegebenenfalls auch die Kollisionsschwere ermittelt, wird in Verfahrensschritt 202 ein Ansteuerungssignal durch eine Sicherheitsfunktion 102, die diese Daten bezüglich der Kollision vom Airbagalgorithmus 101 erhält, für einen aktiven Bremskraftverstärker ABV erzeugt. Gleichzeitig kann auch eine Bremsanforderung an ein Fahrdynamiksystem ESP übertragen werden. In Verfahrensschritt 203 wird dann der Vordruck des aktiven Bremskraftverstärkers durch ein ABS-System ABS überlagert, das letztlich den Bremsdruck auf die Radbremsen BS ausübt.
Es ist auch möglich, dass der Bremskraftverstärker ABV direkt auf die Radbremsen wirkt.

Claims

Steuergerät (SG) zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln (AB, GS) mit: – einer ersten Schnittstelle (IF1), die ein Sensorsignal einer Unfallsensorik (100) bereitstellt – einer Auswerteschaltung (μC), die in Abhängigkeit von dem Sensorsignal ein Ansteuerungssignal erzeugt – einer Ansteuerungsschaltung (FLIC), die in Abhängigkeit von dem Ansteuerungssignal ein Bremssystem (ABV, ABS, BS) ansteuert.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (μC) ein Kollisionserkennungsmodul, das in Abhängigkeit von dem Sensorsignal eine Kollision und/oder eine Kollisionsschwere ermittelt und ein Ansteuerungsmodul, das in Abhängigkeit von der Kollision und/oder der Kollisionsschwere das Ansteuerungssignal erzeugt.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungsschaltung (FLIC) wenigstens einen Zünd-IC aufweist, der sowohl für die Ansteuerung des Bremssystems, als auch für die Ansteuerung der Rückhaltemittel vorgesehen ist.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungsschaltung (μC) derart konfiguriert ist, dass die Ansteuerschaltung (μC) einen aktiven Bremskraftverstärker (ABV) als Element des Bremssystems ansteuert.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (SG) eine zweite Schnittstelle aufweist, wobei die zweite Schnittstelle zum Übertragen einer Bremsanforderung in Abhängigkeit vom Ansteuerungssignal an ein Fahrdynamiksteuergerät (ESP) dient.
Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems, wobei ein Sensorsignal durch eine Unfallsensorik (100) erzeugt wird, wobei eine Auswerteschaltung (μC), die in einem Steuergerät zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln angeordnet ist, in Abhängigkeit von dem Sensorsignal ein Ansteuerungssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerungsschaltung (FLIC), die im Steuergerät (SG) angeordnet ist, in Abhängigkeit von dem Ansteuerungssignal das Bremssystem ansteuert.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Sensorsignal eine Kollision und/oder eine Kollisionsschwere erkannt wird und in Abhängigkeit von der Kollisionserkennung und/oder der Kollisionsschwere die Ansteuerung des Bremssystems erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Ansteuerungssignal ein Fahrdynamiksystem und/oder ein aktiver Bremskraftverstärker eine Bremsanforderung erhält.