DE102007059684A1

DE102007059684A1 - Elektronisches System zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse

Info

Publication number: DE102007059684A1
Application number: DE102007059684A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr. Leiter
Original assignee: Lucas Automotive GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-25
Also published as: DE112008003120A5; DE112008003120B4; WO2009074252A1; US8007055B2; US20100314934A1; KR20100092505A

Abstract

Ein elektronisches System zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse für ein Landfahrzeug umfasst wenigstens eine Eingabeeinheit zum Erfassen eines Fahrerparkbremswunsches und wenigstens zwei mit der Eingabeeinheit in Verbindung stehende Steuereinheiten zum Auswerten des an diese weitergeleiteten Fahrerparkbremswunsches. Die Steuereinheiten stehen mit wenigstens einem Aktuator zum Betätigen der Parkbremse in Verbindung, um diesen anzusteuern. Zudem ist eine Energieversorgung umfasst zum Speisen der Eingabeeinheit und der Steuereinheiten des wenigstens einen Aktuators. Sind bei Auftreten eines Einzelfehlers aus einer Menge von im System möglichen Fehlerzuständen mindestens eine Steuereinheit und mindestens ein Aktuator mit Energie und/oder Steuersignalen versorgt, so steuert die mindestens eine versorgte Steuereinheit den mindestens einen versorgten Aktuator so an, dass das Landfahrzeug in einer Parkposition festgesetzt wird, wenn ein entsprechender Fahrerparkbremswunsch vorliegt.

Description

Beschrieben wird ein elektronisches System zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse eines Landfahrzeugs, mit einer Eingabeeinheit zum Erfassen eines Fahrerparkbremswunsches, der von wenigstens einer Steuereinheit ausgewertet wird, die wenigstens eine Stelleinheit zum Betätigen wenigstens einer Bremse ansteuert.
Aus der EP 1 128 999 B1 ist eine Eingabeeinheit zum Erfassen eines Fahrerparkbremswunsches für eine elektromechanische Feststell-Bremsanlage bekannt. Dabei steht die Eingabeeinheit mit einer elektronischen Steuereinheit in Verbindung, die ihrerseits die von der Eingabeeinheit gelieferten Signale unmittelbar in entsprechende Ansteuersignale für eine Stelleinheit umwandelt, um die Feststell-Bremsanlage in den gewünschten Betätigungszustand zu überführen. Um auch im Fehlerfall ein Erkennen des Fahrerparkbremswunsches bezüglich einer Betätigung der Feststell-Bremsanlage, also Zuspannen oder Lösen, und gleichzeitig eine Fehlerdiagnose zu ermöglichen, muss gemäß der EP 1 128 999 B1 die Eingabeeinheit als Taster bzw. Wipptaster mit mehreren Schaltstellungen ausgeführt werden und in jeder Schaltstellung zumindest zwei redundante Signale an die elektronische Steuereinheit liefern.
Aufgabe des dieser Anmeldung zugrunde liegenden elektrischen Parkbremssystems ist es, dass die Parkbremse bei Auftreten eines Fehlerzustandes im elektrischen System betätigbar bleibt, um das Landfahrzeug in einer Parkposition gemäß einem Fahrerparkbremswunsch festzusetzen, solange zumindest ein Teil der Systemversorgung mit Energie und Steuersignalen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird mit einem elektrischen Parkbremssystem gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Ausgehend von einem bekannten Parkbremssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 kann das beanspruchte Parkbremssystem mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, trotz Vorliegen eines Einzelfehlers aus einer Menge von im System möglichen Fehlerzuständen, das Landfahrzeug in einer Parkposition festsetzen, wenn ein entsprechender Fahrerparkbremswunsch vorliegt.
Solange mindestens eine Steuereinheit mit Energie und mindestens ein Aktuator mit Energie und Steuersignalen versorgt sind, kann einem Fahrerparkbremswunsch nachgekommen werden, indem die mindestens eine versorgte Steuereinheit den mindestens einen Aktuator dem Fahrerparkbremswunsch entsprechend ansteuert. Hierbei kann ein Aktuator einem Bremszylinder eines Fahrzeugrades zugeordnet sein und diesen betätigen.
Das elektronische System zum Betreiben der elektromechanischen Parkbremse kann wenigstens eine Eingabeeinheit zum Erfassen des Fahrerparkbremswunsches umfassen. Diese Eingabeeinheit kann mit wenigstens zwei Steuereinheiten in Verbindung stehen, die den Fahrerparkbremswunsch auswerten. Die Steuereinheiten können wiederum mit wenigstens einem Aktuator in Verbindung stehen, der gemäß dem Fahrerparkbremswunsch die Parkbremse betätigen kann.
Die Energieversorgung der Eingabeeinheit, der Steuereinheiten und des wenigstens einen Aktuators kann durch zwei oder mehr unabhängige Energieversorgungskreise gewährleistet werden, die jeweils von einer Spannungsquelle gespeist werden können.
Die Eingabeeinheit kann über ein erstes Bussystem mit den Steuereinheiten in Verbindung stehen, um diese mit Steuersignalen zu versorgen.
Die Steuereinheiten können über ein zweites Bussystem mit dem wenigstens einen Aktuator verbunden sein, um diesen zum Betätigen der Parkbremse entsprechend des Fahrerparkbremswunsches anzusteuern.
Ferner kann das Parkbremssystem Koppler aufweisen. Diese können in zumindest einem Bussystem und auch in den Energieversorgungskreisen angeordnet sein.
Des weiteren können die beiden unabhängigen Energieversorgungskreise über einen Koppelzweig vereint werden. Dieser Koppelzweig kann einen Koppler aufweisen, um die Vereinigung und Trennung der beiden über den Koppelzweig verbundenen Energieversorgungskreise zu steuern.
Im Folgenden wird die Menge der im System möglichen Fehlerzustände definiert. Diese Menge umfasst folgende Einzelfehler:

– Ausfall einer Spannungsquelle, unter anderem mit Kurzschluss;
– Kurzschluss im Koppelzweig;
– Ausfall des ersten Bussystems mit Unterbrechung zu einer Steuereinheit;
– Ausfall des ersten Bussystems mit Unterbrechung zu allen Steuereinheiten;
– Ausfall des ersten Bussystems mit Kurzschluss;
– Ausfall des zweiten Bussystems mit Unterbrechung zu einer Steuereinheit;
– Ausfall des zweiten Bussystems mit Kurzschluss;
– Ausfall einer Steuereinheit;
– Ausfall eines Aktuators;

Die Auswirkungen der genannten Einzelfehler sollen nun anhand der beigefügten 1 bis 6 erläutert werden, wobei
1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des elektronischen Systems zeigt,
2 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des elektronischen Systems zeigt,
3 ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels des elektronischen Systems zeigt,
4 ein Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels des elektronischen Systems zeigt,
5 ein Schaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels des elektronischen Systems zeigt, und
6 ein Schaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels des elektronischen Systems zeigt.
1 zeigt das Schaltbild eines elektronischen Systems 1a, umfassend eine Eingabeeinheit 10, drei Steuergeräte 20, 30, 40, zwei Aktuatoren 50, 60, und zwei unabhängige Energieversorgungskreise gespeist von jeweils einer Spannungsquelle 70, 80. Die drei Steuergeräte 20, 30, 40 sind ausgebildet als Getriebe 20, intelligenter Schalter (Smart Switch) 30 und elektronische Stabilitätskontrolle (ESP) 40. Die beiden Aktuatoren 50, 60 betätigen jeweils einen Bremszylinder eines Fahrzeugrades.
Die Eingabeeinheit 10 steht über ein Bussystem HS-CAN mit dem Getriebe 20 und der ESP 40 in Verbindung. Das Getriebe ist über ein Bussystem Privat-CAN mit dem linken Aktuator 50 und die ESP 40 ist über das Bussystem Privat-CAN mit dem rechten Aktuator 60 verbunden.
1 umfasst zwei Spannungsquellen 70, 80, wobei die linke Spannungsquelle 70 den linken Aktuator 50 und das Getriebe 20 speist und die rechte Spannungsquelle 80 den rechten Aktuator 60, die ESP 40 und den Smart Switch 30 mit Energie versorgt.
Im Getriebe 20 befindet sich eine Logik zur Betätigung der Parkbremse. Über eine Stellung eines Wahlhebels des Getriebes 20 wird diese Logik aufgerufen. Die ESP 40 umfasst ebenso eine Logik zur Steuerung der Parkbremse.
Wird von der Eingabeeinheit 10 ein Fahrerparkbremswunsch über das Bussystem HS-CAN an das Getriebe 20 und die ESP 40 gemeldet, so steuert das Getriebe 20 den linken Aktuator 50 so an, dass die Parkbremse entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch betätigt wird, und ebenso steuert die ESP 40 den rechten Aktuator 60.
Wird die Parkbremse durch einen oder beide Aktuatoren 50, 60 betätigt, so ist ein Aktuator 50, 60 oder beide „zugespannt". Somit werden im fehlerfreien Systembetrieb beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt.
Liegt ein Einzelfehler vor, so wird immer noch wenigstens ein Aktuator 50, 60 zugespannt.
Bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 empfängt das Getriebe 20 keine Steuersignale mehr über das Bussystem HS-CAN und/oder der linke Aktuator 50 empfängt keine Steuersignale mehr über das Bussystem Privat-CAN. Da die rechte Spannungsquelle 80 die ESP 40 und den rechten Aktuator 60 noch mit Energie versorgt, wird der Fahrerparkbremswunsch über das Bussystem HS-CAN von der Eingabeeinheit 10 an die ESP 40 gemeldet und der rechte Aktuator 60 wird über das Bussystem Privat-CAN so angesteuert, dass er entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zuspannt.
Bei Ausfall der rechten Spannungsversorgung 80 empfängt die ESP 40 keine Steuersignale mehr über das Bussystem HS-CAN und/oder der rechte Aktuator 60 empfängt keine Steuersignale mehr über das Bussystem Privat-CAN. Da in diesem Fall die linke Spannungsquelle 80 noch das Getriebe 20 und den linken Aktuator 50 mit Energie versorgt, wird der Fahrerparkbremswunsch über das Bussystem HS-CAN von der Eingabeeinheit 10 an das Getriebe 20 gemeldet und der linke Aktuator 50 wird über das Bussystem Privat-CAN so angesteuert, dass er entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zuspannt.
Liegt ein Kurzschluss in einem der beiden Energieversorgungskreise vor, ist die Systemreaktion entsprechend der Systemreaktion auf einen der beiden bereits beschriebenen Einzelfehler, wobei ein Kurzschluss im linken Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie ein Ausfall der linken Spannungsquelle 70 und ein Kurzschluss im rechten Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie ein Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 hervorruft.
Ist es nicht möglich Steuersignale von der Eingabeeinheit 10 über das Bussystem HS-CAN zum Getriebe 20 zu senden, ist das Bussystem HS-CAN in diesem Bereich unterbrochen; mit der Folge, dass die ESP 40 den rechten Aktuator 60 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch ansteuert, so dass dieser zuspannt.
Liegt eine Unterbrechung im Bussystem HS-CAN zwischen der Eingabeeinheit 10 und der ESP 40 vor, hat dies zur Folge, dass das Getriebe 20 den linken Aktuator 50 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch ansteuert, so dass dieser zuspannt.
Ist das Bussystem HS-CAN zum Getriebe 20 und zur ESP 40 unterbrochen, so wird trotzdem ein Aktuator 50, 60 zugespannt. Dies bewirkt entweder die Logik im Getriebe 20 oder die Logik in der ESP 40.
Gleiches gilt auch bei Ausfall des Bussystems HS-CAN mit einem Kurzschluss.
Handelt es sich bei dem Einzelfehler um Ausfall der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Getriebe 20 und linkem Aktuator 50, so empfängt der linke Aktuator 50 keine Steuersignale mehr. Da der rechte Aktuator 60 noch mit der ESP 40 über die Bussystemverbindung Privat-CAN in Kontakt steht, wird dieser Aktuator 60 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zugespannt.
Ist hingegen die Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen der ESP 40 und dem rechten Aktuator 60 unterbrochen, so wird der linke Aktuator 50 entsprechend den Steuersignalen des Getriebes 20 zugespannt.
Liegt ein Kurzschluss in der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Getriebe 20 und linkem Aktuator 50 vor, so bewirkt dieser Einzelfehler die gleiche Systemreaktion wie die Unterbrechung der Bussystemverbindung Privat-CAN in diesem Bereich.
Dagegen bewirkt ein Kurzschluss in der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen ESP 40 und rechtem Aktuator 60 die gleiche Systemreaktion wie die Unterbrechung der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen der ESP 40 und dem rechten Aktuator 60.
Fällt die ESP 40 aus, wird der linke Aktuator 50 über das Getriebe 20 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch angesteuert, so dass dieser zuspannt.
Bei Ausfall des Getriebes 20, wird dagegen der rechte Aktuator 60 in Antwort auf Steuersignale der ESP 40 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zugespannt.
Liegt der Ausfall eines Aktuators 50 oder 60 vor, so wird überprüft, ob sich der ausgefallene Aktuator 50 oder 60 im Lösezustand befindet; in diesem Zustand ist die Parkbremse nicht betätigt. Befindet sich der Aktuator 50 oder 60 im Lösezustand, wird er nicht mehr angesteuert. Ist dagegen der ausgefallene Aktuator 50 oder 60 zugespannt, so wird bei jedem Lösebefehl, der von der Eingabeeinheit 10 an das mit dem ausgefallenen Aktuator 50 oder 60 in Verbindung stehende Steuergerät 20 oder 40 gemeldet wird, versucht den ausgefallenen Aktuator 50 oder 60 zu lösen. Erfasst hingegen die Eingabeeinheit 10 einen Fahrerparkbremswunsch so wird der nicht ausgefallene Aktuator 50 oder 60 über Steuersignale der zugeordneten Steuereinheit 20 oder 40 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch angesteuert und somit zugespannt.
Für alle Figurenbeschreibungen dieser Anmeldung heißt eine Steuereinheit 20, 30, 40 einem Aktuator 50, 60 zugeordnet, wenn es eine Bussystemverbindung zwischen der Steuereinheit 20, 30, 40 und dem Aktuator 50, 60 gibt.
2 zeigt den Schaltplan eines elektronischen Systems 1b welches im Wesentlichen die gleichen Bestandteile und Verbindungen aufweist wie das System 1a aus 1. System 1b unterscheidet sich jedoch bezüglich der Bussystemverbindungen HS-CAN, Privat-CAN, der Funktion der Steuereinheiten ESP 40 und Smart Switch 30 und der Energieversorgung von System 1a.
In 2 steht die Eingabeeinheit 10 über das Bussystem HS-CAN nicht nur mit dem Getriebe 20 und der ESP 40 in Verbindung, sondern zudem mit dem Smart Switch 30. In System 1b wird im Gegensatz zu System 1a der rechte Aktuator 60 von dem Getriebe 20 angesteuert. Hierfür steht das Getriebe 20 mit dem rechten Aktuator 60 über das Bussystem Privat-CAN in Verbindung. Mit dem linken Aktuator 50 steht in diesem System der Smart Switch 30 über das Bussystem Privat-CAN in Verbindung. Die ESP 40 hat dagegen keine Verbindung mehr zu einem der Aktuatoren 50, 60. Ebenso wie System 1a umfasst System 1b zwei unabhängige Energieversorgungskreise, die jeweils von einer Spannungsquelle 70, 80 gespeist werden. Der Unterschied zu System 1a liegt darin, dass der Smart Switch 30, die ESP 40 und der linke Aktuator 50 von der linken Spannungsquelle 70 und das Getriebe 20 sowie der rechte Aktuator 60 von der rechten Spannungsquelle 80 mit Energie versorgt werden.
Des weiteren unterscheidet sich System 1a aus 1 von System 1b aus 2 darin, dass sich die Logik zur Betätigung der Parkbremse durch den linken Aktuator 50 und damit zur Ansteuerung des linken Aktuators 50 im Smart Switch 30 befindet und nicht in der ESP 40. Ebenso wie für System 1a ist auch für System 1b sichergestellt, dass im fehlerfreien Systembetrieb beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt werden.
Liegt ein Einzelfehler vor, so wird auch in System 1b aus 2 immer noch wenigstens ein Aktuator 50, 60 zugespannt.
Bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 empfängt der Smart Switch 30 keine Steuersignale mehr über das Bussystem HS-CAN und/oder der linke Aktuator 50 empfängt vom Smart Switch 30 keine Steuersignale mehr über das Bussystem Privat-CAN. Da die rechte Spannungsquelle 80 das Getriebe 20 und den rechten Aktuator 60 noch mit Energie versorgt, wird der Fahrerparkbremswunsch über das Bussystem HS-CAN von der Eingabeeinheit 10 an das Getriebe 20 gemeldet und der rechte Aktuator 60 wird über das Bussystem Privat-CAN so angesteuert, dass er entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zuspannt.
Bei Ausfall der rechten Spannungsversorgung 80 empfängt das Getriebe 20 keine Steuersignale mehr über das Bussystem HS-CAN und/oder der rechte Aktuator 60 empfängt keine Steuersignale mehr über das Bussystem Privat-CAN. Da in diesem Fall die linke Spannungsquelle 80 noch den Smart Switch 30 und den linken Aktuator 50 mit Energie versorgt, wird der Fahrerparkbremswunsch über das Bussystem HS-CAN von der Eingabeeinheit 10 an den Smart Switch 30 gemeldet und der linke Aktuator 50 wird über das Bussystem Privat-CAN so angesteuert, dass er entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zuspannt.
Liegt ein Kurzschluss in einem der beiden Energieversorgungskreise vor, ist die Systemreaktion entsprechend der Systemreaktion auf einen der beiden bereits beschriebenen Einzelfehler bezüglich System 1b (2), wobei ein Kurzschluss im linken Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 und ein Kurzschluss im rechten Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 hervorruft.
Ist es nicht möglich Steuersignale von der Eingabeeinheit 10 über das Bussystem HS-CAN zum Getriebe 20 zu senden, ist das Bussystem HS-CAN in diesem Bereich unterbrochen; mit der Folge, dass der Smart Switch 30 den linken Aktuator 50 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch ansteuert, so dass dieser zuspannt.
Liegt eine Unterbrechung im Bussystem HS-CAN zwischen der Eingabeeinheit 10 und dem Smart Switch 30 vor, hat dies zur Folge, dass das Getriebe 20 den rechten Aktuator 60 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch ansteuert, so dass dieser zuspannt.
Ist das Bussystem HS-CAN zum Getriebe 20 und zum Smart Switch 30 unterbrochen, so wird trotzdem ein Aktuator 50, 60 zugespannt. Dies bewirkt entweder die Logik im Getriebe 20 oder die Logik im Smart Switch 30.
Gleiches gilt auch bei Ausfall des Bussystems HS-CAN mit einem Kurzschluss.
Handelt es sich bei dem Einzelfehler um Ausfall der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Getriebe 20 und rechtem Aktuator 60, so empfängt der rechte Aktuator 60 keine Steuersignale mehr. Da der linke Aktuator 50 noch mit dem Smart Switch 30 über die Bussystemverbindung Privat-CAN in Kontakt steht, wird dieser Aktuator 50 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zugespannt.
Ist hingegen die Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen dem Smart Switch 30 und dem linken Aktuator 50 unterbrochen, so wird der rechte Aktuator 60 entsprechend den Steuersignalen des Getriebes 20 zugespannt.
Liegt ein Kurzschluss in der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Getriebe 20 und rechtem Aktuator 60 vor, so bewirkt dieser Einzelfehler die gleiche Systemreaktion wie die Unterbrechung der Bussystemverbindung Privat-CAN in diesem Bereich.
Dagegen bewirkt ein Kurzschluss in der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Smart Switch 30 und linkem Aktuator 50 die gleiche Systemreaktion wie die Unterbrechung der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen dem Smart Switch 30 und dem linken Aktuator 50.
Fällt der Smart Switch 30 aus, wird der rechte Aktuator 60 über das Getriebe 20 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch angesteuert, so dass dieser zuspannt.
Bei Ausfall des Getriebes 20, wird dagegen der linke Aktuator 50 in Antwort auf Steuersignale des Smart Switch 30 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zugespannt.
Liegt der Ausfall eines Aktuators 50 oder 60 vor, so wird überprüft, ob sich der ausgefallene Aktuator 50 oder 60 im Lösezustand befindet; in diesem Zustand ist die Parkbremse nicht betätigt. Befindet sich der Aktuator 50 oder 60 im Lösezustand, wird er nicht mehr angesteuert. Ist dagegen der ausgefallene Aktuator 50 oder 60 zugespannt, so wird bei jedem Lösebefehl, der von der Eingabeeinheit 10 an das mit dem ausgefallenen Aktuator 50 oder 60 in Verbindung stehende Steuergerät 20, 30 oder 40 gemeldet wird, versucht den ausgefallenen Aktuator 50 oder 60 zu lösen. Erfasst hingegen die Eingabeeinheit 10 einen Fahrerparkbremswunsch so wird der nicht ausgefallene Aktuator 50 oder 60 über Steuersignale der zugeordneten Steuereinheit 20 oder 30 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch angesteuert und somit zugespannt.
3 zeigt ein Schaltbild eines elektronischen Systems 2. Dieses Schaltbild stimmt im Wesentlichen mit dem Schaltbild von System 1b aus 2 überein.
Ein Unterschied liegt darin, dass die beiden unabhängigen Energieversorgungskreise über einen Koppelzweig 110 verbunden sind und somit zu einem Energieversorgungskreis mit zwei unabhängigen Spannungsquellen 70, 80 werden.
Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass zwischen der linken Spannungsquelle 70 und dem linken Aktuator 50 sowie dem Smart Switch 30 eine Koppeldiode 90 geschaltet ist. Diese lässt Energie von der linken Spannungsquelle 70 zum linken Aktuator 50 und zum Smart Switch 30 durch. Die ESP 40 wird ohne eine zwischengeschaltete Diode direkt von der linken Spannungsquelle 70 mit Energie versorgt. Ebenso ist zwischen der rechten Spannungsquelle 80 und dem rechten Aktuator 60 sowie dem Getriebe 20 eine Koppeldiode 100 geschaltet. Sie lässt Energie von der rechten Spannungsquelle 80 zum rechten Aktuator 60 und zum Getriebe 20 durch.
Liegt in System 2 ein Einzelfehler vor, so wird in allen Einzelfehlern, ausgenommen den Kurzschluss im Koppelzweig, noch wenigstens ein Aktuator 50, 60 zugespannt.
Bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 empfängt die ESP 40 keine Steuersignale mehr von der Eingabeeinheit 10. Obwohl die Energieversorgung für beide Aktuatoren 50, 60 sowie für den Smart Switch 30 und das Getriebe 20 durch die rechte Spannungsquelle gewährleis tet wird, wird nur der rechte Aktuator 60 über das Bussystem Privat-CAN von dem Getriebe 20 so angesteuert, dass er entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zuspannt.
Bei Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 übernimmt die linke Spannungsquelle 70 die Energieversorgung für das Getriebe 20 und den rechten Aktuator 60. Der linke Aktuator 50 wird über das Bussystem Privat-CAN von dem Smart Switch 30 so angesteuert, dass er entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zuspannt.
Liegt ein Kurzschluss in einem der beiden mit dem Koppelzweig 110 verbundenen Energieversorgungskreise vor, ist die Systemreaktion entsprechend der Systemreaktion auf einen der beiden bereits beschriebenen Einzelfehler, wobei ein Kurzschluss im linken Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 und ein Kurzschluss im rechten Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 hervorruft.
Die noch fehlenden Einzelfehlerbeschreibungen und Systemreaktionen sind analog zur Fehlerfallbeschreibung für System 1b aus 2 und werden daher nicht nochmals explizit aufgeführt.
Da System 2 (3) einen Koppelzweig 110 umfasst, hat für dieses System 2 auch der Einzelfehler „Kurzschluss im Koppelzweig" Bedeutung. Liegt im Koppelzweig 110 also ein Kurzschluss vor, so sind beide Aktuatoren 50, 60 nicht mehr mit Energie versorgt, können keine Steuersignale mehr empfangen und daher können beide Aktuatoren 50, 60 die Parkbremse nicht betätigen. In diesem Fehlerfall erfolgt also keine Systemreaktion mehr.
4 zeigt ein Schaltbild eines Systems 3. Das Schaltbild stimmt im Wesentlichen mit dem Schaltbild zu System 1b aus 2 überein. Der Unterschied liegt darin, dass die Bussystemverbindungen Privat-CAN zwischen dem Smart Switch 30 und dem linken Aktuator 50, sowie zwischen dem Getriebe 20 und dem rechten Aktuator 60 über eine zusätzliche Bussystemverbindung Privat-CAN verbunden sind, wobei diese zusätzliche Bussystemverbindung Privat-CAN ein Koppelrelais 120 aufweist. Das Koppelrelais 120 wird von dem Smart Switch 30 und dem Getriebe 20 unabhängig angesteuert.
Das Koppelrelais 120 ist zwischen zwei Zuständen schaltbar, einem geschlossenen Zustand, in dem die zusätzliche Bussystemverbindung zur Übertragung von Steuersignalen genutzt wird, und einem Sperr-Zustand, in dem das Koppelrelais 120 offen und keine Steuersignalübertragung über die zusätzliche Bussystemverbindung möglich ist. Zunächst ist das Koppel relais 120 offen und somit entspricht das System 3 mit gesperrtem Koppelrelais 120 dem System 1b aus 2.
Im fehlerfreien Systembetrieb und selbst bei Ausfall eines der Steuergeräte Smart Switch 30 und Getriebe 20 oder bei Ausfall des Bussystems HS-CAN können beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt werden.
Liegt einer der anderen Einzelfehler aus der Menge von Fehlerzuständen im System 2 vor, so wird auch im System aus 3 wenigstens ein Aktuator 50, 60 zugespannt.
Bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 ist die Reaktion von System 3 analog der für System 1b beschriebenen Systemreaktion.
Bei Ausfall der rechten Spannungsversorgung 80 ist die Reaktion von System 3 analog der für System 1b beschriebenen Systemreaktion. Steuert der Smart Switch 30 das Koppelrelais 20 so an, dass dieses schließt, kann zusätzlich der rechte Aktuator 60 zugespannt wird, wenn dieser noch ausreichend Energie zur Verfügung hat.
Liegt ein Kurzschluss in einem der beiden Energieversorgungskreise vor ist die Systemreaktion entsprechend der für System 1b (2) beschriebenen Systemreaktion.
Liegt eine Unterbrechung im Bussystem HS-CAN zwischen der Eingabeeinheit 10 und dem Smart Switch 30 oder dem Getriebe 20 vor, hat dies zur Folge, dass das Steuergerät 20 oder 30, dessen Bussystemverbindung HS-CAN zur Eingabeeinheit 10 nicht unterbrochen ist und das somit Steuersignale entsprechend dem Fahrerbremswunsch empfängt, das Koppelrelais 120 so ansteuert, dass dieses schließt. Daher empfängt auch das andere Steuergerät 20 oder 30 über die zusätzliche Bussystemverbindung den Fahrerparkbremswunsch, der von der Eingabeeinheit 10 gemeldet wird. Folglich werden jeweils der rechte Aktuator 60 und der linke Aktuator 50 so angesteuert, dass diese zuspannen.
Ist das Bussystem HS-CAN zum Getriebe 20 und zum Smart Switch 30 unterbrochen, so werden, wenn ein Fahrerbremswunsch vorliegt, trotzdem beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt. Dies bewirkt entweder die Logik im Getriebe 20 oder die Logik im Smart Switch 30. Das Steuergerät 20 oder 30 mit der ausführenden Logik steuert das Koppelrelais 120 so an, dass dieses schließt und somit die zusätzliche Bussystemverbindung offen ist. Die ausführende Logik steuert also beide Aktuatoren 50, 60 so an, dass sie entsprechend dem Fahrerbremswunsch zuspannen.
Bei Ausfall des Bussystems HS-CAN mit einem Kurzschluss ist die Systemreaktion analog zur Systemreaktion auf den im vorangegangenen Absatz beschriebenen Einzelfehler.
Handelt es sich bei dem Einzelfehler um Ausfall der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Getriebe 20 und rechtem Aktuator 60 bzw. zwischen Smart Switch 30 und linkem Aktuator 50, so wird der linke Aktuator 50 bzw. der rechte Aktuator 60 entsprechend dem Fahrerbremswunsch zugespannt. Die Systemreaktion entspricht der Systemreaktion von System 1b auf den vorliegenden Einzelfehler. Es werden nicht beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt, da von einem gesperrten Koppelrelais 120 ausgegangen wird.
Liegt ein Kurzschluss in der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Getriebe 20 und rechtem Aktuator 60 vor, so bewirkt dieser Einzelfehler die gleiche Systemreaktion wie der Ausfall der Bussystemverbindung Privat-CAN in diesem Bereich.
Dagegen bewirkt ein Kurzschluss in der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen Smart Switch 30 und linkem Aktuator 50 die gleiche Systemreaktion wie der Ausfall der Bussystemverbindung Privat-CAN zwischen dem Smart Switch 30 und dem linken Aktuator 50.
Fällt der Smart Switch 30 aus, wird der rechte Aktuator 60 über das Getriebe 20 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch angesteuert, so dass dieser zuspannt. Zudem wird das Koppelrelais 120 durch das Getriebe 20 so angesteuert, dass dieses schließt, wodurch die Steuersignale des Getriebes 20 auch den linken Aktuator 50 so ansteuern, dass auch dieser zuspannt.
Bei Ausfall des Getriebes 20, wird dagegen der linke Aktuator 50 in Antwort auf Steuersignale des Smart Switch 30 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch zugespannt. Der Smart Switch 30 steuert das Koppelrelais 120 so an, dass dieses schließt. Über die zusätzliche Bussystemverbindung Privat-CAN wird durch die Steuersignale des Smart Switch 30 auch der rechte Aktuator 60 entsprechend dem Fahrerparkbremswunsch angesteuert.
Liegt der Ausfall eines Aktuators 50 oder 60 vor, so ist die Systemreaktion analog zur Systemreaktion von System 1b aus 2 auf diesen Einzelfehler.
5 zeigt ein Schaltbild eines elektronischen Systems 4. Das Schaltbild stimmt im Wesentlichen mit dem Schaltbild zu System 2 aus 3 überein. Der Unterschied liegt darin, dass die Bussystemverbindungen Privat-CAN zwischen dem Smart Switch 30 und dem linken Aktuator 50, sowie zwischen dem Getriebe 20 und dem rechten Aktuator 60 über eine zusätzliche Bussystemverbindung Privat-CAN verbunden sind, wobei diese zusätzliche Bussystemverbindung Privat-CAN ein Koppelrelais 120 aufweist. Das Koppelrelais 120 wird von dem Smart Switch 30 und dem Getriebe 20 unabhängig angesteuert.
Das Koppelrelais 120 ist zwischen zwei Zuständen schaltbar, einem geschlossenen Zustand, in dem die zusätzliche Bussystemverbindung zur Übertragung von Steuersignalen genutzt wird, und einem Sperr-Zustand, in dem das Koppelrelais 120 offen und keine Steuersignalübertragung über die zusätzliche Bussystemverbindung möglich ist. Zunächst ist das Koppelrelais 120 offen und somit entspricht das System 4 mit gesperrtem Koppelrelais 120 dem System 2 aus 3.
Im fehlerfreien Systembetrieb und selbst bei Ausfall eines der Steuergeräte Smart Switch 30 und Getriebe 20, bei Ausfall des Bussystems HS-CAN oder bei Ausfall einer der beiden Spannungsquellen 70, 80 können beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt werden. Bei einem Kurzschluss im Koppelzweig 110 ist keine Systemreaktion möglich.
Liegt jedoch einer der anderen Einzelfehler aus der Menge von Fehlerzuständen im System 4 vor, so wird auch im System aus 5 wenigstens ein Aktuator 50, 60 zugespannt.
Bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 empfängt die ESP 40 keine Steuersignale mehr von der Eingabeeinheit 10. Die Energieversorgung ist für beide Aktuatoren 50, 60 sowie für den Smart Switch 30 und das Getriebe 20 durch die rechte Spannungsquelle 80 gewährleistet. Entweder der Smart Switch 30 oder das Getriebe 20 steuern das Koppelrelais 120 so an, dass dieses schließt. Von der das Koppelrelais ansteuernden Steuereinheit 20 oder 30 werden beide Aktuatoren 50, 60 entsprechend dem Fahrerbremswunsch so angesteuert, dass diese zuspannen.
Bei Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 wird die Energieversorgung für beide Aktuatoren 50, 60 sowie für den Smart Switch 30, die ESP 40 und das Getriebe 20 durch die linke Spannungsquelle 70 gewährleistet. Die weitere Systemreaktion ist analog zu der im vorangegangenen Absatz beschriebenen Systemreaktion.
Liegt ein Kurzschluss in einem der beiden mit dem Koppelzweig 110 verbundenen Energieversorgungskreise vor, ist die Systemreaktion entsprechend der Systemreaktion auf einen der beiden bereits beschriebenen Einzelfehler bezüglich System 4, wobei ein Kurzschluss im linken Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der linken Span nungsquelle 70 und ein Kurzschluss im rechten Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 hervorruft.
Die noch fehlenden Einzelfehlerbeschreibungen und Systemreaktionen sind analog zur Fehlerfallbeschreibung für System 3 aus 4 und werden daher nicht nochmals explizit aufgeführt.
Da System 4 (5) einen Koppelzweig 110 umfasst, hat für dieses System 4 auch der Einzelfehler „Kurzschluss im Koppelzweig" Bedeutung. Liegt im Koppelzweig 110 also ein Kurzschluss vor, so sind beide Aktuatoren 50, 60 nicht mehr mit Energie versorgt, können keine Steuersignale mehr empfangen und daher können beide Aktuatoren 50, 60 die Parkbremse nicht betätigen. In diesem Fehlerfall erfolgt also keine Systemreaktion mehr.
6 zeigt ein Schaltbild eines elektronischen Systems 5. Das Schaltbild stimmt im Wesentlichen mit dem Schaltbild zu System 4 aus 5 überein. Der Unterschied liegt darin, dass im Koppelzweig 110 ein Koppelrelais 130 angeordnet ist.
Das Koppelrelais 130 ist zwischen zwei Zuständen schaltbar, einem geschlossenen Zustand, in dem der Koppelzweig 110 die beiden Energieversorgungskreise vereint, und einem Sperr-Zustand, in dem das Koppelrelais 130 offen und keine Energieübertragung über den Koppelzweig 110 möglich ist. Zunächst ist das Koppelrelais 130 offen und somit entspricht das System 5 mit gesperrtem Koppelrelais 130 dem System 3 aus 4.
Im fehlerfreien Systembetrieb und selbst bei Ausfall eines der Steuergeräte Smart Switch 30 und Getriebe 20, bei Ausfall des Bussystems HS-CAN oder bei Ausfall einer der beiden Spannungsquellen 70, 80 können beide Aktuatoren 50, 60 zugespannt werden. Bei einem Kurzschluss im Koppelzweig 110 kann in diesem System 5 zumindest ein Aktuator 50, 60 zugespannt werden.
Liegt einer der anderen Einzelfehler aus der Menge von Fehlerzuständen im System 5 vor, so wird auch im System aus 6 wenigstens ein Aktuator 50, 60 zugespannt.
Bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 steuert das Getriebe 20 das Koppelrelais 130 im Koppelzweig 110 so an, dass dieses schließt. Die Energieversorgung ist nun auch für den Aktuator 50 und den Smart Switch 30 durch die rechte Spannungsquelle 80 gewährleistet. Entweder der Smart Switch 30 oder das Getriebe 20 steuern das Koppelrelais 120 so an, dass dieses schließt. Von der das Koppelrelais ansteuernden Steuereinheit 20 oder 30 wer den beide Aktuatoren 50, 60 entsprechend dem Fahrerbremswunsch so angesteuert, dass diese zuspannen.
Bei Ausfall der rechten Spannungsversorgung 80 steuert der Smart Switch 30 das Koppelrelais 130 im Koppelzweig 110 so an, dass dieses schließt. Die Energieversorgung ist nun auch für den Aktuator 60 und das Getriebe 20 durch die linke Spannungsquelle 70 gewährleistet. Die weitere Systemreaktion ist analog zu der im vorangegangenen Absatz beschriebenen Systemreaktion.
Liegt ein Kurzschluss in einem der beiden Energieversorgungskreise vor, ist die Systemreaktion für einen Kurzschluss im Energieversorgungskreis, der von der linken Spannungsquelle 70 gespeist wird, analog zu der Systemreaktion auf den Ausfall der linken Spannungsquelle 70 bezüglich System 5. Für einen Kurzschluss im von der rechten Spannungsquelle 80 gespeisten Energieversorgungskreis ist die Systemreaktion analog zu der Systemreaktion auf den Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 bezüglich System 5.
Die noch fehlenden Einzelfehlerbeschreibungen und Systemreaktionen sind analog zur Fehlerfallbeschreibung für System 3 aus 4 und werden daher nicht nochmals explizit aufgeführt.
Da System 5 (6) einen Koppelzweig 110 umfasst, hat für dieses System 5 auch der Einzelfehler „Kurzschluss im Koppelzweig" Bedeutung. Liegt im Koppelzweig 110 also ein Kurzschluss vor, so wirkt sich dieser nur auf einen der beiden Stromversorgungskreise aus, da von einem geöffneten Koppelrelais 130 ausgegangen wird. Die Systemreaktion entspricht der Systemreaktion auf einen der beiden Einzelfehler „Ausfall der linken Spannungsquelle 70" und „Ausfall der rechten Spannungsquelle 80", wobei ein Kurzschluss im linken Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der linken Spannungsquelle 70 im System 3 (4) und ein Kurzschluss im rechten Energieversorgungskreis die gleiche Systemreaktion wie bei Ausfall der rechten Spannungsquelle 80 im System 3 (4) hervorruft, da auch von dem geöffneten Koppelrelais 120 in der zusätzlichen Bussystemverbindung Privat-CAN ausgegangen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1128999 B1 [0002, 0002]

Claims

Elektronisches System zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse für ein Landfahrzeug, umfassend – wenigstens eine Eingabeeinheit (10) zum Erfassen eines Fahrerparkbremswunsches, – wenigstens zwei mit der Eingabeeinheit (10) in Verbindung (HS-CAN) stehende Steuereinheiten (20, 30, 40) zum Auswerten des an diese weitergeleiteten Fahrerparkbremswunsches, – wobei die Steuereinheiten (20, 30, 40) mit wenigstens einem Aktuator (50) zum Betätigen der Parkbremse in Verbindung (Privat-CAN) steht, um diesen anzusteuern, und – eine Energieversorgung zum Speisen der Eingabeeinheit (10), der Steuereinheiten (20, 30, 40) und des wenigstens einen Aktuators (50), dadurch gekennzeichnet, dass – bei Auftreten eines Einzelfehlers aus einer Menge von im System möglichen Fehlerzuständen mindestens eine Steuereinheit (20, 30, 40) und mindestens ein Aktuator (50) mit Energie und/oder Steuersignalen versorgt sind, und – die mindestens eine versorgte Steuereinheit (20, 30, 40) den mindestens einen versorgten Aktuator (50) so ansteuert, dass das Landfahrzeug in einer Parkposition festgesetzt wird, wenn ein entsprechender Fahrerparkbremswunsch vorliegt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung (Power) wenigstens zwei voneinander unabhängige Spannungsquellen (60) aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung (Power) wenigstens zwei voneinander unabhängige Energieversorgungskreise, gespeist von jeweils mindestens einer Spannungsquelle (60) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabeeinheit (10) mindestens eine Steuereinheit (20, 30, 40) über ein erstes Bussystem (HS-CAN) mit Steuersignalen versorgt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steuereinheit (20, 30, 40) mindestens einem Aktuator (50) über ein zweites Bussystem (Privat-CAN) mit Steuersignalen versorgt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Koppler (70, 90, 110) umfasst.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Koppler (90) im zweiten Bussystem (Privat-CAN) aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Energieversorgungskreise der Energieversorgung (Power) über einen Koppelzweig (80, 100) verbunden sind.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Koppler (110) im Koppelzweig (100) aufweist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppler (110) im Koppelzweig (100) zwischen zwei Zuständen schaltbar ist, einem geöffneten Zustand und einem Sperr-Zustand, in dem er die beiden Energieversorgungskreise trennt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Menge von im System möglichen Fehlerzuständen umfasst – Ausfall einer Spannungsquelle (60) – Kurzschluss im Koppelzweig (80) – Ausfall des ersten Bussystems (HS-CAN) mit Unterbrechung zu mindestens einer Steuereinheit (20, 30, 40) – Ausfall des zweiten Bussystems (Privat-CAN) mit Unterbrechung zu einer Steuereinheit (20, 30, 40) – Ausfall einer Steuereinheit (20, 30, 40) – Ausfall eines Aktuators (50)