DE102009037641B4

DE102009037641B4 - Bremsensteuergerät zur Ansteuerung und/oder Regelung von Aktuatoren mit Verpolschutz

Info

Publication number: DE102009037641B4
Application number: DE102009037641.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Braumann
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2029-08-15
Also published as: DE102009037641A1

Abstract

Bremsensteuergerät (1) mit einer Ansteuerung und/oder Regelung von Aktuatoren (9, 9'), die eine Bremsfunktion eines Kraftfahrzeugs beeinflussen, mit mindestens einem Logikschaltkreis (10), mit dem zumindest eine Bremsfunktion gesteuert und/oder geregelt wird, wobei das Steuergerät mindestens einen Bremstreiber (4, 8, 8', 11) ansteuert oder umfasst, und mit elektrischen, nach außen geführten Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüssen zumindest erster Art (KL30P) und zumindest zweiter Art (KL30V) sowie zumindest einem Anschluss für ein Bezugspotential (GND), wobei die Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüsse über eine Treiberklemme (16) zumindest eine Last (6, 3, 9, 9') versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Versorgungspfad, der zu einem Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss erster Art (Kl30P) führt, und in einem weiteren Versorgungspfad, der zu einem Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss zweiter Art (KL30V) führt, aktive Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) angeordnet sind, welche von einem Steuerschaltkreis (MCU) angesteuert werden, mit denen ein Verpolschutz realisiert wird, und wobei zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) die Spannung an der Treiberklemme (16) gegenüber den Spannungen an den Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüssen (KL30V, KL30P) angehoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsensteuergerät gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 9.
Elektronische Bremsensteuergeräte zur Steuerung und/oder Regelung der Betriebsbremsfunktionen in einem Kraftfahrzeugbremssystem, wie z.B. Antiblockierfunktion (ABS: Antiblockiersystem) oder Fahrdynamikregelfunktion (ESC: Electronic Stability Control), sind beispielsweise aus der DE 101 22 954 A1 an sich bekannt.
Neben den elektronischen Steuergeräten für die Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs sind außerdem von den Bremsensteuergeräten getrennte oder neuerdings darin integrierte elektronische Steuereinheiten für eine elektrische Feststellbremse bekannt.
Das Dokument DE 10 2006 040 753 A1 etwa beschreibt allgemein eine Schaltungsanordnung zur redundanten Stromversorgung einer nachgeschalteten Last. Das Dokument US 5,517,379 A beschreibt ferner eine Vorrichtung zum Schutz von batteriebetriebenen Halbleiter-Bauelementen.
Die DE 101 22 954 A1 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Strom-/Spannungsversorgung von mindestens einem elektrischen Verbraucher mittels einer mit dem Verbraucher über elektrische Versorgungsleitungen verbundenen Strom-/Spannungsversorgungsschaltung. Die Versorgungsleitungen können auf das Auftreten eines Fehlers überwacht werden, und im Falle eines festgestellten Fehlers kann von einer Leitung auf eine andere Leitung umgeschaltet werden.
Im Zusammenhang mit der Spannungsversorgung von Steuergeräten für elektronische Bremssysteme ist aus der WO 2008/080793 A1 auch bereits eine vereinfachte Schaltung zum Schutz vor dem verpolten Anschließen der Versorgungsspannung bekannt geworden, die ein aktives Halbleiterbauelement im Low-Side-Pfad vorsieht. Ein Verpolschutz in Bremsensteuergeräten mit einer Schottky-Diode im High-Side-Pfad geht aus der DE 197 15 024 B4 hervor.
Im Bereich der Bremsentechnik wurden auch bereits Schaltungen zur Überprüfung von aktiven Halbleiterelementen, insbesondere Transistoren, wie FETs, beschrieben. Dabei ist es aber allgemein als Funktionstest üblich, lediglich den Spannungsabfall über den Transistor zu bestimmen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Bremsensteuergerät mit einem verbesserten Verpolschutz und ein Verfahren bereitzustellen, dass die Möglichkeit bietet, die zur Bildung des Verpolschutzes eingesetzten Halbleiter besonders zuverlässig zu überprüfen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Bremsensteuergerät gemäß Anspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Bremsensteuergerät weist eine Ansteuerung und/oder Regelung von Aktuatoren auf, die eine Bremsfunktion eines Kraftfahrzeugs beeinflussen. Weiterhin umfasst das Bremsensteuergerät mindestens einen Logikschaltkreis zum Beispiel mit einem redundanten Mikrocontroller, mit welchem zumindest eine Bremsfunktion gesteuert und/oder geregelt wird. Das Bremsenssteuergerät steuert mindestens einen Bremstreiber an oder umfasst diesen, wobei der Bremstreiber vorzugsweise ein Feststellbremstreiber ist. Das Bremsensteuergerät umfasst außerdem elektrische, nach außen geführte Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüsse, wobei zumindest solche erster Art (KL30P) und zumindest solche zweiter Art (KL30V) vorhanden sind. Neben dem/den Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss/-üssen ist zumindest ein nach außen geführter Anschluss für ein Bezugspotential (GND) vorgesehen. Die Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüsse versorgen über eine oder mehrere, insbesondere eine gemeinsame, Treiberklemme zumindest eine Last, wobei diese Last vorzugsweise eine Last der Feststellbremse ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform versorgt das Bremsensteuergerät mehrere solcher Lasten, insbesondere über mehrere Treiberklemmen.
Das erfindungsgemäße Bremsensteuergerät umfasst außerdem einen aktiven Verpolschutz. Daher sind geschaltete Versorgungspfade vorhanden, wobei einer zu einem Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss erster Art (K130P) führt, und ein davon getrennter weiterer Versorgungspfad zu einem Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss zweiter Art (KL30V). In diesen Pfaden sind aktive Verpolschutzhalbleiterbauelemente, vorzugsweise FETs, insbesondere n-Kanal MOSFETs, angeordnet, welche von einem insbesondere im oben erwähnten Logikschaltkreis integrierten oder separaten Steuerschaltkreis angesteuert werden.
Unter einem Versorgungsanschluss wird bevorzugt ein insbesondere vom Steuergerät nach außen geführter Kontaktpunkt oder ein elektrischer Verbinder für eine Versorgungsleitung oder eine Kontaktklemme oder ein Versorgungspfad verstanden.
Das Bremsensteuergerät umfasst bevorzugt eine Prüfschaltung, mit der die Funktionsfähigkeit der Verpolschutzhalbleiterbauelemente geprüft werden kann.
Das Steuergerät umfasst außerdem bevorzugt zusätzlich Betriebsbremsleistungstreiber eines elektronischen Betriebsbremssystems oder steuert diese Treiber an.
In dem Bremsensteuergerät ist weiterhin bevorzugt mindestens ein Verpolschutzhalbleiterbauelement zusätzlich, neben der Verbindung mit dem/den Versorgungsanschluss/-üssen (KL30V, KL30P), mit zumindest einer insbesondere leiterplatteninternen oder chipinternen Hilfsstromquelle elektrisch verbunden, wobei die Stromquelle insbesondere eine Ladungspumpe umfasst.
Bevorzugt ist ferner zwischen der zur Versorgung der Last vorhandenen Treiberklemme und dem Ausgang der Hilfsstromquelle ein Widerstand geschaltet.
Das Steuergerät ist bevorzugt als Kombinationssteuergerät, also zur Steuerung/Regelung mehrerer Fahrzeug-Funktionsgruppen konzipiert, so dass dieses mindestens eine Funktion eines elektronischen Bremssystems als auch eine Feststellbremsfunktion umfasst bzw. steuert/regelt. Der Logikschaltkreis steuert und/oder regelt bevorzugt sowohl die Funktion der Feststellbremsfunktion als auch die Funktion des elektronischen Betriebsbremssystems.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bremsensteuergerät zumindest einen Versorgungsanschluss für den Motor einer Hydraulikpumpe (KL30P) der Betriebsbremse, welcher zusätzlich als Versorgungsanschluss für die Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente genutzt wird, wobei insbesondere bei Ausfall der daran angeschlossenen Versorgungsleitung eine Versorgung der Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente über einen anderen Versorgungspfad erfolgt.
Entsprechend einer Weiterbildung oder alternative Ausprägung des Steuergeräts gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform umfasst dieses zumindest einen Versorgungsanschluss für die elektromagnetischen Ventile (KL30V) der Betriebsbremse, welcher zusätzlich als Versorgungsanschluss für die elektrische oder elektrohydraulische Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente genutzt wird, wobei insbesondere bei Ausfall der daran angeschlossenen Versorgungsleitung eine Versorgung der Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente über einen anderen Versorgungspfad erfolgt.
Das vorstehend beschriebene Bremsensteuergerät gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist vorteilhaft, weil die Anzahl der Versorgungsanschlüsse und/oder der benötigten Schaltungselemente gegenüber einer getrennten Realisierung der einer Feststellbremse und Betriebsbremse merklich verringert ist. Dabei ist die Verfügbarkeit, zum Beispiel bei einem Versorgungsleitungsabriss oder einem Fehler auf einer der Versorgungsleitungen gegenüber Einzelsysteme zumindest gleich oder sogar höher. Bei einem Leitungsabriss bzw. einem Fehler auf einer der Versorgungsleitungen fällt auf Grund der oben beschriebenen Anschluss- bzw. Leitungsanordnung nicht das Steuergerät insgesamt aus, sondern lediglich ggf. Teilfunktionen, die die Bereitstellung des Leistungskreis einiger Funktionen betrifft, oder eine ganze Funktionsgruppe. Die Funktionalität eines gemeinsam genutzten Logikteils gemeinsam mit zumindest einem Leistungskreis einer Funktion ist jedoch bei einem Einzelleitungsfehler in der Regel nicht betroffen.
Es kann aus Gründen der Redundanz außerdem zweckmäßig sein, die Masse-Versorgungsleitung durch entsprechende Masseanschlüsse mehrfach auszuführen. Dabei wird zweckmäßigerweise zumindest ein gleicher Masse- und/oder Plusanschluss zur Versorgung sowohl von Feststellbrems- als auch Betriebsbremssteuergerätefunktionen verwendet.
Der Logikschaltkreis umfasst bevorzugt einen redundanten, insbesondere mehrkernigen Mikrocontroller, mit dem mindestens eine Bremsfunktion gesteuert und/oder geregelt wird.
Bevorzugt ist das Bremsensteuergerät zur Ansteuerung von elektrischen und/oder elektromechanischen und/oder hydraulischen Bremsenkomponenten vorgesehen. Das Bremsensteuergerät dient also zur direkten oder indirekten Ansteuerung und/oder Regelung von mindestens einem Aktuator, wie z.B. mindestens einem Ventil und/oder einem Elektromotor etc., zur Beeinflussung der Normal- bzw. Betriebsbremsfunktion und der darin üblichen Regelfunktionen (z.B. ABS- oder ESP-Steuergerät) eines Kraftfahrzeuges, welches neben der Einflussname auf die Betriebsbremsfunktion auch die Ansteuerung einer Feststellbremsfunktion steuert. Die Feststellbremsfunktion ist dabei auf grundsätzlich an sich bekannte Weise elektromechanisch und/oder hydraulisch realisiert.
Das Bremsensteuergerät umfasst bevorzugt zumindest einen Versorgungsanschluss für den Motor einer Hydraulikpumpe, welcher zusätzlich als Versorgungsanschluss für die elektrische oder elektrohydraulische Feststellbremse genutzt wird, wobei insbesondere bei Ausfall einer daran angeschlossenen Versorgungsleitung eine Versorgung der Feststellbremse über einen anderen Versorgungspfad erfolgt.
Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform des Bremsensteuergeräts wird der Versorgungsanschluss der elektrohydraulischen Ventile des Bremsensteuergerätes gleichzeitig als Versorgungsanschluss für eine integrierte elektrische Feststellbremse genutzt, wobei insbesondere bei Ausfall der daran angeschlossenen Versorgungsleitung eine Versorgung der Feststellbremse über einen anderen Versorgungspfad erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt die Spannungsversorgung des mindestens einen Logikschaltkreises (z.B. des zentralen Mikroprozessors) entweder über mindestens zwei oder drei Versorgungsanschlüsse, zwischen denen im Bedarfsfall (Fehler) aktiv (z.B. über aktive Halbleiter-Bauelemente) oder passiv (z.B. mit einer Diodenanordnung) umgeschaltet wird, oder über eine ständige Versorgung mit mindestens zwei oder drei Versorgungsanschlüssen, insbesondere ODER-verknüpft (z.B. mittels Dioden).
Bevorzugt umfasst das Steuergerät außerdem eine Erkennungsschaltung, mit der eine Unterbrechung in einer oder mehreren Versorgungsleitungen detektiert wird.
Vorteilhafterweise kann das Bremsensteuergerät so beschaffen werden, dass bei einem detektierten Ausfall einer Versorgungsleitung (z.B. Unterbrechung der Sicherung oder der Leitung) die Funktionalität des Steuergerätes ganz oder teilweise erhalten bleibt. Es ist zweckmäßig, einen Ausfall oder einen Defekt einer Versorgungsleitung vom Steuergerät als Störung auch dann auszugeben (z.B. für eine Fahrerwarnung), wenn dabei die Funktionalität des Steuergeräts voll erhalten bleibt. Die Ausgabe der Störung kann an den Fahrer und/oder an eine Einrichtung zur Speicherung einer Störung weitergeleitet werden. Die Einrichtung zur Speicherung der Störung ist bevorzugt so ausgelegt, dass die Störung zusätzlich oder ausschließlich bei einem Werkstattaufenthalt ausgelesen werden kann.
Alternativ, insbesondere aber zusätzlich kann zweckmäßigerweise eine Anzeige der Störung an den Fahrer erfolgen und/oder es ist ein Speicher- und Auslesemittel vorgesehen, welches ermöglicht, eine Störungsinformation bei einem Werkstattbesuch auszulesen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bremsensteuergerät so ausgelegt wird, dass bei einem detektierten Ausfall einer Versorgungsleitung (z.B. Unterbrechung einer im Pfad angeordneten Sicherung oder der Leitung selbst) die volle Funktionalität des Steuergerätes zunächst mit oder ohne Fahreranzeige oder Fehlerspeicherung erhalten bleibt, danach eine, insbesondere schrittweise, funktionelle Degradation (z.B. Abschalten der ASR-Funktionalität, der ESP-Funktionalität etc.) durchgeführt wird mit dem Ziel, den Fahrer zumindest einige Zeit mit der Komfort- oder Regelfunktionen zu bedienen, zumindest so lange, bis eine Werkstatt erreicht wird, oder alternativ oder zusätzlich ein Fahrersignal auszugeben (z.B. eine Serviceintervallanzeige), welche insbesondere bei jedem Fahrzeugneustart erscheint.
Das Bremsensteuergerät umfasst nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einen Anschlussmultiplexer, welcher einen Versorgungspfad von Versorgungsanschlüssen erster oder zweiter Art trennt und/oder diesen mit diesen Versorgungsanschlüssen verbindet und/oder für eine Verteilung des Stroms auf die verbliebenen, verfügbaren Versorgungsanschlüsse einer Art sorgt. Im einfachsten Fall, gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform, ist der Anschlussmultiplexer lediglich eine Anordnung von Dioden und/oder Widerständen, insbesondere Widerstands-Leiterbahnabschnitten, mit einer nicht geschalteten Aufteilung des Stroms auf die entsprechenden Versorgungsanschlüsse.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Masseversorgungsleitung außerhalb des Steuergeräts mehrfach in Form einer oder mehrerer Einzelleitungen konzipiert, die an separate Masseanschlüsse des Steuergeräts herangeführt sind, jedoch werden die Leitungspfade zu den separaten Masseanschlüssen innerhalb des Steuergeräts wieder zu einer geringeren Anzahl Leitungspfaden, in der Regel zu einem gemeinsamen Massepfad zusammengefasst. Es ist besonders zweckmäßig, wenn dann innerhalb des Steuergeräts eine Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die einen Abriss oder Defekt im Bereich der Massezuleitungen erkennt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Überprüfen eines oder mehrerer in einem elektronischen Steuergerät angeordneter elektronischer Halbleiterschalter, wobei das Steuergerät insbesondere den oben beschrieben Aufbau hat. Gemäß dem Verfahren können die Leistungsversorgungspfade für eine oder mehrere Lasten elektrisch unterbrochen werden. Der/die Halbleiterschalter weisen dabei mehrere Anschlüsse (G, S, D) auf. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Spannungspotential an zumindest einem ersten Anschluss (G, D) des/der Halbleiterschalter zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Bauelements angehoben, wobei dabei der Halbleiterschalter geschaltet wird.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen

1 ein Bremsensteuergerät mit aktivem Verpolschutz und einer Schaltung zur Überprüfung der Verpolschutzhalbleiter,
2 ein Kombinationssteuergerät zur Ansteuerung einer Betriebsbremse und einer Feststellbremse.

1 zeigt eine Verpolschutzschaltung in einem Steuergerät 1 für eine Feststellbremse mit einer KL30V-Plus-Versorgungsklemme 2 und einer weiteren KL30P-Plus-Versorgungsklemme 5, über die zumindest die Elektromotore 9, 9' einer Feststellbremse versorgt sind. Im Leistungspfad dieser Aktuatoren sind zwei H-Brückentreiber 8, 8' angeordnet, die je nach Auslegung des Elektromotors als Gleichstromkommutatormotor oder bürstenloser Motor zwei oder drei Motoranschlüsse treiben können. Das an GND-Klemme 17 anliegende Bezugspotential führt zu einer entsprechenden Leiterbahn innerhalb des Steuergeräts, die so dimensioniert ist, dass die an das Steuergerät angeschlossenen Lasten, welche ggf. Lasten der Betriebsbremse und der Feststellbremse umfassen, ausreichend versorgt werden können. Kontrollschaltkreis MCU und redundanter Mikrocontroller MCU bilden gemeinsam den Logikschaltkreis 10, welcher aus einem oder mehreren integrierten Bauelementen gebildet sein kann.
Die Leistungspfade 18, 19 an den Versorgungsklemmen KL30P und KL30V führen jeweils zu Source-Anschlüssen S1, S2 von Feldeffekt-Transistoren T1 und T2, mit denen ein Verpolschutz realisiert ist. Die Drainanschlüsse D1 und D2 sind über separate Leitungen zu einer gemeinsamen Treiberklemme 16 geführt, an der die redundante Versorgung der H-Brückentreiber 8 und 8' endet. Prinzipiell ist es möglich, dass die H-Brücken über die Transistoren T1 und T2 nicht nur wie in 1 teilweise redundant, sondern durch eine zusätzliche Treiberklemme 16 voll redundant versorgt werden. Durch die den Verpolschutz herbeiführenden Substrat-Dioden der Transistoren T1 und T2 wird Treiberklemme 16 auch bei nicht angesteuerten Gates G1 und G2 mit Strom versorgt.
Zum Schalten der Transistoren sind die Gates G1, G2 über Treibertransistoren T3 und T4 an zwei unabhängigen Steuerausgängen des Kontrollschaltkreises MCU angeschlossen. Zur Überprüfung der Verpolschutzhalbleiter umfasst die Schaltung eine Ladungspumpe LP1, deren Ausgang 12 über Widerstand R1 mit beiden Drain-Anschlüssen D1 und D2 der Halbleiterschaltern T1 und T2 verbunden ist. Der aus Ladungspumpe LP1 fließende Strom führt zu einer Anhebung des Drain-Potentials über das an Klemme KL30V bzw. KL30P anliegende Potential hinaus. Die Gates G1 und G2 der Transistoren T1 und T2 sind außerdem mit einer weiteren Ladungspumpe LP2 verbunden, die in den Schaltkreis PCU integriert ist.
Die Schaltung umfasst ferner einen Analog/Digital-Wandler A/D, der üblicherweise in Logikschaltkreis 10 integriert ist. Die Analog-Eingänge des Analog/Digital-Wandlers A/D sind jeweils an die Source-Anschlüsse S1 und S2 sowie an die Leitung zu Treiberklemme 16 herangeführt, so dass die dort anliegende Spannung unabhängig gemessen werden kann.
Eine Überprüfung der Transistoren T1 und T2 erfolgt durch Erzeugen einer Spannung über den Ausgang der Ladungspumpe LP1 an Klemme 16, die gegenüber der Batteriespannung an Klemmen KL30V und KL30P und damit dem Potential an Drain D1 und D2 erhöht ist. Wenn gleichzeitig der Energieverbrauch der H-Brückentreiber 8 und 8', die ebenfalls über Treiberklemme 16 mit den Drainanschlüssen D1 und D2 verbunden sind, auf einen definierten Ruhestromverbrauch eingestellt wird, kann über die durch Ladungspumpe LP erzeugte Spannung die Substratdiode innerhalb der Transistoren T1 und T2, die zwischen Anschlüssen S1 und D1 bzw. S2 und D2 liegt, angehoben werden. Zunächst werden durch den Stromfluss aus Ladungspumpe LP1 die Drainspannungen der Transistoren T1 und T2 angehoben, wodurch diese Sperren. Im Falle eines ordnungsgemäßen Sperrens beider Transistoren T1 bzw. T2 ist das mit Analog/Digitalwandler A/D über Leitung ADC1 gemessene Potential, das gegenüber der Batteriespannung angehoben ist, an den mit Treiberklemme 16 verbundenen Anschlüssen D1 bzw. D2 in einem zulässigen Bereich. Andernfalls wird ein Fehler der Transistoren T1 und T2 durch Logikschaltung 10 detektiert und zur weiteren Fehlerbehandlung weitergereicht. Danach werden die Transistoren T1 und T2 nacheinander einzeln geprüft, in dem zunächst einer der Transistoren T1 und T2 durch Gate-Ansteuerung von Logikschaltkreis 10 geöffnet wird. Bei ordnungsgemäßer Funktion des geöffneten Transistors nimmt Klemme 16 das Potential von Klemme KL30V beziehungsweise KL30P an (U_ADC1 = U_ADC2 bzw. U_ADC1 = U_ADC3) . Das Potential an Klemme 16 kann über Leitung ADC1 und Analog/DigitalWandler A/D bestimmt werden. Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise ist besonders vorteilhaft, weil neben der Überprüfung der Transistoren T1 und T2 damit auch gleichzeitig die ordnungsgemäße Funktion der zu den Transistoren T1 und T2 führenden Ansteuerpfaden mitgeprüft wird.
Analog/Digital-Wandler A/D weist drei über einen Multiplexer geführte Messeingänge ADC1, ADC2 und ADC3 auf. An Stelle der Potentialprüfung der Anschlüsse über den Eingang ADC3, der zu dem Source-Anschluß S2 führt, kann gemäß einer vereinfachenden Abänderung des Ausführungsbeispiels auch ein I/O-Port des in Logikschaltkreis 10 enthaltenen Mikrocontrollers verwendet werden. Dabei wird vorausgesetzt, dass das Potential an den Klemmen KL30V und KL30P bis auf eine zu vernachlässigende Toleranz gleich ist. Unter dieser Annahme kann das Potential an Klemme KL30P indirekt über das Potential an KL30V mittels ADC2 gemesssen werden. Über den I/O-Port wird auf diese Weise überwacht, ob die Spannung an Klemme KL30P tatsächlich ansteht.
Wird in einem weiteren beispielgemäßen Prüfverfahren während der vorstehend beschriebenen Transistorprüfung eine Aktivierung der an Klemme 16 angeschlossenen Lasten vorgenommen, kann durch Vergleich des Potentials zwischen ADC1 und ADC2 beziehungsweise ADC1 und ADC3 eine Abschätzung des Innenwiderstands der Transistoren T1 und T2 vorgenommen werden.
In 2 erfolgt über Versorgungsklemme KL30V 2 und KL30P 5 eine redundante Versorgung sowohl für ein Betriebsbremssystem als auch einer elektrischen oder elektrohydraulischen Feststellbremse.
Die Feststellbremse umfasst H-Brückentreiber 8, 8' sowie zwei außerhalb des Steuergeräts bzw. der Platine angeordnete Feststellbremsmotore 9 und 9'. Das Betriebsbremssystem umfasst einen Halbleiterschalter 11 für ABS/ESC-Pumpenmotor 6 sowie Ventiltreiber 4 für Solenoidventile 3 des Bremssystems. Eine Abschaltung der Ventiltreiber zum Beispiel in Fehlerfällen kann über Schalter 11' erfolgen. Eine Versorgung der ABS/ESC-Pumpe 6 erfolgt primär über den mit einem positiven Potential beaufschlagten Leistungsversorgungspfad 18 an Klemme KL30P. Die Leistungsversorgung der Solenoidventile 3 des Bremssystems erfolgt über den Pfad 19 an KL30V.
Anschluss KL30S dient zur unabhängigen Spannungsversorgung der gemeinsamen Logikschaltung 10, wobei diese über einen zusätzlichen Abgriff an Leistungsversorgungsklemmen KL30V, getrennt über eine Diode, redundant erfolgt.
Auch hier sind für die Ansteuerung der Feststellbremsmotore 9 und 9' zwei elektronische H-Brückentreiber 8, 8' vorgesehen.
Die Masseversorgung über Klemmen GND_1 und GND_2 ist im Beispiel gemäß 2 redundant vorgesehen. Auch hier kann es aus den oben genannten Gründen zweckmäßig sein, eine gemeinsame Masseklemme verwendet werden, wobei es besonders zweckmäßig ist, im Inneren des Steuergeräts die Masseanschlüsse dann niederohmig zu einem gemeinsamen internen Massepfad zu verbinden.

Claims

Bremsensteuergerät (1) mit einer Ansteuerung und/oder Regelung von Aktuatoren (9, 9'), die eine Bremsfunktion eines Kraftfahrzeugs beeinflussen, mit mindestens einem Logikschaltkreis (10), mit dem zumindest eine Bremsfunktion gesteuert und/oder geregelt wird, wobei das Steuergerät mindestens einen Bremstreiber (4, 8, 8', 11) ansteuert oder umfasst, und mit elektrischen, nach außen geführten Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüssen zumindest erster Art (KL30P) und zumindest zweiter Art (KL30V) sowie zumindest einem Anschluss für ein Bezugspotential (GND), wobei die Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüsse über eine Treiberklemme (16) zumindest eine Last (6, 3, 9, 9') versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Versorgungspfad, der zu einem Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss erster Art (Kl30P) führt, und in einem weiteren Versorgungspfad, der zu einem Pluspol-Leistungsversorgungsanschluss zweiter Art (KL30V) führt, aktive Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) angeordnet sind, welche von einem Steuerschaltkreis (MCU) angesteuert werden, mit denen ein Verpolschutz realisiert wird, und wobei zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) die Spannung an der Treiberklemme (16) gegenüber den Spannungen an den Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüssen (KL30V, KL30P) angehoben wird.
Bremsensteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfschaltung (LP1, LP2, R1, A/D) vorgesehen ist, mit der die Funktionsfähigkeit der Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) geprüft werden kann.
Bremsensteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) zusätzlich Betriebsbremsleistungstreiber (11, 11', 4) eines elektronischen Betriebsbremssystems ansteuert oder umfasst.
Bremsensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verpolschutzhalbleiterbauelement (T1, T2) zusätzlich, neben der Verbindung mit dem/den Versorgungsanschluss/-üssen (KL30V, KL30P), mit zumindest einer Hilfsstromquelle (LP1, 12) elektrisch verbunden ist.
Bremsensteuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsstromquelle eine Ladungspumpe (LP1) umfasst.
Bremsensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Logikschaltkreis (10) sowohl die Funktion der Feststellbremsfunktion als auch die Funktion des elektronischen Betriebsbremssystems steuert und/oder regelt.
Bremsensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät zumindest einen Versorgungsanschluss für den Motor einer Hydraulikpumpe (KL30P) der Betriebsbremse umfasst, welcher zusätzlich als Versorgungsanschluss für die Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente genutzt wird, wobei insbesondere bei Ausfall der daran angeschlossenen Versorgungsleitung eine Versorgung der Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente über einen anderen Versorgungspfad erfolgt.
Bremsensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät zumindest einen Versorgungsanschluss für die elektromagnetischen Ventile (KL30V) der Betriebsbremse umfasst, welcher zusätzlich als Versorgungsanschluss für die Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente genutzt wird, wobei insbesondere bei Ausfall der daran angeschlossenen Versorgungsleitung eine Versorgung der Feststellbremse oder deren Ansteuerelemente über einen anderen Versorgungspfad erfolgt.
Verfahren zum Überprüfen eines oder mehrerer in einem elektronischen Bremsensteuergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordneter elektronischer Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) die Spannung an der Treiberklemme (16) gegenüber den Spannungen an den Pluspol-Leistungsversorgungsanschlüssen (KL30V, KL30P) angehoben wird, wobei dabei das Verpolschutzhalbleiterbauelement (T1, T2) geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Potential-Auswerteeinheit (A/D), die mit Anschlüssen (D1, D2) der Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) elektrisch verbunden ist, prüft, ob das Verpolschutzhalbleiterbauelement (T1, T2) geschaltet hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Last oder Lasten (8, 8') zur Überprüfung des/der Verpolschutzhalbleiterbauelemente (T1, T2) aktiviert und/oder deaktiviert wird/werden.