DE102019204758A1

DE102019204758A1 - Überprüfungseinheit für eine Betätigungseinrichtung einer elektrischen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102019204758A1
Application number: DE102019204758.0A
Authority: DE
Inventors: Daniel Zierle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2020-10-08
Also published as: CN113631444B; JP7270767B2; WO2020200554A1; CN113631444A; US20220203954A1; JP2022526349A

Abstract

Eine Überprüfungseinheit für eine Betätigungseinrichtung einer elektrischen Vorrichtung ist als ein ASIC ausgebildet und umfasst eine Testschaltung zur Erzeugung einer Spannungstestfolge, einen Speicher zur Speicherung eines Antwortmusters und eine Auswerteeinheit zum Vergleich mit einem Referenzmuster.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überprüfungseinheit für eine Betätigungseinrichtung einer elektrischen Vorrichtung, beispielsweise einer elektrisch ansteuerbaren Feststellbremse.
Stand der Technik
In der DE 102 61 042 B3 wird eine Feststellbremse für Fahrzeuge beschrieben, die als elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor zum Erzeugen einer Feststellbremskraft ausgeführt ist. Bei einer Betätigung des Bremsmotors wird ein Bremskolben in Richtung auf eine Bremsscheibe verstellt.
Zur Betätigung der Feststellbremse wird üblicherweise ein Betätigungsschalter aktiviert, der manuell zwischen einer Einschalt- und einer Ausschaltposition verstellbar ist. Beim Einschalten wird ein entsprechendes Signal an ein Steuergerät weitergeleitet, das dem elektrischen Bremsmotor zugeordnet ist. Die Signalübertragung vom Betätigungsschalter ausgehend erfolgt über mehrere Signalleitungen. Bei korrekter Funktionsweise des Betätigungsschalters werden die entsprechenden Signale zum Ein- und Ausschalten über die Signalleitungen an das Steuergerät weitergeleitet.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Überprüfungseinheit dient zum Überprüfen des aktuellen Schaltzustandes und zum Feststellen eines Fehlers in einer Betätigungseinrichtung, welche einer elektrischen Vorrichtung zugeordnet und über die die elektrische Vorrichtung einschaltbar ist. Bei der Betätigungseinrichtung handelt es sich insbesondere um eine manuell einstellbare Betätigungseinrichtung, beispielsweise um einen Betätigungsschalter in einem Fahrzeug, über den eine elektrische Vorrichtung im Fahrzeug eingeschaltet und gegebenenfalls auch wieder ausgeschaltet wird. Es kommt z.B. eine Anwendung auf eine elektrisch betätigbare Feststellbremse in Betracht, bei der mithilfe eines elektrischen Bremsmotors eine Bremskraft im Stillstand des Fahrzeugs und gegebenenfalls auch eine Bremskraft während des Fahrens des Fahrzeugs erzeugt wird.
Über die Betätigungseinrichtung ist vorteilhafterweise die elektrische Vorrichtung auch wieder ausschaltbar bzw. in Gegenrichtung zu betätigen. Alternativ ist es auch möglich, dass das Ausschalten oder das Betätigen in Gegenrichtung der elektrischen Vorrichtung selbsttätig erfolgt. Beispielsweise wird im Fall einer elektrisch betätigbaren Feststellbremse der elektrische Bremsmotor nach dem Erreichen einer definierten Bremskraft selbsttätig ausgeschaltet. Der ausgeschaltete Zustand des elektrischen Bremsmotors kann wieder auf die Betätigungseinrichtung übertragen werden, woraufhin dieser gegebenenfalls selbsttätig in einen ausgeschalteten Zustand versetzt wird.
Die Überprüfungseinheit ist als ein ASIC (application specific integrated circuit - anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis bzw. Schalter) ausgeführt, der mit den Signalleitungen der Betätigungseinrichtung verbindbar ist. Der ASIC umfasst eine Testschaltung zur Erzeugung einer Spannungstestfolge, welche mindestens einer Signalleitung der Betätigungseinrichtung zu Testzwecken aufgeprägt wird. Darüber hinaus umfasst der ASIC einen Speicher zur Speicherung eines Antwortmusters, das als Antwort auf die Spannungstestfolge in den Signalleitungen entsteht, sowie eine Auswerteeinheit zum Vergleich des Antwortmusters mit einem Referenzmuster. Das Referenzmuster entspricht der korrekten Funktionsweise der Betätigungseinrichtung als Reaktion auf die Spannungstestfolge.
Diese Ausführung weist verschiedene Vorteile auf. Die Ausführung der Überprüfungseinheit als ein ASIC umfasst sämtliche Komponenten, die für die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Betätigungseinrichtung erforderlich sind. Die Überprüfungseinheit ist nicht als ein Mikrocontroller ausgeführt bzw. ist nicht in einen Mikrocontroller integriert, sondern vielmehr unabhängig von einem Mikrocontroller ausgebildet. Die Überprüfungseinheit als ASIC stellt eine spezialisierte Baueinheit dar, die insbesondere keine über das Testen der Funktionsfähigkeit der Betätigungseinrichtung hinausgehende Funktionen übernimmt. Die Überprüfungseinheit kann selbstständig und unabhängig von einem Mikrocontroller die erforderlichen Testprozeduren durchführen.
Während der Überprüfung wird mindestens einer Signalleitung in der Überprüfungseinheit, welche mit der Betätigungseinrichtung verbindbar ist, eine Spannungstestfolge aufgeprägt, wobei das Antwortmuster, das sich als Reaktion auf die Spannungstestfolge einstellt, in sämtlichen Signalleitungen im Speicher abgespeichert und in der Auswerteeinheit mit dem zugehörigen Antwortmuster verglichen wird. Es kann vorteilhaft sein, dass sämtlichen Signalleitungen zu Testzwecken jeweils eine Spannungstestfolge aufgeprägt wird, wobei jedes sich daraus ergebende Antwortmuster abgespeichert und mit einem zugehörigen Referenzmuster verglichen wird. Beispielsweise sind zwischen zwei und sechs Signalleitungen vorgesehen, denen jeweils eine Spannungstestfolge aufgeprägt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel mit insgesamt sechs Signalleitungen führt dies zu sechs Antwortmustern, denen entsprechend sechs Referenzmuster zum Vergleich gegenüberstehen. Jedes Antwortmuster enthält Informationen über die Reaktionen in jeder Signalleitung.
Für eine korrekte Funktionsweise muss das Antwortmuster mit dem zugehörigen Referenzmuster übereinstimmen. Im Fall einer Abweichung liegt entweder in der Betätigungseinrichtung oder in den Signalleitungen ein Fehler vor, was zu einem Fehlersignal führt, das abgespeichert und/oder zur Anzeige gebracht wird. Aufgrund des Fehlersignals ist eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung erkennbar.
Bei mehreren Spannungstestfolgen müssen, damit Fehlerfreiheit besteht, sämtliche Antwortmuster mit den zugehörigen Referenzmustern übereinstimmen. Es kann jedoch gegebenenfalls vorteilhaft sein, dass bei nur teilweise Übereinstimmung noch eine Teilfunktionalität der Betätigungseinrichtung erhalten bleibt, was gegebenenfalls zur Anzeige gebracht werden kann, um der Bedienperson die eingeschränkte Funktionalität anzuzeigen.
Das Antwortmuster in den Signalleitungen, das sich als Reaktion auf die aufgeprägte Spannungstestfolge einstellt, ist als ein Spannungsmuster der Signalleitungen ausgeführt, das sich aus der Verschaltung der Signalleitungen bzw. einem gegebenenfalls vorhandenen Fehler ergibt. Aus dem Spannungsmuster, das sich tatsächlich einstellt, kann über den Vergleich mit dem Referenzmuster auf einen eventuellen Fehler geschlossen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Testschaltung der Überprüfungseinheit mit einer internen Funktionsüberprüfungseinrichtung versehen. Die Funktionsüberprüfungseinrichtung in der Testschaltung erlaubt eine Funktionsüberprüfung, die auf die Funktionalität der Testschaltung beschränkt ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Testschaltung einen ersten Generator zur Erzeugung der Auslösesignale, welche die gewünschte Spannungstestfolge generieren, sowie einen zweiten Generator, der ein entsprechendes Auslösesignalmuster erzeugt. Die Signale des ersten und des zweiten Generators werden miteinander verglichen, wobei im Fall einer Übereinstimmung von Funktionstüchtigkeit ausgegangen wird, wohingegen bei einer Abweichung ein Fehler vorliegt. Bei Übereinstimmung kann ein Vertrauensbit erzeugt werden, das in einer Speichereinheit der Testschaltung abgelegt wird.
Gegebenenfalls kann zu Testzwecken ein Testbit in der Testschaltung erzeugt werden, das die Funktion eines Störsignals hat und anstelle der Auslösesignale des zweiten Generators für einen Vergleich mit den Signalen des ersten Generators herangezogen wird. In diesem Fall muss beim Vergleich eine Nichtübereinstimmung festgestellt werden, sofern eine korrekte Funktionstüchtigkeit vorliegt. Ist dies der Fall, kann ebenfalls ein Vertrauensbit erzeugt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betätigung der Überprüfungseinheit, die in der vorbeschriebenen Weise ausgeführt ist. Bei dem Verfahren umfasst die Spannungstestfolge, die in der Testschaltung der Überprüfungseinheit erzeugt wird, mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Spannungsänderungen, die jeweils einer Signalleitung der Betätigungseinrichtung aufgeprägt werden. Ein Fehlersignal wird erzeugt, falls eine Abweichung des Antwortmusters vom Referenzmuster vorliegt. Vorteilhafterweise wird zur Realisierung der Spannungstestfolge in jeder Signalleitung eine Spannungsänderung erzeugt, die in den Signalleitungen zeitlich abwechselnd bzw. aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Hierbei ist es insbesondere zweckmäßig, dass sämtliche Signalleitungen in verschiedenen Spannungstestfolgen abwechselnd mit einem geänderten Spannungsniveau beaufschlagt werden. Es kann grundsätzlich aber auch ausreichen, dass nur ein Teil der Signalleitungen in zeitlich abwechselnder Folge mit einer Spannungsänderung beaufschlagt werden. Bei der Spannungsänderung wird insbesondere die Spannung in der Signalleitung von einem höheren auf ein niedrigeres Niveau gesetzt, insbesondere auf null. Als Reaktion hierauf stellt sich das Antwortmuster in den Signalleitungen ein, das wie vorbeschrieben mit dem Referenzmuster verglichen wird.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Betätigungs- und Kontrollsystem mit einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen einer elektrischen Vorrichtung und mit einer vorbeschriebenen, als ASIC ausgeführten Überprüfungseinheit. Dem Betätigungs- und Kontrollsystem ist außerdem ein Mikrocontroller zugeordnet, der separat von der Überprüfungseinheit ausgebildet, jedoch mit der Überprüfungseinheit verbunden ist. Der Mikrocontroller kommuniziert mit der Überprüfungseinheit und ist beispielsweise in der Lage, die Spannungstestfolge zu konfigurieren, welche in der Testschaltung in der Überprüfungseinheit erzeugt wird. Der Mikrocontroller kann außerdem Ergebnisse der Auswerteeinheit der Überprüfungseinheit empfangen und gegebenenfalls weiterverarbeiten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betätigung des vorbeschriebenen Betätigungs- und Kontrollsystems. Bei dem Verfahren steuert der Mikrocontroller die Testschaltung in der Überprüfungseinheit an und erhält gegebenenfalls das Ergebnis des Vergleichs des Antwortmusters mit dem Referenzmuster.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf eine Feststellbremse zum Festsetzen eines Fahrzeugs im Stillstand, wobei die Feststellbremse eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor umfasst. Die Feststellbremse ist außerdem mit einem Steuergerät zur Ansteuerung der einstellbaren Komponenten der Feststellbremse sowie mit einem vorbeschriebenen Betätigungs- und Kontrollsystem zum Ein- und Ausschalten der Feststellbremse und zum Überprüfen der Betätigungseinrichtung ausgestattet. Der Mikrocontroller des Betätigungs- und Kontrollsystems kann gegebenenfalls Teil des Steuergerätes der Feststellbremse sein.
Die Überprüfungseinheit kann gegebenenfalls in das Steuergerät der Feststellbremse integriert sein.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Fahrzeugbremse mit einem Bremskraftverstärker, wobei die Radbremseinrichtungen der Fahrzeugbremse an der Fahrzeughinterachse zusätzlich eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor aufweisen,
2 einen Schnitt durch eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit eine elektrischen Bremsmotor,
3 ein Schaltbild mit einem Betätigungs- und Kontrollsystem mit einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen der elektromechanischen Bremsvorrichtung und mit einer Überprüfungseinheit zum Kontrollieren der Betätigungseinrichtung sowie mit einem mit dem Betätigungs- und Kontrollsystem kommunizierenden Mikrocontroller,
4 ein Schaltbild einer Testschaltung zur Erzeugung einer Spannungstestfolge, mit der die Funktionstüchtigkeit der Betätigungseinrichtung geprüft wird,
5 ein Schaubild mit dem zeitlichen Verlauf der Ansteuerung zur Erzeugung der Spannungstestfolge.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in 1 dargestellte hydraulische Fahrzeugbremse 1 für ein Fahrzeug umfasst einen Vorderachs-Bremskreis 2 und einen Hinterachs-Bremskreis 3 zur Versorgung und Ansteuerung von Radbremseinrichtungen 9 an jedem Rad des Fahrzeugs mit einem unter Hydraulikdruck stehenden Bremsfluid. Die beiden Bremskreise 2, 3 sind an einen gemeinsamen Hauptbremszylinder 4 angeschlossen, der über einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 5 mit Bremsfluid versorgt wird. Der Hauptbremszylinderkolben innerhalb des Hauptbremszylinders 4 wird vom Fahrer über das Bremspedal 6 betätigt, der vom Fahrer ausgeübte Pedalweg wird über einen Pedalwegsensor 7 gemessen. Zwischen dem Bremspedal 6 und dem Hauptbremszylinder 4 befindet sich ein Bremskraftverstärker 10, der beispielsweise einen Elektromotor umfasst, welcher bevorzugt über ein Getriebe den Hauptbremszylinder 4 betätigt.
Die vom Pedalwegsensor 7 gemessene Stellbewegung des Bremspedals 6 wird als Sensorsignal an ein Regel- bzw. Steuergerät 11 übermittelt, in welchem Stellsignale zur Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 10 erzeugt werden. Die Versorgung der Radbremseinrichtungen 9 mit Bremsfluid erfolgt in jedem Bremskreis 2, 3 über verschiedene Schaltventile, die gemeinsam mit weiteren Aggregaten Teil einer Bremshydraulik 8 sind. Zur Bremshydraulik 8 gehört des Weiteren eine Hydraulikpumpe, die Bestandteil eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) ist.
In 2 ist die Radbremseinrichtung 9, die an einem Rad an der Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet ist, im Detail dargestellt. Die Radbremseinrichtung 9 ist Teil der hydraulischen Fahrzeugbremse 1 und wird aus dem Hinterachs-Bremskreis mit Bremsfluid 22 versorgt. Die Radbremseinrichtung 9 weist außerdem eine elektromechanische Bremsvorrichtung auf, die bevorzugt als Feststellbremse zum Festsetzen eines Fahrzeugs im Stillstand eingesetzt wird, jedoch auch bei einer Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten unterhalb eines Geschwindigkeits-Grenzwerts zum Abbremsen des Fahrzeugs eingesetzt werden kann.
Die elektromechanische Bremsvorrichtung umfasst einen Bremssattel 12 mit einer Zange 19, welche eine Bremsscheibe 20 übergreift. Als Stellglied weist die Bremsvorrichtung einen Gleichstrom-Elektromotor als Bremsmotor 13 auf, dessen Rotorwelle eine Spindel 14 rotierend antreibt, auf der eine Spindelmutter 15 rotationsfest gelagert ist. Bei einer Rotation der Spindel 14 wird die Spindelmutter 15 axial verstellt. Die Spindelmutter 15 bewegt sich innerhalb eines Bremskolbens 16, der Träger eines Bremsbelags 17 ist, welcher von dem Bremskolben 16 gegen die Bremsscheibe 20 gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 20 befindet sich ein weiterer Bremsbelag 18, der ortsfest an der Zange 19 gehalten ist. Der Bremskolben 16 ist auf seiner Außenseite über einen umgreifenden Dichtring 23 druckdicht gegenüber dem aufnehmenden Gehäuse abgedichtet.
Innerhalb des Bremskolbens 16 kann sich die Spindelmutter 15 bei einer Drehbewegung der Spindel 14 axial nach vorne in Richtung auf die Bremsscheibe 20 zu bzw. bei einer entgegengesetzten Drehbewegung der Spindel 14 axial nach hinten bis zum Erreichen eines Anschlags 21 bewegen. Zum Erzeugen einer Klemmkraft beaufschlagt die Spindelmutter 15 die innere Stirnseite des Bremskolbens 16, wodurch der axial verschieblich in der Bremsvorrichtung gelagerte Bremskolben 16 mit dem Bremsbelag 17 gegen die zugewandte Stirnfläche der Bremsscheibe 20 gedrückt wird.
Für die hydraulische Bremskraft wirkt auf den Bremskolben 16 der hydraulische Druck des Bremsfluids 22 aus der hydraulischen Fahrzeugbremse 1. Der hydraulische Druck kann auch im Fahrzeugstillstand bei Betätigung der elektromechanischen Bremsvorrichtung unterstützend wirksam sein, so dass sich die Gesamt-Bremskraft aus dem elektromotorisch gestellten Anteil und dem hydraulischen Anteil zusammensetzt. Während der Fahrt des Fahrzeugs ist entweder nur die hydraulische Fahrzeugbremse aktiv oder sowohl die hydraulische Fahrzeugbremse als auch die elektromechanische Bremsvorrichtung oder nur die elektromechanische Bremsvorrichtung, um Bremskraft zu erzeugen. Die Stellsignale zur Ansteuerung sowohl der einstellbaren Komponenten der hydraulischen Fahrzeugbremse 1 als auch der elektromechanischen Radbremseinrichtung 9 werden in dem Regel- bzw. Steuergerät 11 erzeugt.
3 zeigt ein Schaltbild mit einem Betätigungs- und Kontrollsystem 24, das eine als Schalter ausgebildete Betätigungseinrichtung 25 und eine Überprüfungseinheit 26 umfasst. Die Überprüfungseinheit 26 kommuniziert mit einem Mikrocontroller 27, der gegebenenfalls Bestandteil des Steuergerätes 11 sein kann, über das der elektrische Steuermotor der Feststellbremse angesteuert wird. Auch die Überprüfungseinheit 26 kann in das Steuergerät integriert oder mit dem Steuergerät verbunden sein.
Die Betätigungseinrichtung 25 bildet einen Schalter und kann vom Fahrer zum Betätigen der Feststellbremse aktiviert werden. Die Betätigungseinrichtung 25 ist über insgesamt sechs Signalleitungen IN_0 bis IN_5 mit der Überprüfungseinheit 26 verbunden.
Die Überprüfungseinheit 26 dient dazu, die Funktionstüchtigkeit der Betätigungseinrichtung 25 zu überprüfen. Hierzu wird in der Überprüfungseinheit 26 eine Spannungstestfolge erzeugt, die den Signalleitungen IN_0 bis IN_5 aufgeprägt wird. Außer dem Antwortmuster in den Signalleitungen - den Spannungswerten, die sich als Antwort auf die Spannungstestfolge einstellen - kann durch Vergleich mit einem zugeordneten Referenzmuster festgestellt werden, ob die Betätigungseinrichtung 25 ordnungsgemäß funktioniert.
Die Betätigungseinrichtung 26 umfasst verschiedene Komponenten und ist als ein ASIC ausgebildet, der unabhängig von dem Mikrocontroller 27 ausgeführt ist. Die Betätigungseinrichtung 25 umfasst eine Testschaltung 28, in der eine Spannungstestfolge erzeugt wird, welche den Signalleitungen IN_0 bis IN_5 aufgeprägt wird. Des Weiteren umfasst die Betätigungseinrichtung 25 einen Speicher 29 zur Speicherung des Antwortmusters in den Signalleitungen IN_0 bis IN_5 sowie eine Auswerteeinheit 30 zum Vergleich des Antwortmusters im Speicher 29 mit einem Referenzmuster, das in einer weiteren Speichereinheit 31 abgelegt ist und einem Soll-Antwortmuster für den Fall voller Funktionstüchtigkeit entspricht.
In 4 ist die Testschaltung 28 im Detail dargestellt, in 5 der zeitliche Verlauf der Auslösesignale zur Erzeugung verschiedener Spannungstestfolgen. Die Testschaltung 28 gemäß 4 umfasst einen ersten Generator 32, in welchem die in 5 dargestellten Auslösesignale erzeugt werden. Diese Auslösesignale werden in einer Synchronisationslogikeinheit 33 mit verschiedenen Zeitpunkten t_0 bis t_5 synchronisiert, außerdem wird in der Einheit 33 festgelegt, zu welchem Zeitpunkt nach Durchführung verschiedener Spannungstestfolgen der Auswertezeitpunkt stattfindet. Von der Synchronisationslogikeinheit 33 erfolgt eine Übertragung auf die Speichereinheit 29, die Bestandteil der Überprüfungseinheit 26 ist. Außerdem wird der Startzeitpunkt, zu welchem der Vergleich zwischen dem Antwortmuster und dem Referenzmuster stattfindet, auf die Auswerteeinheit 30 übertragen.
Die Testschaltung 28 ist außerdem mit einer internen Funktionsüberprüfungseinrichtung versehen, über die die Funktionstüchtigkeit der Testschaltung 28 geprüft werden kann. Die interne Funktionsüberprüfungseinheit umfasst einen zweiten Generator 35 sowie einen Vergleichsblock 36. Im zweiten Generator 35 wird ein Vergleichsmuster generiert, das im Vergleichsblock 36 mit den Auslösesignalen des ersten Generators 32 vergleichen wird, welche das Referenzmuster repräsentieren. Stimmen die Muster aus dem ersten Generator 32 und dem zweiten Generator 35 überein, wird ein Vertrauensbit erzeugt, das in einem internen Speicher 37 der Testschaltung 28 abgelegt wird.
Des Weiteren besteht zu Testzwecken die Möglichkeit, aus dem internen Speicher 37 ein Testbit 38 hochzuladen, das die Signale des zweiten Generators 35 ersetzt und die Funktion eines Störsignals hat. Bei einem Vergleich im Vergleichsblock 36 mit den Auslösesignalen des ersten Generators 32 muss bei normaler Funktionsfähigkeit eine Nichtübereinstimmung festgestellt werden, was wiederum zu einem entsprechenden Vertrauensbit führt.
In 5 ist der zeitliche Verlauf von Auslösesignalen LS_0 bis LS_5 dargestellt. Zu Zeitpunkten t_0 bis t_5 ist in zeitlich aufeinanderfolgender Weise jeweils ein Signal größer null in jedem Signalverlauf LS_0 bis LS_5 vorhanden. Dieses Signal größer null weist die Zeitdauer t_pulse auf. Es ist jeweils nur ein Signal ungleich null in den verschiedenen Auslösesignalen LS_0 bis LS_5 aktiv. Die Auslösesignale LS_0 bis LS_5 generieren zu jedem Zeitpunkt t_0 bis t_5 jeweils eine Spannungstestfolge.
Zu Beginn der Testsequenz wird nur im ersten Auslösesignal LS_0 ein Signal größer null erzeugt, wohingegen in den weiteren Auslösesignalen der Signalwert bei null liegt. Dies führt dazu, dass der zugehöre Low Side Schalter auf Ground geschaltet wird, so dass in der zugehörigen Signalleitung IN_0 das Spannungsniveau auf null gesetzt wird. Die weiteren Signalleitungen IN_1 bis IN_5 verbleiben dagegen auf dem Spannungsniveau, das sie von ihrer Stromquelle erhalten, sofern sie nicht über die Betätigungseinrichtung mit der Signalleitung IN_0 verbunden sind; in diesem Fall werden sie ebenfalls auf null gesetzt. Die Antwortsignale in jeder Signalleitung IN_0 bis IN_5 stellen insgesamt das Antwortmuster zu diesem Zeitpunkt dar, das im Speicher 29 abgespeichert wird. Der Startzeitpunkt für das Einlesen in den Speicher 29 wird von der Synchronisationslogikeinheit 33 erzeugt. Dieser Vorgang wiederholt sich für den Verlauf der Auslösesignale LS_1 bis LS_5, so wie in 5 dargestellt. Dementsprechend ergeben sich insgesamt sechs Durchläufe, so dass das Antwortmuster insgesamt 6 × 6 = 36 Informationen enthält, die im Speicher 29 abgelegt werden.
Nach einem kompletten Durchlauf der Spannungstestfolge, die am Ende des Zeitraums t_{button_monitoring} abgelaufen ist, erfolgt der Vergleich in den Auswerteeinheit 30 der Überprüfungseinheit 26 mit dem Referenzmuster, das in der Speichereinheit 31 abgelegt ist. Entspricht das Antwortmuster aus dem Speicher 29 dem Referenzmuster, liegt kein Fehler vor, so dass von Funktionstüchtigkeit der Betätigungseinrichtung 25 ausgegangen werden kann. Bei einer Abweichung zwischen Antwortmuster und Referenzmuster liegt dagegen ein Fehler vor, was zu einem entsprechenden Fehlersignal führt, welches dem Mikrocontroller 27 zugeführt wird.
Wie 5 des Weiteren zu entnehmen, schließt sich an den Zeitraum t_{button_monitoring}, in welchem die Spannungstestfolge erzeugt wird, ein weiterer Zeitraum t_break an, in welchem keine Spannungstestfolge generiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10261042 B3 [0002]

Claims

Überprüfungseinheit für eine Betätigungseinrichtung einer elektrischen Vorrichtung, insbesondere einer elektrisch ansteuerbaren Feststellbremse, wobei die Überprüfungseinheit (26) als ein ASIC ausgebildet ist, der mit Signalleitungen (IN_0 bis IN_5) der Betätigungseinrichtung (25) verbindbar ist, wobei der ASIC eine Testschaltung (28) zur Erzeugung einer mindestens einer Signalleitung (IN_0 bis IN_5) der Betätigungseinrichtung (25) aufzuprägenden Spannungstestfolge, einen Speicher (29) zur Speicherung eines Antwortmusters in den Signalleitungen (IN_0 bis IN_5) und eine Auswerteeinheit (30) zum Vergleich des Antwortmusters mit einem Referenzmuster aufweist, das der korrekten Funktionsweise der Betätigungseinrichtung (25) bei der Spannungstestfolge entspricht.
Überprüfungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei und sechs Signalleitungen (IN_0 bis IN_5) vorgesehen sind, denen in der Testphase jeweils eine Spannungstestfolge zugeordnet ist.
Überprüfungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Testschaltung (28) mit einer internen Funktionsüberprüfungseinrichtung versehen ist.
Verfahren zur Betätigung der Überprüfungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spannungstestfolge, die in der Testschaltung (28) erzeugt wird, mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Spannungsänderungen umfasst, die jeweils einer Signalleitung (IN_0 bis IN_5) der Betätigungseinrichtung (25) aufgeprägt werden, wobei im Fall einer Abweichung des Antwortmusters vom Referenzmuster ein Fehlersignal erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung der Spannungstestfolge in jeder Signalleitung (IN_0 bis IN_5) zeitlich abwechselnd das Spannungsniveau von einem höheren auf ein niedrigeres Niveau, insbesondere auf null gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach jeder Spannungsänderung der das Antwortmuster repräsentierende aktuelle Spannungszustand in allen Signalleitungen (IN_0 bis IN_5) in der Auswerteeinheit (30) mit dem zugeordneten Referenzmuster verglichen wird.
Betätigungs- und Kontrollsystem mit einer Betätigungseinrichtung (25) zum Betätigen einer elektrischen Vorrichtung und mit einer als ASIC ausgeführten Überprüfungseinheit (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Signalleitungen (IN_0 bis IN_5) der Betätigungseinrichtung (25) mit der Überprüfungseinheit (26) verbunden sind, und mit einem Mikrocontroller (27), der separat von der Überprüfungseinheit (26) ausgebildet und mit der Überprüfungseinheit (26) verbunden ist.
Verfahren zur Betätigung des Betätigungs- und Kontrollsystems nach Anspruch 7, bei dem im Mikrocontroller (27) die Testschaltung in der Überprüfungseinheit (26) angesteuert wird.
Verfahren zur Betätigung des Betätigungs- und Kontrollsystems nach Anspruch 7 oder 8, bei dem dem Mikrocontroller (27) das Ergebnis des Vergleichs des Antwortmusters mit dem Referenzmuster übermittelt wird.
Feststellbremse zum Festsetzen eines Fahrzeugs im Stillstand, mit einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (13), der einen Bremskolben (16) in Richtung auf eine Bremsscheibe (20) verstellt, mit einem Steuergerät (11) zur Ansteuerung der einstellbaren Komponenten der Feststellbremse und mit einem Betätigungs- und Kontrollsystem (24) nach Anspruch 7 zum Ein- und Ausschalten der Feststellbremse und zum Überprüfen der Betätigungseinrichtung (25).
Feststellbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (27) des Betätigungs- und Kontrollsystems (24) Teil des Steuergeräts (11) ist.