WO2009086979A1 - Device and method for actuating an electric brake system - Google Patents

Device and method for actuating an electric brake system Download PDF

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WO2009086979A1
WO2009086979A1 PCT/EP2008/065713 EP2008065713W WO2009086979A1 WO 2009086979 A1 WO2009086979 A1 WO 2009086979A1 EP 2008065713 W EP2008065713 W EP 2008065713W WO 2009086979 A1 WO2009086979 A1 WO 2009086979A1
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signal
level
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switching element
signal line
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PCT/EP2008/065713
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Stefan Strengert
Peter Blessing
Wolfgang Haas
Werner Harter
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T2270/40Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/413Plausibility monitoring, cross check, redundancy

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for an electric brake system, an electric brake system with two brake circuits for a motor vehicle, and a method for driving an electric brake system.
  • an electronic braking system for a vehicle which has at least two brake circuits and a central control unit for all brake circuits. Each of the brake circuits is assigned a brake circuit control.
  • a brake circuit control can autonomously perceive the control of a brake circuit from the central control unit.
  • two autonomous receiving means are provided on a brake pedal or other brake request pick-up device, one of which is connected to the central control unit and the other to the autarkic brake circuit control unit.
  • a drive device for an electrical brake system comprising: a first switching element which, when actuated, modifies a first signal level applied to a first signal line by a first level difference, a second switching element, when actuated, a second signal level applied to a second signal line changing a second level difference having a sign inverse to the first level difference, an actuator actuating the first and second switching elements, a function activator that activates a function of the brake system when the first signal level changed by the first level difference on the first signal line or on the second signal line the second signal level changed by the second level difference is present, and a plausibility warning device which based on the signal levels applied to the first and second signal lines has a plausibility output safety alert.
  • a significant advantage of the device according to the invention is that it makes it possible, with high availability of the relevant function of the brake system by redundant design of the switching elements in operation to detect errors occurring with improved reliability and thus to increase the safety of the brake system and the entire motor vehicle.
  • the said function of the braking system may be e.g. to act the drive brake of the motor vehicle, the brake light system, an electric parking brake or a roll-back, wherein the actuator with which the driver requests the function, can be configured as a brake pedal or lever, button, rocker switch or the like.
  • the plausibility warning device Since the first and second switching element on actuation of the actuating element change the respective signal level applied to the first and the second signal line in opposite directions, by the plausibility warning device a common mode error of both switching elements and / or both signal lines, in which a gleichloise change of first and second signal level occurs, reliably detected and the plausibility warning signal are output.
  • the plausibility warning signal thus output with increased reliability in turn enables, e.g. warn the driver with a warning lamp or similar to have the braking system repaired, or / and initiate appropriate emergency measures such as the activation of replacement systems, thereby increasing the availability of the braking system.
  • At least the first or the second switching element is designed as a closing contact switching element. This causes, when idle, unconfirmed beta is open, the contact so that no electrical current flows through the switch.
  • the energy consumption of the drive device in particular in the ParkierPark the motor vehicle, with the engine off, advantageously reduced.
  • the first signal level, which is changed by the first level difference is substantially equal to the second signal level
  • the second signal level, which is changed by the second level difference is substantially equal to the first signal level
  • the plausibility warning device is designed to output the plausibility warning signal if the first signal level is applied to the first signal line and the second signal level changed by the second level difference is applied to the second signal line.
  • the actuating element is movable along an actuation path, wherein it actuates the first switching element from a first point of the actuation path and the first and second switching element from a second point of the actuation path.
  • the actuating element is designed as a brake pedal that can be moved by the driver along a pedal travel. This allows the plausibility warning device, a state in which the second switching element appears to be operated alone to reliably detect as an error, since this state does not occur in error-free operation, even if the first and / or second point along the actuation only within predetermined tolerance limits ,
  • one or more displacement sensors are furthermore provided which each output a displacement signal which is equivalent to a position of the actuating element on the actuating travel.
  • the function activator is designed to activate the function of the brake system only if in addition the path signal of one of the displacement sensors has a level equivalent to a movement of the actuator to at least a predetermined threshold position on the actuation path, or if both the first signal line is applied to the first signal level changed by the first level difference and to the second signal level, which is changed by the second level difference, on the second signal line.
  • the function activator makes a majority decision about the information provided by the switching elements and the displacement sensors.
  • At least one further switching element is provided, which is actuated by the actuating element.
  • the function activator is designed to activate the function of the brake system only if additionally one of the further switching elements is actuated, or if the first signal level changed by the first level difference as well as on the second signal line both at the first signal line the second level difference is applied to changed second signal levels. This also causes a particularly high availability, since in case of failure of one of the switching elements to replace the information provided by this information provided by the further switching element information is used.
  • the function activator makes a majority decision about the information provided by the switching elements.
  • a function deactivator is furthermore provided which deactivates the function of the brake system when the plausibility warning signal is output. This advantageously allows a function of the brake system, which is not absolutely necessary for the motor vehicle, to be used, for example. a rollback inhibit, to deactivate when an error occurs and thus to avoid possible damage due to a malfunctioning function.
  • the invention provides an electric braking system for a motor vehicle having one of the above-described driving devices and two brake circuits, wherein the first and second switching elements belong to different ones of the brake circuits.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a brake system with an embodiment of a drive device according to the invention
  • FIGS. 2A-B are each a function graph showing a function of an operation path-dependent signal in the embodiment of FIG. 1; and Fig. 3 is a schematic representation of an embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a brake system for a motor vehicle, with a drive device according to an embodiment of the invention.
  • the motor vehicle has four wheels, of which only a single wheel R1 is shown here for the sake of clarity.
  • a wheel brake actuator RAl 1 is arranged, which can exert on the associated wheel Rl 1 by means of brake calipers or the like an adjustable braking force.
  • the power transmission to the brake calipers may e.g. done by mechanical or hydraulic means.
  • the wheel brake actuator RAl 1 is actuated by an associated wheel brake actuator control unit ACU1, which contains the electronics that are necessary for the safe operation of the wheel brake actuator RA11.
  • the brake system further comprises a brake light system Ll with e.g. two or three brake lights, of which the sake of clarity here only a single brake light Ll is shown.
  • Both the wheel brake actuator RA1 with associated wheel brake actuator control unit ACU1 and the brake light system L1 provide different components of the brake system as components of the brake system.
  • the drive device of the brake system has a central control unit SCU1.
  • the wheel brake actuator control unit ACUI 1 is connected to the central control unit SCU1 via a data bus AB1.
  • the data bus AB1 can be designed as a CAN, LIN or FlexRay bus or the like.
  • the brake light system Ll is also connected to the central control unit SCUl, e.g. over a similar data bus or simple supply lines.
  • the central control unit SCUl comprises a function activator 112 for activating the brake function ACUI 1 and the brake light function Ll of the brake system.
  • the function activator 112 may comprise both hardware and software elements executed on a processor, not shown, of the central controller SCU1.
  • the drive device has a brake pedal 108 as an actuating element 108, which is designed to be actuated by the driver of the motor vehicle with his foot and thereby moved along an actuating path 114 in order to control both the wheel brake function ACUI 1 and the brake light.
  • the brake pedal 108 is rotatably mounted at a suspension point 126 around which it rotates upon actuation by the driver.
  • the brake pedal 108 is connected via a mechanical coupling 128 with two pedal travel sensors 122, 124 which determine a position of the brake pedal 108 along the actuation path 114 during operation of the drive device and in each case emit a signal equivalent to the position to the central control unit SCU1.
  • the coupling 128 is shown here purely by way of example mechanically, but can also be implemented, for example, in a magnetic, hydraulic, pneumatic, optical manner.
  • the pedal travel sensors 122, 124 themselves may, for example, be designed as potentiometers, Hall sensors, magnetoresistive sensors or voice coils, which either directly determine the actuation path 114 or an equivalent value to it, such as the deflection angle of the pedal or the actuation force.
  • the pedal travel sensors 122, 124 are implemented in various technologies to avoid both sensors 122, 124 becoming ineffective due to common mode or common cause errors.
  • the drive device further has a first 100 and a second 102 switching element, which are connected via respective couplings 130, 132 with the brake pedal 108 such that the first switching element 100 is actuated when the brake pedal 108 at a first position 116 on the actuation path 114, and the second shift element 102 is actuated when the brake pedal 108 is at a second position 118 on the actuation path 114.
  • the first position 116 is located on the actuation path 114 in front of the second position 118, that is to say reached on actuation of the brake pedal in front of the second position 118. In order for proper, trouble-free operation of the drive device is excluded that only the second switching element 102, but not the first switching element 100 is actuated.
  • the couplings 130, 132 of the switching elements are mechanically illustrated by way of example, but may also be applied to e.g. be implemented magnetic, hydraulic, pneumatic or optical way.
  • the switching elements 100, 102 may be inexpensively connected to the pedal travel sensors 122, 124, e.g. by the brake pedal 108 moving a permanent magnet whose magnetic field actuates both a pedal travel sensor 122 implemented as a Hall angle sensor and a switching element 100 implemented as a reed contact.
  • Both switching elements 100, 102 are formed as a closing contacts, which are each arranged between two resistors 136, 138 and 140, 142. In each case, the free end of one resistor 138, 142 is connected to a ground potential 144 and the free end of the other resistor to an operating voltage potential 146. In the closed state of the closing contacts 100, 102, each of the pairs of resistors 136, 138 and 140, 142 thus forms a voltage divider.
  • the values of the resistors 140, 142 are set such that when the second switching element 102 is closed, a predetermined first signal level is established between the resistors 140, 142.
  • Resistors 136, 138 are set such that when the first switching element 100 is closed, a predetermined second signal level, which is higher than the first signal level, ie, further from the ground potential 144 than the first signal level, is established between the resistors 136, 138.
  • the first switching element 100 is connected at its one end, which connects the resistor 138 to the ground potential 144, via a first signal line 104 to the central control unit SCUl.
  • the first signal line 104 therefore transmits the second, higher signal level to the central control unit SCU1.
  • the first signal line 104 transmits to the central control unit SCU1 a lower signal level, which is close to the ground potential 144 when the central control unit SCU1 has a high input impedance.
  • the second switching element 102 is connected at the end, which connects the resistor 140 with the operating potential 146, via a second signal line 106 to the central control unit SCUl.
  • the second signal line 106 therefore transmits to the central control unit SCU1 the first, lower signal level.
  • the second switching element 102 is open, on the other hand, the second signal line 106 transmits to the central control unit SCU1 a higher signal level, which is close to the operating potential 146 at a high input impedance of the central control unit SCU1.
  • the function activator 112 of the central controller SCUl is configured to activate the brake light function Ll of the brake system when the first signal line 104 has the higher second signal level or the second signal line 106 has the lower first signal level. when at least one of the signal lines 104, 106 indicates that the associated switching element 100, 102 has been closed. As a result, the brake light function Ll remains available even if an error occurs on one of the switching elements 100, 102 or on one of the signal lines 104, 106.
  • the central control unit SCU1 furthermore has a plausibility warning device 110 which, like the function activator 112, may comprise hardware and / or software components and is designed to issue a warning signal via a suitable output device 120 based on the signal levels applied to the first 104 and second signal lines 106 output if the signal levels are not plausible, ie in error-free operation possible signal level combination correspond.
  • a plausibility warning device 110 which, like the function activator 112, may comprise hardware and / or software components and is designed to issue a warning signal via a suitable output device 120 based on the signal levels applied to the first 104 and second signal lines 106 output if the signal levels are not plausible, ie in error-free operation possible signal level combination correspond.
  • FIG. 2A shows, by way of example, the profile of the signal 208 output by the first pedal travel sensor 122 to the central control unit SCU1, plotted along the vertical tension axis 218, as a function of the position of the brake pedal 108 on the actuation path 114 plotted along the horizontal axis as a distance from the latter Position of the unactuated brake pedal 108.
  • the signal 208 rises from a voltage value of 0 V with progressive actuation of the brake pedal to a maximum value 204 of eg 5 V, thus showing a monotonically increasing dependence on the position.
  • FIG. 2B shows by way of example the course of the signal 210 output by the second pedal travel sensor 124 to the central control unit SCU1, plotted along the vertical tension axis 218, as a function of the position of the brake pedal 108 on the actuation path 114, plotted along the horizontal axis as a distance from the latter Position of the unactuated brake pedal 108.
  • the signal 210 falls from a maximum voltage value 206 of eg 5 V with progressive actuation of the brake pedal 108 to a minimum value of 0 V, thus showing a monotonically decreasing dependence on the position.
  • FIG. 2C shows the profile of the signal output by the first switching element 100 to the central control unit SCU1, which is located at the first, lower signal level 200 up to the first position 116, and abruptly when reaching the first position 116 by a first level difference 212 second, higher signal level 202 increases.
  • FIG. 2D shows the profile of the signal output by the second switching element 102 to the central control unit SCU1, which is at the second, higher signal level 202 up to the second position 118 and, when the second position 118 is reached, abruptly by a second level difference 214, that of the first Level difference 212 is exactly opposite, falls to the first, lower signal level 200.
  • the first brake circuit 304 comprises a first system control unit SCU1, which is connected to a wheel brake actuator control unit ACU1 for a left front wheel via a first brake circuit data bus AB1 is connected to a wheel brake actuator control unit ACUl 2 for a right rear wheel to control for these wheels a regular braking function while driving, a parking brake function and a roll-back.
  • the second brake circuit 306 includes a second system controller SCU2 connected to a wheel brake actuator controller ACU21 for a right front wheel and a wheel brake actuator controller ACU22 via a second brake circuit data bus AB2 is connected for a left rear wheel to control for the said wheels, the driving brake function, the parking brake function and the remindrollsperr spantation.
  • the brake system includes, for requesting the service brake function, a drive brake request unit 324 with a driver-operable brake pedal 108, a parking brake request unit 328 with a driver-actuated rocker switch 302 requesting the park brake function, and a roll-back request unit 326 with a driver-to-operator request for the roll-back function Button 300 on.
  • the request units 324, 326, 328 are each connected to the transmission of function request signals with two system control units SCUl, SCU2.
  • Each of the system controllers SCU1, SCU2 has a function activator 112, which activates the corresponding function in accordance with the request of the vehicle driver in dependence on the transmitted request signals.
  • Each of the system controllers SCU1, SCU2 has a plausibility warning device 110 which checks the transmitted request signals for plausibility and for a signal combination that is implausible, i. is not expected in trouble-free operation, emits a warning signal.
  • the first system control unit SCU1 is connected to a first warning light 334
  • the second system control unit SCU2 is connected to a second warning light 336 in the dashboard of the vehicle. Both warning lights are e.g. designed so that they together illuminate a visible warning surface for the driver on the dashboard.
  • Two central data buses CB1, CB2 provide redundant communication paths between the system controllers SCU1, SCU2.
  • a first CB1 of the central data buses CB1, CB2 is furthermore connected to a dashboard control unit CSG for text display on the dashboard, a driver assistance system ESP and an engine control unit MSG.
  • Electrical protection elements EPE at connection points of the system control units SCU1, SCU2 with the central data buses CB1, CB2 protect the system control units SCU1, SCU2 from undesired influence by the respective other participants of the relevant data bus.
  • the driving brake requesting unit 102 includes a brake pedal 108 as the actuator 108, four pedal sensors 122-125 coupled to the brake pedal 108, which output a continuous signal depending on the degree of operation of the brake pedal, and two switching elements 100, 102 coupled to the brake pedal 108 Deliver threshold signal.
  • the mechanical coupling between the actuating element 108, the sensors 122-125 and the switching elements 100, 102 is implicitly represented by a frame surrounding these elements 100, 102, 108, 122-125.
  • Two 122, 124 of the pedal sensors and a first 100 of the switching elements are the first brake circuit 304, the other two pedal sensors 123, 125 and the second switching element 102 associated with the second brake circuit 306.
  • the first 100 and second 102 switching element each have a closing contact which, when actuated, forms a voltage divider formed between two resistors 136, 138 and 140, 142 between an operating potential 146 and 147 of the respective brake circuit and a Ground potential 140 switches.
  • respective signal lines 104, 106 which connect the switching elements 100, 102 to the system control units SCU1, SCU2, are connected to different ends of the switching elements 100, 102, so that in the unactuated state of the brake pedal 108
  • the first switching element 100 transmits a low signal level and the second switching element 102 transmits a high signal level to the associated system control unit SCU1 or SCU2.
  • the resistors 136, 138 and 140, 142 are selected such that in the actuated state of the brake pedal 108, the first switching element 100 transmits a high signal level and the second switching element 102 a low signal level to the associated system controller SCUl or SCU2.
  • the two system control units SCU1, SCU2 exchange the data for the current pedal position determined by the respectively associated pedal sensors 122, 124 or 123, 125 and the threshold value signals of the switching elements 100 and 102 respectively obtained via the data lines 104 and 106 ,
  • the plausibility monitoring devices 110 of each system control unit SCU1, SCU2 constantly check all six signals for plausibility and issue a warning signal via the respective connected warning light 334 or 336 as soon as a non-plausible signal combination is detected.
  • the respective function activator 112 activates the driving brake function according to a majority decision on the received signals.
  • the parking brake request unit 328 has a parking brake switch 302 for selectively activating and deactivating a parking brake function of the brake system.
  • the parking brake switch 302 as an actuating element 302 is coupled to four individual switching elements 309-312, of which two 311, 312 are associated with the first brake circuit 304 and two 309, 310 with the second brake circuit 306.
  • the mechanical coupling between the actuating element 302 and the individual switching elements 309-312 is implicitly represented by a frame surrounding these elements 302, 309-312.
  • the parking brake switch 302 is adapted to be pulled 320 for activating the parking brake function and 322 for deactivating the parking brake function to be pressed, wherein it is automatically in each case a neutral position returns. It transmits the following signals to the respective central control units SCU1, SCU2 of the brake circuits 304, 306, which subject these to a plausibility check.
  • the two system control units SCU1, SCU2 exchange the data determined by means of the respectively associated switching elements 311, 312 or 309, 310 for the current actuation state of the parking brake switch 302.
  • the plausibility monitoring devices 110 of each system control unit SCU1, SCU2 continuously check all four signals for plausibility and issue a warning signal via the respectively connected warning light 334 or 336 as soon as a non-plausible signal combination is detected. If the four transmitted signals or the partial failure signals still indicate different pedal positions to a function activator 112 of one of the system controllers SCU1, SCU2, the respective function activator 112 activates the parking brake function according to a majority decision on the received signals.
  • the rollback request unit 326 includes a button 300 for selectively enabling and disabling a rollback function of the brake system.
  • the push button 300 as an actuating element 300 is coupled to two individual switching elements 332, 330, of which one 332 is assigned to the first brake circuit 304 and one 330 to the second brake circuit 306.
  • the mechanical coupling between the actuating element 300 and the two switching elements 332, 330 is implicitly represented by a frame surrounding these elements 300, 332, 330.
  • the two switching elements 332, 330 are connected in the same way as the threshold value switching elements 100, 102 of the driving brake request unit 324 or the switching elements 100, 102 of the embodiment of FIG. 1.
  • the signal levels of the signals transmitted by one of the switching elements 332, 330 to the associated system control unit are therefore in the actuated state as well as in the non-actuated state of the push button 300 complementary to each other.
  • the design with closing contacts ensures that the button 300 in the idle state of the vehicle no current from the brake system of the respective brake circuit 304, 306 takes.
  • the roll-back blocking function is not indispensable as a so-called comfort function in contrast to the driving brake and parking brake function for operating the vehicle.
  • the rollback inhibit function can be a hindrance or a nuisance in certain driving situations.
  • the system control units SCU1, SCU2 therefore each have a function deactivator 314 which deactivates the roll-back function in the event of a defect.
  • the two system control units SCU1, SCU2 exchange the data determined by means of the respectively associated switching element 332 or 330 for the current actuation state of the pushbutton 300.
  • the plausibility monitoring devices 110 of each system control unit SCU1, SCU2 constantly check both signals for plausibility. As soon as a plausibility monitoring device 110 of a system control unit SCU1, SCU2 detects a non-plausible signal combination, it issues a warning signal via the respectively connected warning light 334 or 336 and deactivates the roll-back blocking function for the relevant one via the function deactivator 314 of the same system control unit SCU1 or SCU2 Brake circuit 304 or 306.

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  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to an actuation device for an electric brake system, comprising a first switching element (100, 332, 311), which changes a first signal level (200) present in a first signal line (104) by a first level difference (212) upon actuation, a second switching element (102, 330, 310), which changes a second signal level (202) present in a second signal line (106) by a second level difference (214) upon actuation, said difference having a leading sign opposite that of the first level difference (212), an actuating element (108, 300, 302) actuating the first and the second switching element, a function activator (112) activating a function (ACU11-22, L1) of the brake system if the first signal level changed by the first level difference is present in the first signal line, or if the second signal level changed by the second level difference is present in the second signal line, and a plausibility warning device (110), which outputs a plausibility warning signal (120, 334, 336) based on the signal levels present in the first and second signal lines. The invention further provides an electric brake system for a motor vehicle, comprising such an actuation device and two brake circuits, wherein the first and the second switching elements are part of different brake circuits. According to a further aspect the invention provides a method for actuating an electric brake system.

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern eines elektrischen BremssystemsApparatus and method for driving an electrical braking system
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Bremssystem, ein elektrisches Bremssystem mit zwei Bremskreisen für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrischen Bremssystems.The present invention relates to a drive device for an electric brake system, an electric brake system with two brake circuits for a motor vehicle, and a method for driving an electric brake system.
In Bremssystemen für Kraftfahrzeuge werden kritische Komponenten und Funktionalitäten redundant ausgelegt, um sicherzustellen, dass ein Ausfall einzelner Komponenten nicht zum Ausfall des Gesamtsystems und somit zum Verlust der Bremsleistung führt. So ist beispielsweise aus der DE 103 57 373Al ein elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug bekannt, das mindestens zwei Bremskreise und einem Zentralsteuergerät für alle Bremskreise aufweist. Jedem der Bremskreise ist eine Bremskreissteuerung zugeordnet. Bei Ausfall des Zentralsteuergerätes kann eine Bremskreissteuerung autark vom Zentralsteuergerät die Ansteuerung eines Bremskreises wahrnehmen. Hierzu sind an einem Bremspedal oder anderem Bremsanforderungsaufnahmegerät zwei autonome Aufnahmemittel vorgesehen, von denen eines mit dem Zentralsteuergerät und das andere mit der autarken Bremskreissteue- rang verbunden ist.In automotive braking systems, critical components and functionalities are redundantly designed to ensure that failure of individual components does not result in overall system failure and loss of braking performance. For example, from DE 103 57 373Al an electronic braking system for a vehicle is known, which has at least two brake circuits and a central control unit for all brake circuits. Each of the brake circuits is assigned a brake circuit control. In case of failure of the central control unit, a brake circuit control can autonomously perceive the control of a brake circuit from the central control unit. For this purpose, two autonomous receiving means are provided on a brake pedal or other brake request pick-up device, one of which is connected to the central control unit and the other to the autarkic brake circuit control unit.
Bei einer derartigen redundanten Ausführung von Aufnahmemitteln an einem Bremsanforderangsauf- nahmegerät, wie z.B. doppelt vorgesehenen Pedalwegsensoren oder doppelt vorgesehenen Bremslichtschaltern an einem Bremspedal, besteht jedoch kein Schutz gegen sogenannte Common-Mode-Fehler, bei denen redundant ausgelegte Bauelemente von gleichartigen Ausfällen betroffen werden. Das Risiko solcher Ausfälle ist insbesondere dadurch erhöht, dass die gemeinsame Kopplung der redundant ausgelegten Aufnahmemittel an das Bremsanforderangsaufnahmegerät und die dadurch bedingte räumliche Nähe der Aufnahmemittel zueinander das gleichzeitige Auftreten von Fehlern begünstigen, die auf eine gemeinsame Ursache zurückgehen (sogenannte Common-Cause-Fehler). Es besteht daher Bedarf für weitere Maßnahmen, die die Verfügbarkeit und/oder Sicherheit des Bremssystems erhöhen. VORTEILE DER ERFINDUNGIn such a redundant design of recording means on a Bremsanforderangsauf- receiving device, such as double provided pedal travel sensors or dual brake lights switches on a brake pedal, however, there is no protection against so-called common-mode errors in which redundant designed components are affected by similar failures. The risk of such failures is particularly increased by the fact that the joint coupling of the redundant receiving means to the Bremsanforderangsaufnahmegerät and the consequent spatial proximity of the recording means to each other favor the simultaneous occurrence of errors that go back to a common cause (so-called common-cause error) , There is therefore a need for further measures that increase the availability and / or safety of the brake system. ADVANTAGES OF THE INVENTION
Demgemäß vorgesehen ist eine Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Bremssystem, wobei die Ansteuervorrichtung umfasst: ein erstes Schaltelement, das bei Betätigung einen an einer ersten Signalleitung anliegenden ersten Signalpegel um eine erste Pegeldifferenz verändert, ein zweites Schaltelement das bei Betätigung einen an einer zweiten Signalleitung anliegenden zweiten Signalpegel um eine zweite Pegeldifferenz verändert, die ein zur ersten Pegeldifferenz umgekehrtes Vorzeichen aufweist, ein Betätigungselement, das das erste und das zweite Schaltelement betätigt, einen Funktionsaktivierer, der eine Funktion des Bremssystems aktiviert, wenn an der ersten Signalleitung der um die erste Pegeldifferenz veränderte erste Signalpegel oder an der zweiten Signalleitung der um die zweite Pegeldifferenz veränderte zweite Signalpegel anliegt, und eine Plausibilitätswarneinrichtung, die basierend auf den an der ersten und zweiten Signallei- tung anliegenden Signalpegeln ein Plausibilitätswarnsignal ausgibt.Accordingly provided is a drive device for an electrical brake system, wherein the drive device comprises: a first switching element which, when actuated, modifies a first signal level applied to a first signal line by a first level difference, a second switching element, when actuated, a second signal level applied to a second signal line changing a second level difference having a sign inverse to the first level difference, an actuator actuating the first and second switching elements, a function activator that activates a function of the brake system when the first signal level changed by the first level difference on the first signal line or on the second signal line the second signal level changed by the second level difference is present, and a plausibility warning device which based on the signal levels applied to the first and second signal lines has a plausibility output safety alert.
Ein wesentlicher Vorteil der erfmdungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass sie ermöglicht, bei hoher Verfügbarkeit der betreffenden Funktion des Bremssystems durch redundante Auslegung der Schaltelemente im Betrieb auftretende Fehler mit verbesserter Zuverlässigkeit zu erkennen und damit die Sicherheit des Bremssystems und des gesamten Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Bei der genannten Funktion des Bremssystems kann es sich z.B. um die Fahrtbremse des Kraftfahrzeugs, die Bremslichtanlage, eine elektrische Parkbremse oder eine Rückrollsperre handeln, wobei das Betätigungselement, mit dem der Fahrer die Funktion anfordert, entsprechend als Bremspedal oder -hebel, Taster, Wippschalter oder ähnliches ausgebildet sein kann.A significant advantage of the device according to the invention is that it makes it possible, with high availability of the relevant function of the brake system by redundant design of the switching elements in operation to detect errors occurring with improved reliability and thus to increase the safety of the brake system and the entire motor vehicle. The said function of the braking system may be e.g. to act the drive brake of the motor vehicle, the brake light system, an electric parking brake or a roll-back, wherein the actuator with which the driver requests the function, can be configured as a brake pedal or lever, button, rocker switch or the like.
Da das erste und zweite Schaltelement bei Betätigung des Betätigungselements den an der ersten bzw. an der zweiten Signalleitung anliegenden jeweiligen Signalpegel gegenläufig verändern, kann durch die Plausibilitätswarneinrichtung ein Common-Mode-Fehler beider Schaltelemente und/oder beider Signalleitungen, bei dem eine gleichläufige Veränderung des ersten und zweiten Signalpegels auftritt, zuverlässig erkannt und das Plausibilitätswarnsignal ausgegeben werden. Das derart mit erhöhter Zuverlässigkeit ausgegebene Plausibilitätswarnsignal ermöglicht wiederum, z.B. den Fahrer durch eine Warnlampe o. ä. aufzufordern, das Bremssystem reparieren zu lassen, oder/und geeignete Sofortmaßnahmen wie das Aktivieren von Ersatzsystemen auszulösen, und damit die Verfügbarkeit des Bremssystems zu erhöhen.Since the first and second switching element on actuation of the actuating element change the respective signal level applied to the first and the second signal line in opposite directions, by the plausibility warning device a common mode error of both switching elements and / or both signal lines, in which a gleichläufige change of first and second signal level occurs, reliably detected and the plausibility warning signal are output. The plausibility warning signal thus output with increased reliability in turn enables, e.g. warn the driver with a warning lamp or similar to have the braking system repaired, or / and initiate appropriate emergency measures such as the activation of replacement systems, thereby increasing the availability of the braking system.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist mindestens das erste oder das zweite Schaltelement als Schließkontakt-Schaltelement ausgebildet. Dies bewirkt, dass im Ruhezustand bei unbetätigtem Beta- tigungselement der Kontakt geöffnet ist, so dass kein elektrischer Strom über den Schalter fließt. Damit wird der Energieverbrauch der Ansteuereinrichtung insbesondere im Parkierzustand des Kraftfahrzeugs, bei abgeschaltetem Motor, vorteilhaft reduziert.According to a preferred embodiment, at least the first or the second switching element is designed as a closing contact switching element. This causes, when idle, unconfirmed beta is open, the contact so that no electrical current flows through the switch. Thus, the energy consumption of the drive device, in particular in the Parkierzustand the motor vehicle, with the engine off, advantageously reduced.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der um die erste Pegeldifferenz veränderte erste Signalpegel wesentlich gleich dem zweiten Signalpegel, und der um die zweite Pegeldifferenz veränderte zweite Signalpegel wesentlich gleich dem ersten Signalpegel. Dies hat den Vorteil, besonders kostengünstig ausführbar zu sein, da nur zwei unterschiedliche Signalpegel erzeugt und verarbeitet zu werden brauchen, so dass die Verwendung gleichartiger Bauelemente und Auswerteschaltungen ermöglicht wird.According to a preferred refinement, the first signal level, which is changed by the first level difference, is substantially equal to the second signal level, and the second signal level, which is changed by the second level difference, is substantially equal to the first signal level. This has the advantage of being particularly cost-effective, since only two different signal levels need to be generated and processed, so that the use of similar components and evaluation circuits is made possible.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Plausibilitätswarneinrichtung dazu ausgebildet, das Plausibilitätswarnsignal auszugeben, wenn an der ersten Signalleitung der erste Signalpegel und an der zweiten Signalleitung der um die zweite Pegeldifferenz veränderte zweite Signalpegel anliegt. Dies ermöglicht vorteilhaft, einen unplausiblen Zustand wie z.B. eine Beschädigung des ersten Schaltelements zu erkennen, wenn die Schaltelemente derart an das Betätigungselement gekoppelt sind, dass sie im fehlerfreien Betrieb der Ansteuervorrichtung stets gleichläufig betätigt werden, oder derart, dass im fehlerfreien Betrieb das zweite Schaltelement nur im betätigten Zustand des ersten Schaltelements betätigt wird.According to a preferred refinement, the plausibility warning device is designed to output the plausibility warning signal if the first signal level is applied to the first signal line and the second signal level changed by the second level difference is applied to the second signal line. This advantageously allows for an implausible state such as to detect damage to the first switching element, when the switching elements are coupled to the actuating element, that they are always operated in the same direction in error-free operation of the drive device, or such that in error-free operation, the second switching element is actuated only in the actuated state of the first switching element.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Betätigungselement entlang einem Betätigungsweg bewegbar, wobei es ab einem ersten Punkt des Betätigungswegs das erste Schaltelement und ab einem zweiten Punkt des Betätigungswegs das erste und zweite Schaltelement betätigt. Beispielsweise ist das Betätigungselement als ein durch den Fahrer entlang einem Pedalweg bewegbares Bremspedal ausge- bildet. Dies ermöglicht der Plausibilitätswarneinrichtung, einen Zustand, in dem das zweite Schaltelement allein betätigt erscheint, zuverlässig als Fehler zu erkennen, da dieser Zustand im fehlerfreien Betrieb auch dann nicht auftritt, wenn der erste und/oder zweite Punkt entlang dem Betätigungsweg nur innerhalb vorbestimmter Toleranzgrenzen festliegen.According to a preferred embodiment, the actuating element is movable along an actuation path, wherein it actuates the first switching element from a first point of the actuation path and the first and second switching element from a second point of the actuation path. For example, the actuating element is designed as a brake pedal that can be moved by the driver along a pedal travel. This allows the plausibility warning device, a state in which the second switching element appears to be operated alone to reliably detect as an error, since this state does not occur in error-free operation, even if the first and / or second point along the actuation only within predetermined tolerance limits ,
Vorzugsweise sind dabei weiterhin ein oder mehrere Wegsensoren vorgesehen, die jeweils ein Wegsignal ausgeben, das einer Position des Betätigungselements auf dem Betätigungsweg äquivalent ist. Dabei ist der Funktionsaktivierer dazu ausgebildet, die Funktion des Bremssystems nur dann zu aktivieren, wenn zusätzlich das Wegsignal eines der Wegsensoren einen Pegel aufweist, der äquivalent zu einer Bewegung des Betätigungselements bis mindestens an eine vorgegebenen Schwellwertposition auf dem Betätigungsweg ist, oder wenn sowohl an der ersten Signalleitung der um die erste Pegeldifferenz veränderte erste Signalpegel als auch an der zweiten Signalleitung der um die zweite Pegeldifferenz veränderte zweite Signalpegel anliegt. Dies bewirkt eine besonders hohe Verfügbarkeit, da bei Ausfall eines der Schaltelemente zum Ersatz der von diesem bereitgestellten Information eine aus dem Wegsignal des Wegsensors abgeleitete Information herangezogen wird. Der Funktionsaktivierer trifft eine Mehrheitsentscheidung über die von den Schaltelementen und den Wegsensoren bereitgestellten Informationen.Preferably, one or more displacement sensors are furthermore provided which each output a displacement signal which is equivalent to a position of the actuating element on the actuating travel. In this case, the function activator is designed to activate the function of the brake system only if in addition the path signal of one of the displacement sensors has a level equivalent to a movement of the actuator to at least a predetermined threshold position on the actuation path, or if both the first signal line is applied to the first signal level changed by the first level difference and to the second signal level, which is changed by the second level difference, on the second signal line. This causes a particularly high availability, since at Failure of one of the switching elements to replace the information provided by this information derived from the path signal of the displacement sensor information is used. The function activator makes a majority decision about the information provided by the switching elements and the displacement sensors.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist mindestens ein weiteres Schaltelement vorgesehen, das durch das Betätigungselement betätigt wird. Dabei ist der Funktionsaktivierer dazu ausgebildet, die Funktion des Bremssystems nur dann zu aktivieren, wenn zusätzlich eines der weiteren Schaltelemente betätigt ist, oder wenn sowohl an der ersten Signalleitung der um die erste Pegeldiffe- renz veränderte erste Signalpegel als auch an der zweiten Signalleitung der um die zweite Pegeldifferenz veränderte zweite Signalpegel anliegen. Dies bewirkt ebenfalls eine besonders hohe Verfügbarkeit, da bei Ausfall eines der Schaltelemente zum Ersatz der von diesem bereitgestellten Information eine von dem weiteren Schaltelement bereitgestellte Information herangezogen wird. Der Funktionsaktivierer trifft eine Mehrheitsentscheidung über die von den Schaltelementen bereitgestellten Infor- mationen.According to another preferred embodiment, at least one further switching element is provided, which is actuated by the actuating element. In this case, the function activator is designed to activate the function of the brake system only if additionally one of the further switching elements is actuated, or if the first signal level changed by the first level difference as well as on the second signal line both at the first signal line the second level difference is applied to changed second signal levels. This also causes a particularly high availability, since in case of failure of one of the switching elements to replace the information provided by this information provided by the further switching element information is used. The function activator makes a majority decision about the information provided by the switching elements.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist weiterhin ein Funktionsdeaktivierer vorgesehen, der bei Ausgabe des Plausibilitätswarnsignals die Funktion des Bremssystems deaktiviert. Dies ermöglicht vorteilhaft, eine für das Kraftfahrzeug nicht zwingend notwendige Funktion des Bremssystems wie z.B. eine Rückrollsperre, bei Auftreten eines Fehlers zu deaktivieren und so mögliche Beeinträchtigungen durch eine fehlerhaft arbeitende Funktion zu vermeiden.According to a preferred development, a function deactivator is furthermore provided which deactivates the function of the brake system when the plausibility warning signal is output. This advantageously allows a function of the brake system, which is not absolutely necessary for the motor vehicle, to be used, for example. a rollback inhibit, to deactivate when an error occurs and thus to avoid possible damage due to a malfunctioning function.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt schafft die Erfindung ein elektrisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer der vorstehend dargestellten Ansteuervorrichtungen und zwei Bremskreisen, wobei das erste und zweite Schaltelement unterschiedlichen der Bremskreise angehören. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Funktion auch bei Komplettausfall eines der Bremskreise noch verfügbar bleibt, da jeder der Bremskreise über eines der Schaltelemente verfügt.In a further aspect, the invention provides an electric braking system for a motor vehicle having one of the above-described driving devices and two brake circuits, wherein the first and second switching elements belong to different ones of the brake circuits. This has the particular advantage that the function remains available even in the event of complete failure of one of the brake circuits, since each of the brake circuits has one of the shifting elements.
ZEICHNUNGENDRAWINGS
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawings. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bremssystems mit einer erfindungsgemäßen Aus- führungsform einer Ansteuervorrichtung;1 shows a schematic representation of a brake system with an embodiment of a drive device according to the invention;
Fig. 2A-B jeweils einen Funktionsgrafen, der einen Funktionsverlauf eines betätigungswegab- hängigen Signals in der Ausführungsform aus Fig. 1 darstellen; und Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einesFIGS. 2A-B are each a function graph showing a function of an operation path-dependent signal in the embodiment of FIG. 1; and Fig. 3 is a schematic representation of an embodiment of the invention
Bremssystems.Braking system.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
In allen Figuren der Zeichnungen sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente - sofern nichts Anderes angegeben ist - mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.In all figures of the drawings, identical or functionally identical elements - unless otherwise stated - have been provided with the same reference numerals.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Ansteu- ervorrichtung gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung. Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise vier Räder auf, von denen der Übersichtlichkeit halber hier nur ein einziges Rad Rl 1 gezeigt ist. An dem gezeigten Rad Rl 1 ist ein Radbremsaktor RAl 1 angeordnet, welcher auf das dazugehörige Rad Rl 1 mittels Bremszangen oder dergleichen eine einstellbare Bremskraft ausüben kann. Die Kraftübertragung auf die Bremszangen kann z.B. auf mechanischem oder hydraulischem Weg erfolgen. Der Radbremsaktor RAl 1 wird von einem dazugehörigen Radbremsaktor-Steuergerät ACUl 1 angesteuert, das den Elektronikumfang beinhaltet, der für den sicheren Betrieb der Radbremsaktors RAl 1 notwendig ist. Das Bremssystem umfasst weiterhin eine Bremslichtanlage Ll mit z.B. zwei oder drei Bremslichtern, von denen der Übersichtlichkeit halber hier stellvertretend nur ein einzelnes Bremslicht Ll gezeigt ist. Sowohl der Radbremsaktor RAl 1 mit zugehörigem Radbremsaktor-Steuergerät ACUl 1 als auch die Bremslichtanlage Ll stellen als Bestandteile des Bremssystems jeweils unterschiedliche Funktionen des Bremssystems bereit.FIG. 1 shows a schematic illustration of a brake system for a motor vehicle, with a drive device according to an embodiment of the invention. For example, the motor vehicle has four wheels, of which only a single wheel R1 is shown here for the sake of clarity. On the shown wheel Rl 1 a wheel brake actuator RAl 1 is arranged, which can exert on the associated wheel Rl 1 by means of brake calipers or the like an adjustable braking force. The power transmission to the brake calipers may e.g. done by mechanical or hydraulic means. The wheel brake actuator RAl 1 is actuated by an associated wheel brake actuator control unit ACU1, which contains the electronics that are necessary for the safe operation of the wheel brake actuator RA11. The brake system further comprises a brake light system Ll with e.g. two or three brake lights, of which the sake of clarity here only a single brake light Ll is shown. Both the wheel brake actuator RA1 with associated wheel brake actuator control unit ACU1 and the brake light system L1 provide different components of the brake system as components of the brake system.
Die Ansteuervorrichtung des Bremssystems weist ein zentrales Steuergerät SCUl auf. Das Radbremsaktor-Steuergerät ACUI l ist über einen Datenbus ABl mit dem zentralen Steuergerät SCUl verbun- den. Der Datenbus ABl kann als CAN-, LIN- oder FlexRay-Bus oder dergleichen ausgelegt werden. Die Bremslichtanlage Ll ist ebenfalls mit dem zentralen Steuergerät SCUl verbunden, z.B. über einen ähnlichen Datenbus oder einfache Versorgungsleitungen. Das zentrale Steuergerät SCUl umfasst einen Funktionsaktivierer 112 zum Aktivieren der Bremsfunktion ACUI l und der Bremslicht-Funktion Ll des Bremssystems. Der Funktionsaktivierer 112 kann sowohl Hardware- als auch Software- Elemente umfassen, die auf einem nicht gezeigten Prozessor des zentralen Steuergeräts SCUl ausgeführt werden.The drive device of the brake system has a central control unit SCU1. The wheel brake actuator control unit ACUI 1 is connected to the central control unit SCU1 via a data bus AB1. The data bus AB1 can be designed as a CAN, LIN or FlexRay bus or the like. The brake light system Ll is also connected to the central control unit SCUl, e.g. over a similar data bus or simple supply lines. The central control unit SCUl comprises a function activator 112 for activating the brake function ACUI 1 and the brake light function Ll of the brake system. The function activator 112 may comprise both hardware and software elements executed on a processor, not shown, of the central controller SCU1.
Ferner weist die Ansteuervorrichtung ein Bremspedal 108 als Betätigungselement 108 auf, das dazu ausgebildet ist, vom Fahrer des Kraftfahrzeugs mit dem Fuß betätigt und dabei entlang einem Betäti- gungsweg 114 bewegt zu werden, um sowohl die Radbrems-Funktion ACUI l als auch die Bremslicht-Funktion Ll des Bremssystems anzufordern. Das Bremspedal 108 ist an einem Aufhängungspunkt 126 drehbar gelagert, um den es bei der Betätigung durch den Fahrer rotiert. Das Bremspedal 108 ist über eine mechanische Kopplung 128 mit zwei Pedalwegsensoren 122, 124 verbunden, die im Betrieb der Ansteuervorrichtung eine Position des Bremspedals 108 entlang dem Betätigungsweg 114 ermitteln und jeweils ein der Position äquivalentes Signal an das zentrale Steuergerät SCUl abgeben. Die Kopplung 128 ist hierbei rein beispielhaft mechanisch dargestellt, kann aber auch z.B. auf magne- tische, hydraulische, pneumatische, optische Weise implementiert sein. Die Pedalwegsensoren 122, 124 selbst können z.B. als Potentiometer, Hall-Sensoren, magnetoresistive Sensoren oder Tauchspulen ausgeführt sein, die entweder unmittelbar den Betätigungsweg 114 oder eine zu ihm äquivalente Größe wie den Auslenkungswinkel des Pedals oder die Betätigungskraft ermitteln. Vorzugsweise sind die Pedalwegsensoren 122, 124 in verschiedenen Technologien ausgeführt, um zu vermeiden, dass beide Sensoren 122, 124 durch Common-Mode- oder Common-Cause-Fehler gleichzeitig unwirksam werden.Furthermore, the drive device has a brake pedal 108 as an actuating element 108, which is designed to be actuated by the driver of the motor vehicle with his foot and thereby moved along an actuating path 114 in order to control both the wheel brake function ACUI 1 and the brake light. To request function Ll of the brake system. The brake pedal 108 is rotatably mounted at a suspension point 126 around which it rotates upon actuation by the driver. The brake pedal 108 is connected via a mechanical coupling 128 with two pedal travel sensors 122, 124 which determine a position of the brake pedal 108 along the actuation path 114 during operation of the drive device and in each case emit a signal equivalent to the position to the central control unit SCU1. The coupling 128 is shown here purely by way of example mechanically, but can also be implemented, for example, in a magnetic, hydraulic, pneumatic, optical manner. The pedal travel sensors 122, 124 themselves may, for example, be designed as potentiometers, Hall sensors, magnetoresistive sensors or voice coils, which either directly determine the actuation path 114 or an equivalent value to it, such as the deflection angle of the pedal or the actuation force. Preferably, the pedal travel sensors 122, 124 are implemented in various technologies to avoid both sensors 122, 124 becoming ineffective due to common mode or common cause errors.
Die Ansteuervorrichtung weist weiterhin ein erstes 100 und ein zweites 102 Schaltelement auf, die über entsprechende Kopplungen 130, 132 mit dem Bremspedal 108 derart verbunden sind, dass das erste Schaltelement 100 betätigt wird, wenn das Bremspedal 108 sich an einer ersten Position 116 auf dem Betätigungsweg 114 befindet, und das zweite Schaltelement 102 betätigt wird, wenn das Bremspedal 108 sich an einer zweiten Position 118 auf dem Betätigungsweg 114 befindet. Die erste Position 116 liegt auf dem Betätigungsweg 114 vor der zweiten Position 118, wird also bei Betätigung des Bremspedals vor der zweiten Position 118 erreicht. Damit ist bei ordnungsgemäßem, störungsfreiem Funktionieren der Ansteuervorrichtung ausgeschlossen, dass nur das zweite Schaltelement 102, nicht aber das erste Schaltelement 100 betätigt wird.The drive device further has a first 100 and a second 102 switching element, which are connected via respective couplings 130, 132 with the brake pedal 108 such that the first switching element 100 is actuated when the brake pedal 108 at a first position 116 on the actuation path 114, and the second shift element 102 is actuated when the brake pedal 108 is at a second position 118 on the actuation path 114. The first position 116 is located on the actuation path 114 in front of the second position 118, that is to say reached on actuation of the brake pedal in front of the second position 118. In order for proper, trouble-free operation of the drive device is excluded that only the second switching element 102, but not the first switching element 100 is actuated.
Wie im Fall der Kopplung 128 der Pedalwegsensoren 122, 124 sind die Kopplungen 130, 132 der Schaltelemente rein beispielhaft mechanisch dargestellt, können aber auch auf z.B. magnetische, hyd- raulische, pneumatische oder optische Weise implementiert sein. Dabei können die Schaltelemente 100, 102 kostengünstig mit den Pedalwegsensoren 122, 124 verbunden sein, z.B. indem das Bremspedal 108 einen Dauermagneten bewegt, dessen Magnetfeld sowohl einen als Hall- Winkelsensor implementierten Pedalwegsensor 122 als auch ein als Reed-Kontakt implementiertes Schaltelement 100 betätigt.As in the case of the coupling 128 of the pedal travel sensors 122, 124, the couplings 130, 132 of the switching elements are mechanically illustrated by way of example, but may also be applied to e.g. be implemented magnetic, hydraulic, pneumatic or optical way. In this case, the switching elements 100, 102 may be inexpensively connected to the pedal travel sensors 122, 124, e.g. by the brake pedal 108 moving a permanent magnet whose magnetic field actuates both a pedal travel sensor 122 implemented as a Hall angle sensor and a switching element 100 implemented as a reed contact.
Beide Schaltelemente 100, 102 sind als Schließkontakte ausgebildet, die jeweils zwischen zwei Widerständen 136, 138 bzw. 140, 142 angeordnet sind. Dabei ist jeweils das freie Ende des einen Widerstands 138, 142 mit einem Massepotenzial 144 und das freie Ende des anderen Widerstands mit einem Betriebsspannungspotenzial 146 verbunden. Im geschlossenen Zustand der Schließkontakte 100, 102 bildet jedes der Widerstandspaare 136, 138 bzw. 140, 142 somit einen Spannungsteiler. Die Werte der Widerstände 140, 142 sind derart festgelegt, dass sich bei geschlossenem zweiten Schaltelement 102 zwischen den Widerständen 140, 142 ein vorbestimmter erster Signalpegel einstellt. Die Werte der Widerstände 136, 138 sind derart festgelegt, dass sich bei geschlossenem ersten Schaltelement 100 zwischen den Widerständen 136, 138 ein vorbestimmter zweiter Signalpegel einstellt, der höher ist als der erste Signalpegel, d.h. weiter vom Massepotenzial 144 liegt als der erste Signalpegel.Both switching elements 100, 102 are formed as a closing contacts, which are each arranged between two resistors 136, 138 and 140, 142. In each case, the free end of one resistor 138, 142 is connected to a ground potential 144 and the free end of the other resistor to an operating voltage potential 146. In the closed state of the closing contacts 100, 102, each of the pairs of resistors 136, 138 and 140, 142 thus forms a voltage divider. The values of the resistors 140, 142 are set such that when the second switching element 102 is closed, a predetermined first signal level is established between the resistors 140, 142. The values of Resistors 136, 138 are set such that when the first switching element 100 is closed, a predetermined second signal level, which is higher than the first signal level, ie, further from the ground potential 144 than the first signal level, is established between the resistors 136, 138.
Das erste Schaltelement 100 ist an seinem einen Ende, das der Widerstand 138 mit dem Massepotenzial 144 verbindet, über eine erste Signalleitung 104 mit dem zentralen Steuergerät SCUl verbunden. Bei geschlossenem Schließkontakt übermittelt die erste Signalleitung 104 daher dem zentralen Steuergerät SCUl den zweiten, höheren der Signalpegel. Bei geöffnetem ersten Schaltelement 100 übermittelt die erste Signalleitung 104 dagegen dem zentralen Steuergerät SCUl einen niedrigeren Signalp e- gel, der bei hoher Eingangsimpedanz des zentralen Steuergeräts SCUl nahe am Massepotenzial 144 liegt.The first switching element 100 is connected at its one end, which connects the resistor 138 to the ground potential 144, via a first signal line 104 to the central control unit SCUl. When the closing contact is closed, the first signal line 104 therefore transmits the second, higher signal level to the central control unit SCU1. When the first switching element 100 is open, the first signal line 104, on the other hand, transmits to the central control unit SCU1 a lower signal level, which is close to the ground potential 144 when the central control unit SCU1 has a high input impedance.
Das zweite Schaltelement 102 ist an dem Ende, das der Widerstand 140 mit dem Betriebspotenzial 146 verbindet, über eine zweite Signalleitung 106 mit dem zentralen Steuergerät SCUl verbunden. Bei geschlossenem Schließkontakt übermittelt die zweite Signalleitung 106 daher dem zentralen Steuergerät SCUl den ersten, niedrigeren der Signalpegel. Bei geöffnetem zweiten Schaltelement 102 übermittelt die zweite Signalleitung 106 dagegen dem zentralen Steuergerät SCUl einen höheren Signalpegel, der bei hoher Eingangsimpedanz des zentralen Steuergeräts SCUl nahe am Betriebspotenzial 146 liegt.The second switching element 102 is connected at the end, which connects the resistor 140 with the operating potential 146, via a second signal line 106 to the central control unit SCUl. When the contact closure is closed, the second signal line 106 therefore transmits to the central control unit SCU1 the first, lower signal level. When the second switching element 102 is open, on the other hand, the second signal line 106 transmits to the central control unit SCU1 a higher signal level, which is close to the operating potential 146 at a high input impedance of the central control unit SCU1.
Der Funktionsaktivierer 112 des zentralen Steuergeräts SCUl ist dazu ausgebildet, die Bremslicht- Funktion Ll des Bremssystems zu aktivieren, wenn an der ersten Signalleitung 104 der höhere, zweite Signalpegel oder an der zweiten Signalleitung 106 der niedrigere, erste Signalpegel anliegt, d.h. dann, wenn wenigstens eine der Signalleitungen 104, 106 anzeigt, dass das zugehörige Schaltelement 100, 102 geschlossen wurde. Hierdurch bleibt die Bremslicht-Funktion Ll verfügbar, auch wenn an einem der Schaltelemente 100, 102 oder an einer der Signalleitungen 104, 106 ein Fehler auftritt.The function activator 112 of the central controller SCUl is configured to activate the brake light function Ll of the brake system when the first signal line 104 has the higher second signal level or the second signal line 106 has the lower first signal level. when at least one of the signal lines 104, 106 indicates that the associated switching element 100, 102 has been closed. As a result, the brake light function Ll remains available even if an error occurs on one of the switching elements 100, 102 or on one of the signal lines 104, 106.
Das zentrale Steuergerät SCUl weist weiterhin eine Plausibilitätswarneinrichtung 110 auf, die ebenso wie der Funktionsaktivierer 112 Hardware- und/oder Softwarebestandteile umfassen kann und dazu ausgebildet ist, basierend auf den an der ersten 104 und zweiten 106 Signalleitung anliegenden Signalpegeln über eine geeignete Ausgabevorrichtung 120 ein Warnsignal auszugeben, wenn die Signalpegel keiner plausiblen, d.h. im fehlerfreien Betrieb möglichen Signalpegelkombination entsprechen.The central control unit SCU1 furthermore has a plausibility warning device 110 which, like the function activator 112, may comprise hardware and / or software components and is designed to issue a warning signal via a suitable output device 120 based on the signal levels applied to the first 104 and second signal lines 106 output if the signal levels are not plausible, ie in error-free operation possible signal level combination correspond.
Anhand der Figuren 2A bis 2D, die die Veränderung der durch die Pedalwegsensoren 122, 124 und die Schaltelemente 100, 102 abgegebenen Signale in Abhängigkeit von der Position des Bremspedals 108 auf dem Betätigungsweg 114 beispielhaft angeben, soll die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Ansteuervorrichtung näher erläutert werden. Figur 2A zeigt beispielhaft den Verlauf des vom ersten Pedalwegsensor 122 an das zentrale Steuergerät SCUl abgegebene Signals 208, aufgetragen entlang der vertikalen Spannungsachse 218, in Abhängigkeit von der Position des Bremspedals 108 auf dem Betätigungsweg 114, aufgetragen entlang der horizontalen Achse als eine Entfernung von der Position des unbetätigten Bremspedals 108. Das Signal 208 steigt von einem Spannungswert von 0 V mit fortschreitender Betätigung des Bremspedals bis auf einen Maximalwert 204 von z.B. 5 V, zeigt also eine monoton steigende Abhängigkeit von der Position.The operation of the drive device shown in FIG. 1 will be described by way of example with reference to FIGS. 2A to 2D, which indicate the change in the signals output by the pedal travel sensors 122, 124 and the switching elements 100, 102 as a function of the position of the brake pedal 108 on the actuation path 114 be explained in more detail. FIG. 2A shows, by way of example, the profile of the signal 208 output by the first pedal travel sensor 122 to the central control unit SCU1, plotted along the vertical tension axis 218, as a function of the position of the brake pedal 108 on the actuation path 114 plotted along the horizontal axis as a distance from the latter Position of the unactuated brake pedal 108. The signal 208 rises from a voltage value of 0 V with progressive actuation of the brake pedal to a maximum value 204 of eg 5 V, thus showing a monotonically increasing dependence on the position.
Figur 2B zeigt beispielhaft den Verlauf des vom zweiten Pedalwegsensor 124 an das zentrale Steuergerät SCUl abgegebenen Signals 210, aufgetragen entlang der vertikalen Spannungsachse 218, in Abhängigkeit von der Position des Bremspedals 108 auf dem Betätigungsweg 114, aufgetragen entlang der horizontalen Achse als eine Entfernung von der Position des unbetätigten Bremspedals 108. Das Signal 210 fällt von einem maximalen Spannungswert 206 von z.B. 5 V mit fortschreitender Betä- tigung des Bremspedals 108 bis auf einen Minimalwert von 0 V, zeigt also eine monoton fallende Abhängigkeit von der Position.FIG. 2B shows by way of example the course of the signal 210 output by the second pedal travel sensor 124 to the central control unit SCU1, plotted along the vertical tension axis 218, as a function of the position of the brake pedal 108 on the actuation path 114, plotted along the horizontal axis as a distance from the latter Position of the unactuated brake pedal 108. The signal 210 falls from a maximum voltage value 206 of eg 5 V with progressive actuation of the brake pedal 108 to a minimum value of 0 V, thus showing a monotonically decreasing dependence on the position.
Figur 2C zeigt den Verlauf des vom ersten Schaltelement 100 an das zentrale Steuergerät SCUl abgegebenen Signals, das sich bis zur ersten Position 116 auf dem ersten, niedrigeren Signalpegel 200 be- findet und bei Erreichen der ersten Position 116 sprungartig um eine erste Pegeldifferenz 212 auf den zweiten, höheren Signalpegel 202 ansteigt.FIG. 2C shows the profile of the signal output by the first switching element 100 to the central control unit SCU1, which is located at the first, lower signal level 200 up to the first position 116, and abruptly when reaching the first position 116 by a first level difference 212 second, higher signal level 202 increases.
Figur 2D zeigt den Verlauf des vom zweiten Schaltelement 102 an das zentrale Steuergerät SCUl abgegebenen Signals, das sich bis zur zweiten Position 118 auf dem zweiten, höheren Signalpegel 202 befindet und bei Erreichen der zweiten Position 118 sprungartig um eine zweite Pegeldifferenz 214, die der ersten Pegeldifferenz 212 genau entgegengesetzt ist, auf den ersten, niedrigeren Signalpegel 200 abfällt.FIG. 2D shows the profile of the signal output by the second switching element 102 to the central control unit SCU1, which is at the second, higher signal level 202 up to the second position 118 and, when the second position 118 is reached, abruptly by a second level difference 214, that of the first Level difference 212 is exactly opposite, falls to the first, lower signal level 200.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Brems- Systems mit zwei Bremskreisen 304, 306. Der erste Bremskreis 304 umfasst ein erstes Systemsteuergerät SCUl, das über einen ersten Bremskreis-Datenbus ABl mit einem Radbremsaktor-Steuergerät ACUl 1 für ein linkes Vorderrad und einem Radbremsaktor-Steuergerät ACUl 2 für ein rechtes Hinterrad verbunden ist, um für die genannten Räder eine reguläre Bremsfunktion während der Fahrt, eine Parkbremsfunktion und eine Rückrollsperre zu steuern. Der zweite Bremskreis 306 umfasst ein zwei- tes Systemsteuergerät SCU2, das über einen zweiten Bremskreis-Datenbus AB2 mit einem Radbremsaktor-Steuergerät ACU21 für ein rechtes Vorderrad und einem Radbremsaktor-Steuergerät ACU22 für ein linkes Hinterrad verbunden ist, um für die genannten Räder die Fahrbremsfunktion, die Parkbremsfunktion und die Rückrollsperrenfünktion zu steuern.3 shows a schematic illustration of an embodiment according to the invention of a brake system with two brake circuits 304, 306. The first brake circuit 304 comprises a first system control unit SCU1, which is connected to a wheel brake actuator control unit ACU1 for a left front wheel via a first brake circuit data bus AB1 is connected to a wheel brake actuator control unit ACUl 2 for a right rear wheel to control for these wheels a regular braking function while driving, a parking brake function and a roll-back. The second brake circuit 306 includes a second system controller SCU2 connected to a wheel brake actuator controller ACU21 for a right front wheel and a wheel brake actuator controller ACU22 via a second brake circuit data bus AB2 is connected for a left rear wheel to control for the said wheels, the driving brake function, the parking brake function and the Rückrollsperrfünktion.
Das Bremssystem weist zum Anfordern der Fahrbremsfunktion eine Fahrbremsanforderungseinheit 324 mit einem vom Fahrzeugführer zu betätigenden Bremspedal 108, zum Anfordern der Parkbremsfunktion eine Parkbremsanforderungseinheit 328 mit einem vom Fahrzeugführer zu betätigenden Wippschalter 302 und zum Anfordern der Rückrollsperrenfünktion eine Rückrollsperrenanforderungs- einheit 326 mit einem vom Fahrzeugführer zu betätigenden Taster 300 auf. Die Anforderungseinheiten 324, 326, 328 sind jeweils zur Übermittlung von Funktionsanforderungssignalen mit beiden Sys- temsteuergeräten SCUl, SCU2 verbunden. Jedes der Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 weist einen Funktionsaktivierer 112 auf, der in Abhängigkeit von den übermittelten Anforderungssignalen die zugehörige Funktion entsprechend der Anforderung des Fahrzeugführers aktiviert.The brake system includes, for requesting the service brake function, a drive brake request unit 324 with a driver-operable brake pedal 108, a parking brake request unit 328 with a driver-actuated rocker switch 302 requesting the park brake function, and a roll-back request unit 326 with a driver-to-operator request for the roll-back function Button 300 on. The request units 324, 326, 328 are each connected to the transmission of function request signals with two system control units SCUl, SCU2. Each of the system controllers SCU1, SCU2 has a function activator 112, which activates the corresponding function in accordance with the request of the vehicle driver in dependence on the transmitted request signals.
Jedes der Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 weist eine Plausibilitätswarneinrichtung 110 auf, die die übermittelten Anforderungssignale auf Plausibilität überprüft und bei einer Signalkombination, die unplausibel, d.h. im störungsfreien Betrieb nicht zu erwarten ist, ein Warnsignal ausgibt. Zur Ausgabe des Warnsignals sind das erste Systemsteuergerät SCUl mit einer ersten Warnleuchte 334, und das zweite Systemsteuergerät SCU2 mit einer zweiten Warnleuchte 336 im Armaturenbrett des Fahrzeugs verbunden. Beide Warnleuchten sind z.B. so gestaltet, dass sie eine für den Fahrzeugführer am Arma- turenbrett sichtbare Warnfläche gemeinsam erleuchten.Each of the system controllers SCU1, SCU2 has a plausibility warning device 110 which checks the transmitted request signals for plausibility and for a signal combination that is implausible, i. is not expected in trouble-free operation, emits a warning signal. For outputting the warning signal, the first system control unit SCU1 is connected to a first warning light 334, and the second system control unit SCU2 is connected to a second warning light 336 in the dashboard of the vehicle. Both warning lights are e.g. designed so that they together illuminate a visible warning surface for the driver on the dashboard.
Zwei zentrale Datenbusse CBl, CB2 stellen redundante Kommunikationswege zwischen den Systemsteuergeräten SCUl, SCU2 bereit. Ein erster CBl der zentralen Datenbusse CBl, CB2 ist weiterhin mit einem Armaturenbrett- Steuergerät CSG zur Textanzeige am Armaturenbrett, einem Fahreras- sistenzsystem ESP und einem Motor- Steuergerät MSG verbunden. Elektrische Schutzelemente EPE an Verbindungsstellen der Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 mit den zentralen Datenbussen CBl, CB2 schützen die Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 vor unerwünschter Beeinflussung durch die jeweils anderen Teilnehmer des betreffenden Datenbusses.Two central data buses CB1, CB2 provide redundant communication paths between the system controllers SCU1, SCU2. A first CB1 of the central data buses CB1, CB2 is furthermore connected to a dashboard control unit CSG for text display on the dashboard, a driver assistance system ESP and an engine control unit MSG. Electrical protection elements EPE at connection points of the system control units SCU1, SCU2 with the central data buses CB1, CB2 protect the system control units SCU1, SCU2 from undesired influence by the respective other participants of the relevant data bus.
Die Fahrbremsanforderungseinheit 102 umfasst ein Bremspedal 108 als Betätigungselement 108, vier mit dem Bremspedal 108 gekoppelte Pedalsensoren 122-125, die ein kontinuierliches, vom Grad der Betätigung des Bremspedals abhängiges Signal abgeben, und zwei mit dem Bremspedal 108 gekoppelte Schaltelemente 100, 102, die ein Schwellwertsignal abgeben. Der Übersichtlichkeit halber ist die mechanische Kopplung zwischen dem Betätigungselement 108, den Sensoren 122-125 und den Schaltelementen 100, 102 implizit durch einen diese Elemente 100, 102, 108, 122-125 umgebenden Rahmen dargestellt. Zwei 122, 124 der Pedalsensoren und ein erstes 100 der Schaltelemente sind dem ersten Bremskreis 304, die beiden anderen Pedalsensoren 123, 125 und das zweite Schaltelement 102 dem zweiten Bremskreis 306 zugeordnet.The driving brake requesting unit 102 includes a brake pedal 108 as the actuator 108, four pedal sensors 122-125 coupled to the brake pedal 108, which output a continuous signal depending on the degree of operation of the brake pedal, and two switching elements 100, 102 coupled to the brake pedal 108 Deliver threshold signal. For the sake of clarity, the mechanical coupling between the actuating element 108, the sensors 122-125 and the switching elements 100, 102 is implicitly represented by a frame surrounding these elements 100, 102, 108, 122-125. Two 122, 124 of the pedal sensors and a first 100 of the switching elements are the first brake circuit 304, the other two pedal sensors 123, 125 and the second switching element 102 associated with the second brake circuit 306.
Wie in der Ausführungsform von Fig. 1 weisen das erste 100 und zweite 102 Schaltelement jeweils einen Schließkontakt auf, der bei Betätigung einen aus zwei Widerständen 136, 138 bzw. 140, 142 gebildeten Spannungsteiler zwischen einem Betriebspotenzial 146 bzw. 147 des jeweiligen Bremskreises und einem Massepotenzial 140 schaltet. Wie in der Ausführungsform von Fig. 1 sind jeweilige Signalleitungen 104, 106, die die Schaltelemente 100, 102 mit den Systemsteuergeräten SCUl, SCU2 verbinden, an unterschiedliche Enden der Schaltelemente 100, 102 angeschlossen, so dass im unbetä- tigten Zustand des Bremspedals 108 das erste Schaltelement 100 einen niedrigen Signalpegel und das zweite Schaltelement 102 einen hohen Signalpegel an das zugehörige Systemsteuergerät SCUl bzw. SCU2 übermittelt. Die Widerstände 136, 138 bzw. 140, 142 sind derart gewählt, dass im betätigten Zustand des Bremspedals 108 das erste Schaltelement 100 einen hohen Signalpegel und das zweite Schaltelement 102 einen niedrigen Signalpegel an das zugehörige Systemsteuergerät SCUl bzw. SCU2 übermittelt.As in the embodiment of FIG. 1, the first 100 and second 102 switching element each have a closing contact which, when actuated, forms a voltage divider formed between two resistors 136, 138 and 140, 142 between an operating potential 146 and 147 of the respective brake circuit and a Ground potential 140 switches. As in the embodiment of FIG. 1, respective signal lines 104, 106, which connect the switching elements 100, 102 to the system control units SCU1, SCU2, are connected to different ends of the switching elements 100, 102, so that in the unactuated state of the brake pedal 108 The first switching element 100 transmits a low signal level and the second switching element 102 transmits a high signal level to the associated system control unit SCU1 or SCU2. The resistors 136, 138 and 140, 142 are selected such that in the actuated state of the brake pedal 108, the first switching element 100 transmits a high signal level and the second switching element 102 a low signal level to the associated system controller SCUl or SCU2.
Im Betrieb des Bremssystems tauschen die beiden Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 die mittels der ihnen jeweils zugeordneten Pedalsensoren 122, 124 bzw. 123, 125 ermittelten Daten zur aktuellen Pedalstellung sowie die über die Datenleitungen 104 bzw. 106 jeweils erhaltenen Schwellwertsignale der Schaltelemente 100 bzw. 102 aus. Die Plausibilitätsüberwachungseinrichtungen 110 jedes Systemsteuergeräts SCUl, SCU2 überprüfen laufend alle sechs Signale auf Plausibilität und geben über die jeweils angeschlossene Warnleuchte 334 bzw. 336 ein Warnsignal aus, sobald eine nicht plausible Signalkombination detektiert wird. Zeigen die sechs übermittelten Signale oder die bei einem teilweisen Ausfall noch empfangenen Signale einem Funktionsaktivierer 112 eines der Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 unterschiedliche Pedalstellungen an, so aktiviert der betreffende Funktionsaktivierer 112 die Fahrbremsfunktion entsprechend einer Mehrheitsentscheidung über die empfangenen Signale.During operation of the brake system, the two system control units SCU1, SCU2 exchange the data for the current pedal position determined by the respectively associated pedal sensors 122, 124 or 123, 125 and the threshold value signals of the switching elements 100 and 102 respectively obtained via the data lines 104 and 106 , The plausibility monitoring devices 110 of each system control unit SCU1, SCU2 constantly check all six signals for plausibility and issue a warning signal via the respective connected warning light 334 or 336 as soon as a non-plausible signal combination is detected. If the six transmitted signals or the signals still received in the event of a partial failure indicate different pedal positions to a function activator 112 of one of the system controllers SCU1, SCU2, then the respective function activator 112 activates the driving brake function according to a majority decision on the received signals.
Die Parkbremsanforderungseinheit 328 weist einen Parkbremsschalter 302 zum wahlweisen Aktivieren und Deaktivieren einer Parkbremsfunktion des Bremssystems auf. Der Parkbremsschalter 302 als Betätigungselement 302 ist mit vier einzelnen Schaltelementen 309-312 gekoppelt, von denen je zwei 311, 312 dem ersten Bremskreis 304 und zwei 309, 310 dem zweiten Bremskreis 306 zugeordnet sind. Der Übersichtlichkeit halber ist die mechanische Kopplung zwischen dem Betätigungselement 302 und den einzelnen Schaltelementen 309-312 implizit durch einen diese Elemente 302, 309-312 umgebenden Rahmen dargestellt.The parking brake request unit 328 has a parking brake switch 302 for selectively activating and deactivating a parking brake function of the brake system. The parking brake switch 302 as an actuating element 302 is coupled to four individual switching elements 309-312, of which two 311, 312 are associated with the first brake circuit 304 and two 309, 310 with the second brake circuit 306. For the sake of clarity, the mechanical coupling between the actuating element 302 and the individual switching elements 309-312 is implicitly represented by a frame surrounding these elements 302, 309-312.
Der Parkbremsschalter 302 ist dazu ausgebildet, zum Aktivieren der Parkbrems-Funktion gezogen 320 und zum Deaktivieren der Parkbrems-Funktion gedrückt 322 zu werden, wobei er jeweils selbsttätig in eine Neutralstellung zurückkehrt. Dabei übermittelt er die folgenden Signale an die jeweiligen zentralen Steuergeräte SCUl, SCU2 der Bremskreise 304, 306, die diese einer Plausibilitätsüberprüfung unterziehen.The parking brake switch 302 is adapted to be pulled 320 for activating the parking brake function and 322 for deactivating the parking brake function to be pressed, wherein it is automatically in each case a neutral position returns. It transmits the following signals to the respective central control units SCU1, SCU2 of the brake circuits 304, 306, which subject these to a plausibility check.
Figure imgf000013_0001
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In der Neutralstellung des Parkbremsschalters sind sämtliche Schließkontakte der Schaltelemente 309- 312 unterbrochen, so dass bei einer hohen Eingangsimpedanz der Steuergeräte SCUl, SCU2 kein oder nahezu keine elektrische Leistung aus dem Bordnetz 146, 147 des jeweiligen Bremskreises entnommen wird, wenn das Fahrzeug z.B. mit ausgeschalteter Zündung geparkt ist. Für jeden der Bremskreise 304, 306 sind die zugeordneten Schaltelemente 311, 312 bzw. 309, 310 zueinander komplementär mit dem Betriebspotenzial 146 bzw. 147 und dem Massepotenzial 144 verschaltet. Dadurch empfängt jedes der Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 einen niedrigen (0 V) und einen hohen (12 V) Signalpegel in der Neutralstellung des Parkbremsschalters 302.In the neutral position of the parking brake switch all the closing contacts of the switching elements 309- 312 are interrupted, so that at a high input impedance of the controllers SCUl, SCU2 no or almost no electrical power is taken from the electrical system 146, 147 of the respective brake circuit when the vehicle is e.g. parked with the ignition off. For each of the brake circuits 304, 306, the associated switching elements 311, 312 and 309, 310 are connected to each other in a complementary manner with the operating potential 146 or 147 and the ground potential 144. Thereby, each of the system controllers SCU1, SCU2 receives a low (0V) and a high (12V) signal level in the neutral position of the parking brake switch 302.
Im Betrieb des Bremssystems tauschen die beiden Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 die mittels der ihnen jeweils zugeordneten Schaltelemente 311, 312 bzw. 309, 310 ermittelten Daten zum aktuellen Betätigungszustand des Parkbremsschalters 302 aus. Die Plausibilitätsüberwachungseinrichtungen 110 jedes Systemsteuergeräts SCUl, SCU2 überprüfen laufend alle vier Signale auf Plausibilität und geben über die jeweils angeschlossene Warnleuchte 334 bzw. 336 ein Warnsignal aus, sobald eine nicht plausible Signalkombination detektiert wird. Zeigen die vier übermittelten Signale oder die bei einem teilweisen Ausfall noch empfangenen Signale einem Funktionsaktivierer 112 eines der Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 unterschiedliche Pedalstellungen an, so aktiviert der betreffende Funktionsaktivierer 112 die Parkbremsfunktion entsprechend einer Mehrheitsentscheidung über die empfangenen Signale.During operation of the brake system, the two system control units SCU1, SCU2 exchange the data determined by means of the respectively associated switching elements 311, 312 or 309, 310 for the current actuation state of the parking brake switch 302. The plausibility monitoring devices 110 of each system control unit SCU1, SCU2 continuously check all four signals for plausibility and issue a warning signal via the respectively connected warning light 334 or 336 as soon as a non-plausible signal combination is detected. If the four transmitted signals or the partial failure signals still indicate different pedal positions to a function activator 112 of one of the system controllers SCU1, SCU2, the respective function activator 112 activates the parking brake function according to a majority decision on the received signals.
Die Rückrollsperrenanforderungseinheit 326 weist einen Taster 300 zum wahlweisen Aktivieren und Deaktivieren einer Rückrollsperrenfunktion des Bremssystems auf. Der Taster 300 als Betätigungselement 300 ist mit zwei einzelnen Schaltelementen 332, 330 gekoppelt, von denen je einer 332 dem ersten Bremskreis 304 und einer 330 dem zweiten Bremskreis 306 zugeordnet ist. Der Übersichtlich- keit halber ist die mechanische Kopplung zwischen dem Betätigungselement 300 und den beiden Schaltelementen 332, 330 implizit durch einen diese Elemente 300, 332, 330 umgebenden Rahmen dargestellt. Die beiden Schaltelemente 332, 330 sind in der gleichen Weise beschaltet wie die Schwell- wertschaltelemente 100, 102 der Fahrbremsanforderungseinheit 324 oder die Schaltelemente 100, 102 der Ausführungsform aus Fig. 1. Die Signalpegel der durch jeweils eines der Schaltelemente 332, 330 an das zugehörige Systemsteuergerät übermittelten Signale sind daher im betätigten wie im unbetätig- ten Zustand des Tasters 300 zueinander komplementär. Die Ausführung mit Schließkontakten stellt sicher, dass der Taster 300 im Ruhezustand des Fahrzeugs keinen Strom aus dem Bremsbordnetz des jeweiligen Bremskreises 304, 306 entnimmt.The rollback request unit 326 includes a button 300 for selectively enabling and disabling a rollback function of the brake system. The push button 300 as an actuating element 300 is coupled to two individual switching elements 332, 330, of which one 332 is assigned to the first brake circuit 304 and one 330 to the second brake circuit 306. For the sake of clarity, the mechanical coupling between the actuating element 300 and the two switching elements 332, 330 is implicitly represented by a frame surrounding these elements 300, 332, 330. The two switching elements 332, 330 are connected in the same way as the threshold value switching elements 100, 102 of the driving brake request unit 324 or the switching elements 100, 102 of the embodiment of FIG. 1. The signal levels of the signals transmitted by one of the switching elements 332, 330 to the associated system control unit are therefore in the actuated state as well as in the non-actuated state of the push button 300 complementary to each other. The design with closing contacts ensures that the button 300 in the idle state of the vehicle no current from the brake system of the respective brake circuit 304, 306 takes.
Die Rückrollsperrenfunktion ist als so genannte Komfortfunktion im Gegensatz zur Fahrbrems- und Parkbremsfunktion zum Betrieb des Fahrzeugs nicht unverzichtbar. Andererseits kann die Rückroll- Sperrenfunktion in bestimmten Fahrsituationen hinderlich oder unerwünscht sein. Die Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 weisen daher jeweils einen Funktionsdeaktivierer 314 auf, der die Rückrollsperrenfunktion im Falle eines Defekts deaktiviert.The roll-back blocking function is not indispensable as a so-called comfort function in contrast to the driving brake and parking brake function for operating the vehicle. On the other hand, the rollback inhibit function can be a hindrance or a nuisance in certain driving situations. The system control units SCU1, SCU2 therefore each have a function deactivator 314 which deactivates the roll-back function in the event of a defect.
Im Betrieb des Bremssystems tauschen die beiden Systemsteuergeräte SCUl, SCU2 die mittels des ihnen jeweils zugeordneten Schaltelements 332 bzw. 330 ermittelten Daten zum aktuellen Betätigungszustand des Tasters 300 aus. Die Plausibilitätsüberwachungseinrichtungen 110 jedes Systemsteuergeräts SCUl, SCU2 überprüfen laufend beide Signale auf Plausibilität. Sobald eine Plausibi- litätsüberwachungseinrichtung 110 eines Systemsteuergeräts SCUl, SCU2 eine nicht plausible Sig- nalkombination detektiert, gibt sie über die jeweils angeschlossene Warnleuchte 334 bzw. 336 ein Warnsignal aus und deaktiviert über den Funktionsdeaktivierer 314 desselben Systemsteuergeräts SCUl bzw. SCU2 die Rückrollsperrenfunktion für den betreffenden Bremskreis 304 bzw. 306. During operation of the brake system, the two system control units SCU1, SCU2 exchange the data determined by means of the respectively associated switching element 332 or 330 for the current actuation state of the pushbutton 300. The plausibility monitoring devices 110 of each system control unit SCU1, SCU2 constantly check both signals for plausibility. As soon as a plausibility monitoring device 110 of a system control unit SCU1, SCU2 detects a non-plausible signal combination, it issues a warning signal via the respectively connected warning light 334 or 336 and deactivates the roll-back blocking function for the relevant one via the function deactivator 314 of the same system control unit SCU1 or SCU2 Brake circuit 304 or 306.

Claims

Ansprüche claims
1. Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Bremssystem mit:1. Drive device for an electric brake system with:
- einem ersten Schaltelement (100, 332, 311), welches bei Betätigung einen an einer ersten Signalleitung (104) anliegenden ersten Signalpegel (200) um eine erste Pegeldifferenz (212) verändert;a first switching element (100, 332, 311) which, when actuated, modifies a first signal level (200) applied to a first signal line (104) by a first level difference (212);
- einem zweiten Schaltelement (102, 330, 310), welches bei Betätigung einen an einer zweiten Signalleitung (106) anliegenden zweiten Signalpegel (202) um eine zweite Pegeldifferenz (214) verändert, welche ein zur ersten Pegeldifferenz (212) umgekehrtes Vorzeichen aufweist; - einem Betätigungselement (108, 300, 302), welches das erste (100, 332, 311) und das zweite (102, 330, 310) Schaltelement betätigt;- a second switching element (102, 330, 310) which, when actuated, modifies a second signal level (202) applied to a second signal line (106) by a second level difference (214) having a sign inverse to the first level difference (212); - An actuating element (108, 300, 302) which actuates the first (100, 332, 311) and the second (102, 330, 310) switching element;
- einem Funktionsaktivierer (112), welcher eine Funktion (ACUl 1-22, Ll) des Bremssystems aktiviert, wenn an der ersten Signalleitung (104) der um die erste Pegeldifferenz (212) veränderte erste Signalpegel (200) oder an der zweiten Signalleitung (106) der um die zweite Pegeldifferenz (214) veränderte zweite Signalpegel (202) anliegt; unda function activator (112) which activates a function (ACU1 1-22, L1) of the brake system when, on the first signal line (104), the first signal level (200) changed by the first level difference (212) or on the second signal line ( 106) is applied to the second signal level (202) modified by the second level difference (214); and
- einer Plausibilitätswarneinrichtung (110), welche basierend auf den an der ersten (104) und zweiten (106) Signalleitung anliegenden Signalpegeln (200, 202) ein Plausibilitäts- warnsignal (120, 334, 336) ausgibt.- A plausibility warning device (110), which outputs a plausibility warning signal (120, 334, 336) based on the voltage applied to the first (104) and second (106) signal line signal levels (200, 202).
2. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das erste (100, 332, 311) oder das zweite (102, 330, 310) Schaltelement als Schließkontakt- Schaltelement (100, 332, 311; 102, 330, 310) ausgebildet ist.2. Control device according to claim 1, characterized in that at least the first (100, 332, 311) or the second (102, 330, 310) switching element as a closing contact switching element (100, 332, 311, 102, 330, 310) is formed is.
3. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der um die erste Pegeldifferenz (212) veränderte erste Signalpegel (200) wesentlich gleich dem zweiten Signalpegel (202) ist, und der um die zweite Pegeldifferenz (214) veränderte zweite Signalpegel (202) wesentlich gleich dem ersten Signalpegel (200) ist.3. Drive device according to claim 1, characterized in that the first signal level (200) changed by the first level difference (212) is substantially equal to the second signal level (202), and the second signal level (214) changed by the second level difference (214). 202) is substantially equal to the first signal level (200).
4. Ansteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilitätswarneinrichtung (110) dazu ausgebildet ist, das Plausibilitätswarnsignal (120,4. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the plausibility warning device (110) is adapted to the plausibility warning signal (120,
334, 336) auszugeben, wenn an der ersten Signalleitung (104) der erste Signalpegel (200) und an der zweiten Signalleitung (106) der um die zweite Pegeldifferenz (214) veränderte zweite Signalpegel (202) anliegt.334, 336) when, on the first signal line (104), the first signal level (200) and on the second signal line (106) the second one changed by the second level difference (214) Signal level (202) is present.
5. Ansteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (108) entlang einem Betätigungsweg (114) bewegbar ist, wobei es ab einem ersten Punkt (116) des Betätigungswegs (114) das erste Schaltelement (100) und ab einem zweiten Punkt (118) des Betätigungswegs (114) das erste (100) und zweite (102) Schaltelement betätigt.5. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (108) along an actuation path (114) is movable, wherein from a first point (116) of the actuation path (114), the first switching element (100) and from a second point (118) of the actuating path (114) actuates the first (100) and second (102) switching element.
6. Ansteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein oder mehrere Wegsensoren (122, 124) vorgesehen sind, welche jeweils ein Wegsignal (208, 210) ausgeben, welches einer Position des Betätigungselements (108) auf dem Betätigungsweg (114) äquivalent ist, wobei der Funktionsaktivierer (112) dazu ausgebildet ist, die Funktion (ACUl 1-22, Ll) des Bremssystems nur dann zu aktivieren, wenn zusätzlich das Wegsignal (208, 210) eines der Wegsensoren (122, 124) einen Pegel (211) aufweist, welcher äquivalent zu einer Bewegung des6. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that further one or more displacement sensors (122, 124) are provided which each output a path signal (208, 210) which a position of the actuating element (108) on the actuation path (114 ) is equivalent, wherein the function activator (112) is adapted to activate the function (ACUl 1-22, Ll) of the brake system only if in addition the path signal (208, 210) of one of the displacement sensors (122, 124) a level (211) which is equivalent to a movement of the
Betätigungselements (108) bis mindestens an eine vorgegebenen Schwellwertposition (216) auf dem Betätigungsweg (214) ist, oder wenn sowohl an der ersten Signalleitung (104) der um die erste Pegeldifferenz (212) veränderte erste Signalpegel (200) als auch an der zweiten Signalleitung (106) der um die zweite Pegeldifferenz (214) veränderte zweite Signalpegel (202) anliegt.Actuator (108) is at least to a predetermined threshold position (216) on the actuation path (214), or if on both the first signal line (104) to the first level difference (212) changed first signal level (200) and at the second Signal line (106) of the second level difference (214) changed second signal level (202) is applied.
7. Ansteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Schaltelement (309, 312) vorgesehen ist, welches durch das Betätigungselement (302) betätigt wird, wobei der Funktionsaktivierer (112) dazu ausgebildet ist, die Funktion (ACUl 1-22) des Bremssystems nur dann zu aktivieren, wenn zusätzlich eines der weiteren Schaltelemente (309, 312) betätigt ist, oder wenn sowohl an der ersten Signalleitung7. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further switching element (309, 312) is provided, which is actuated by the actuating element (302), wherein the function activator (112) is adapted to the function (ACUl -22) of the brake system only to be activated when additionally one of the further switching elements (309, 312) is actuated, or if both on the first signal line
(104) der um die erste Pegeldifferenz veränderte erste Signalpegel (200) als auch an der zweiten Signalleitung (106) der um die zweite Pegeldifferenz veränderte zweite Signalpegel (202) anliegt.(104) the first signal level (200) changed by the first level difference and the second signal level (202) changed by the second level difference on the second signal line (106).
8. Ansteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Funktions deaktivierer (314) vorgesehen ist, welcher bei Ausgabe des Plausibili- tätswarnsignals (334, 336) die Funktion (ACUl 1-22) des Bremssystems deaktiviert.8. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that there is further provided a function deactivator (314) which deactivates the function (ACUl 1-22) of the brake system when the plausibility warning signal (334, 336) is output.
9. Elektrisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit: - einer Ansteuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8; und9. An electric brake system for a motor vehicle, comprising: - a drive device according to at least one of claims 1 to 8; and
- zwei Bremskreisen (304, 306); wobei das erste (100, 332, 311) und zweite (102, 330, 311) Schaltelement unterschiedlichen der Bremskreise (304, 306) angehören.two brake circuits (304, 306); wherein the first (100, 332, 311) and second (102, 330, 311) switching elements belong to different ones of the brake circuits (304, 306).
10. Verfahren zum Ansteuern eines elektrischen Bremssystems, mit den Schritten: - Betätigen eines Betätigungselements (108, 300, 302), welches ein erstes (100, 332, 311) und ein zweites (102, 330, 310) Schaltelement betätigt, wobei das erste Schaltelement (100, 332, 311) dazu ausgebildet ist, bei Betätigung einen an einer ersten Signalleitung (104) anliegenden ersten Signalpegel (200) um eine erste Pegeldifferenz (212) zu verändern, und das zweite Schaltelement (102, 330, 310) dazu ausgebildet ist, bei Betätigung einen an einer zweiten Signalleitung (106) anliegenden zweiten Signalpegel (202) um eine zweite Pegeldifferenz (214) zu verändern, welche ein zur ersten Pegeldifferenz (212) umgekehrtes Vorzeichen aufweist;10. A method for driving an electric braking system, comprising the steps of: - actuating an actuating element (108, 300, 302) which actuates a first (100, 332, 311) and a second (102, 330, 310) switching element, wherein the in that the first switching element (100, 332, 311) is designed, upon actuation, to change a first signal level (200) applied to a first signal line (104) by a first level difference (212), and the second switching element (102, 330, 310) configured to change, when actuated, a second signal level (202) applied to a second signal line (106) by a second level difference (214) having a sign inverse to the first level difference (212);
- Aktivieren einer Funktion (ACUl 1-22, Ll) des Bremssystems, wenn an der ersten Signalleitung (104) der um die erste Pegeldifferenz (212) veränderte erste Signalpegel (200) oder an der zweiten Signalleitung (106) der um die zweite Pegeldifferenz (214) veränderte zweite Signalpegel (202) anliegt; und- Activating a function (ACUl 1-22, Ll) of the brake system, when on the first signal line (104) by the first level difference (212) changed first signal level (200) or on the second signal line (106) by the second level difference (214) applies altered second signal levels (202); and
- Ausgeben eines Plausibilitätswarnsignals (120, 334, 336) basierend auf den an der ersten (104) und zweiten Signalleitung (106) anliegenden Signalpegeln. Outputting a plausibility warning signal (120, 334, 336) based on the signal levels applied to the first (104) and second signal lines (106).
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