DE202010017317U1

DE202010017317U1 - Control device and actuator for the parking brake of a vehicle

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Publication number: DE202010017317U1
Application number: DE202010017317U
Authority: DE
Original assignee: Kuester Holding GmbH
Current assignee: Kuester Holding GmbH
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2011-10-27
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: DE102011051096B4; DE102011051096A1

Abstract

Steuerungsvorrichtung (11) zum Steuern und/oder Regeln eines Aktuators insbesondere (2) einer Feststellbremse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (11) eine erste Elektronik (7) aufweist, von der elektrische und/oder elektronische Befehle ausgehen, die Informationen bezüglich einer Sollbremsfunktion, wie beispielsweise Informationen darüber, ob die Feststellbremse (1) angezogen oder gelöst werden soll, und/oder einer Sollbremskraft beinhalten und dass die Steuerungsvorrichtung (11) eine von der ersten Elektronik (7) separate zweite Elektronik (6) aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Aktuator (2) einer Feststellbremse (1) bremskraftgenau zu steuern und/oder zu regeln.Control device (11) for controlling and / or regulating an actuator, in particular (2) of a parking brake (1), characterized in that the control device (11) has first electronics (7) from which electrical and / or electronic commands originate Contain information relating to a target braking function, such as information about whether the parking brake (1) is to be applied or released, and / or a target braking force and that the control device (11) has second electronics (6) separate from the first electronics (7) , which is designed to control and / or regulate an actuator (2) of a parking brake (1) with precise braking force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern und/oder Regeln eines Aktuators insbesondere einer Feststellbremse.The invention relates to a control device for controlling and / or regulating an actuator, in particular a parking brake.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Aktuator insbesondere für die Feststellbremse eines Fahrzeuges, wobei der Aktuator einen Stellmotor aufweist.The invention also relates to an actuator, in particular for the parking brake of a vehicle, wherein the actuator has a servomotor.

Elektrische Feststellbremsen werden in zunehmendem Maße in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftfahrzeugen, eingesetzt und entlasten den Fahrer von der kraftaufwendigen Betätigung eines Hand- oder Fußbremshebels. Moderne elektrische Feststellbremsen sind in der Lage, auf Wunsch des Fahrers oder durch eine automatische Erkennung der Fahr- bzw. Parksituation, die erforderliche Bremskraft zu erzeugen und dauerhaft, ggf. auch ohne Spannungsversorgung, zu halten. Es gibt auch Feststellbremsen, bei denen nach dem automatischen Erkennen einer Anfahrsituation die Bremskraft so reduziert wird, dass ein Anfahrvorgang, beispielsweise am Berg, optimal unterstützt wird. Zusätzlich zu den funktionalen Anforderungen werden an elektronische Feststellbremsen und an Steuervorrichtungen für Feststellbremsen hohe Sicherheitsanforderungen gestellt. Beispielsweise muss sichergestellt sein, dass die erforderliche Bremskraft zum Halten eines Fahrzeugs unter allen Betriebsbedingungen und über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs eingehalten wird. Darüber hinaus muss zuverlässig verhindert sein, dass sich die Feststellbremse ungewollt löst, oder dass die Feststellbremse während der Fahrt ungewollt Bremskraft aufbringt und dadurch eine Achse des Fahrzeugs blockiert.Electric parking brakes are increasingly used in motor vehicles, especially in passenger cars, and relieve the driver of the laborious operation of a hand or foot brake lever. Modern electric parking brakes are able to generate at the request of the driver or by an automatic detection of the driving or parking situation, the required braking force and permanently, possibly even without power supply to keep. There are also parking brakes, in which after the automatic detection of a starting situation, the braking force is reduced so that a start, for example, on the mountain, is optimally supported. In addition to the functional requirements, high security requirements are placed on electronic parking brakes and parking brake control devices. For example, it must be ensured that the required braking force for holding a vehicle is maintained under all operating conditions and over the entire service life of a vehicle. In addition, it must be reliably prevented that the parking brake unintentionally dissolves, or that the parking brake while driving unintentionally applies braking force and thereby blocks an axle of the vehicle.

Die Erfüllung der Sicherheitsanforderungen führt zumeist dazu, dass zur Steuerung von Feststellbremsen sehr komplexe und aufwendige Elektronik zum Einsatz kommt. Alle sicherheitskritischen Funktionen, durch die eine Gefahr für die Verkehrsteilnehmer entstehen könnte, müssen durch unabhängige, das heißt redundante Steuerungspfade abgesichert sein.The fulfillment of the safety requirements usually leads to the use of very complex and complex electronics for the control of parking brakes. All safety-critical functions that could pose a danger to road users must be protected by independent, ie redundant, control paths.

Aus DE 197 38 877 C2 ist eine Feststellbremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen bekannt. Die Feststellbremsanlage weist eine Fremdkraft erzeugende Stelleinheit zum Anziehen oder Fräsen wenigstens eines Betätigungszuges für die Bremseinrichtung des Fahrzeuges auf. Die Stelleinheit wird von einer Steuervorrichtung betätigt, wobei der Steuervorrichtung Eingangsgrößen, insbesondere von einer Bedienungseinrichtung und von Sensoren zugeführt werden. Es ist ein Kraftsensor vorgesehen, der die auf den Betätigungszug ausgeübte Kraft erfasst. Die Signale des Kraftsensors werden der Steuerungsvorrichtung als Eingangsgröße zugeführt. Darüber hinaus ist ein Wegsensor zum Erfassen des Hubes des Betätigungszuges vorgesehen, dessen Signale ebenfalls der Steuervorrichtung als Eingangsgröße zugeführt werden.Out DE 197 38 877 C2 is a parking brake system for vehicles, especially for passenger cars known. The parking brake system has an external force-generating actuating unit for tightening or milling at least one control cable for the braking device of the vehicle. The control unit is actuated by a control device, wherein the control device input variables, in particular from an operating device and sensors are supplied. A force sensor is provided which detects the force exerted on the actuating cable. The signals of the force sensor are supplied to the control device as an input variable. In addition, a displacement sensor for detecting the stroke of the control cable is provided, whose signals are also supplied to the control device as an input variable.

Im Unterschied hierzu sind auch Feststellbremsen bekannt, bei denen die Bremskraft nicht auf Basis einer Kraft- bzw. Wegmessung erfolgt. Beispielsweise ist aus DE 42 05 590 A1 eine Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem fußbetätigten Bremspedal bekannt, bei der die auf die Bremse wirkende Betätigungskraft indirekt über eine Messung des zu dem Elektromotor der Stelleinheit fließenden Stroms erfolgt. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auch auf DE 19 732 168 C2 verwiesen, die ein Verfahren zum Betreiben einer Feststellbremse offenbart, bei dem während des Zuspannens eine Spindel mittels eines Elektromotors solange angetrieben wird, bis ein zuvor festgelegter Stromaufnahmewert erreicht ist, der mit einer gewünschten Zuspannkraft korrespondiert.In contrast, parking brakes are also known in which the braking force is not based on a force or displacement measurement. For example, it is off DE 42 05 590 A1 a parking brake system for motor vehicles with a foot-operated brake pedal, in which the operating force acting on the brake is effected indirectly via a measurement of the current flowing to the electric motor of the actuating unit. In this context, for example, on DE 19 732 168 C2 referenced, which discloses a method for operating a parking brake, wherein during the application of a spindle by means of an electric motor is driven until a predetermined power consumption value is reached, which corresponds to a desired clamping force.

Vergleicht man die beiden vorgenannten unterschiedlichen Steuerungslösungen, so ist festzustellen, dass die auf einer direkten Kraftmessung mit Kraft- und/oder Wegsensorik beruhenden Systeme gegenüber den über die Stromaufnahme indirekt messenden Systemen den Vorteil einer höheren Genauigkeit bezüglich der einzustellenden Bremskraft aufweisen. Zusätzlich steht der Kraft-Istwert bzw. der Weg-Istwert auch außerhalb des Einstellvorgangs unmittelbar und direkt für eine Überwachung der Bremskraft zur Verfügung, während die anderen Feststellbremssysteme die Möglichkeit einer Überwachung nach dem Abstellen des Stellmotors nicht mehr bieten.If one compares the two above-mentioned different control solutions, then it should be noted that the systems based on a direct force measurement with force and / or displacement sensors have the advantage of a higher accuracy with regard to the braking force to be set compared to the systems indirectly measuring the current consumption. In addition, the actual force value or the actual travel value is directly and directly outside of the setting process for monitoring the braking force available, while the other parking brake systems no longer offer the possibility of monitoring after switching off the servomotor.

Die indirekt durch Stromaufnahme messenden Feststellbremsen haben hingegen den Vorteil, dass keine zusätzlichen Sensoren benötigt werden und dass die Bremskraft auch weit entfernt von dem Stellmotor, nämlich beispielsweise dort, wo der Motorstrom für die Aktuatoren zur Verfügung gestellt wird – im Idealfall unmittelbar innerhalb der Steuerungselektronik – gemessen werden kann. Hierdurch lässt sich die Steuerungselektronik sehr einfach und kostengünstig räumlich von den Aktuatoren trennen. Darüber hinaus ist vorteilhafterweise die Nutzung von bereits in den Fahrzeugen vorhandenen Elektroniken (beispielsweise den Betriebsbremselektroniken) zur Steuerung der Feststellbremse ermöglicht, was zusätzlich Aufwand und Kosten einspart. Wie bereits erwähnt, gehen diese Vorteile jedoch zulasten der Genauigkeit bei der Einstellung der Bremskraft, sodass größere Toleranzen in Kauf genommen werden müssen und ggf. sogar größere Bremskraftreserven vorzuhalten sind.On the other hand, the parking brakes measuring indirectly through current consumption have the advantage that no additional sensors are required and that the braking force is also far away from the servomotor, namely, for example, where the motor current is made available for the actuators-ideally directly within the control electronics. can be measured. As a result, the control electronics can be very easily and inexpensively separate spatially from the actuators. In addition, the use of already existing in the vehicles electronics (for example, the service brake electronics) for controlling the parking brake is advantageously possible, which also saves effort and costs. As already mentioned, however, these advantages are at the expense of accuracy in adjusting the braking force, so that larger tolerances must be taken into account and possibly even greater brake reserve reserves are provided.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern und/oder Regeln eines Aktuators einer Feststellbremse anzugeben, die die Möglichkeit einer genauen Bremskrafteinstellung bei gleichzeitig reduziertem Herstellaufwand und reduzierten Herstellkosten bietet.It is the object of the present invention to provide a control device for controlling and / or or specify rules of an actuator of a parking brake, which offers the possibility of an accurate braking force adjustment while reducing manufacturing costs and reduced manufacturing costs.

Die Aufgabe wird durch eine Steuerungsvorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuerungsvorrichtung eine erste Elektronik aufweist, von der elektrische und/oder elektronische Befehle ausgehen, die Informationen bezüglich einer Sollbremsfunktion, wie beispielsweise Informationen darüber, ob die Feststellbremse angezogen oder gelöst werden soll, und/oder einer Sollbremskraft beinhalten und dass die Steuerungsvorrichtung eine von der ersten Elektronik separate zweite Elektronik aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Aktuator einer Feststellbremse bremskraftgenau zu steuern und/oder zu regeln.The object is achieved by a control device, which is characterized in that the control device has a first electronics, emanating from the electrical and / or electronic commands, the information relating to a desired braking function, such as information about whether the parking brake is to be tightened or released , and / or a desired braking force and that the control device has a second electronics separate from the first electronics, which is designed to control an actuator of a parking brake with braking force precision and / or to regulate.

Es ist die weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aktuator für die Feststellbremse eines Fahrzeugs anzugeben, der ähnliche Einsparmöglichkeiten, wie bei den auf der Basis von Strommessungen arbeitenden Feststellbremsen ermöglicht und der dennoch eine genaue Einstellung der Bremskraft erzielbar macht.It is the further object of the present invention to provide an actuator for the parking brake of a vehicle, the similar savings possible, as in the working on the basis of current measurements parking brakes and yet makes an accurate adjustment of the braking force achievable.

Die weitere Aufgabe wird durch eine Aktuator für eine Feststellbremse gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Aktuator dazu ausgebildet ist, von einer externen Elektronik Informationen bezüglich einer Sollbremsfunktion, wie beispielsweise Informationen darüber, ob die Feststellbremse angezogen oder gelöst werden soll, und/oder einer Sollbremskraft zu empfangen und dass der Aktuator eine eigene Elektronik zum kraftgenauen Einstellen der Bremskraft aufweist.The further object is achieved by an actuator for a parking brake, which is characterized in that the actuator is adapted to information from an external electronics regarding a desired braking function, such as information about whether the parking brake is to be applied or released, and / or to receive a desired braking force and that the actuator has its own electronics for accurate adjustment of the braking force.

Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung und der erfindungsgemäße Aktuator haben den ganz besonderen Vorteil, dass die genaue Einstellung der Bremskraft ermöglicht ist, weil direkt – beispielsweise am Bremszug – messende Sensoren, wie Kraft- und/oder Wegsensoren – verwendet werden können. Die Verwendung solcher Sensoren geht jedoch in erfindungsgemäßer Weise nicht mit dem zusätzlichen Aufwand einher, aufwendige Datenleitungen oder gar Bussysteme über lange Strecken innerhalb des Fahrzeugs zur Signalübertragung verlegen zu müssen, um die Sensorsignale einer entfernten Steuerungsvorrichtung zuzuführen, die dann wiederum aufwendig Ansteuersignale an den Stellmotor zurücksendet. Vielmehr ist es in erfindungsgemäßer Weise ermöglicht, die für die genaue Bremskrafteinstellung nötige Elektronik im Bereich des Aktuators der Fahrzeugbremse anzuordnen oder in einem Aktuator einer Fahrzeugbremse zu integrieren. Auf diese Weise kann durch die vorliegende Erfindung ein großer Teil des Verkabelungs- und Steueraufwands im Vergleich zum Stand der Technik erheblich reduziert werden, ohne dass die Einstellgenauigkeit leidet.The control device according to the invention and the actuator according to the invention have the very special advantage that the precise adjustment of the braking force is possible because directly - for example on the brake cable - measuring sensors, such as force and / or displacement sensors - can be used. The use of such sensors, however, in accordance with the invention is not accompanied by the additional expense of having to lay expensive data lines or even bus systems for long distances within the vehicle for signal transmission to supply the sensor signals to a remote control device, which in turn sends back complex control signals to the servo motor , Rather, it is possible in accordance with the invention to arrange the necessary for the exact brake force adjustment electronics in the region of the actuator of the vehicle brake or to integrate in an actuator of a vehicle brake. In this way, a large part of the wiring and control effort can be significantly reduced by the present invention compared to the prior art, without the adjustment accuracy suffers.

Darüber hinaus hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass auch die Anforderungen an die funktionale Sicherheit des Steuerungs- und/oder Aktuatorsystems auf einfache und kostengünstige Weise erfüllt werden können.In addition, the present invention has the advantage that the requirements for the functional safety of the control and / or actuator system can be met in a simple and cost-effective manner.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Elektronik, bzw. die externe Elektronik, die elektrische Energie zum Betreiben eines Aktuators einer Feststellbremse und/oder zum Betreiben des Stellmotors eines Aktuators einer Feststellbremse und/oder zum Betreiben der zweiten Elektronik, bzw. der internen Elektronik des Aktuators, bereitstellt. Insbesondere bei einer solchen Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise die Information bezüglich der Soll-Bremsfunktion in der Polarität und/oder der Amplitude einer von der ersten Elektronik, bzw. der externen Elektronik, zur Verfügung gestellten Versorgungsspannung codiert sein. Eine solche Ausführungsform hat zusätzlich den ganz besonderen Vorteil, dass außer den Versorgungsleitungen keine zusätzlichen Datenleitungen zur Verfügung gestellt werden müssen. Natürlich ist es, insbesondere für sicherheitsrelevante Überwachungsfunktionen, möglich, dennoch zusätzliche Datenleitungen zur Übertragung von Informationen bezüglich des Soll-Bremszustandes und/oder des Ist-Bremszustandes und/oder von Diagnoseinformationen vorzusehen. Hierdurch kann beispielsweise durch Redundanz die Sicherheit zusätzlich erhöht werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first electronics, or the external electronics, the electrical energy for operating an actuator of a parking brake and / or for operating the servomotor of an actuator of a parking brake and / or for operating the second electronics, or the internal electronics of the actuator. In particular, in such an embodiment, the information relating to the desired braking function in the polarity and / or the amplitude of one of the first electronics, or the external electronics, provided supply voltage can be encoded in an advantageous manner. Such an embodiment additionally has the very special advantage that no additional data lines need be made available apart from the supply lines. Of course, it is possible, in particular for safety-relevant monitoring functions, to nevertheless provide additional data lines for the transmission of information relating to the desired braking state and / or the actual braking state and / or diagnostic information. In this way, for example, by redundancy, the security can be additionally increased.

Erfindungsgemäß kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die erste Elektronik ausschließlich während eines Stellvorganges, insbesondere beim Anziehen oder Lösen einer Feststellbremse, dem die elektrische Energie zum Betreiben eines Aktuators einer Feststellbremse und/oder zum Betreiben des Stellmotors eines Aktuators einer Feststellbremse und/oder zum Betreiben der zweiten Elektronik bereitstellt. Dies hat den Vorteil, dass ein ungewolltes Anziehen oder Lösen beispielsweise einer Feststellbremse weitgehend vermieden ist. Insbesondere kann hierdurch auf einen zweiten, redundanten Steuerungsprozessor verzichtet werden.According to the invention can be provided in an advantageous manner that the first electronics exclusively during a parking operation, in particular when putting on or releasing a parking brake to which the electrical energy for operating an actuator of a parking brake and / or for operating the servo motor of an actuator of a parking brake and / or Operating the second electronics provides. This has the advantage that an unwanted tightening or loosening example of a parking brake is largely avoided. In particular, this can be dispensed with a second, redundant control processor.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Elektronik, bzw. die externe Elektronik, an eine zentrale Fahrzeugelektronik angeschlossen oder anschließbar. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die erste Elektronik, bzw. die externe Elektronik, in eine zentrale Fahrzeugelektronik integriert ist oder integrierbar ist.In a particularly advantageous embodiment, the first electronics, or the external electronics, connected to a central vehicle electronics or connectable. Alternatively, it can also be provided that the first electronics, or the external electronics, is integrated in a central vehicle electronics or can be integrated.

Wie bereits erläutert, kann die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, vorteilhaft räumlich im Bereich des Aktuators angeordnet sein. Vorzugsweise ist die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik, in den Aktuator integriert. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, und ein Stellmotor benachbart zueinander und/oder an einem gemeinsamen Träger und/oder innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass die erste Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, an oder in dem Aktuator angeordnet ist, und/oder dass die erste Elektronik, bzw. die eigene Elektronik, in den Aktuator integriert ist.As already explained, the second electronics, or the own electronics of the actuator, advantageously be arranged spatially in the region of the actuator. Preferably, the second electronics, or their own electronics, integrated in the actuator. In a particularly advantageous embodiment, it is provided that the first electronics, or the electronics of the actuator, and a servomotor adjacent to each other and / or on a common carrier and / or within a common housing are arranged. It can also be provided that the first electronics, or the electronics of the actuator, is arranged on or in the actuator, and / or that the first electronics, or their own electronics, is integrated in the actuator.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, zumindest einen Signaleingang aufweist, um Sensorsignale, die direkte oder indirekte Informationen bezüglich der Ist-Bremskraft beinhalten, zu empfangen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, Signale eines Kraftsensors empfängt, der die auf einen Bremszug oder ein anderes Betätigungselement wirkende Kraft misst. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, die Signale eines Wegsensors empfängt, der den Verschiebeweg eines Bremszugs oder eines Bremshebels oder einer Bremsstange misst.In an advantageous embodiment, it is provided that the second electronics, or the electronics of the actuator, has at least one signal input in order to receive sensor signals which contain direct or indirect information regarding the actual braking force. For example, it can be provided that the second electronics, or the electronics of the actuator, receives signals from a force sensor which measures the force acting on a brake cable or another actuating element. Alternatively or additionally, it is also possible that the second electronics, or the electronics of the actuator, receives the signals of a displacement sensor, which measures the displacement of a brake cable or a brake lever or a brake rod.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird das Erreichen der Endkraft oder des gelösten Zustandes der Parkbremse dadurch sichergestellt, das sowohl die erste Elektronik als auch die zweite Elektronik den Anzugs- und des Lösevorgang durch einen oder mehrere Sensoren (Wegsensor, Kraftsensor, Stromsensor) überwachen.In an advantageous embodiment of the invention, the achievement of the end force or the released state of the parking brake is ensured by the fact that both the first electronics and the second electronics to monitor the tightening and the release process by one or more sensors (displacement sensor, force sensor, current sensor).

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, die gewünschte Sollbremsfunktion und/oder die Sollbremskraft durch Auswerten der Polarität einer von der ersten Elektronik, bzw. der externen Elektronik, zur Verfügung gestellten elektrischen Spannung ermittelt. Bei der elektrischen Spannung kann es sich insbesondere auch um die Versorgungsspannung für einen Stellmotor handeln. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, die gewünschte Sollbremsfunktion und/oder die Sollbremskraft durch Auswerten der Amplitude einer von der ersten Elektronik zur Verfügung gestellten elektronischen Spannung, die beispielsweise auch die Versorgungsspannung eines Stellmotors sein kann, ermittelt.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the second electronics, or the own electronics of the actuator, the desired desired braking function and / or the desired braking force by evaluating the polarity of one of the first electronics, and the external electronics, provided electrical Voltage determined. The electrical voltage may in particular also be the supply voltage for a servomotor. Alternatively or additionally, it may also be provided that the second electronics or the electronics of the actuator, the desired desired braking function and / or the desired braking force by evaluating the amplitude of an electronic voltage provided by the first electronics, for example, the supply voltage of a Servomotor can be determined.

Wie bereits erläutert, kann die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, vorteilhaft dazu ausgebildet sein, die elektrische Spannungs- und/oder Stromversorgung eines Aktuators und/oder des Stellmotors einer Fahrzeugbremse zu steuern und/oder zu regeln. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, dazu ausgebildet ist, den Stromkreis zu einem Aktuator und/oder zu einem Stellmotor zu öffnen oder zu schließen.As already explained, the second electronics, or the electronics of the actuator, may advantageously be designed to control and / or regulate the electrical voltage and / or current supply of an actuator and / or the servomotor of a vehicle brake. It may alternatively or additionally be provided that the second electronics, or the electronics of the actuator, is designed to open the circuit to an actuator and / or to a servomotor or close.

Erfindungsgemäß kann zum Ansteuern und Ein-, Ausschalten des Stellmotors und zur Festlegung der Drehrichtung des Motors (beispielsweise bezüglich eines Anziehens und Lösens einer Feststellbremse) ein Relais oder eine H-Brücke verwendet werden.According to the invention, a relay or an H-bridge can be used for driving and switching on and off the servomotor and for determining the direction of rotation of the motor (for example with respect to a tightening and release of a parking brake).

Erfindungsgemäß kann außerdem mit einem Gleichrichter, beispielsweise mit einer Z-Diode, sichergestellt werden, dass unabhängig von der Polarität der Versorgungsleitung, minus/plus oder plus/minus, eine Spannung, von beispielsweise 5 Volt, für die Stromversorgung der ECU (Prozessor) bereitsteht.According to the invention, it can also be ensured with a rectifier, for example with a Zener diode, that a voltage, for example 5 volts, is available for the power supply of the ECU (processor), irrespective of the polarity of the supply line, minus / plus or plus / minus ,

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, einen Speicher auf, in dem zumindest ein Einstellparameter, insbesondere ein Weg-Soll-Wert und/oder ein Kraft-Soll-Wert hinterlegt ist und/oder hinterlegbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass in dem Speicher eine Tabelle abgelegt ist, die es ermöglicht, aus eingehenden Sensorwerten auf die eingestellte Bremskraft zu schließen. Das Vorsehen eines Speichers hat den weiteren Vorteil, dass hierdurch auf einfache Art und Weise bereits während der Produktion Einstellparameter, wie beispielsweise ein Kraft-Soll-Wert, hinterlegt werden kann. Zusätzlich ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass der Einstellparameter auf einfache Art und Weise später kunden- oder fahrzeugspezifisch geändert werden kann. In vorteilhafter Weise ist hierdurch auch eine Kalibrierung der Bremskraftmessung und/oder eine Kompensation von Toleranzen ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention, the second electronics, or the electronics of the actuator, a memory in which at least one adjustment parameter, in particular a desired path value and / or a force-target value is stored and / or can be stored. It can also be provided that a table is stored in the memory, which makes it possible to deduce from incoming sensor values to the set braking force. The provision of a memory has the further advantage that in this way adjustment parameters, such as a desired force value, can already be stored in a simple manner during production. In addition, it is advantageously possible that the adjustment parameter can be changed in a simple manner later customer- or vehicle-specific. Advantageously, a calibration of the braking force measurement and / or a compensation of tolerances is thereby also made possible.

In erfindungsgemäßer vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass die zweite Elektronik, bzw. die eigene Elektronik des Aktuators, Diagnoseinformationen bezüglich des Aktuatorzustands und/oder der Bremseinstellung und/oder der Leitungsverbindung und/oder eines Einstellvorgangs und/oder eines Regelvorgangs an die erste Elektronik, bzw. die externe Elektronik, übermittelt. Hierdurch ist eine Überprüfung und/oder Überwachung der Ist-Einstellung der Bremse ermöglicht. Beispielsweise kann überprüft werden, ob die angeforderte Sollbremsfunktion und/oder die angeforderte Sollbremskraft eingestellt bzw. ausgeführt wurde. Darüber hinaus kann überwacht werden, ob eine – ggf. ungewollte – Veränderung der Ist-Bremseinstellung eingetreten ist.In an advantageous manner according to the invention, it can be provided that the second electronics or the own electronics of the actuator, diagnostic information regarding the actuator state and / or the brake adjustment and / or the line connection and / or a setting operation and / or a control operation to the first electronics, or the external electronics transmitted. This makes it possible to check and / or monitor the actual setting of the brake. For example, it can be checked whether the requested desired braking function and / or the requested desired braking force has been set or executed. In addition, it can be monitored whether a - possibly unintentional - change in the actual brake setting has occurred.

Die Übertragung von Informationen bezüglich des Soll-Bremszustandes und/oder von Diagnoseinformationen kann beispielsweise über eine zusätzliche Datenleitung erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Informationen über die Versorgungsleitung der zweiten Elektronik, bzw. der eigenen Elektronik des Aktuators, und/oder die Versorgungsleitungen eines Stellmotors geleitet werden.The transmission of information regarding the desired braking state and / or diagnostic information can be done for example via an additional data line. However, it can also be provided that the information on the supply line of the second electronics, or the electronics of the actuator, and / or the supply lines of a servomotor are routed.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktuators beinhaltet dieser einen Sensor, insbesondere einen Kraftsensor und/oder einen Wegsensor, der direkte oder indirekte Informationen bezüglich der Ist-Bremskraft bereitstellt. Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die eigene Elektronik des Aktuators dazu ausgebildet ist, diese Sensorsignale unmittelbar zu empfangen und zu verarbeiten, um beispielsweise den Stellmotor des Aktuators geeignet anzusteuern und/oder zu regeln. Auf diese Weise kann die gewünschte Bremskraft sehr genau eingestellt werden.In an advantageous embodiment of the actuator according to the invention this includes a sensor, in particular a force sensor and / or a displacement sensor, which provides direct or indirect information regarding the actual braking force. In addition, it may be provided in an advantageous manner that the own electronics of the actuator is adapted to receive and process these sensor signals directly, for example, to control the actuator of the actuator suitable and / or to regulate. In this way, the desired braking force can be set very accurately.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktuators sind der Stellmotor und die eigene Elektronik getrennt und/oder voneinander unabhängigen und/oder unterschiedlichen Spannungsversorgungen zugeordnet. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass die Versorgungsstromkreise des Stellmotors und der eigenen Elektronik, beispielsweise mittels eines Relais, voneinander getrennt und/oder voneinander unabhängig sind. Die vorgenannten Ausführungsformen haben den besonderen Vorteil, dass die eigene Elektronik auch dann arbeiten kann, wenn keine Versorgungsspannung für den Stellmotor bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere dann von großer Relevanz, wenn die Versorgungsspannung von einer in die Fahrzeugelektronik integrierten ersten Elektronik zur Verfügung gestellt wird. Denn es dauert in der Regel einige Zeit, bis die zentrale Elektronik und damit die externe Elektronik vollständig funktionsfähig gestartet ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform kann beispielsweise bereits während des Zeitraums des Startens der externen Elektronik bzw. der Fahrzeugelektronik die eigene Elektronik des Aktuators arbeiten. Außerdem kann die eigene Elektronik auch dann weiterarbeiten und beispielsweise eine Überwachungsfunktion ausüben, wenn die externe Elektronik ausgefallen ist.In a particularly advantageous embodiment of the actuator according to the invention, the servomotor and the own electronics are separated and / or assigned to independent and / or different power supplies. It may alternatively or additionally be provided that the supply circuits of the servomotor and the own electronics, for example by means of a relay, are separated from each other and / or independent. The aforementioned embodiments have the particular advantage that the own electronics can also work when no supply voltage is provided for the servomotor. This is of great relevance, in particular, when the supply voltage is made available by a first electronic system integrated into the vehicle electronics. Because it usually takes some time until the central electronics and thus the external electronics has started fully functional. In the described embodiment, for example, the electronics of the actuator can already operate during the period of starting the external electronics or vehicle electronics. In addition, the own electronics can continue to work and exercise, for example, a monitoring function when the external electronics has failed.

Bei einer vorteilhaften Ausführung sind zwei Leitungen für die Strom und Signalübertragung vorgesehen. Das bedeutet, dass bei dieser Ausführung erst mit der Bestromung des Stellmotors auch die zweite Elektronik, beziehungsweise die eigene Elektronik des Aktuators, mit Strom versorgt wird. Das kann jedoch zu einem verzögerten Ansprechverhalten der Bremsfunktion führen. Um dies zu vermeiden ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Elektronik, beziehungsweise die eigene Elektronik des Aktuators, ständig mit zwei separaten, zusätzlichen Leitungen, mit Strom versorgt wird.In an advantageous embodiment, two lines for the power and signal transmission are provided. This means that in this embodiment, only with the energization of the servo motor and the second electronics, or the electronics of the actuator, is supplied with power. However, this can lead to a delayed response of the brake function. In order to avoid this, it is provided according to the invention that the second electronics, or the own electronics of the actuator, are constantly supplied with current with two separate, additional lines.

Besonders vorteilhaft ist ein Fahrzeug und/oder eine Feststellbremse, die mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und/oder einem erfindungsgemäßen Aktuator ausgerüstet ist.Particularly advantageous is a vehicle and / or a parking brake, which is equipped with a control device according to the invention and / or an actuator according to the invention.

Eine besonders vorteilhafte, erfindungsgemäße Feststellbremse weist eine erste Elektronik auf, die außerhalb eines Aktuators und räumlich von dem Aktuator getrennt angeordnet ist und die elektrische und/oder elektronische Befehle erzeugt, die Informationen bezüglich einer Soll-Bremsfunktion, wie beispielsweise Informationen darüber, ob die Feststellbremse angezogen oder gelöst werden soll, beinhalten. Bei der vorteilhaften Feststellbremse kann darüber hinaus in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Aktuator eine eigene, integrierte Elektronik aufweist, die von der externen Elektronik die Informationen bezüglich der Soll-Bremsfunktion empfängt und die die erforderliche Bremskraft, vorzugsweise unter Berücksichtigung von direkten oder indirekten Sensorsignalen bezüglich der ist-Bremskraft, kraftgenau einstellt.A particularly advantageous parking brake according to the invention has a first electronics, which is arranged outside of an actuator and spatially separated from the actuator and generates the electrical and / or electronic commands, the information relating to a desired braking function, such as information about whether the parking brake be attracted or solved include. In the advantageous parking brake can also be provided in an advantageous manner that the actuator has its own integrated electronics that receives the information regarding the desired braking function from the external electronics and the required braking force, preferably taking into account direct or indirect sensor signals with respect to the is-braking force, accurate adjustment.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.

Es zeigt 1 schematisch die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Feststellbremse.It shows 1 schematically the operation of a parking brake according to the invention.

1 zeigt in einer Blockbilddarstellung die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Feststellbremse 1. Die Feststellbremse 1 weist einen Aktuator 2 mit einem Stellmotor 3 auf. Der Stellmotor 3 ist mechanisch, nämlich über einen Bremszug, mit einer Bremsvorrichtung 4 verkoppelt. Der Aktuator beinhaltet außerdem eine Sensorvorrichtung 5, nämlich einerseits einen Kraftsensor, der die auf die Bremszug wirkende Zugkraft misst. Darüber hinaus weist die Sensorvorrichtung 5 einen Wegsensor auf, der den Verschiebeweg des Bremszuges misst und überwacht. Die Sensorsignale der Sensorvorrichtung 5 werden an eine eigene Elektronik 6 des Aktuators 2 weitergeleitet. 1 shows a block diagram of the operation of a parking brake according to the invention 1 , The parking brake 1 has an actuator 2 with a servomotor 3 on. The servomotor 3 is mechanical, namely via a brake cable, with a braking device 4 coupled. The actuator also includes a sensor device 5 on the one hand a force sensor which measures the tensile force acting on the brake cable. In addition, the sensor device 5 a displacement sensor, which measures and monitors the displacement of the brake cable. The sensor signals of the sensor device 5 become an own electronics 6 of the actuator 2 forwarded.

Sowohl die eigene Elektronik 6, als auch der Stellmotor 3 empfangen die elektrische Energie zu ihrem Betreiben von einer externen Elektronik 7. Die externe Elektronik 7, die beispielsweise eine übergeordnete Parkbremssteuerung sein kann und die räumlich außerhalb des Aktuators 2 und getrennt von diesem angeordnet ist, erzeugt elektrische Befehle, die Informationen bezüglich einer Soll-Bremsfunktion, wie beispielsweise Informationen darüber, ob die Feststellbremse angezogen oder gelöst werden soll, beinhalten. Diese Informationen werden über die Versorgungsleitungen 8 an die eigene Elektronik 6 des Aktuators 2 übertragen. Anhand der Signale der Sensorvorrichtung und unter Berücksichtigung der übertragenen Informationen bezüglich der Soll-Bremsfunktion regelt die eigene Elektronik 6 des Aktuators 7 den Stellmotor 3 derart, dass die gewünschte Bremskraft an der Bremsvorrichtung 4 eingestellt ist.Both the own electronics 6 , as well as the servomotor 3 receive the electrical energy their operation from an external electronics 7 , The external electronics 7 , which may be, for example, a parent parking brake control and the spatially outside of the actuator 2 and disposed separately therefrom, generates electrical commands that include information regarding a desired brake function, such as information about whether the parking brake should be applied or released. This information is transmitted through the supply lines 8th to the own electronics 6 of the actuator 2 transfer. Based on the signals of the sensor device and taking into account the information transmitted with respect to the desired braking function controls the own electronics 6 of the actuator 7 the servomotor 3 such that the desired braking force on the braking device 4 is set.

Die externe Elektronik 7 beinhaltet – was jedoch nicht zwingend erforderlich ist – zusätzlich einen Stromsensor 9, der den Versorgungsstrom des Stellmotors während des Einstellvorgangs misst. Die Messwerte des Stromsensors werden zur zusätzlichen Überprüfung und Überwachung des Einstellvorgangs mit Hilfe von weiteren Elektroniken 10 herangezogen.The external electronics 7 includes - but this is not absolutely necessary - additionally a current sensor 9 , which measures the supply current of the servomotor during the adjustment process. The measured values of the current sensor are used for additional checking and monitoring of the setting process with the help of other electronics 10 used.

Die dargestellte Feststellbremse weist demgemäß auch eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung 11 auf, wobei die externe Elektronik 7 die erste Elektronik – und die eigene Elektronik 6 die zweite Elektronik bildet.The illustrated parking brake accordingly also has a control device according to the invention 11 on, with the external electronics 7 the first electronics - and the own electronics 6 the second electronics forms.

Losgelöst von dem in der Figur dargestellten Beispiel, könnte konkret bei einer erfindungsgemäßen Feststellbremse folgender Funktionsablauf vorliegen: Die eigene Elektronik des Aktuators, die ihre Versorgungsspannung von einer externen Elektronik bezieht, führt zunächst einen Selbsttest durch. Anschließend wird die gewünschte Soll-Bremsfunktion (Anziehen oder Lösen der Bremse) durch Auswerten der Polarität der von der externen Elektronik zur Verfügung gestellten elektronischen Spannung ermittelt. Danach kann beispielsweise das Schließen eines Stromkreises zum Stellantrieb des Aktuators von der eigenen Elektronik des Aktuators veranlasst werden. Während des Einstellvorgangs erfolgt eine Überwachung durch permanentes Einlesen von Kraft-Ist-Werten, beispielsweise von Kraft- und/oder Wegsensoren. Bei Erreichen der erforderlichen Soll-Bremskraft bzw. bei Erreichen eines vordefinierten Lösepunktes erfolgt ein kraftgenaues Abschalten des Stellantriebs.Detached from the example shown in the figure, the following functional sequence could actually be present in a parking brake according to the invention: The own electronics of the actuator, which draws its supply voltage from an external electronics, first performs a self-test. Subsequently, the desired desired brake function (application or release of the brake) is determined by evaluating the polarity of the electronic voltage provided by the external electronics. Thereafter, for example, the closing of a circuit to the actuator of the actuator can be caused by the own electronics of the actuator. During the adjustment process, monitoring takes place by permanently reading in force-actual values, for example of force and / or displacement sensors. Upon reaching the required target braking force or upon reaching a predefined release point, a force-accurate shutdown of the actuator.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: FeststellbremseParking brake
22: Aktuatoractuator
33: Stellmotorservomotor
44: Bremsvorrichtungbraking device
55: Sensorvorrichtungsensor device
66: eigene Elektronik; zweite Elektronikown electronics; second electronics
77: externen Elektronik; erste Elektronikexternal electronics; first electronics
88th: Versorgungsleitungensupply lines
99: Stromsensorcurrent sensor
1010: weitere Elektronikenother electronics
1111: Steuerungsvorrichtungcontrol device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19738877 C2 [0005]
DE 4205590 A1 [0006]
DE 19732168 C2 [0006]

Claims

Control device ( 11 ) for controlling and / or regulating an actuator in particular ( 2 ) a parking brake ( 1 ), characterized in that the control device ( 11 ) a first electronics ( 7 ), from which electrical and / or electronic commands emanate, the information relating to a desired braking function, such as information about whether the parking brake ( 1 ) and / or a desired braking force and that the control device ( 11 ) one of the first electronics ( 7 ) separate second electronics ( 6 ), which is adapted to an actuator ( 2 ) a parking brake ( 1 ) to control and / or regulate with braking power.

Control device ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the first electronics ( 7 ) the electrical energy for operating an actuator ( 2 ) a parking brake ( 1 ) and / or for operating the servomotor ( 3 ) of an actuator ( 2 ) a parking brake ( 1 ) and / or for operating the second electronics ( 6 ).

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first electronics ( 7 ) exclusively during a positioning process, in particular when applying or releasing a parking brake, which receives the electrical energy for operating an actuator ( 2 ) a parking brake ( 1 ) and / or for operating the servomotor ( 3 ) of an actuator ( 2 ) a parking brake ( 1 ) and / or for operating the second electronics ( 6 ).

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first electronics ( 7 ) is connected to a central vehicle electronics or is connectable or that the first electronics ( 7 ) is integrated in a central vehicle electronics or can be integrated.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second electronics ( 6 ) spatially in the region of an actuator ( 2 ) a vehicle brake can be arranged and / or arranged and / or that the second electronics ( 6 ) in an actuator ( 2 ) of a vehicle brake is integrated and / or integrated.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second electronics ( 6 ) has at least one signal input in order to receive sensor signals which contain direct or indirect information regarding the actual braking force, in particular signals of a force sensor and / or a displacement sensor.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second electronics ( 6 ) the desired desired braking function and / or desired braking force by evaluating the polarity and / or amplitude of one of the first electronics ( 7 ) determined electrical voltage determined.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second electronics ( 6 ) is adapted to the electrical voltage and / or power supply of an actuator ( 2 ) and / or the servomotor ( 3 ) to control and / or regulate a vehicle brake and / or to turn the circuit into an actuator ( 2 ) and / or to a servomotor ( 3 ) to open or close.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second electronics ( 6 ) has a memory or that the second electronics ( 6 ) has a memory in which at least one adjustment parameter, in particular a desired position value and / or a desired force value, is stored and / or can be stored.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the second electronics diagnostic information regarding the actuator state and / or the brake adjustment and / or the line connection and / or a setting process and / or a control process to the first electronics ( 7 ) transmitted.

Control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the first electronics ( 7 ) and the second electronics ( 6 ) is provided at least one data line for transmitting information relating to the desired braking state and / or diagnostic information and / or the actual braking state.

Actuator ( 2 ) in particular for the parking brake ( 1 ) of a vehicle, wherein the actuator ( 2 ) a servomotor ( 3 ), characterized in that the actuator ( 2 ) is adapted from external electronics ( 7 ) Information regarding a desired braking function, such as information on whether the parking brake ( 1 ) is to be attracted or released, and / or to receive a desired braking force and that the actuator ( 2 ) own electronics ( 6 ) for accurately adjusting the braking force.

Actuator ( 2 ) according to claim 12, characterized in that the own electronics ( 6 ) is adapted to a servomotor ( 3 ) to control and / or to regulate a predetermined and / or predefinable braking force and / or a predetermined and / or predeterminable braking force course.

Actuator ( 2 ) according to one of claims 12 or 13, characterized in that the actuator ( 2 ) includes at least one sensor, in particular a force sensor and / or a displacement sensor, which provides direct or indirect information regarding the actual braking force and / or that the actuator ( 2 ), in particular the own electronics ( 6 ), is adapted to receive sensor signals, the direct or indirect information regarding the actual braking force, in particular signals of a force sensor and / or a displacement sensor to receive.

Actuator ( 2 ) according to one of claims 12 to 14, characterized in that the servomotor ( 3 ) and the own electronics ( 6 ) are assigned to separate and / or independent and / or different power supplies and / or that the supply circuits of the servomotor ( 3 ) and the own electronics ( 6 ), for example by means of a relay, are separated from each other and / or independent of each other.

Actuator ( 2 ) according to one of claims 12 to 15, characterized in that a memory is provided, in which at least one adjustment parameter, in particular a Wegsollwert and / or a force setpoint, stored and / or can be stored.

Actuator ( 2 ) according to one of claims 12 to 16, characterized in that the own electronics ( 6 ) and the servomotor ( 3 ) are adjacent to each other and / or arranged on a common carrier and / or within a common housing and / or that the own electronics ( 6 ) on or in the actuator ( 2 ) and / or that the own electronics ( 6 ) in the actuator ( 2 ) is integrated.

Vehicle and / or parking brake ( 1 ) with a control device ( 11 ) according to one of claims 1 to 11 and / or with an actuator ( 2 ) according to any one of claims 12 to 17.

Vehicle and / or parking brake ( 1 ) in particular according to claim 18, characterized in that a first electronics ( 7 ) outside an actuator ( 2 ) and spatially from the actuator ( 2 ) is arranged, generates electrical and / or electronic commands, the information relating to a desired braking function, such as information about whether the parking brake ( 1 ), and / or include a desired braking force, and that the actuator ( 2 ) an own ( 2 ), has built-in electronics that can be used by external electronics ( 7 ) receives the information relating to the desired braking function and / or the desired braking force and which adjusts the required braking force, preferably taking into account direct or indirect sensor signals with respect to the actual braking force.