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DE102023203549A1 - Electromechanically operated wheel brake with central control electronics - Google Patents

Electromechanically operated wheel brake with central control electronics Download PDF

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DE102023203549A1
DE102023203549A1 DE102023203549.9A DE102023203549A DE102023203549A1 DE 102023203549 A1 DE102023203549 A1 DE 102023203549A1 DE 102023203549 A DE102023203549 A DE 102023203549A DE 102023203549 A1 DE102023203549 A1 DE 102023203549A1
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DE
Germany
Prior art keywords
brake
braking system
control electronics
wheel
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023203549.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Stauder
Achim Netz
Jens Habig
Tom Kaufmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany De GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Priority to DE102023203549.9A priority Critical patent/DE102023203549A1/en
Priority to CN202480026535.8A priority patent/CN120981379A/en
Priority to PCT/DE2024/200029 priority patent/WO2024217647A1/en
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft allgemein eine vorzugsweise elektromechanisch betreibbare Radbremse mit einer Ansteuerelektronik sowie ein elektromechanisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit derartigen Radbremsen mit einer Ansteuerelektronik.
Die Radbremse umfasst dabei eine Bremseinheit, welche einem Fahrzeugrad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, wobei die Bremseinheit zumindest einen elektromotorisch betreibbaren Aktuator mit einem Elektromotor und einem Getriebe aufweist, wobei der Aktuator zur Erzeugung einer definierten Bremswirkung auf das Fahrzeugrad eingerichtet ist, und wobei die Bremseinheit durch elektronische Signale ansteuerbar ist.
Ferner ist eine Ansteuerelektronik vorgesehen, wobei die Ansteuerelektronik zur Regelung des Aktuators eingerichtet und dabei an einem zentralen Ort an oder in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.

Figure DE102023203549A1_0000
The invention generally relates to a preferably electromechanically operable wheel brake with control electronics and to an electromechanical braking system for a motor vehicle with such wheel brakes with control electronics.
The wheel brake comprises a brake unit which is assigned to a vehicle wheel of the motor vehicle, wherein the brake unit has at least one electric motor-operable actuator with an electric motor and a transmission, wherein the actuator is designed to generate a defined braking effect on the vehicle wheel, and wherein the brake unit can be controlled by electronic signals.
Furthermore, control electronics are provided, wherein the control electronics are designed to control the actuator and are arranged at a central location on or in the motor vehicle.
Figure DE102023203549A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine elektromechanisch betreibbare Radbremse mit einer Ansteuerelektronik sowie ein elektromechanisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit derartigen Radbremsen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen elektromechanisch betreibbaren Radbremse mit einer Ansteuerelektronik für ein Kraftfahrzeug.The invention generally relates to an electromechanically operable wheel brake with control electronics and to an electromechanical braking system for a motor vehicle with such wheel brakes. The invention also relates to a method for operating such an electromechanically operable wheel brake with control electronics for a motor vehicle.

In modernen Kraftfahrzeugen kommen vermehrt elektromechanisch betreibbare Radbremsen („EMB“) als Betriebsbremse zum Einsatz. Derartige elektromechanisch betreibbare Betriebsbremsen verfügen typischerweise an den Fahrzeugrädern über eine elektrisch angesteuerte Bremseinheit mit einem Aktuator, welcher mit einem Getriebe zusammenwirkt. An der Abtriebsseite des Getriebes ist dann die eigentliche Bremse angeordnet, welche beispielsweise einen Reibbelag umfassen kann, der auf eine Bremsscheibe wirkt. Auch Trommelbremsen sind denkbar.Electromechanically operated wheel brakes (EMBs) are increasingly being used as service brakes in modern motor vehicles. Such electromechanically operated service brakes typically have an electrically controlled brake unit with an actuator on the vehicle wheels, which interacts with a gearbox. The actual brake is then arranged on the output side of the gearbox, which can, for example, comprise a friction lining that acts on a brake disc. Drum brakes are also conceivable.

Derartige elektromechanisch betreibbare Radbremsen bieten gegenüber herkömmlichen, hydraulisch betätigten Radbremsen einige Vorteile. So wird kein komplexes Hydrauliksystem mehr benötigt, und eine elektromechanische Radbremse ist auch deutlich platzsparender. Zudem ist es auch weniger wartungsintensiv, da beispielsweise keine Bremsflüssigkeit regelmäßig ausgetauscht werden muss.Such electromechanically operated wheel brakes offer a number of advantages over conventional, hydraulically operated wheel brakes. A complex hydraulic system is no longer required, and an electromechanical wheel brake also takes up significantly less space. It is also less maintenance-intensive, as, for example, brake fluid does not need to be replaced regularly.

Zur Ansteuerung dieser Bremseinheiten sind entsprechende Bremsensteuereinheiten bekannt, auch als ECU bezeichnet. Diese Bremsensteuereinheiten können über eine Spannungsversorgung für den Aktuator, entsprechende Stellglieder und/oder über elektronische Bauelemente sowie entsprechende Kommunikationskanäle zur Regelung du Steuerung der Radbremsen verfügen. In der Regel umfassen diese Bremsensteuereinheiten eine Leistungselektronik und/oder elektronische Schalteinheiten, insbesondere Mikrocontroller, zur Erzeugung der benötigten Regelbefehle zur Regelung der Radbremse.Corresponding brake control units, also known as ECUs, are used to control these brake units. These brake control units can have a power supply for the actuator, corresponding actuators and/or electronic components as well as corresponding communication channels for regulating and controlling the wheel brakes. These brake control units usually include power electronics and/or electronic switching units, in particular microcontrollers, for generating the required control commands for regulating the wheel brake.

Die Bremsensteuereinheit ist dabei typischerweise, wie beispielsweise in dem Dokument DE 10 2016 221 189 A1 der Anmelderin am Beispiel einer Trommelbremse beschrieben, direkt einer Bremseinheit bzw. einem Radbremsmodul zugeordnet. Jeweils eine Bremsensteuereinheit kann demnach direkt einem Bremssattel oder einer Bremstrommel und somit jedem einzelnen Fahrzeugrad zugeordnet sein. Dies bedeutet, dass insgesamt für jedes elektromechanisch betreibbares Fahrzeugrad eine derartige Bremsensteuereinheit erforderlich ist.The brake control unit is typically, as for example in the document DE 10 2016 221 189 A1 The applicant describes this using the example of a drum brake, and assigns it directly to a brake unit or a wheel brake module. A brake control unit can therefore be assigned directly to a brake calliper or a brake drum and thus to each individual vehicle wheel. This means that a brake control unit of this type is required for each electromechanically operable vehicle wheel.

Dies kann nachteilig sein, da der entsprechende Bauraum für die Bremsensteuereinheit vorgehalten werden muss. Zudem ist eine aufwendige Verkabelung erforderlich. Schließlich sind auch entsprechend viele Bremsensteuereinheiten zusammen mit den jeweils erforderlichen elektronischen Komponenten wie Mikrocontrollern erforderlich, was derartige Lösungen recht kostspielig machen kann. Erschwerend kommt hinzu, dass diese häufig fahrzeugindividuell bzw. auf die jeweilige Radbremse abgestimmt werden müssen, was wiederum die Variantenvielfalt deutlich erhöht. Auch das Aktualisieren der Regelalgorithmen bzw. der Software kann sich bei derartigen Lösungen als aufwendig erweisen, da beispielsweise bei einem Software-Update sämtliche Bremsensteuereinheiten einzeln erfasst werden müssen.This can be disadvantageous because the necessary installation space must be reserved for the brake control unit. In addition, complex cabling is required. Finally, a corresponding number of brake control units are required together with the necessary electronic components such as microcontrollers, which can make such solutions quite expensive. What makes matters worse is that these often have to be tailored to the individual vehicle or to the respective wheel brake, which in turn significantly increases the variety of variants. Updating the control algorithms or the software can also prove to be complex with such solutions, since, for example, all brake control units have to be recorded individually during a software update.

Es sind daher auch Lösungen bekannt, bei welchen bestimmte Bremsensteuereinheiten der Fahrzeugräder zusammengefasst und an einem angrenzenden oder zentralen Ort an der Karosserie angeordnet sind. Hierdurch können zwar bestimmte elektronische Komponenten eingespart werden, da sie ggf. nur einmal vorgehalten werden müssen.Solutions are therefore also known in which certain brake control units of the vehicle wheels are combined and arranged at an adjacent or central location on the body. This can save certain electronic components, as they may only need to be provided once.

Als ungünstig erweist sich aber gerade auch hier der Aufwand für die Verkabelung, da neben den Leitungen zur Ansteuerung der Aktuatoren an den Fahrzeugrädern weitere elektrische Verbindungen erforderlich sind, um etwa die analogen Signale von Sensoren am Fahrzeugrad, beispielsweise Raddrehzahlsensoren oder Temperatursensoren, an die Bremsensteuereinheit für die Regelung zu leiten. Wenn verschiedene Sensoren über mehre elektrische Leitungen an die Bremsensteuereinheit angeschlossen werden müssen, steigt der Aufwand für die Verkabelung enorm an.However, the effort required for the wiring is particularly disadvantageous here, as in addition to the cables for controlling the actuators on the vehicle wheels, further electrical connections are required to transmit the analog signals from sensors on the vehicle wheel, such as wheel speed sensors or temperature sensors, to the brake control unit for control. If different sensors have to be connected to the brake control unit via several electrical cables, the effort required for the wiring increases enormously.

Ein Anbringen der Bremsensteuereinheit an dem Fahrzeugrad angrenzend an bzw. in der Karosserie kann zwar die Länge dieser Leitungen reduzieren, aber nicht deren Anzahl, und erfordert dann auch wieder das Vorhandensein der elektronischen Komponenten in jeder Bremsensteuereinheit.Mounting the brake control unit on the vehicle wheel adjacent to or in the body can reduce the length of these lines, but not their number, and then again requires the presence of the electronic components in each brake control unit.

Auch kann die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) gemindert sein, da, etwa im Bereich der Leistungsausgänge elektromagnetische Störeffekte auftreten können.Electromagnetic compatibility (EMC) may also be reduced because electromagnetic interference can occur, for example in the area of the power outputs.

Wünschenswert ist demnach eine elektromechanisch betreibbare Radbremse, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist oder zumindest abmildert.What is desirable is an electromechanically operated wheel brake which does not have the disadvantages mentioned above or at least mitigates them.

Dabei soll insbesondere die Anzahl der erforderlichen, insbesondere elektronischen, Komponenten reduziert werden, um Kosten einzusparen.The aim is to reduce the number of required components, especially electronic ones, in order to save costs.

Zudem wäre es günstig, den Aufwand für die Verkabelung insgesamt und die Länge dieser typischerweise kupferhaltigen Leitungen zu reduzieren.In addition, it would be beneficial to reduce the overall cabling effort and the length of these typically copper-containing cables.

Schließlich sollte auch die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert oder zumindest nicht weiter verschlechtert werden.Finally, electromagnetic compatibility should also be improved or at least not further deteriorated.

Dieser Aufgabe haben sich die Erfinder angenommen.The inventors have taken on this task.

Überraschend einfach wird diese Aufgabe durch ein Bremssystem, aufweisend zumindest zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen als Teil einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs, und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Bremssystems nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved surprisingly simply by a braking system having at least two electromechanically actuated wheel brakes as part of a service brake of a motor vehicle, and a method for operating such a braking system according to one of the independent claims.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.Preferred embodiments and further developments of the invention can be found in the respective subclaims.

Gegenstand der Erfindung ist somit in einem ersten Aspekt ein Bremssystem, insbesondere aufweisend zumindest zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen als Teil einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs, welche mit einem Fahrzeugrahmen verbunden sind, wobei

  • - jeder Radbremse zumindest eine Bremseinheit zugeordnet ist, welche zumindest einen elektromotorisch betreibbaren Aktuator aufweist, der zur Erzeugung einer Bremskraft eingerichtet ist, ferner aufweisend
  • - zumindest einen Sensor, ausgebildet zur Erfassung eines radspezifischen Merkmals,
  • - und zumindest eine Ansteuerelektronik mit zumindest einem Mikrocontroller, ausgebildet zur Erzeugung von Regelsignalen zur Ansteuerung der Bremseinheit und/oder der Aktuatoren,
  • - wobei die Ansteuerelektronik beabstandet von der Radbremse angeordnet ist, insbesondere räumlich getrennt von der Radbremse in dem Fahrzeugrahmen,
  • - wobei zwischen der Ansteuerelektronik und der Bremseinheit zumindest eine Datenleitung vorgesehen ist, welche für die Übertragung der Regelsignale ausgebildet ist, und
  • - wobei im Betrieb die durch den zumindest einen Sensor erfassten Messwerte als Sensorsignale über diese zumindest eine Datenleitung an die Ansteuerelektronik übermittelt werden können.
The subject matter of the invention is thus, in a first aspect, a braking system, in particular comprising at least two electromechanically actuated wheel brakes as part of a service brake of a motor vehicle, which are connected to a vehicle frame, wherein
  • - each wheel brake is assigned at least one brake unit which has at least one electric motor-operated actuator which is designed to generate a braking force, further comprising
  • - at least one sensor designed to detect a wheel-specific feature,
  • - and at least one control electronics with at least one microcontroller, designed to generate control signals for controlling the brake unit and/or the actuators,
  • - wherein the control electronics are arranged at a distance from the wheel brake, in particular spatially separated from the wheel brake in the vehicle frame,
  • - wherein at least one data line is provided between the control electronics and the brake unit, which is designed for the transmission of the control signals, and
  • - wherein during operation the measured values recorded by the at least one sensor can be transmitted as sensor signals to the control electronics via this at least one data line.

Ein Kraftfahrzeug meint im Sinne der Erfindung ein Fahrzeug mit Achsen, wobei wenigstens eine dieser Achsen lenkbar geführte Räder umfassen kann und zudem der Antrieb der Räder wenigstens einer Achse radspezifisch abstimmbar ist.In the sense of the invention, a motor vehicle means a vehicle with axles, wherein at least one of these axles can comprise steerable wheels and, in addition, the drive of the wheels of at least one axle can be adjusted to suit the specific wheel.

Das Kraftfahrzeug kann an einer Achse, beispielsweise an einer Hinter- oder an einer Vorderachse, jeweils rechts und links eine elektromechanisch betätigbare Radbremse, auch als EMB bezeichnet, umfassen. Es können aber bevorzugt auch sämtliche Radbremsen des Kraftfahrzeuges als elektromechanisch betätigbare Radbremsen im Sinne der Erfindung ausgebildet sein.The motor vehicle can comprise an electromechanically actuated wheel brake, also referred to as EMB, on one axle, for example on a rear or a front axle, on the right and left. However, all of the wheel brakes of the motor vehicle can preferably also be designed as electromechanically actuated wheel brakes in the sense of the invention.

Das zugrundeliegende Bremssystem kann dabei vorzugsweise als Betriebsbremse ausgebildet sein oder verwendet werden. Es ist aber auch möglich, das erfindungsgemäße Bremssystem zusammen mit einer Parkbremse zu verwenden oder die Funktionalität einer Parkbremse in die erfindungsgemäße Radbremse zu integrieren.The underlying braking system can preferably be designed or used as a service brake. However, it is also possible to use the braking system according to the invention together with a parking brake or to integrate the functionality of a parking brake into the wheel brake according to the invention.

Die Bremseinheit kann als elektromechanische Scheibenbremse ausgeführt sein, bei denen eine Spannkraft bzw. Zuspannkraft mittels des Elektromotors, des Getriebes und/oder eines Rotations-/Translationsgetriebes oder anderer Stellmotoren erzeugt werden kann. Die Zuspannkraft meint dabei diejenige Kraft, mit der die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Im Betrieb wird hierdurch dann ein Bremsmoment entsprechend einer definierten Bremswirkung an dem betrachteten Rad erzeugt. Je nach Ausführungsform und Regelungskonzept kann die Ansteuerung derart ausgewählt sein, dass entsprechend dem angeforderten Verzögerungswunsch entweder eine vorgegebene, definierte Spannkraft oder ein vorgegebenes, definiertes Bremsmoment eingestellt wird.The brake unit can be designed as an electromechanical disc brake, in which a clamping force or application force can be generated by means of the electric motor, the gear and/or a rotation/translation gear or other servomotors. The application force refers to the force with which the brake pads are pressed against the brake disc. During operation, this then generates a braking torque corresponding to a defined braking effect on the wheel in question. Depending on the design and control concept, the control can be selected in such a way that either a predetermined, defined clamping force or a predetermined, defined braking torque is set according to the requested deceleration.

Die Bremseinheit kann auch als elektromechanische Trommelbremse ausgebildet sein, bei der die Motor-/Getriebeeinheit ein Spreizmodul betätigt, das mit einer aufgrund der angeforderten Wunschverzögerung vorgegebenen Spreizkraft die Bremsbeläge an die Bremstrommel andrückt und somit ein entsprechendes Bremsmoment erzeugt. Je nach Ausführungsform und Regelungskonzept kann die Ansteuerung derart ausgebildet sein, dass eine definierte Spreizkraft oder ein definiertes Bremsmoment entsprechend dem Verzögerungswunsch eingestellt wird.The brake unit can also be designed as an electromechanical drum brake, in which the motor/gear unit actuates a spreading module that presses the brake pads onto the brake drum with a spreading force specified based on the requested desired deceleration and thus generates a corresponding braking torque. Depending on the design and control concept, the control can be designed in such a way that a defined spreading force or a defined braking torque is set according to the desired deceleration.

Die Bremseinheit kann aber auch gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung an oder für eine Vollscheiben- bzw. Lamellenbremse verwendet werden. However, the brake unit can also be used according to further embodiments of the invention on or for a solid disc or multi-disk brake.

Das erfindungsgemäße Bremssystem kann ferner eine Bremsbetätigungseinheit umfassen, beispielsweise ein elektrisches Bremspedal. Ein solches elektrisches Bremspedal, auch als ePedal bezeichnet, weist üblicherweise eine Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung durch einen Fahrzeugführer auf, wobei ein Betätigungssignal erfasst werden kann. Hierauf basierend kann dann eine Bremseinheit des jeweiligen Fahrzeugrades angesteuert werden.The brake system according to the invention can further comprise a brake actuation unit, for example an electric brake pedal. Such an electric brake pedal, also referred to as ePedal, usually has a brake actuation control unit for operation by a vehicle driver, whereby an actuation signal can be detected. Based on this, a braking unit of the respective vehicle wheel can then be controlled.

Die Radbremse kann dem jeweiligen Fahrzeugrad des Kraftfahrzeugs direkt zugeordnet sein. Günstig ist es, wenn zumindest die Fahrzeugräder einer Achse eine erfindungsgemäße Radbremse umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Kraftfahrzeug aber auch vier elektromechanisch betätigbare Radbremsen bzw. eine erfindungsgemäße Radbremse an jedem Fahrzeugrad umfassen.The wheel brake can be directly assigned to the respective vehicle wheel of the motor vehicle. It is advantageous if at least the vehicle wheels of one axle comprise a wheel brake according to the invention. In a preferred embodiment of the invention, however, the motor vehicle can also comprise four electromechanically actuated wheel brakes or a wheel brake according to the invention on each vehicle wheel.

Radnah an der Bremseinheit, also in der direkten Umgebung des Fahrzeugrades, können dabei von Vorteil die der Bremseinheit bzw. dem Aktuator zugeordneten mechanischen Komponenten, insbesondere Wandler, Stellmotoren oder Stellglieder und/oder Getriebe verbleiben und angeordnet sein. Durch diese kann in bekannter Weise über geeignete Übertragungsmittel mittelbar oder unmittelbar auf zumindest einen zugeordneten Kraftfahrzeugreibbelag zwecks lösbarer Reibungskooperation eingewirkt werden.The mechanical components associated with the brake unit or actuator, in particular converters, servomotors or actuators and/or gears, can advantageously remain and be arranged close to the wheel of the brake unit, i.e. in the direct vicinity of the vehicle wheel. These can be used in a known manner to act directly or indirectly on at least one associated motor vehicle friction lining via suitable transmission means for the purpose of releasable friction cooperation.

Diese Komponenten können dadurch - zumindest zum Teil - für mehrere Fahrzeuge oder Fahrzeugtypen standardisiert, also identisch, ausgebildet sein, und die fahrzeugindividuellen Funktionen können mittels der Ansteuerelektronik zur Verfügung gestellt werden. In anderen Worten, es ist durch die Erfindung nicht mehr erforderlich, jede Radbremse eines Fahrzeugs auch mit fahrzeugindividueller Software oder fahrzeugindividuellen mechanischen Komponenten, beispielsweise fahrzeugindividuellen Aktuatoren, zu bestücken, da fahrzeugindividuelle Funktionen durch die zentrale Ansteuerelektronik zur Verfügung gestellt werden können.These components can therefore be standardized - at least in part - for several vehicles or vehicle types, i.e. designed to be identical, and the vehicle-specific functions can be made available by means of the control electronics. In other words, the invention means that it is no longer necessary to equip each wheel brake of a vehicle with vehicle-specific software or vehicle-specific mechanical components, such as vehicle-specific actuators, since vehicle-specific functions can be made available by the central control electronics.

Die zur Ansteuerung und Regelung der elektromechanisch betätigbaren Radbremsen erforderlichen elektronischen Komponenten und Schalteinheiten können dabei im Sinne der Erfindung in einem oder mehreren Microcontrollern realisiert sein. Der oder die Microcontroller können demnach einen Bestandteil der Ansteuerelektronik darstellen.The electronic components and switching units required for controlling and regulating the electromechanically actuated wheel brakes can be implemented in one or more microcontrollers in accordance with the invention. The microcontroller(s) can therefore represent a component of the control electronics.

Vereinfachend wird nachfolgend von einem Mikrocontroller gesprochen, wobei hierunter allgemein ein Mikroprozessor zusammen mit Peripheriefunktionen verstanden wird. Im Sinne der Erfindung kann aber auch ein einfacher Mikroprozessor, ggf. auch ohne weitere Peripheriefunktionen, bereits hinreichend sein.For the sake of simplicity, we will refer to a microcontroller below, whereby this is generally understood to mean a microprocessor together with peripheral functions. However, for the purposes of the invention, a simple microprocessor, possibly even without further peripheral functions, can already be sufficient.

Die Ansteuerelektronik kann dabei zur Regelung der Bremseinheit und/oder des Aktuators, vorzugsweise sämtlicher Bremseinheiten und/oder Aktuatoren der Fahrzeugräder einer Achse oder sämtlicher Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeuges, eingerichtet sein. Hierzu kann die Ansteuerelektronik ausgebildet sein zur Erzeugung von entsprechenden Regelsignalen zur Ansteuerung der Bremseinheit und/oder der Aktuatoren.The control electronics can be designed to control the brake unit and/or the actuator, preferably all brake units and/or actuators of the vehicle wheels of an axle or all vehicle wheels of a motor vehicle. For this purpose, the control electronics can be designed to generate corresponding control signals for controlling the brake unit and/or the actuators.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Ansteuerelektronik auch eingerichtet sein zur Verarbeitung der Messwerte von den Sensoren, welcher der Radbremse zugeordnet sind.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the control electronics can also be configured to process the measured values from the sensors assigned to the wheel brake.

Die Bremseinheit und/oder der Aktuator kann durch die Regelsignale der Ansteuerelektronik, vorzugsweise elektrische oder elektronische Signale, angesteuert werden. Die Ansteuerelektronik, insbesondere der zumindest eine Mikrocontroller, kann demnach Regelsignale zur elektronischen Motorregelung der Bremseinheit und/oder des Aktuators erzeugen.The brake unit and/or the actuator can be controlled by the control signals of the control electronics, preferably electrical or electronic signals. The control electronics, in particular the at least one microcontroller, can therefore generate control signals for electronic motor control of the brake unit and/or the actuator.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass im Rahmen der vorliegenden Anmeldung keine Unterscheidung zwischen den Begriffen „steuern“ und „regeln“ getroffen wird. Der Sinngehalt der entsprechenden Begriffe ergibt sich dabei aus dem jeweiligen Kontext.At this point, it should be noted that in the context of this application, no distinction is made between the terms "control" and "regulate". The meaning of the corresponding terms arises from the respective context.

Im Sinne der Erfindung ist vorgesehen, die zur Ansteuerung typischerweise erforderlichen Mikroprozessoren oder Mikrocontroller der einzelnen Bremsensteuereinheiten bzw. deren Funktionen an einem zentralen Ort an oder in dem Kraftfahrzeug zusammenzufassen und anzuordnen. Die zentrale Anordnung und Zusammenfassung der Funktionen zur Regelung der Radbremsen kann somit eine zentrale Signalerfassung und -verarbeitung ermöglichen.In accordance with the invention, it is intended to combine and arrange the microprocessors or microcontrollers typically required for controlling the individual brake control units or their functions at a central location on or in the motor vehicle. The central arrangement and combination of the functions for controlling the wheel brakes can thus enable central signal acquisition and processing.

In anderen Worten, die lokale „Intelligenz“ der einzelnen Bremsensteuereinheiten, insbesondere also die Microcontroller der Bremsensteuereinheiten und deren Funktionalitäten, können von den einzelnen Radbremsen zu einem zentral angeordneten Mikrocontroller verschoben werden. Hierdurch kann die Anzahl der erforderlichen Mikrocontroller reduziert werden. Idealerweise werden die meisten oder sogar sämtliche Funktionalitäten der einzelnen Microcontroller der lokalen Bremsensteuereinheiten in dem zumindest einen zentralen Mikrocontroller zusammengefasst.In other words, the local "intelligence" of the individual brake control units, in particular the microcontrollers of the brake control units and their functionalities, can be moved from the individual wheel brakes to a centrally located microcontroller. This can reduce the number of microcontrollers required. Ideally, most or even all of the functionalities of the individual microcontrollers of the local brake control units are combined in at least one central microcontroller.

Die Ansteuerelektronik kann demnach beabstandet, insbesondere räumlich und/oder baulich getrennt von der Radbremse angeordnet sein. Von Vorteil kann sie an oder in dem Fahrzeugrahmen angeordnet sein.The control electronics can therefore be arranged at a distance, in particular spatially and/or structurally separated from the wheel brake. It can advantageously be arranged on or in the vehicle frame.

Die Erfindung bietet den Vorteil, gerade im Hinblick auf radnah angeordnete Bremsensteuereinheiten, sogenannte „Wheel Controller Units“ (WCU), teure elektronische Komponenten, insbesondere elektronische Schaltungen wie Mikrocontroller, einzusparen, da die lokalen elektronischen Schaltungen deutlich reduziert bzw. vereinfacht werden können oder sogar ganz auf sie verzichtet werden kann. Hierdurch ergeben sich vielfältige Kosteneinsparpotentiale.The invention offers the advantage of saving expensive electronic components, particularly electronic circuits such as microcontrollers, especially with regard to brake control units arranged close to the wheels, so-called “wheel controller units” (WCU), since the local electronic circuits can be significantly reduced or simplified or even dispensed with entirely. This results in a wide range of cost-saving potential.

Diese räumlich zentrierte Anordnung bietet zudem den Vorteil, die Ansteuerelektronik dort zu platzieren, wo genügend Bauraum vorhanden ist und/oder wo die Anbindung, etwa an Bordnetze oder an die Energieversorgung des Kraftfahrzeuges, günstig gelegen ist. Zumindest kann im Umfeld des Fahrzeugrades somit Bauraum vorteilhaft eingespart werden.This spatially centered arrangement also offers the advantage of being able to place the control electronics where there is sufficient installation space and/or where the connection, for example to the vehicle's electrical system or power supply, is conveniently located. At least in the area around the vehicle wheel, installation space can be saved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Ansteuerelektronik teilweise oder vollständig in eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) implementiert sein, so dass ein sogenanntes „Ein-Chip-System“ („System-on-a-Chip“, SOC) realisiert werden kann.According to a preferred embodiment of the invention, the control electronics can be partially or completely implemented in an application-specific integrated circuit (ASIC), so that a so-called “system-on-a-chip” (SOC) can be realized.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Ansteuerelektronik auch teilweise oder vollständig in einen sogenannten „High Performance Computer“ (HPC) des Kraftfahrzeugs implementiert sein, also in einen zentralen Fahrzeugrechner mit hoher Leistung.According to a further preferred embodiment of the invention, the control electronics can also be partially or completely implemented in a so-called “high performance computer” (HPC) of the motor vehicle, i.e. in a central vehicle computer with high performance.

Auch Kombinationen sind möglich und angedacht.Combinations are also possible and considered.

Auf diese Weise kann auch kostengünstig ein Backup für eine Redundanz vorgehalten werden, indem der zentrale Mikrocontroller als Haupt-Controller ausgebildet und ein weiterer Mikrocontroller als Backup-Controller ausgebildet ist, wobei der Funktionsumfang des Backup-Controllers aus Kostengründen weiter reduziert werden kann.In this way, a backup for redundancy can also be provided at low cost by designing the central microcontroller as the main controller and another microcontroller as the backup controller, whereby the range of functions of the backup controller can be further reduced for cost reasons.

So können beispielsweise spezielle Funktionen, etwa ABS-, ESP- und/oder ASR-Funktionen, bei dem Backup-Controller eingespart werden. Auf diese Weise ist in einem Backup-Modus, etwa bei Ausfall des Haupt-Controllers, durch den Backup-Controller zumindest noch ein Bremsen mit Mindestfunktionen möglich. Auch eine diagonale Aufteilung der Radbremsfunktionen in Bezug auf die Fahrzeugräder ist möglich und angedacht.For example, special functions such as ABS, ESP and/or ASR functions can be omitted from the backup controller. In this way, in a backup mode, for example if the main controller fails, the backup controller can at least still brake with minimum functions. A diagonal division of the wheel braking functions in relation to the vehicle wheels is also possible and is being considered.

Die Ansteuerelektronik kann auch in das Bordnetz des Fahrzeuges eingebunden und/oder mit einem Fahrzeugrechner verbunden sein.The control electronics can also be integrated into the vehicle's on-board network and/or connected to a vehicle computer.

Zur Signal- bzw. Datenübertragung kann vorteilhaft zwischen der Ansteuerelektronik und der Bremseinheit zumindest eine Datenleitung vorgesehen sein, welche für die Übertragung der Regelsignale von der Ansteuerelektronik zu den Bremseinheiten ausgebildet ist.For signal or data transmission, at least one data line can advantageously be provided between the control electronics and the brake unit, which is designed to transmit the control signals from the control electronics to the brake units.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Radbremse weiterhin zumindest einen, bevorzugt mehrere radnah oder an der Radbremse angeordnete Sensoren umfassen. Dieser Sensor kann, wobei die nachfolgende Aufzählung nicht als abschließend verstanden werden soll, einen Stromsensor, einen Winkelsensor, einen Spannungssensor, einen Temperatursensor, einen Spann- oder Spreizkraftsensor und/oder einen Raddrehzahlsensor umfassen.According to a preferred embodiment of the invention, the wheel brake can further comprise at least one, preferably several sensors arranged close to the wheel or on the wheel brake. This sensor can comprise a current sensor, an angle sensor, a voltage sensor, a temperature sensor, a clamping or spreading force sensor and/or a wheel speed sensor, whereby the following list is not intended to be exhaustive.

Diese Sensoren können wichtige Größen der Radbremse, beispielsweise die aktuelle Raddrehzahl, messen. Diese Informationen über den aktuellen Zustand der jeweiligen Radbremse, auch als Sensorsignale bezeichnet, können der Ansteuerelektronik zur Verfügung gestellt und somit besonders vorteilhaft für die Regelung verwendet werden. Ein Spannkraftsensor kann etwa die aktuell an der Bremsscheibe anliegende Spannkraft, mit welcher ein Reibbelag gegen diese gepresst wird, messen. In ähnlicher Weise kann ein Spreizkraftsensor die auf eine Trommelbremse einwirkende Kraftkomponente in Echtzeit messen.These sensors can measure important wheel brake variables, such as the current wheel speed. This information about the current state of the respective wheel brake, also known as sensor signals, can be made available to the control electronics and can therefore be used particularly advantageously for control purposes. A clamping force sensor can, for example, measure the clamping force currently applied to the brake disc, with which a friction lining is pressed against it. In a similar way, a spreading force sensor can measure the force component acting on a drum brake in real time.

Von Vorteil kann die zumindest eine Datenleitung des erfindungsgemäßen Bremssystems auch dazu verwendet werden, im Betrieb die durch den zumindest einen Sensor erfassten Messwerte als Sensorsignale an die Ansteuerelektronik zu übermitteln. Die Ansteuerelektronik kann demnach zum Empfangen und/oder Auswerten und Verarbeiten der Messwerte der Sensoren eingerichtet sein, so dass zur Erzeugung der Regelbefehle Zustandsinformationen der jeweiligen Radbremse mit berücksichtigt werden können.The at least one data line of the braking system according to the invention can also be used to transmit the measured values recorded by the at least one sensor as sensor signals to the control electronics during operation. The control electronics can therefore be set up to receive and/or evaluate and process the measured values of the sensors, so that status information of the respective wheel brake can be taken into account when generating the control commands.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann daher die zwischen der Ansteuerelektronik und der Bremseinheit vorgesehene Datenleitung derart ausgebildet sein, dass nicht nur Regelbefehle von der Ansteuerelektronik zu der jeweiligen Bremseinheit übertragen werden können, sondern auch, dass Messwerte der Sensoren, bevorzugt als digitale Sensorsignale, über die zumindest eine Datenleitung an die Ansteuerelektronik übermittelt werden können.According to a preferred embodiment of the invention, the data line provided between the control electronics and the brake unit can therefore be designed such that not only control commands can be transmitted from the control electronics to the respective brake unit, but also that measured values of the sensors, preferably as digital sensor signals, can be transmitted to the control electronics via the at least one data line.

Aus Kapazitäts- und Zeitgründen werden die Regelbefehle und/oder die Messwerte dabei bevorzugt als digitale Signale übertragen. Hierzu können die Ansteuerelektronik und/oder die Bremseinheit zumindest einen entsprechenden Signalwandlerbaustein umfassen, insbesondere einen A/D- und/oder einen D/A-Signalwandlerbaustein, bzw. entsprechende Kodierer. Dies ermöglicht es, beispielsweise analoge Signale der Sensoren in digitale Signale umzuwandeln und als digitale Signale über die Datenleitung an die Ansteuerelektronik zu übermitteln. Gemäß einer Weiterbildung ist es auch möglich, dass der Signalwandlerbaustein Messwerte mehrerer Sensoren zu entsprechenden Signalen zusammenfasst, so dass diese gebündelt übertragen werden können.For capacity and time reasons, the control commands and/or the measured values are preferably transmitted as digital signals. For this purpose, the control electronics and/or the brake unit can have at least one corresponding signal converter structure block, in particular an A/D and/or a D/A signal converter module, or corresponding encoders. This makes it possible, for example, to convert analog signals from the sensors into digital signals and to transmit them as digital signals via the data line to the control electronics. According to a further development, it is also possible for the signal converter module to combine measured values from several sensors into corresponding signals so that these can be transmitted in a bundle.

Die zumindest eine Datenleitung kann redundant ausgelegt sein und beispielsweise zwei baulich voneinander getrennte Datenleitungen umfassen. Bei Beschädigung einer Datenleitung kann dann die zweite, redundante Datenleitung weiterhin genutzt werden. Die zwei redundanten Datenleitung verfügen dabei vorzugsweise über die gleiche Funktionalität.The at least one data line can be designed redundantly and, for example, comprise two structurally separate data lines. If one data line is damaged, the second, redundant data line can then continue to be used. The two redundant data lines preferably have the same functionality.

Die Übertragung der Regelsignale und der Sensorsignale über die zumindest eine Datenleitung kann beispielsweise alternierend unidirektional erfolgen.The transmission of the control signals and the sensor signals via at least one data line can, for example, be carried out alternately unidirectionally.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Datenleitung zur Übertragung elektrischer Signale ausgebildet sein und hierzu zumindest einen elektrischen Leiter, bevorzugt einen mehradrigen elektrischen Leiter, umfassen. Der mehradrige elektrische Leiter kann zum Beispiel als Twisted-Pair-Kabel ausgeführt sein, welche kostengünstig und in verschiedensten Konfigurationen verfügbar sind.According to a preferred embodiment of the invention, the data line can be designed to transmit electrical signals and for this purpose can comprise at least one electrical conductor, preferably a multi-core electrical conductor. The multi-core electrical conductor can, for example, be designed as a twisted pair cable, which is inexpensive and available in a wide variety of configurations.

Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Datenleitung zur Übertragung optischer Signale ausgebildet sein und zumindest einen faseroptischen Lichtwellenleiter, bevorzugt mehr als einen faseroptischen Lichtwellenleiter für eine Redundanz umfassen. In einer besonderen Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Bremssystem nur faseroptische Lichtwellenleiter.According to a further, likewise preferred embodiment of the invention, the data line can be designed to transmit optical signals and can comprise at least one fiber optic optical waveguide, preferably more than one fiber optic optical waveguide for redundancy. In a particular embodiment, the braking system according to the invention comprises only fiber optic optical waveguides.

Dies ermöglicht es, gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf kupferhaltige Kabel bzw. Leitungen zwischen der Ansteuerelektronik und der Bremseinheit verzichten oder deren Verwendung zumindest reduzieren zu können. Im Zuge knapper werdender Ressourcen kann dies günstig sein, zumal faseroptischen Lichtwellenleiter auch kostengünstiger sein können und die Datenübertragung noch schneller erfolgen kann.This makes it possible, according to a preferred embodiment of the invention, to dispense with copper-containing cables or lines between the control electronics and the brake unit or at least to reduce their use. As resources become scarcer, this can be advantageous, especially since fiber optic light waveguides can also be more cost-effective and data transmission can be even faster.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist angedacht, zumindest die Ansteuerelektronik mit Einrichtungen für eine drahtlose Kommunikation auszubilden. Auf diese Weise können „Over-the-air Updates“ bereitgestellt werden, also Softwareaktualisierungen, die über eine Funkschnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Es versteht sich, dass die Ansteuerelektronik in solchen Fällen über geeignete Sicherheitsfunktionen verfügen sollte und entsprechend abgesichert ist. Somit bietet die Erfindung die Möglichkeit, Softwareaktualisierungen bzw. fahrzeugindividuelle Anpassungen einfach und zentral vornehmen zu können, auch für jede einzelne angeschlossene Radbremse.According to a further embodiment of the invention, it is envisaged to design at least the control electronics with devices for wireless communication. In this way, "over-the-air updates" can be provided, i.e. software updates that are made available via a radio interface. It goes without saying that in such cases the control electronics should have suitable safety functions and be secured accordingly. The invention thus offers the possibility of being able to carry out software updates or vehicle-specific adjustments simply and centrally, even for each individual connected wheel brake.

Selbstverständlich können alternativ oder ergänzend auch drahtgebundene Softwareaktualisierungen vorgesehen sein. Hierzu kann die Ansteuerelektronik in das Bordnetz des Fahrzeuges eingebunden sein und über entsprechende Zusatzfunktionen verfügen.Of course, wired software updates can also be provided as an alternative or in addition. For this purpose, the control electronics can be integrated into the vehicle's on-board network and have corresponding additional functions.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Bremssystem, insbesondere die Bremseinheit, zumindest einen Speicher umfassen. In diesen Speicher können für die jeweilige Radbremse relevante Informationen hinterlegt sein, beispielsweise Informationen zu der montierten Radbremse, oder konkrete Betriebsinformationen, etwa maximale Zuspannkräfte.According to a further preferred embodiment of the invention, the braking system, in particular the braking unit, can comprise at least one memory. Information relevant to the respective wheel brake can be stored in this memory, for example information on the mounted wheel brake, or specific operating information, such as maximum application forces.

Von der Ansteuerelektronik können diese Informationen abgefragt werden, etwa zu Beginn oder zyklisch oder zu anderen, festgelegten Zeitpunkten. Diese Informationen können auch in einen weiteren Speicher der Ansteuerelektronik hinterlegt werden. Dies ermöglicht es der Ansteuerelektronik zum Beispiel, im Speicher der Ansteuerelektronik hinterlegte Informationen der Radbremsen mit aktuell abgefragten Informationen der Radbremsen zu vergleichen. Auf diese Weise kann beispielsweise erkannt werden, dass eine Radbremse ausgetauscht wurde, oder dass eine nicht passende Radbremse eingebaut wurde, oder dass bei einer Reparatur Radbremsen falsch angeschlossen wurden und/oder die Datenleitungen vertauscht wurden. Die in dem Speicher der Radbremse bzw. in der Ansteuerelektronik hinterlegten Informationen können dazu auch codiert oder verschlüsselt hinterlegt sein. Der Speicher der Radbremse und/oder der Speicher der Ansteuerelektronik können dazu von Vorteil eine Partition umfassen, in welcher Daten unveränderbar und unlöschbar gespeichert werden können.This information can be queried by the control electronics, for example at the beginning or cyclically or at other, specified times. This information can also be stored in another memory in the control electronics. This enables the control electronics, for example, to compare information about the wheel brakes stored in the control electronics' memory with information about the wheel brakes that is currently being queried. In this way, it can be detected, for example, that a wheel brake has been replaced, or that an unsuitable wheel brake has been installed, or that wheel brakes were connected incorrectly during a repair and/or that the data lines were swapped around. The information stored in the wheel brake memory or in the control electronics can also be stored in coded or encrypted form. The wheel brake memory and/or the control electronics' memory can advantageously include a partition in which data can be stored in an unchangeable and indelible manner.

Die Erfindung ermöglicht es, dass zwischen dem Fahrzeugrahmen und der erfindungsgemäßen Radbremse neben der zumindest einen Datenleitung nur eine weitere elektrische Leitung zur Spannungsversorgung der Radbremse vorgesehen werden muss. Dies reduziert den Aufwand und die Kosten deutlich.The invention makes it possible for only one additional electrical line to be provided between the vehicle frame and the wheel brake according to the invention in addition to the at least one data line to supply voltage to the wheel brake. This significantly reduces the effort and costs.

Das erfindungsgemäße Bremssystem kann ausgebildet sein als Betriebsbremse. Es kann aber auch als Parkbremse ausgebildet sein, bzw. als Betriebsbremse mit einer Parkbremsfunktion ausgestattet.The braking system according to the invention can be designed as a service brake. However, it can can also be designed as a parking brake or be equipped as a service brake with a parking brake function.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Bremssystem wie vorstehend beschrieben.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle comprising a braking system as described above.

Schließlich ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems für ein Kraftfahrzeug Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wobei das Verfahren ausgebildet ist zur Verwendung mit einer Radbremse wie vorstehend beschrieben.Finally, a method for operating a braking system for a motor vehicle is also the subject of the present invention, wherein the method is designed for use with a wheel brake as described above.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele und den angefügten Ansprüchen.Further details of the invention emerge from the description of the illustrated embodiments and the appended claims.

Die Zeichnungen zeigen:

  • 1 schematisch eine Ansicht der beispielhaften Radbremse in einem Ausschnitt, und
  • 2 schematisch eine mögliche Verschaltung einer beispielhaften Radbremse.
The drawings show:
  • 1 schematically a view of the exemplary wheel brake in a detail, and
  • 2 schematically shows a possible wiring of an example wheel brake.

Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen bezeichnen um der Klarheit willen gleiche Bezugszeichen im Wesentlichen gleiche Teile in oder an diesen Ausführungsformen. Zur besseren Verdeutlichung der Erfindung sind die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen jedoch nicht immer maßstabsgerecht gezeichnet.In the following detailed description of preferred embodiments, for the sake of clarity, like reference numerals designate substantially like parts in or on those embodiments. However, to better illustrate the invention, the preferred embodiments shown in the figures are not always drawn to scale.

1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines beispielhaften erfindungsgemäßen Bremssystems 100 anhand einer Draufsicht für ein Fahrzeugrad (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs. Das Fahrzeug ist in der abgebildeten Darstellung nur schemenhaft mit einigen wichtigen Komponenten angedeutet und zeigt in der Abbildung einen Radkasten 1 zur Aufnahme des Fahrzeugrades sowie einen Ausschnitt des Fahrzeugrahmens 2. Ferner ist eine Radbremse 10 mit wichtigen Komponenten schematisch gezeigt. 1 shows schematically a section of an exemplary braking system 100 according to the invention based on a top view of a vehicle wheel (not shown) of a motor vehicle. The vehicle is only schematically indicated in the depicted illustration with some important components and shows in the illustration a wheel housing 1 for receiving the vehicle wheel and a section of the vehicle frame 2. Furthermore, a wheel brake 10 with important components is shown schematically.

Bei dem abgebildeten Bremssystem 100 ist jeder Radbremse 10 zumindest eine Bremseinheit 11 zugeordnet, welche zumindest einen elektromotorisch betreibbaren Aktuator 13 aufweist, der zur Erzeugung einer Bremskraft eingerichtet ist.In the illustrated braking system 100, each wheel brake 10 is assigned at least one braking unit 11, which has at least one electric motor-operated actuator 13 that is designed to generate a braking force.

Das Bremssystem 100 umfasst ferner

  • - einen Sensor 16 zur Erfassung eines radspezifischen Merkmals,
  • - und eine Ansteuerelektronik 20 mit zumindest einem Mikrocontroller 21, ausgebildet zur Erzeugung von Regelsignalen zur Ansteuerung der Bremseinheit 11 und/oder des Aktuators 13,
  • - wobei die Ansteuerelektronik 20 beabstandet von der Radbremse 10 angeordnet ist, insbesondere räumlich getrennt von der Radbremse 10 in dem Fahrzeugrahmen 2,
  • - wobei zwischen der Ansteuerelektronik 20 und der Bremseinheit 11 zumindest eine Datenleitung 23 vorgesehen ist, welche für die Übertragung der Regelsignale ausgebildet ist, und
  • - wobei im Betrieb die durch den zumindest einen Sensor 16 erfassten Messwerte, bevorzugt als digitale Sensorsignale, über die zumindest eine Datenleitung 23 an die Ansteuerelektronik 20 übermittelt werden können.
The braking system 100 further comprises
  • - a sensor 16 for detecting a wheel-specific feature,
  • - and a control electronics 20 with at least one microcontroller 21, designed to generate control signals for controlling the brake unit 11 and/or the actuator 13,
  • - wherein the control electronics 20 are arranged at a distance from the wheel brake 10, in particular spatially separated from the wheel brake 10 in the vehicle frame 2,
  • - wherein between the control electronics 20 and the brake unit 11 at least one data line 23 is provided, which is designed for the transmission of the control signals, and
  • - wherein during operation the measured values detected by the at least one sensor 16 can be transmitted, preferably as digital sensor signals, via the at least one data line 23 to the control electronics 20.

Das Kraftfahrzeug umfasst dabei zumindest eine Achse, bevorzugt zwei Achsen, welche mit Fahrzeugrädern und jeweils zugeordneten derartigen Radbremsen 10 ausgestattet sind. Diese Radbremsen 10 sind dabei als elektromechanisch betätigbare Radbremse ausgebildet. In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel der 1 ist die Bremseinheit 11 als elektromechanische Scheibenbremse ausgeführt. Die Bremseinheit 11 kann aber auch als elektromechanische Trommelbremse oder als eine Vollscheiben- bzw. Lamellenbremse ausgebildet sein. Auch andere Ausführungsformen etwa als Keilbremse sind denkbar.The motor vehicle comprises at least one axle, preferably two axles, which are equipped with vehicle wheels and respective associated wheel brakes 10. These wheel brakes 10 are designed as electromechanically actuated wheel brakes. In the illustrated embodiment of the 1 The brake unit 11 is designed as an electromechanical disc brake. However, the brake unit 11 can also be designed as an electromechanical drum brake or as a solid disc or multi-disk brake. Other embodiments, such as a wedge brake, are also conceivable.

Typischerweise ist ferner eine Bremsbetätigungseinheit vorgesehen, etwa ein elektrisches Bremspedal, welches vorliegend der Übersichtlichkeit halber aber nicht eingezeichnet ist.Typically, a brake actuation unit is also provided, such as an electric brake pedal, which is not shown here for the sake of clarity.

Die Bremseinheit 11 weist zumindest einen Aktuator 13 auf, welcher die erforderlichen Wandler, Stellmotoren bzw. Stellglieder und/oder Getriebe umfasst, um im Betätigungsfall eine Bremswirkung durch Aufbringen von Druck auf einen Kraftfahrzeugreibbelag bewirken zu können. Die Radbremse 10 ist in dem Ausführungsbeispiel hierzu mit zwei Reibbelägen 14 sowie einer Bremsscheibe 15 ausgestattet.The brake unit 11 has at least one actuator 13, which comprises the necessary converters, servomotors or actuators and/or gears in order to be able to bring about a braking effect by applying pressure to a motor vehicle friction lining when activated. In the exemplary embodiment, the wheel brake 10 is equipped with two friction linings 14 and a brake disk 15 for this purpose.

Zumindest die Komponenten Bremseinheit 11, Aktuator 13, Wandler, Stellmotor und/oder Getriebe können durch die Erfindung ganz oder in wesentlichen Teilen für mehrere Fahrzeuge oder Fahrzeugvarianten vereinheitlicht werden, also zumindest weitgehend oder idealerweise identisch ausgebildet sein. Die fahrzeugindividuellen Funktionen können mittels der Ansteuerelektronik 20 zur Verfügung gestellt werden.At least the components brake unit 11, actuator 13, converter, servomotor and/or transmission can be standardized by the invention in whole or in essential parts for several vehicles or vehicle variants, i.e. they can be designed at least largely or ideally identically. The vehicle-specific functions can be made available by means of the control electronics 20.

Dies bietet gegenüber Radbremsen, welche jeweils eine lokale Bremsensteuereinheit an jedem Fahrzeugrad umfassen, deutliche Kostenvorteile. So ist es nicht mehr erforderlich, jede Radbremse eines Fahrzeugs auch mit fahrzeugindividueller Software und/oder fahrzeugindividueller Hardware, beispielsweise fahrzeugindividuellen Aktuatoren 13, zu bestücken, da viele, bevorzugt sämtliche fahrzeugindividuellen Funktionen durch die zentrale Ansteuerelektronik 20 zur Verfügung gestellt werden können.This offers significant cost advantages compared to wheel brakes, which each comprise a local brake control unit on each vehicle wheel. It is no longer necessary to equip each wheel brake of a vehicle with vehicle-specific software and/or vehicle-specific hardware, for example, vehicle-specific actuators 13, since many, preferably all, vehicle-specific functions can be made available by the central control electronics 20.

Erfindungsgemäß sind die zur Ansteuerung und Regelung erforderlichen elektronischen Komponenten und Schalteinheiten, welche typischerweise in einem oder mehreren Microcontrollern realisiert sind, in der zentralen Ansteuerelektronik 20 zusammengefasst. Die Ansteuerelektronik 20 ist demnach zur Regelung der Bremseinheit 11 und/oder des Aktuators 13, vorzugsweise sämtlicher elektromechanischer Bremseinheiten 11 und/oder elektromechanischer Aktuatoren 13 des Kraftfahrzeuges eingerichtet.According to the invention, the electronic components and switching units required for control and regulation, which are typically implemented in one or more microcontrollers, are combined in the central control electronics 20. The control electronics 20 are therefore designed to control the brake unit 11 and/or the actuator 13, preferably all electromechanical brake units 11 and/or electromechanical actuators 13 of the motor vehicle.

Die Bremseinheit 11 und/oder der Aktuator 13 werden durch elektrische oder elektronische Signale angesteuert. Die Ansteuerelektronik 20, insbesondere der zumindest ein Mikrocontroller 21, ist dazu eingerichtet, entsprechende Regelbefehle zu erzeugen.The brake unit 11 and/or the actuator 13 are controlled by electrical or electronic signals. The control electronics 20, in particular the at least one microcontroller 21, is designed to generate corresponding control commands.

Die Ansteuerelektronik 20 ist auch eingerichtet zur Verarbeitung der Messwerte der Sensoren 16, welcher den Radbremsen 10 zugeordnet sind. Die zentrale Anordnung des Mikrocontrollers 21 ermöglicht somit eine zentrale Signalerfassung und -verarbeitung.The control electronics 20 are also set up to process the measured values of the sensors 16, which are assigned to the wheel brakes 10. The central arrangement of the microcontroller 21 thus enables central signal acquisition and processing.

Die „Intelligenz“ der sonst häufig eingesetzten lokalen Bremsensteuereinheiten, insbesondere also die Mikrocontroller der Bremsensteuereinheiten und deren Funktionalitäten, wird also von den einzelnen Radbremsen zu dem zentral angeordneten Mikrocontroller 21 verschoben.The “intelligence” of the otherwise frequently used local brake control units, in particular the microcontrollers of the brake control units and their functionalities, is thus shifted from the individual wheel brakes to the centrally arranged microcontroller 21.

Hierdurch kann die Anzahl der erforderlichen Mikrocontroller signifikant reduziert werden. Idealerweise werden die meisten oder sogar sämtliche Funktionalitäten der einzelnen Microcontroller der lokalen Bremsensteuereinheiten in einem zentralen Mikrocontroller 21 zusammengefasst. Idealerweise umfassen die Radbremsen 10 demnach keine Microcontroller mehr, da die Ansteuerelektronik 20 räumlich getrennt von der Radbremse an einem zentralen Ort des Fahrzeuges angeordnet ist. Das Bremssystem 100 kann demzufolge mit nur einem einzigen Mikrocontroller 21 realisiert werden.This allows the number of microcontrollers required to be significantly reduced. Ideally, most or even all of the functions of the individual microcontrollers of the local brake control units are combined in a central microcontroller 21. Ideally, the wheel brakes 10 therefore no longer include any microcontrollers, since the control electronics 20 are arranged spatially separate from the wheel brake at a central location in the vehicle. The braking system 100 can therefore be implemented with just a single microcontroller 21.

Vorliegend ist die Ansteuerelektronik 20 vollständig in eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) implementiert, so dass ein sogenanntes „Ein-Chip-System“ („System-on-a-Chip“, SOC) realisiert ist.In the present case, the control electronics 20 are completely implemented in an application-specific integrated circuit (ASIC), so that a so-called “system-on-a-chip” (SOC) is realized.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Ansteuerelektronik 20 auch teilweise oder vollständig in einen sogenannten „High Performance Computer“ (HPC) des Kraftfahrzeugs implementiert sein.According to another embodiment of the invention, the control electronics 20 can also be partially or completely implemented in a so-called “high performance computer” (HPC) of the motor vehicle.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Backup vorgesehen, bei dem der Microcontroller 21 als Haupt-Controller ausgebildet und ein weiterer Microcontroller als Backup-Controller 21a vorgesehen ist, wobei der Funktionsumfang des Backup-Controllers 21a aus Kostengründen reduziert ist.According to a preferred development of the invention, a backup is provided in which the microcontroller 21 is designed as the main controller and a further microcontroller is provided as the backup controller 21a, wherein the functional scope of the backup controller 21a is reduced for cost reasons.

Bei dem Backup-Controller 21a können etwa ABS-, ESP- und/oder ASR-Funktionen nicht mit umfasst sein, sondern nur noch die für ein Bremsen mindestens erforderlichen Funktionen. Auf diese Weise kann, auch in einem Backup-Modus, noch ein Bremsen mit Mindestfunktionen ermöglicht werden.The backup controller 21a may not include ABS, ESP and/or ASR functions, but only the functions that are at least required for braking. In this way, braking with minimum functions can still be enabled, even in a backup mode.

Die in 1 abgebildete Radbremse 10 umfasst ferner radnahe bzw. an der Radbremse 10 angeordnete Sensoren 16, wobei allein der Übersichtlichkeit halber nur ein Sensor 16 eingezeichnet ist. Dieser Sensor 16 kann, wobei die nachfolgende Aufzählung nicht als abschließend verstanden werden soll, einen Stromsensor, einen Winkelsensor, einen Spannungssensor, einen Temperatursensor, einen Spann- oder Spreizkraftsensor und/oder einen Raddrehzahlsensor umfassen. Vorliegend handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel um einen Raddrehzahlsensor.The in 1 The wheel brake 10 shown further comprises sensors 16 arranged close to the wheel or on the wheel brake 10, whereby only one sensor 16 is shown for the sake of clarity. This sensor 16 can comprise a current sensor, an angle sensor, a voltage sensor, a temperature sensor, a clamping or spreading force sensor and/or a wheel speed sensor, whereby the following list is not intended to be exhaustive. In the present embodiment, it is a wheel speed sensor.

Die Ansteuerelektronik 20 ist zum Empfangen und/oder Auswerten und Verarbeiten der Messwerte und Informationen der Sensoren eingerichtet, so dass zur Erzeugung der Regelbefehle Zustandsinformationen der jeweiligen Radbremse in Echtzeit mit berücksichtigt werden können.The control electronics 20 are designed to receive and/or evaluate and process the measured values and information from the sensors so that status information of the respective wheel brake can be taken into account in real time to generate the control commands.

Die Radbremse 10 umfasst dazu eine Datenleitung 23, welche zur Übertragung der Regelbefehle von der Ansteuerelektronik 20 zu der jeweiligen Bremseinheit 11 sowie der Übertragung von Informationen der Sensoren 16 zu der Ansteuerelektronik 20 ausgebildet ist.For this purpose, the wheel brake 10 comprises a data line 23, which is designed to transmit the control commands from the control electronics 20 to the respective brake unit 11 and to transmit information from the sensors 16 to the control electronics 20.

Die Bremseinheit 11 umfasst zumindest einen Signalwandlerbaustein 12, welcher eingerichtet ist zur Umwandlung von analogen Messwerten oder Signalen des Sensors 16 in digitale Sensorsignale, so dass diese einfach und rasch über die Datenleitung 23, 23a übertragen werden können. Auch die Ansteuerelektronik 20 kann einen Signalwandlerbaustein 22 umfassen.The brake unit 11 comprises at least one signal converter module 12, which is designed to convert analog measured values or signals from the sensor 16 into digital sensor signals so that they can be transmitted easily and quickly via the data line 23, 23a. The control electronics 20 can also comprise a signal converter module 22.

Die Übertragung der Regelsignale und der Sensorsignale über die Datenleitung 23, 23a erfolgt in dem Ausführungsbeispiel alternierend unidirektional. Es sind aber auch andere Übertragungsverfahren möglich und angedacht, zum Beispiel eine bidirektionale Datenübertragung.In the embodiment, the control signals and the sensor signals are transmitted alternately unidirectionally via the data line 23, 23a. However, other transmission methods are also possible. possible and planned, for example bidirectional data transmission.

In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel der 1 ist die Datenleitung 23 redundant ausgelegt und umfasst hierzu eine weitere, baulich getrennte Datenleitung 23a. Diese stellt die gleiche Funktionalität wie die Datenleitung 23 bereit.In the illustrated embodiment of the 1 the data line 23 is designed redundantly and includes a further, structurally separate data line 23a. This provides the same functionality as the data line 23.

Dabei ist die Datenleitung 23, 23a zur Übertragung elektrischer Signale ausgebildet und kann hierzu zumindest einen elektrischen Leiter, bevorzugt einen mehradrigen elektrischen Leiter, umfassen. Die Datenleitung 23, 23a kann zum Beispiel ein Twisted-Pair-Kabel umfassen.The data line 23, 23a is designed to transmit electrical signals and can comprise at least one electrical conductor, preferably a multi-core electrical conductor. The data line 23, 23a can comprise a twisted pair cable, for example.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Datenleitung 23, 23a zur Übertragung optischer Signale ausgebildet und umfasst hierzu zumindest einen faseroptischen Lichtwellenleiter. Dabei können auch zwei getrennte faseroptische Lichtwellenleiter vorgesehen sein für eine Redundanz. In der 1 sind weitere Datenleitungen 23, 23a angedeutet. Diese können zu anderen, hier nicht dargestellten Radbremsen 10 führen.According to a further embodiment of the invention, the data line 23, 23a is designed to transmit optical signals and for this purpose comprises at least one fiber-optic light waveguide. Two separate fiber-optic light waveguides can also be provided for redundancy. In the 1 Further data lines 23, 23a are indicated. These can lead to other wheel brakes 10 not shown here.

In dem Ausführungsbeispiel ist die Ansteuerelektronik 20 mit Einrichtungen 25 für eine drahtlose Kommunikation ausgebildet. Auf diese Weise können „Over-the-air Updates“ bereitgestellt werden.In the exemplary embodiment, the control electronics 20 are designed with devices 25 for wireless communication. In this way, “over-the-air updates” can be provided.

Ergänzend ist bei dem Ausführungsbeispiel der 1 auch eine Anbindung an das Bordnetz des Fahrzeuges vorgesehen, welche durch die Datenleitung 24 verdeutlicht werden soll.In addition, in the embodiment of the 1 A connection to the vehicle's on-board network is also provided, which is to be made clear by the data line 24.

Bei dem abgebildete Bremssystem 100 umfasst die Bremseinheit 11 zumindest einen Speicher 17. In diesen Speicher 17 können für die jeweilige Radbremse 10 relevante Informationen hinterlegt sein, beispielsweise Informationen zu der Art der montierten Radbremse, oder konkrete Betriebsinformationen, etwa maximale Zuspannkräfte. Von der Ansteuerelektronik 20 können diese Informationen abgefragt werden, etwa zu Beginn oder zyklisch oder zu sonstigen, anderweitig festgelegten Zeitpunkten. Diese Informationen können auch in einen weiteren Speicher 26 der Ansteuerelektronik 20 hinterlegt werden.In the brake system 100 shown, the brake unit 11 comprises at least one memory 17. Information relevant to the respective wheel brake 10 can be stored in this memory 17, for example information on the type of wheel brake installed, or specific operating information, such as maximum clamping forces. This information can be queried by the control electronics 20, for example at the beginning or cyclically or at other, otherwise specified times. This information can also be stored in another memory 26 of the control electronics 20.

Dies ermöglicht es der Ansteuerelektronik 20 zum Beispiel, im Speicher 26 der Ansteuerelektronik 20 hinterlegte Informationen der Radbremsen 10 mit aktuell abgefragten Informationen der Radbremsen 10 zu vergleichen. Auf diese Weise kann beispielsweise erkannt werden, dass eine Radbremse 10 ausgetauscht wurde, oder dass eine nicht passende Radbremse 10 eingebaut wurde, oder dass bei einer Reparatur Radbremsen 10 falsch angeschlossen wurden und/oder die Datenleitungen 23, 23a vertauscht wurden. Die in dem Speicher 17 der Radbremse 10 bzw. in der Ansteuerelektronik 20 hinterlegten Informationen sind dazu codiert oder verschlüsselt hinterlegt. Der Speicher 17 der Radbremse 10 und/oder der Speicher 26 der Ansteuerelektronik 20 umfasst dazu eine Partition, in welcher Daten unveränderbar und unlöschbar gespeichert werden können.This enables the control electronics 20, for example, to compare information about the wheel brakes 10 stored in the memory 26 of the control electronics 20 with information about the wheel brakes 10 that is currently being queried. In this way, it can be recognized, for example, that a wheel brake 10 has been replaced, or that an unsuitable wheel brake 10 has been installed, or that wheel brakes 10 have been connected incorrectly during a repair and/or that the data lines 23, 23a have been swapped. The information stored in the memory 17 of the wheel brake 10 or in the control electronics 20 is stored in coded or encrypted form for this purpose. The memory 17 of the wheel brake 10 and/or the memory 26 of the control electronics 20 comprises a partition in which data can be stored in an unchangeable and indelible manner.

Die Erfindung ermöglicht es, dass zwischen dem Fahrzeugrahmen 2 und der Radbremse 10 neben der zumindest einen Datenleitung 23, 23a nur eine weitere elektrische Leitung 27 zur Spannungsversorgung der Radbremse 10 vorgesehen werden muss. Dies reduziert den Aufwand und die Kosten für die Verkabelung deutlich.The invention makes it possible for only one further electrical line 27 to be provided between the vehicle frame 2 and the wheel brake 10 in addition to the at least one data line 23, 23a for supplying voltage to the wheel brake 10. This significantly reduces the effort and costs for the wiring.

2 zeigt schematisch eine mögliche Verschaltungsanordnung einer beispielhaften Radbremse 10 mit einer lokalen Bremsensteuereinheit 30 zur Veranschaulichung. Die Radbremse 10 umfasst hierbei einen Motor 32, welcher beispielsweise als Elektromotor ausgebildet ist und verwendet werden kann, um in einem Bremssystem hydraulischen Druck aufzubauen. Der Motor 32 ist über eine B6-Brücke 31 mit der Stromversorgung des Kraftfahrzeuges verbunden. Die lokale Bremsensteuereinheit 30 umfasst dabei insbesondere nur noch die für die direkte Ansteuerung zwingend erforderlichen Einheiten wie A/D-Wandler (ADC) oder Pulsweitenmodulation (PWM) und zur lokalen Spannungsversorgung. 2 shows schematically a possible wiring arrangement of an exemplary wheel brake 10 with a local brake control unit 30 for illustration purposes. The wheel brake 10 comprises a motor 32, which is designed, for example, as an electric motor and can be used to build up hydraulic pressure in a brake system. The motor 32 is connected to the power supply of the motor vehicle via a B6 bridge 31. The local brake control unit 30 comprises in particular only the units that are absolutely necessary for direct control, such as A/D converters (ADC) or pulse width modulation (PWM) and for local voltage supply.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kraftfahrzeug, welches zumindest ein Bremssystem100 wie vorstehend beschrieben aufweist.The invention also relates to a motor vehicle which has at least one braking system 100 as described above.

Schließlich ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems 100 für ein Kraftfahrzeug Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wobei das Verfahren ausgebildet ist zur Verwendung elektromechanisch betätigbaren Radbremsen 10 wie vorstehend beschrieben.Finally, a method for operating a braking system 100 for a motor vehicle is also the subject of the present invention, wherein the method is designed to use electromechanically actuated wheel brakes 10 as described above.

Das Verfahren umfasst dabei im Betrieb die folgenden Schritte:

  • - Erfassen eines Fahrer-Bremswunsches einer Betätigungseinheit,
  • - Übermitteln einer hierauf basierenden Bremsanforderung an die Ansteuerelektronik 20,
  • - Übermitteln von Informationen zum Betriebszustand der Radbremse 10, insbesondere Sensorsignale der Radsensoren 16, vorzugsweise in Echtzeit, an die Ansteuerelektronik 20,
  • - Erzeugen von Regelsignalen für ein aufzubringendes Bremsmoment oder eine Bremskraft für die Radbremsen 10 auf Basis der Bremsanforderung und der Sensorsignale,
  • - Übermitteln der Regelsignale über die Datenleitung 23, 23a an die lokale Bremseinheit 11 bzw. den lokalen Aktuator 13 zur Umsetzung der Bremsanforderung.
The procedure includes the following steps in operation:
  • - Detecting a driver braking request of an actuating unit,
  • - Transmitting a braking request based thereon to the control electronics 20,
  • - transmitting information on the operating state of the wheel brake 10, in particular sensor signals from the wheel sensors 16, preferably in real time, to the control electronics 20,
  • - generating control signals for a braking torque or a braking force to be applied to the wheel brakes 10 based on the braking request and the sensor signals,
  • - Transmitting the control signals via the data line 23, 23a to the local braking unit 11 or the local actuator 13 to implement the braking request.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11
Radkastenwheel arch
22
Fahrzeugrahmenvehicle frame
1010
Radbremsewheel brake
1111
Bremseinheitbrake unit
1212
Signalwandlerbausteinsignal converter module
1313
Aktuatoractuator
1414
Reibbelagfriction lining
1515
Bremsscheibebrake disc
1616
Sensorsensor
1717
Speicher storage
2020
Elektronikeinheitelectronic unit
2121
Mikroprozessormicroprocessor
21a21a
Backup-Controllerbackup controller
2222
Signalwandlerbausteinsignal converter module
23, 23a23, 23a
Datenleitungdata line
2424
Datenleitungdata line
2525
Einrichtung für drahtlose Kommunikationwireless communication device
2626
Speichermemory
2727
Leitung für Spannungsversorgungpower supply cable
2828
Masse mass
3030
lokale Bremsensteuereinheitlocal brake control unit
3131
B6-BrückeB6 bridge
3232
MotorMotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102016221189 A1 [0005]DE 102016221189 A1 [0005]

Claims (17)

Bremssystem (100), aufweisend zumindest zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen (10) als Teil einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs, welche mit einem Fahrzeugrahmen (2) verbunden sind, wobei - jeder Radbremse (10) zumindest eine Bremseinheit (11) zugeordnet ist, welche zumindest einen elektromotorisch betreibbaren Aktuator (13) aufweist, der zur Erzeugung einer Bremskraft eingerichtet ist, ferner aufweisend - zumindest einen Sensor (16), ausgebildet zur Erfassung eines radspezifischen Merkmals, - und zumindest eine Ansteuerelektronik (20) mit zumindest einem Mikrocontroller (21), ausgebildet zur Erzeugung von Regelsignalen zur Ansteuerung der Bremseinheit (11) und/oder der Aktuatoren (13), - wobei die Ansteuerelektronik (20) beabstandet von der Radbremse (10) angeordnet ist, insbesondere räumlich getrennt von der Radbremse (10) in dem Fahrzeugrahmen (2), - wobei zwischen der Ansteuerelektronik (20) und der Bremseinheit (11) zumindest eine Datenleitung (23) vorgesehen ist, welche für die Übertragung der Regelsignale ausgebildet ist, und - wobei im Betrieb die durch den zumindest einen Sensor (16) erfassten Messwerte, bevorzugt als digitale Sensorsignale, über diese zumindest eine Datenleitung (23) an die Ansteuerelektronik (20) übermittelt werden können.Braking system (100) comprising at least two electromechanically actuated wheel brakes (10) as part of a service brake of a motor vehicle, which are connected to a vehicle frame (2), wherein - each wheel brake (10) is assigned at least one brake unit (11), which has at least one actuator (13) operable by an electric motor, which is designed to generate a braking force, further comprising - at least one sensor (16) designed to detect a wheel-specific feature, - and at least one control electronics (20) with at least one microcontroller (21) designed to generate control signals for controlling the brake unit (11) and/or the actuators (13), - wherein the control electronics (20) are arranged at a distance from the wheel brake (10), in particular spatially separated from the wheel brake (10) in the vehicle frame (2), - wherein at least one data line (23) is provided between the control electronics (20) and the brake unit (11), which is designed for the transmission of the control signals, and - wherein during operation the measured values recorded by the at least one sensor (16), preferably as digital sensor signals, can be transmitted to the control electronics (20) via this at least one data line (23). Bremssystem (100) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (11) als elektromechanische Scheibenbremse, als elektromechanische Trommelbremse und/oder als elektromechanische Lamellenbremse ausgeführt ist.Braking system (100) according to the preceding claim, characterized in that the braking unit (11) is designed as an electromechanical disc brake, as an electromechanical drum brake and/or as an electromechanical multi-disk brake. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs elektromechanisch betätigbare Radbremsen (10) umfassen, welche im Betrieb durch die Regelsignale der Ansteuerelektronik (20) angesteuert werden können.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that all vehicle wheels of the motor vehicle comprise electromechanically actuated wheel brakes (10) which can be controlled during operation by the control signals of the control electronics (20). Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (20) in eine zentrale, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder in einen High Performance Computer (HPC) des Kraftfahrzeugs implementiert ist.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the control electronics (20) are implemented in a central, application-specific integrated circuit (ASIC) or in a high-performance computer (HPC) of the motor vehicle. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (21) einen Haupt-Controller (21a) und Backup-Controller (21b) umfasst, wobei der Backup-Controller (21b) insbesondere einen gegenüber dem Haupt-Controller (21a) reduzierten Funktionsumfang aufweist.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the microcontroller (21) comprises a main controller (21a) and a backup controller (21b), wherein the backup controller (21b) in particular has a reduced range of functions compared to the main controller (21a). Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) einen Raddrehzahlsensor, einen Stromsensor, einen Winkelsensor, einen Spannungssensor, einen Temperatursensor, und/oder einen Spann- oder Spreizkraftsensor umfasst.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (16) comprises a wheel speed sensor, a current sensor, an angle sensor, a voltage sensor, a temperature sensor, and/or a clamping or spreading force sensor. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (11) vorzugsweise zumindest einen Signalwandler-Baustein (12) umfasst, welcher eingerichtet ist zur Umwandlung von analogen Signalen des zumindest einen Sensors (16) in digitale Signale.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking unit (11) preferably comprises at least one signal converter module (12) which is designed to convert analog signals of the at least one sensor (16) into digital signals. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenleitung (23) redundant ausgebildet ist mit zwei baulich voneinander getrennten Datenleitungen (23a, 23b), vorzugsweise mit gleicher Funktionalität.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one data line (23) is designed redundantly with two structurally separate data lines (23a, 23b), preferably with the same functionality. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Regelsignale und der Sensorsignale über die zumindest eine Datenleitung (23) alternierend unidirektional erfolgt.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission of the control signals and the sensor signals via the at least one data line (23) takes place alternately unidirectionally. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitung (23) zur Übertragung elektrischer Signale ausgebildet ist und zumindest einen elektrischen Leiter, bevorzugt einen mehradrigen elektrischen Leiter und besonders bevorzugt ein Twisted-Pair-Kabel umfasst.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the data line (23) is designed to transmit electrical signals and comprises at least one electrical conductor, preferably a multi-core electrical conductor and particularly preferably a twisted pair cable. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitung (23) zur Übertragung optischer Signale ausgebildet ist und zumindest einen faseroptischen Lichtwellenleiter, bevorzugt mehr als einen faseroptischen Lichtwellenleiter umfasst und besonders bevorzugt nur faseroptische Lichtwellenleiter umfasst.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the data line (23) is designed to transmit optical signals and comprises at least one fiber optic optical waveguide, preferably more than one fiber optic optical waveguide and particularly preferably only fiber optic optical waveguide. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (20) über Einrichtungen für eine drahtlose Kommunikation verfügt.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the control electronics (20) have devices for wireless communication. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (11) und/oder die Ansteuerelektronik (20) zumindest einen Speicher oder eine Partition umfassen, in welche für die jeweilige Radbremse relevante Informationen oder Betriebsinformationen hinterlegt werden können.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking unit (11) and/or the control electronics (20) comprise at least one memory or partition in which information or operating information relevant to the respective wheel brake can be stored. Bremssystem (100) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die für die jeweilige Radbremse relevante Informationen oder Betriebsinformationen unveränderbar und unlöschbar gespeichert werden können.Braking system (100) according to the preceding claim, characterized in that the information or operating information relevant to the respective wheel brake can be stored in an unchangeable and indelible manner. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fahrzeugrahmen (2) und der Radbremse (10) neben der Datenleitung (23) nur eine weitere elektrische Leitung zur Spannungsversorgung der Radbremse (10) vorgesehen ist.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that between the vehicle frame (2) and the wheel brake (10), in addition to the data line (23), only one further electrical line for supplying voltage to the wheel brake (10) is provided. Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (20) in das Bordnetz des Fahrzeuges eingebunden ist und/oder mit einem Fahrzeugrechner verbunden ist.Braking system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the control electronics (20) are integrated into the on-board network of the vehicle and/or are connected to a vehicle computer. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren abläuft auf einem Bremssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Method for operating a braking system (100) for a motor vehicle, wherein the method runs on a braking system (100) according to one of the preceding claims.
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