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WO2024149425A1 - Verfahren zum betreiben eines bremssystems mit erhöhter sicherheit in der rückfallebene und bremssystem mit erhöhter sicherheit in der rückfallebene - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines bremssystems mit erhöhter sicherheit in der rückfallebene und bremssystem mit erhöhter sicherheit in der rückfallebene Download PDF

Info

Publication number
WO2024149425A1
WO2024149425A1 PCT/DE2023/200266 DE2023200266W WO2024149425A1 WO 2024149425 A1 WO2024149425 A1 WO 2024149425A1 DE 2023200266 W DE2023200266 W DE 2023200266W WO 2024149425 A1 WO2024149425 A1 WO 2024149425A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
brake
rqt
control unit
brake control
braking torque
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/200266
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Ullrich
Martin Baechle
Tobias Scheller
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
Publication of WO2024149425A1 publication Critical patent/WO2024149425A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
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    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Definitions

  • the invention generally relates to a method for operating a braking system with increased safety in the fallback level and to such a braking system for a motor vehicle.
  • the braking system can in particular comprise a braking system which does not require operating fluids.
  • Brake-by-wire braking systems are becoming increasingly popular in automotive engineering. These are braking systems that can be operated without operating fluids, such as brake fluid.
  • Such braking systems can include an electric brake pedal, often referred to as an e-pedal.
  • the wheel brakes can be designed as electromechanical (dry) brakes.
  • the brake pedal is designed to detect a driver's braking request or braking requirement using a sensor and to generate a corresponding actuation signal from this.
  • the detected braking request can be used to determine a target braking torque or a target braking pressure for the wheel brakes.
  • the driver's braking request signal can be passed on to a central control unit, which takes over the electrical control of the wheel brakes.
  • redundancy means the additional presence of functionally identical or comparable components, parts or systems, for example the presence of at least two connections, e.g. data lines, or the presence of at least two corresponding control devices. This means that if a component, part or system fails, the braking system as a whole can continue to operate safely. This does not affect the fact that certain functions, such as additional functions that serve to improve comfort, can be dispensed with at the redundancy level and only the basic functions are represented in the same or comparable way.
  • test operation could also be made possible, in which, for example, a primary control device could be switched off in order to test the functionality in the fallback level.
  • the invention therefore comprises, in a first aspect, a method for operating a braking system, in particular for a motor vehicle, with preferably four electrically controllable wheel brake modules, which can be equally assigned to two different axles of the motor vehicle, with the following steps:
  • actuation information describing a braking request by a brake actuation unit, wherein the braking request can preferably be detected independently of one another by at least one first pedal sensor or FA pedal sensor and one second pedal sensor or RA pedal sensor,
  • the invention thus provides, in a first aspect, a method for operating a braking system, in particular for a motor vehicle, which comprises a dual-circuit fallback path.
  • the braking system can be designed in particular for or as part of a service brake.
  • a motor vehicle means a vehicle with axles, wherein at least one of these axles comprises steerable wheels and, in addition, the drive of the wheels of at least one axle can be adjusted to suit the specific wheel.
  • EMB electromechanical brake
  • a wheel brake can be assigned to a wheel brake module.
  • the electromechanical wheel brakes can be designed as electromechanical disc brakes, in which an application force can be generated by means of an electric motor, a gear box and a rotation/translation gear.
  • the application force refers to the force with which the brake pads are pressed against the brake disc. During operation, this then generates a corresponding braking torque on the wheel in question.
  • the control can be selected in such a way that either a predetermined, defined application force or a predetermined, defined braking torque is set according to the requested deceleration.
  • the electromechanical wheel brakes can also be designed as electromechanical drum brakes, in which the engine-gearbox 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.
  • 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.
  • the two brakes assigned to the front axle can be designed as electromechanical disc brakes and the two brakes assigned to the rear axle can be designed as electromechanical drum brakes.
  • all brakes can also be designed as electromechanical disc brakes or as electromechanical drum brakes.
  • the method according to the invention provides that in addition to a central brake control unit, hereinafter referred to as central control electronics, a fallback level is provided, which can be divided into two parts.
  • a brake actuation unit can be provided for this purpose, which is designed to detect a driver's braking request and to determine corresponding actuation information which corresponds to the driver's braking requirements.
  • FA pedal sensor front axle
  • RA pedal sensor rear axle
  • the same braking request is detected independently of one another by the two pedal sensors, so that there is complete redundancy when detecting a braking request from the driver.
  • the at least two pedal sensors can be based on the same or different measuring principles.
  • both pedal sensors each comprise at least two different measuring principles, for example a force sensor that detects the force with which the driver presses the pedal and a displacement sensor that measures the distance that the driver presses the pedal.
  • the error patterns are different for these different pedal sensors, so that, for example, a jammed pedal can be detected by force being exerted on the pedal without it moving.
  • the central control electronics can be set up to generate the braking torque request based on the actuation information on the basis of stored control algorithms.
  • the braking torque request can be axle-specific or wheel-specific.
  • Axle-specific braking torque requests are also referred to below as RQT_FA* for the front axle and RQT_RA* for the rear axle. From these braking torque requests, corresponding wheel-specific braking commands RQT_xA* can be generated, with which actuators of the wheel brakes can be controlled and operated.
  • the central control electronics already generates wheel-individual braking commands RQT_xA*.
  • the wheel brakes can be part of the electrically controllable wheel brake module, which can include other components, such as a wheel-mounted control unit (“WCU”).
  • the braking system can advantageously include at least two such wheel brake modules assigned to an axle, whereby preferably both axles and particularly preferably all axles of the motor vehicle can each include two such wheel brake modules.
  • the wheel brake modules can be designed to be electrically controllable.
  • the wheel brake modules can also be set up to control the wheel brakes, for example actuators of the wheel brake, according to the braking torque requirements, for example to apply the appropriate electrical voltage to the actuators.
  • the implementation of the braking torque requirements into corresponding wheel-specific braking commands, for example default values for the specific voltage application, can be carried out, for example, by the control devices close to the wheel.
  • axle controller it is also possible to combine these control devices for the wheel brakes of one axle and provide them as a so-called axle controller.
  • axle controller two such axle controllers are provided.
  • the division of the fallback level according to the invention can be achieved in a highly advantageous manner by assigning at least one brake control unit to at least each axle of the motor vehicle which is equipped with wheel brake modules according to the invention.
  • at least one brake control unit hereinafter referred to as FA brake control unit
  • RA brake control unit can be assigned to the rear axle.
  • the FA brake control unit and the RA brake control unit can be set up to generate braking torque requests based on the actuation information of the brake actuation unit on the basis of stored control algorithms.
  • These braking torque requests referred to below as RQT_FA for the front axle and RQT_RA for the rear axle, can therefore also be axle-specific.
  • the brake control units can generate wheel-specific braking commands RQT_xA.
  • the brake actuation unit in particular the at least two pedal sensors, can be connected electrically or by signaling to the brake control units, so that actuation information can be transmitted directly to the brake control units.
  • the actuation information can preferably be transmitted as digital signals, whereby appropriate converter components, e.g. A/D converters, can be provided for data conversion.
  • the FA pedal sensor can be connected to the FA brake control unit and the RA pedal sensor can be connected to the RA brake control unit.
  • the actuation information can therefore be recorded independently of one another and transmitted independently of one another to the respective brake control units. In this way, Redundancy must be ensured with regard to the detection of the braking request.
  • the brake control units can also be connected to the central control electronics via signals. In this way, the actuation information from the pedal sensors can be transmitted to the central control electronics via the brake control units.
  • At least one central control electronics unit can be provided for the central generation of braking torque requests and at least two brake control units, each assigned to an axle of the motor vehicle, for the independent generation of braking torque requests.
  • the fallback level can be divided into two parts and distributed between the two axles.
  • the brake control units are assigned to the wheel brake modules of the two different axles of the motor vehicle, i.e. two wheel brake modules of the front axle and two wheel brake modules of the rear axle, so that in the fallback level, the wheel brakes assigned to the two axles can be controlled independently of one another by the brake control units via the two pedal sensors.
  • two brake control units can also be provided, each of which can control two wheel brake modules of different axles, and these two wheel brake modules can each be arranged diagonally.
  • the first pedal sensor or the FA pedal sensor can be signal-connected to a first brake control unit or the FA brake control unit, which can be signal-connected to two wheel brake modules arranged diagonally opposite one another
  • the second pedal sensor or the RA pedal sensor can be connected to a second brake control unit or the RA brake control unit, which can be signal-connected to the two remaining wheel brake modules arranged opposite one another.
  • the FA brake control unit can, for example, be designed to control the two wheel brake modules VL (front left) and HR (rear right), and the second RA brake control unit can be designed to control the two remaining wheel brake modules VR (front right) and HL (rear left). In this way, a two-circuit fallback path according to the invention can also be implemented.
  • the method according to the invention can therefore comprise the following steps:
  • RQT_FA braking torque requests
  • RQT_RA braking torque requests
  • axle-related division with an FA brake control unit as the first and an RA brake control unit as the second brake control unit is explained below, whereby these explanations in the sense of the invention should also apply to two brake control units, in which the assignment and signaling connection of the brake control units to the wheel brake modules can be made diagonally as described above.
  • the braking system makes it possible for the braking system to switch back to two separate, independently operating control paths in the fallback level in the event of a lack of braking torque requirements from the central control electronics, for example due to a failure, defect or even shutdown of the central control electronics.
  • the The driver's braking request detected by the brake pedal leads to a braking torque request RQT_FA for the vehicle wheels on the front axle and its implementation at the assigned wheel brake modules, and independently of this, the separately detected braking request leads to a braking torque request RQT_RA for the vehicle wheels on the rear axle and its implementation at the assigned wheel brake modules.
  • the invention thus offers the advantage that, especially with regard to possible driverless driving, the fallback level offers increased safety, since it creates further redundancy by splitting it into two parts.
  • the essential advantage of the method according to the invention is therefore that in the absence of braking torque requests from the central control electronics, for example as a result of an emergency stop or shutdown, only the higher-order control functions are switched off and the braking system can fall back to a safe two-circuit basic brake with basic function and slip control.
  • the brake system in an advantageous embodiment of the invention can comprise at least one first brake request signal line between the FA pedal sensor and the FA brake control unit and at least one second brake request signal line between the RA pedal sensor and the RA brake control unit.
  • one or both brake request signal lines can also be designed in duplicate, i.e. redundantly.
  • At least one data line can be connected between the at least one
  • Central control electronics and the FA brake control unit and at least one A data line must be provided between at least one central control electronics and the RA brake control unit. To further increase operational reliability, these data lines can also be duplicated, i.e. redundant.
  • the method according to the invention can provide for at least partial control of the wheel brake modules in a normal operating level or in a fallback level.
  • a normal operating level refers to an operating mode of the braking system in which at least the essential components of the braking system work without errors and/or are fully or at least sufficiently functional.
  • the normal operating level is therefore the typically intended or preset operating mode of the braking system. In this mode, higher-level control functions can be implemented by the central control electronics.
  • the normal operating level not only the basic functions but also other functions, such as ESP, ESC or standstill functions, can be provided.
  • the fallback level can be selected if the normal operating level is not available without errors or properly, for example if essential components are not working properly. In the fallback level, a minimum braking effect can be achieved, whereby at least the basic functions of the brake or service brake can essentially continue to be carried out.
  • the basic function of the brake can also include the slip control (ABS).
  • the driver's braking request can be made available redundantly to the central control electronics via the pedal sensors and the brake control units. This can arbitrate all control functions to determine the desired braking torque requirements for the wheel brake modules or the Determine the wheel brakes and transmit them to the brake control units for control.
  • the driver's braking request is still available to the axle-specific brake control units via two channels, each with its own operating mode that is independent of the other axle.
  • external communication can be completely dispensed with, which is an advantage.
  • a basic braking function can be available, as well as optional ABS (skid control) locally for each axle separately.
  • the wheel brake module can include additional devices and components, such as wheel speed sensors. These can be connected to the brake control units in a known manner. This can prevent unwanted destabilization.
  • the decision logic for the operating mode of the brake system can be integrated in the brake control units, i.e. in the FA brake control unit and/or the RA brake control unit.
  • the brake control units can include corresponding control functions or algorithms for this purpose.
  • the method according to the invention provides for switching to the fallback level if the normal operating level is not available or only available with a reduced range of functions.
  • the method according to the invention can provide for controlling the wheel brake modules in the normal operating level if
  • the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA* do not exceed a predefined distance from the corresponding braking torque requirements RQT_FA and RQT_RA. If actuation information describing the braking request is available during operation of the motor vehicle or the braking system, i.e. a driver specifies a braking request by pressing the pedal, the braking torque request RQT_FA* and RQT_RA* of the central control electronics is initially used to control the wheel brake modules.
  • the brake control units can check whether there is an error message from the central control electronics.
  • An error message can be generated by the central control electronics, for example, if input data is missing or incomplete, or if the stored algorithms determine that the system is not plausible. If there is an error message, the brake control units switch to the fallback level.
  • the brake control units can also check whether the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA* of the central control electronics do not deviate, or do not deviate significantly, from the corresponding braking torque requirements RQT_FA and RQT_RA generated by the brake control units themselves. In other words, the braking torque requirements generated by the central control electronics and by the brake control units themselves can be compared with one another.
  • the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA* generated by the central control electronics do not deviate by a predefined value from the braking torque requirements RQT_FA and RQT_RA generated by the brake control units themselves, the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA* can be passed on to the respective wheel brakes according to the normal operating level.
  • This predefined distance therefore represents a threshold. This is a particularly advantageous way of preventing “under-braking” by the central control electronics and installing a so-called “safety barrier” to prevent insufficient braking.
  • the predefined value for the distance or The “safety barrier” can be defined particularly conveniently on a customer-specific basis and stored in the brake control units.
  • the threshold can be quite high, for example 0.5 g / 1 g braking torque, which means that if the central control electronics fail to issue a braking torque request RQT_FA* and RQT_RA*, the driver must increase the pressure on the brake pedal of the brake actuation unit by 0.5 g / 1 g braking torque. In this way, a higher difference between the values of the braking torque requests RQT_FA and RQT_RA and the braking torque requests RQT_FA* and RQT_RA* can be stored, which can be used, for example, to enable recuperation.
  • Recuperation or regenerative braking via the drive can be specified by the central control electronics, which means that the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA* are lower than the braking torque requirements RQT_FA and RQT_RA.
  • the higher threshold means that the system does not switch to the fallback level immediately, but can be used to recuperate until the threshold is reached.
  • a corresponding signal from the central control electronics is also provided, which can indicate recuperation braking to the brake control units. Since this signal can also be faulty, the threshold should therefore be provided accordingly.
  • the method according to the invention can therefore provide for activation of the wheel brake modules in the fallback level if
  • the method according to the invention provides for the wheel brakes to be subjected to the braking torque request RQT_FA or RQT_RA of the brake control units in the fallback level if actuation information from at least one pedal sensor is available, but no braking torque requests RQT_FA* and RQT_RA* exist from the central control electronics. This can be the case, for example, if the central control electronics are disconnected from the power supply, or if the data line between the central control electronics and the brake control unit is not functioning properly.
  • the fallback level can also be selected if there is an error message from the central control electronics or if there is no bus signal on the data line when actuation information is available from the actuation unit.
  • the fallback level can also be selected if the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA* exceed a predefined distance from the corresponding braking torque requirements RQT_FA and RQT_RA. As already explained, this is to ensure that no "underbraking” occurs, i.e. if the braking torque requirements specified by the central control electronics deviate from the braking torque requirements of the brake control units by a value that is greater than the predefined value or threshold.
  • the method according to the invention can further comprise at least one of the following
  • Steps include:
  • the transmission of the actuation information independently of one another or physically separately via the respective FA and RA brake control unit through data lines to the at least one central control electronics is therefore also provided.
  • the braking torque requests RQT_FA* and RQT_RA* can also be sent from the central control electronics independently of each other via the data lines to the FA or RA brake control unit.
  • the generation of the braking torque requests RQT_FA* and RQT_RA* by the central control electronics can take place according to stored central control algorithms, wherein the central control algorithms can preferably comprise at least one anti-skid control or one anti-lock control.
  • a further data bus is provided which can connect the central control electronics to a higher-level vehicle computer.
  • further control parameters can be made available to the central control electronics which can be used to generate the braking torque requirements RQT_FA* and RQT_RA*.
  • a parking brake button can also be very advantageously integrated into the braking system according to the invention and connected to the data bus, for example.
  • the method according to the invention thus makes it possible for actuation information from the parking brake button to be taken into account for controlling the wheel brake modules when the central control electronics are controlled via the parking brake button.
  • the wheel brakes can be controlled solely by the brake actuation unit without further communication via the data bus.
  • the axle-specific braking torque requirements RQT_FA, RQT_RA can be generated by the brake control units according to stored local control algorithms, which can be stored in the brake control units.
  • the local control algorithms can have a reduced range of functions compared to the central control algorithms of the central control electronics and, for example, only include anti-skid control.
  • the central control electronics can also be provided to divide the central control electronics into two separate partitions, which can each be assigned to an axle, for example an FA partition and an RA partition, and which can generate the braking torque requirements independently of one another.
  • the FA brake control unit and/or the RA brake control unit can each be connected to an FA axle controller or an HA axle controller for signaling purposes or can also be integrated into them.
  • the axle controllers can be set up to generate wheel-specific braking commands RQT_xA*, RQT_xA from the braking torque requirements and to transmit them to the individual wheel brake modules.
  • An axle controller can also be a pure software solution and be implemented in the brake control unit, for example.
  • the FA axle controller and/or the HA axle controller can also be designed as a control device close to the wheel, i.e.
  • WCU so-called WCU
  • the associated FA brake control unit and/or the RA brake control unit can also be divided up and assigned to each vehicle wheel individually. It goes without saying that in this case the data lines can be split accordingly.
  • corresponding wheel-specific braking commands RQT_xA*, RQT_xA can also be generated and transmitted. This allows the wheel brakes to be controlled directly and individually.
  • the brake control units can also be set up to compare the braking commands RQT_xA* of the central control electronics with the locally generated braking commands RQT_xA.
  • the decision logic can be set up for the comparison in a similar way to the braking torque requirements.
  • the wheel-specific braking commands RQT_xA* and the corresponding wheel-specific braking commands RQT_xA can also be compared with each other.
  • the transmission of a braking request in the form of actuation information from the FA and HA pedal sensors to the central control electronics is carried out solely via the braking request signal line to the FA and HA brake control units and from there via the further data line.
  • at least one pedal sensor preferably both pedal sensors, are not directly connected to the central control electronics in terms of signaling. This reduces the effort involved in assembling the braking system.
  • it is provided to lead a data line directly from an FA or HA pedal sensor to the central control electronics instead of to the corresponding FA and HA brake control unit.
  • an additional data line can also be provided between the FA and HA brake control units, which enables data exchange between the FA and HA brake control units in the fallback operating level.
  • This enables data communication between the brake control units independently of the data connection to the central control electronics. In this way, it is possible to improve the control of the wheel brakes, since information about the other axle
  • the invention comprises a braking system, in particular for a motor vehicle, wherein the braking system is designed to carry out a method as explained above.
  • the braking system can comprise:
  • the brake actuation unit has at least one FA pedal sensor and one HA pedal sensor, which are each designed to independently detect actuation information of the brake actuation unit describing the braking request,
  • At least one first FA brake control unit which is assigned to the wheel brake modules of a front axle
  • At least one second rear axle brake control unit which is assigned to the wheel brake modules of a rear axle
  • the FA pedal sensor is connected at least to the FA brake control unit via at least one first brake request signal line
  • the rear axle pedal sensor is connected at least to the rear axle brake control unit via at least one second brake request signal line
  • At least one central control electronics which is connected to the FA brake control unit via at least one data line and to the HA brake control unit via at least one data line.
  • At least one of the FA and HA pedal sensors, particularly preferably both pedal sensors, are not directly connected to the central control electronics in terms of signaling. In this way, installation in the motor vehicle can be simplified.
  • the central control electronics can comprise an FA partition and an RA partition, wherein the FA partition can be configured to generate a braking torque request RQT_FA* independently of the RA partition and to send it to the FA brake control unit via a data line, and wherein the RA partition is configured to generate a braking torque request RQT_RA* independently of the FA partition and to send it to the RA brake control unit via the data line.
  • the FA brake control unit and/or the RA brake control unit can each be signal-connected to and/or integrated into an FA axle controller or an RA axle controller.
  • the central control electronics can be connected to a vehicle computer via at least one data bus.
  • a parking brake button can be provided, which can be connected to the central control electronics via a data line.
  • the central control electronics can be set up to be controlled by the parking brake button.
  • an additional signal line can be provided between the central control electronics and the FA brake control unit and/or the HA brake control unit. This signal line can also have an emergency stop switch.
  • the FA brake control unit and the HA brake control unit can each have two different power supplies or different power supplies. In this way, it can be ensured that if a power supply fails, at least one brake control unit can continue to be supplied with power.
  • the same also applies to the at least two pedal sensors, which accordingly can also have a different voltage supply.
  • Fig. 1 shows a schematic plan view of an example of an architecture of a braking system according to the invention for a motor vehicle
  • Fig. 2 shows another example of an architecture of a braking system according to the invention in a schematic plan view
  • FIG. 3 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view with an emergency stop switch
  • Fig. 4 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view, which has a lower redundancy
  • Fig. 5 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view with a two-part brake control unit
  • Fig. 6 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view with an additional data line
  • Fig. 7 shows the underlying method for operating the braking system according to the architecture of Fig. 1 schematically in a flow diagram
  • Fig. 8 shows the underlying method for operating the braking system according to the architecture of Fig. 2 schematically in a flow diagram
  • Fig. 9 shows the underlying method for operating the braking system according to the architecture of Fig. 4 schematically in a flow diagram
  • Fig. 10 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention with a hydraulic system in a schematic plan view with an additional data line.
  • the invention relates to a method for operating a braking system 10, in particular for a motor vehicle 1, with four electrically controllable wheel brake modules 11, 12, 13, 14, which are assigned to two different axles 2, 3 of the motor vehicle 1, with the following steps:
  • actuation information describing a braking request by a brake actuation unit 20 wherein the braking request can preferably be detected independently of one another by at least a first pedal sensor or FA pedal sensor 21 and a second pedal sensor or RA pedal sensor 22,
  • RQT_FA braking torque requests
  • RQT_RA braking torque requests
  • Fig. 1 shows in a schematic plan view an example of a possible architecture for a braking system 10 which is suitable for carrying out the above-mentioned method.
  • the wheel brake modules 11, 12, 13, 14 each comprise electromechanical disc brakes as wheel brakes 15, 16, 17, 18.
  • the wheel brakes can also be designed as electromechanical drum brakes. Combinations are also possible, also in conjunction with hydraulically actuated wheel brakes.
  • the method according to the invention provides that in addition to the central control electronics 70, which enables operation of the braking system 10 in a normal operating level, a fallback level is provided which is divided into two parts.
  • the braking system 10 in the embodiment of Fig. 1 comprises a brake actuation unit 20, which is configured to detect a driver's braking request and to determine corresponding actuation information which corresponds to the driver's braking requirements.
  • the actuation information is recorded independently of one another by an FA pedal sensor 21 and an RA pedal sensor 22. These two pedal sensors 21, 22 are combined in the brake actuation unit 20.
  • the central control electronics 70 are set up to generate the braking torque request based on the actuation information on the basis of stored control algorithms.
  • the braking torque request can be axle-specific or wheel-specific.
  • the wheel brakes 15, 16, 17, 18 are each part of the wheel brake module 11, 12, 13, 14.
  • the braking system 10 comprises two wheel brake modules 11, 12 on the front axle 2 and two further wheel brake modules 13, 14 on the rear axle 3, each of which is assigned to a vehicle wheel.
  • the wheel brake modules 11, 12, 13, 14 can be controlled electrically.
  • the division of the fallback level according to the invention is achieved, among other things, by assigning a brake control unit 30, 40 to at least each axle 2, 3 of the motor vehicle 1.
  • a brake control unit 30, 40 assigns a brake control unit, hereinafter referred to as FA brake control unit 30, and the rear axle is assigned another brake control unit, hereinafter referred to as RA brake control unit 40.
  • the FA brake control unit 30 and the RA brake control unit 40 are configured to generate the braking torque requirements RQT_FA, RQT_RA based on stored control algorithms based on the actuation information of the brake actuation unit 20.
  • axle controllers 31, 41 are provided, each of which is assigned to an axle. These FA axle controllers 31 and RA axle controllers 41 are connected in terms of signals to the corresponding FA brake control unit 30 and RA brake control unit 40, respectively.
  • the axle controllers 31, 41 are set up to generate wheel-specific braking commands RQT_xA*, RQT_xA from the braking torque requirements and to transmit them to the individual wheel brake modules.
  • the respective brake control units and associated axle controllers are structurally combined in one module.
  • the two pedal sensors 21, 22 are electrically or signal-wise connected to the brake control units 30, 40 so that actuation information can be transmitted to the brake control units 30, 40.
  • the actuation information is transmitted as digital signals.
  • the FA pedal sensor 21 is connected to the FA brake control unit 30 via a brake request signal line 90 and the RA pedal sensor 22 is connected to the RA brake control unit 40 via a further brake request signal line 91.
  • the actuation information can therefore be recorded independently of one another and transmitted independently of one another to the respective brake control units 30, 40.
  • the brake control units 30, 40 are also connected to the central control electronics 70 in terms of signals. In this way, the actuation information from the pedal sensors 21, 22 can be transmitted via the brake control units 30, 40 to the central control electronics 70.
  • a central control electronics 70 for the central generation of braking torque requests RQT_FA*, RQT_RA* and at least two brake control units 30, 40, each assigned to an axle 2, 3 of the motor vehicle 1, for the independent generation of braking torque requests RQT_FA, RQT_RA are provided.
  • the fallback level can be divided into two parts and distributed between the two axles 2, 3.
  • the brake system 10 can switch back to two separate, independently operating control paths in the fallback level in the event of a lack of braking torque requests RQT_FA*, RQT_RA* from the central control electronics 70.
  • the driver's braking request detected on the brake pedal can lead to a braking torque request RQT_FA for the vehicle wheels of the front axle 2 and its implementation at the associated wheel brake modules 11, 12, and independently of this, the separately detected braking request can lead to a braking torque request RQT_RA for the vehicle wheels of the rear axle 3 and its implementation at the associated wheel brake modules 13, 14.
  • the brake system 10 can comprise two separate brake request signal lines 90, 91.
  • Slip control can take place independently on the two brake control units 30, 40.
  • a data line 92 is also provided between the central control electronics 70 and the FA brake control unit 30 and a further data line 93 is provided between the at least one central control electronics 70 and the RA brake control unit 40.
  • these data lines 92, 93 can also be designed in duplicate, i.e. redundantly.
  • wheel speed sensors 35, 36, 45, 46 are shown purely as examples, each of which is assigned to a vehicle wheel and is designed to measure the respective wheel speed during operation and to transmit it to the FA or RA brake control unit 30, 40 associated with axle 2, 3.
  • the central control electronics 70 is designed with two separate partitions 70a, 70b, which are each assigned to an axle 2, 3 and which are set up to independently generate the braking torque requirements for the corresponding wheel brake modules 11, 12, 13, 14 of the respective axles 2, 3.
  • the division into two partitions is, as shown below, not mandatory for the invention and thus represents only one possible embodiment.
  • the partition 70a is signal-connected to the FA brake control unit 30 via the data line 92 and the partition 70b is signal-connected to the RA brake control unit 40 via the data line 93.
  • the two brake control units 30, 40 are connected to two different power supplies 80, 81, so that in case of failure of a power supply 80, 81 at least one brake control unit
  • the two partitions 70a, 70b can also be equipped with or include an autopilot function (“Auto 1”, “Auto 2”), as indicated in Fig. 1. These functions can be designed to independently generate the braking torque requirements RQT_FA*, RQT_RA* for the wheel brakes of an axle 2, 3 respectively.
  • Such braking systems 10 can therefore be used, for example, in slow-moving transport vehicles, where such stability control can be dispensed with.
  • Fig. 7 shows a schematic overview of the process for operating a braking system as shown in Fig. 1.
  • Fig. 1 thus shows a very consistently divided, dual-circuit braking system, which can also be operated in the dual-circuit state in the normal operating level (“safe state”).
  • Both the pedal sensors 21, 22 and the partitions 70a, 70b of the central control electronics 70 each operate an axle independently of one another, and both subsystems are independent of one another.
  • the architecture shown in Fig. 1 thus represents only one embodiment of a braking system according to the invention for a specific application area.
  • the architecture of Fig. 2 shows a particularly preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 2 thus shows a particularly preferred example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view.
  • the central control electronics 70 are not divided into partitions in this embodiment and are also only accessible via one A single data line 92 is connected to the FA and RA brake control units 30, 40, which can bring assembly and cost advantages.
  • the central control electronics 70 is connected to a parking brake button 72 via a further data line 94 or a further data bus.
  • the central control electronics 70 operates the braking system 10 in a single circuit, and in the fallback level, the two brake control units 30, 40 operate the braking system 10 in a dual circuit.
  • This data line 94 can also be used very conveniently to connect the central control electronics 70 to a higher-level vehicle computer (not shown).
  • the method according to the invention provides for controlling the wheel brake modules 11, 12, 13, 14 in a normal operating level and in a fallback level.
  • the method of operating a braking system according to Fig. 2 is shown schematically in an overview in Fig. 8 and comprises two control paths, with a normal path 5 indicating the normal operating method and a control path 6 indicating the fallback level.
  • the control is based on the braking torque requirements RQT_FA*, RQT_RA* of the central control electronics 70.
  • RQT_FA*, RQT_RA* the braking torque requirements of the central control electronics 70.
  • the decision logic 7 is therefore used to switch between the normal operating level and the fallback level.
  • the decision logic 7 is implemented in the brake control units (30, 40) by means of corresponding control algorithms. If the braking torque requirements RQT_FA, RQT_RA are higher than the braking torque requirements RQT_FA* RQT_RA* by a predefined value or threshold, these braking torque requirements RQT_FA, RQT_RA are used to control the wheel brake modules in the fallback level.
  • the invention thus enables the implementation of a "safety barrier", i.e. a safety threshold. This threshold can be very high and, for example, amount to 0.5 g / 1 g of corresponding braking torque.
  • the central control electronics 70 can arbitrate the normal braking function with other control functions, i.e. also form braking torque requests RQT_FA*, RQT_RA* from other functions and transmit them to the wheel brake modules 11, 12, 13, 14.
  • the individual wheel brakes 15, 16, 17, 18 can also be controlled individually.
  • dynamic braking can also be realized using the parking brake button 72.
  • the system then switches over to the two FA and RA brake control units 30, 40, and the braking torque requirements RQT_FA, RQT_RA, which are directly generated in the FA and RA brake control units 30, 40, are used without a threshold in accordance with the fallback level to control the wheel brake modules.
  • a Emergency stop switch 71 can be integrated into the architecture as shown in the example of Fig. 3.
  • the control path 6 of the fallback level is designed in the architecture as shown in Fig. 2 and Fig. 8, with two circuits and in a diverse manner, so that if the signals of the central control electronics 70 fail, the higher-order control functions are switched off and the braking system falls back to a safe two-circuit basic brake with basic function and slip control.
  • the method for operating the braking system therefore provides for controlling the wheel brake modules 11, 12, 13, 14 in the normal operating level when
  • the method for operating the braking system 10 therefore provides for controlling the wheel brake modules 11, 12, 13, 14 in the fallback level when
  • Fig. 3 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view.
  • the brake control unit 30, 40 is integrated into the respective axle controller 31, 41, and both components are designed as a module.
  • an emergency stop switch 71 is provided, which is connected to the FA and RA brake control units 30, 40 via a signal line 95.
  • the data lines 92, 93 between the central control electronics 70 and the FA and RA brake control units 30, 40 are duplicated, i.e. redundant, which further increases the reliability.
  • Fig. 4 shows yet another example of an architecture of a brake system 10 according to the invention in a schematic plan view.
  • the second pedal sensor 22 is not connected to a brake control unit, but to the central control electronics 70.
  • a data line 96 is provided between the FA brake control unit 30 and the RA brake control unit 40.
  • Fig. 9 The method underlying this architecture for operating the braking system 10 is shown schematically in an overview in Fig. 9 and also comprises two control paths, with a normal path 5 indicating the normal operating method and a control path 6 indicating the fallback level. It can be seen that the normal path 5 of the normal operating method is largely analogous to the normal operating methods outlined above with the Exception that a brake request signal line is laid directly from a pedal sensor to the central control electronics 70.
  • a "safety barrier" with a predefined value or threshold can also be stored, since the RA brake control unit 40 can also receive braking torque requests RQT_FA, RQT_RA from the FA brake control unit 30 via the data line 96 and braking torque requests RQT_FA*, RQT_RA* via the data line 92. Accordingly, the corresponding comparison can be carried out in an analogous manner by the decision logic 7 for both brake control units 30, 40.
  • the fallback level is no longer available in a completely redundant manner, since in the example the RA brake control unit 40 can only be controlled via the data line 96. Although all four wheel brakes 15, 16, 17, 18 can still be controlled, if there is an additional error in the pedal sensor 21 assigned to the other axle, the fallback level would fail. Therefore, this architecture represents a possible, but not a preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 5 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view.
  • the FA brake control unit 30 and the associated axle controller 31 are designed in two parts and are each directly assigned to a wheel brake module 11, 12.
  • the associated data lines 92, 93 and 95 are split accordingly.
  • a further data line 97 is provided, which enables data exchange between the two FA brake control units 30. In this way, actuation information from the pedal sensor 21 can be transmitted to both FA brake control units 30.
  • Fig. 6 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view.
  • a further data line 98 is provided between the FA brake control units 30 and RA brake control units 40, so that direct communication is possible.
  • Fig. 10 shows yet another example of an architecture of a braking system 10 according to the invention in a schematic plan view with a hydraulic system.
  • the normal operating procedure is analogous to the embodiment shown in Fig. 6.
  • the braking torque requests RQT_FA* RQT_RA* are generated by the central control electronics 70 and transmitted to the brake control units.
  • the wheel brakes 11, 12, 13, 14, which can be actuated hydraulically in this case, are then controlled in a known manner in the normal operating procedure by the brake control units, for which an actuator 8 and a modulator 9 are provided, among other things.
  • the brake control units for which an actuator 8 and a modulator 9 are provided, among other things.
  • the braking system 10 In the fallback level, which can be recognized analogously by the decision logic 7, the braking system 10 then falls back to two separate control paths with the actuator 8 and the modulator
  • Normal braking functions can be implemented in the normal operating level and a local, axle-related ABS in the fallback level.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems mit erhöhter Sicherheit in der Rückfallebene und ein derartiges Bremssystem für ein Kraftfahrzeug. Das Bremssystem kann dabei insbesondere ein Bremssystem umfassen, welches ohne Betriebsflüssigkeiten auskommt. Das Verfahren zum Betreiben des Bremssystems sieht dabei das Ansteuern von Radbremsmodulen des Kraftfahrzeuges in einer Normalbetriebsebene durch eine Zentral-Steuerelektronik und das Ansteuern der Radbremsmodule in einer Rückfallebene vor, wobei die Rückfallebene zweikreisig ausgeführt ist.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems mit erhöhter Sicherheit in der Rückfallebene und Bremssystem mit erhöhter Sicherheit in der Rückfallebene
Beschreibung
Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems mit erhöhter Sicherheit in der Rückfallebene und ein derartiges Bremssystem für ein Kraftfahrzeug. Das Bremssystem kann dabei insbesondere ein Bremssystem umfassen, welches ohne Betriebsflüssigkeiten auskommt.
In der Fahrzeugtechnik finden „Brake-by-Wire“- Bremssysteme eine immer größere Verbreitung. Hierunter sind Bremssysteme zu verstehen, welche ohne Betriebsflüssigkeiten, etwa Bremsflüssigkeit, betrieben werden können.
Derartige Bremssysteme können ein elektrisches Bremspedal umfassen, oftmals als E-Pedal bezeichnet. Die Radbremsen können dabei als elektromechanische (trockene) Bremsen ausgebildet sein. Das Bremspedal ist dazu eingerichtet, einen Fahrerbremswunsch bzw. eine Bremsanforderung mit Hilfe eines Sensors zu erfassen und daraus ein entsprechendes Betätigungssignal zu erzeugen.
Der erfasste Bremswunsch kann zu der Bestimmung eines Sollbremsmomentes oder eines Sollbremsdruckes für die Radbremsen herangezogen werden. Das Fahrerbremswunschsignal kann dazu an ein zentrales Steuergerät weitergegeben werden, welches die elektrische Ansteuerung der Radbremsen übernimmt.
Bei derartigen Bremssystemen ist der Fahrer von dem direkten Zugriff auf die Radbremsen entkoppelt, da die Ansteuerung allein elektrisch bzw. elektronisch mittels entsprechender Steuerungseinrichtungen erfolgt.
Nachteilig bei derartigen Bremssystemen ist es daher, dass die Möglichkeit entfällt, den Fahrereingriff mit einem mechanischen und/oder hydraulischen Durchgriff zu versehen, der bei Versagen der elektronischen Steuerungseinrichtung zur Wirkung gebracht wird. Derartige Verfahren sind unter dem Begriff „hydraulische Rückfallebene“ bekannt. Andererseits ist es erforderlich, dass bei einem Ausfall einer Steuerungseinrichtung in eine Rückfallebene geschaltet werden kann, um wesentliche Funktionen des Bremssystems aufrechterhalten zu können.
Dies kann dazu führen, dass der gesamte Regelpfad von der Pedalbetätigung bis zum Aufbringen der Bremskraft mindestens einmal redundant ausgeführt wird, damit es bei einem Einzelfehler nicht zu einem Versagen der Radbremsen bzw. nicht zu einem Unterschreiten der gesetzlich vorgeschriebenen Mindestbremswirkung kommen kann.
Redundanz meint in diesem Sinne das zusätzliche Vorhandensein funktional gleicher oder vergleichbarer Komponenten, Bauteile oder Systeme, also beispielsweise das zumindest zweifache Vorhandensein von Verbindungen, bspw. Datenleitungen, oder auch das zumindest zweifache Vorhandensein entsprechender Steuerungseinrichtungen. Hierdurch kann bei Ausfall einer Komponente, eines Bauteils oder eines Systems weiterhin ein sicherer Betrieb des Bremssystems insgesamt gewährleistet werden. Unbenommen hiervon ist es, dass in der Redundanzebene auf gewisse Funktionen, beispielweise Zusatzfunktionen, die dem Komfort dienen, auch verzichtet werden kann und nur die Grundfunktionen gleich oder vergleichbar abgebildet werden.
Daher können bekannte Ansätze von Architekturen von Bremssystemen eine Redundanzebene aufweisen, so dass zum Beispiel bei Abschalten einer primären Steuerungseinrichtung („ECU“) der primären Regelfunktionen („Veh Primary“) noch eine weitere Steuerungseinrichtung bzw. Ebene zur Verfügung steht („Veh Secondary“), welche dann, ggf. auch in vermindertem Umfang, die Ansteuerung übernimmt.
Bei derartigen Architekturen ist es allerdings erforderlich, dass dieser nur einfach vorhandene Rückfallpfad bereits vollständig fehlerfrei sein muss. Wünschenswert ist demnach ein Bremssystem, welches einerseits den geltenden Sicherheitsanforderungen, auch im Hinblick auf ein mögliches fahrerloses Fahren, genügt, und welches andererseits auch in Bezug auf die Rückfallebene eine erhöhte Sicherheit bietet.
Dabei wäre es günstig, wenn auch ein Testbetrieb ermöglicht werden kann, bei dem beispielsweise gezielt eine primäre Steuerungseinrichtung abgeschaltet werden kann, um etwa die Funktionalität in der Rückfallebene zu erproben.
Dieser Aufgabe haben sich die Erfinder angenommen.
Überraschend einfach wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein entsprechend ausgebildetes Bremssystem nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen und den Figuren zu entnehmen.
Die Erfindung umfasst demzufolge in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit vorzugsweise vier elektrisch ansteuerbaren Radbremsmodulen, welche gleichmäßig zwei verschiedenen Achsen des Kraftfahrzeuges zugeordnet sein können, mit folgenden Schritten:
- Ermitteln von eine Bremsanforderung beschreibenden Betätigungsinformationen durch eine Bremsbetätigungseinheit, wobei vorzugsweise die Bremsanforderung durch zumindest einen ersten Pedalsensor bzw. FA-Pedalsensor und einen zweiten Pedalsensor bzw. RA-Pedalsensor unabhängig voneinander detektiert werden kann,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* durch eine Zentral-Steuerelektronik,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA durch zumindest ein FA-Bremsensteuergerät, welches den Radbremsmodulen einer Vorderachse zugeordnet ist oder welches zwei diagonal angeordneten Radbremsmodulen zugeordnet ist,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen RQT_RA durch zumindest ein RA-Bremsensteuergerät, welches den Radbremsmodulen einer Hinterachse zugeordnet ist oder welches den zwei übrigen diagonal angeordneten Radbremsmodulen zugeordnet ist,
- Ansteuern der Radbremsmodule des Bremssystems gemäß einer Normalbetriebsebene mit den Bremsmomenten-Anforderung RQT_FA*, RQT_RA*, oder
- Ansteuern der Radbremsmodule, die dem FA-Bremsensteuergerät zugeordnet sind, gemäß einer Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderung RQT_FA, und/oder Ansteuern der Radbremsmodule, die dem RA-Bremsensteuergerät zugeordnet sind, gemäß der Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderung RQT-RA.
Die Erfindung stellt somit in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur Verfügung, welches einen zweikreisigen Rückfallpfad umfasst. Das Bremssystem kann insbesondere für oder als Teil einer Betriebsbremse ausgeführt sein.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung werden rein beispielhaft verschiedene Architekturen von Bremssystemen vorgeschlagen, welche einen derartigen zweikreisigen Rückfallpfad aufweisen und welche geeignet sind zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems. Auf diese Architekturen von Bremssystemen wird weiter unten vertiefend eingegangen.
Ein Kraftfahrzeug meint im Sinne der Erfindung ein Fahrzeug mit Achsen, wobei wenigstens eine dieser Achsen lenkbar geführte Räder umfasst und zudem der Antrieb der Räder wenigstens einer Achse radspezifisch abstimmbar ist. Das Bremssystem kann dabei elektromechanische Radbremsen, auch als EMB bezeichnet („EMB“ = Elektromechanische Bremse), umfassen, wobei vorzugsweise sämtliche Radbremsen des Kraftfahrzeuges als elektromechanische bzw. elektrisch ansteuerbare Radbremsen ausgebildet sein können. Eine Radbremse kann jeweils einem Radbremsmodul zugeordnet sein.
Die elektromechanischen Radbremsen können dabei als elektromechanische Scheibenbremsen ausgeführt sein, bei denen eine Zuspannkraft mittels eines Elektromotors, eines Vorschaltgetriebes und eines Rotations-/ Translationsgetriebes erzeugt werden kann. Die Zuspannkraft meint dabei diejenige Kraft, mit der die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Im Betrieb wird hierdurch dann ein entsprechendes Bremsmoment 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.
Die elektromechanischen Radbremsen können auch als elektromechanische Trommelbremse ausgebildet sein, bei der die Motor-ZGetriebeeinheit 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.
Bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem können beispielsweise die beiden der Vorderachse zugeordneten Bremsen als elektromechanische Scheibenbremsen und die beiden der Hinterachse zugeordneten Bremsen als elektromechanische Trommelbremse ausgebildet sein. Es können aber auch sämtliche Bremsen als elektromechanische Scheibenbremse oder als elektromechanische Trommelbremse ausgebildet sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich und angedacht, das erfindungsgemäße Bremssystem zusammen mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen zu verwenden, etwa in der Rückfallebene.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zusätzlich zu einem zentralen Bremsensteuergerät, nachfolgend als Zentral-Steuerelektronik bezeichnet, eine Rückfallebene vorgesehen ist, welche zweigeteilt sein kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem kann dazu eine Bremsbetätigungseinheit vorgesehen sein, welche eingerichtet ist zum Erfassen eines Fahrerbremswunsches und zum Ermitteln von entsprechenden Betätigungsinformationen, welche den Bremsanforderungen des Fahrers entsprechen.
Im Sinne der Erfindung können die Betätigungsinformationen unabhängig voneinander durch zumindest einen ersten und einen zweiten Sensor bzw. Pedalsensor, nachfolgend als FA-Pedalsensor („FA“ = „front axle“, Vorderachse) und RA-Pedalsensor („RA“ = „rear axle“, Hinterachse) bezeichnet, erfasst werden, wobei die Pedalsensoren in der Bremsbetätigungseinheit zusammengefasst sein können. Vorzugsweise wird die gleiche Bremsanforderung von den beiden Pedalsensoren unabhängig voneinander erfasst, so dass eine vollständige Redundanz bei der Erfassung einer Bremsanforderung des Fahrers gegeben ist.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung können die zumindest zwei Pedalsensoren auf dem gleichen, aber auch auf verschiedenen Messprinzipien beruhen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen beide Pedalsensoren jeweils zumindest zwei verschiedene Messprinzipien, zum Beispiel einen Kraftsensor, der die Kraft erfasst, mit der der Fahrer das Pedal tritt, und einen Wegsensor, der die Strecke misst, die der Fahrer das Pedal durchdrückt. Bei diesen verschiedenen Pedalsensoren sind die Fehlerbilder unterschiedlich, sodass beispielsweise ein verklemmtes Pedal dadurch erkannt werden kann, dass Kraft auf das Pedal ausgeübt wird, ohne dass es sich bewegt. Die Zentral-Steuerelektronik kann dazu eingerichtet sein, auf Basis von hinterlegten Regelalgorithmen die Bremsmomenten-Anforderung basierend auf den Betätigungsinformationen zu erzeugen. Die Bremsmomenten-Anforderung kann dabei achs-, aber auch radindividuell sein. Achsindividuelle Bremsmomenten-Anforderung werden nachfolgend auch als RQT_FA* für die Vorderachse und RQT_RA* für die Hinterachse bezeichnet. Aus diesen Bremsmomenten-Anforderungen können entsprechende radindividuelle Bremsbefehle RQT_xA* erzeugt werden, mit denen etwa Aktuatoren der Radbremsen angesteuert und betrieben werden können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Zentral-Steuerelektronik bereits radindividuelle Bremsbefehle RQT_xA* erzeugt.
Die Radbremsen können Teil des elektrisch ansteuerbaren Radbremsmoduls sein, welches weitere Komponenten, etwa eine radnahe Steuereinrichtung („WCU“), umfassen kann. Das Bremssystem kann dabei von Vorteil zumindest zwei derartige, einer Achse zugeordnete Radbremsmodule umfassen, wobei bevorzugt beide Achsen und besonders bevorzugt sämtliche Achsen des Kraftfahrzeuges jeweils zwei derartige Radbremsmodule umfassen können. Die Radbremsmodule können dabei elektrisch ansteuerbar ausgebildet sein.
Die Radbremsmodule können weiterhin dazu eingerichtet sein, die Radbremsen, beispielsweise Aktuatoren der Radbremse, entsprechend den Bremsmomenten-Anforderungen anzusteuern, also zum Beispiel die Aktuatoren mit entsprechender elektrischer Spannung zu beaufschlagen. Die Umsetzung der Bremsmomenten-Anforderungen in entsprechende radindividuelle Bremsbefehle, beispielsweise Vorgabewerte für die konkrete Spannungsbeaufschlagung, kann zum Beispiel durch die radnahen Steuereinrichtungen erfolgen.
Es ist aber auch möglich, diese Steuereinrichtungen für die Radbremsen einer Achse zusammenzulegen und als sogenannten Achskontroller vorzusehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei derartige Achskontroller vorgesehen. Die erfindungsgemäße Zweiteilung der Rückfallebene kann höchst vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass zumindest jeder Achse des Kraftfahrzeugs, welche mit erfindungsgemäßen Radbremsmodulen ausgestattet ist, jeweils zumindest ein Bremsensteuergerät zugeordnet ist. Demnach kann der Frontachse zumindest ein Bremsensteuergerät, nachfolgend als FA-Bremsensteuergerät bezeichnet, und die Hinterachse ein weiteres Bremsensteuergerät, nachfolgend als RA- Bremsensteuergerät bezeichnet, zugeordnet sein.
Das FA-Bremsensteuergerät und das RA-Bremsensteuergerät können dazu eingerichtet sein, auf Basis von hinterlegten Regelalgorithmen ebenfalls Bremsmomenten-Anforderungen basierend auf den Betätigungsinformationen der Bremsbetätigungseinheit zu erzeugen. Diese Bremsmomenten-Anforderungen, nachfolgend als RQT_FA für die Vorderachse und RQT_RA für die Hinterachse bezeichnet, können demnach ebenfalls achsindividuell sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Bremsensteuergeräte bereits radindividuelle Bremsbefehle RQT_xA erzeugen können.
Die Bremsbetätigungseinheit, insbesondere die zumindest zwei Pedalsensoren, können dazu elektrisch bzw. signaltechnisch mit den Bremsensteuergeräten verbunden sein, so dass Betätigungsinformationen direkt zu den Bremsensteuergeräten übertragen werden können. Die Betätigungsinformationen können vorzugsweise als digitale Signale übertragen werden, wobei zur Datenwandlung entsprechende Wandler-Bausteine, z.B. A/D-Wandler, vorgesehen sein können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dabei der FA-Pedalsensor mit dem FA-Bremsensteuergerät und der RA-Pedalsensor mit dem RA-Bremsensteuergerät verbunden sein. Die Betätigungsinformationen können demnach unabhängig voneinander erfasst und unabhängig voneinander an die jeweiligen Bremsensteuergeräte übertragen werden. Auf diese Weise kann bezüglich der Erfassung der Bremsanforderung eine Redundanz gewährleistet sein.
Die Bremsensteuergeräte können weiterhin signaltechnisch mit der Zentral-Steuerelektronik verbunden sein. Auf diese Weise können die Betätigungsinformationen von den Pedalsensoren über die Bremsensteuergeräte an die Zentral-Steuerelektronik übertragen werden.
Erfindungsgemäß können demnach zumindest eine Zentral-Steuerelektronik zur zentralen Erzeugung von Bremsmoment-Anforderungen und zumindest zwei jeweils einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnete Bremsensteuergeräte zur unabhängigen Erzeugung von Bremsmoment-Anforderungen vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Rückfallebene zweigeteilt ausgeführt und auf die beiden Achsen aufgeteilt sein.
Bei der vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bremsensteuergeräte den Radbremsmodulen der zwei verschiedenen Achsen des Kraftfahrzeuges, also zwei Radbremsmodule der Vorderachse und zwei Radbremsmodule der Hinterachse, zugeordnet, so dass in der Rückfallebene durch die beiden Pedalsensoren jeweils die den beiden Achsen zugeordneten Radbremsen unabhängig voneinander durch die Bremsensteuergeräte angesteuert werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können aber auch zwei Bremsensteuergeräte vorgesehen sein, welche jeweils zwei Radbremsmodule verschiedener Achsen ansteuern können, und wobei diese beiden Radbremsmodule jeweils insbesondere diagonal angeordnet sein können. Demnach kann der erste Pedalsensor bzw. der FA-Pedalsensor mit einem ersten Bremsensteuergerät bzw. dem FA-Bremsensteuergerät signaltechnisch verbunden sein, welches mit zwei diagonal gegenüberliegend angeordneten Radbremsmodulen signaltechnisch verbunden sein kann, und der zweite Pedalsensor bzw. der RA-Pedalsensor mit einem zweiten Bremsensteuergerät bzw. dem RA-Bremsensteuergerät verbunden sein, welches mit den beiden übrigen gegenüberliegend angeordneten Radbremsmodulen verbunden sein kann. Das FA-Bremsensteuergerät kann beispielsweise zur Ansteuerung von den beiden Radbremsmodulen VL (vorne links) und HR (hinten rechts) ausgebildet sein, und das zweite RA-Bremsensteuergerät zur Ansteuerung der beiden übrigen Radbremsmodule VR (vorne rechts) und HL (hinten links). Auf diese Weise lässt sich ebenfalls ein erfindungsgemäßer zweikreisiger Rückfallpfad realisieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann demnach die folgenden Schritte umfassen:
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA) durch zumindest das erste Bremsensteuergerät bzw. das FA-Bremsensteuergerät, welches zwei Radbremsmodulen einer ersten Achse oder zwei Radbremsmodulen zugeordnet ist, welche diagonal gegenüberliegend an zwei unterschiedlichen Achsen angeordnet sind, und,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_RA) durch zumindest das zweite Bremsensteuergerät bzw. das RA-Bremsensteuergerät, welches zwei Radbremsmodulen einer zweiten Achse oder den zwei übrigen diagonal angeordneten Radbremsmodulen zugeordnet ist.
Vereinfachend wird nachfolgend die achsbezogene Aufteilung mit einem FA-Bremsensteuergerät als erstes und einem RA-Bremsensteuergerät als zweites Bremsensteuergerät erläutert, wobei diese Ausführungen im Sinne der Erfindung auch für zwei Bremsensteuergeräte gelten sollen, bei denen die Zuordnung und signaltechnische Verbindung der Bremsensteuergeräte zu den Radbremsmodulen diagonal wie vorstehend beschrieben erfolgen kann.
Dies ermöglicht es, dass im Falle eines Fehlens von Bremsmomenten-Anforderungen der Zentral-Steuerelektronik, etwa aufgrund eines Ausfalls, eines Defektes oder auch Abschaltens der Zentral-Steuerelektronik, das Bremssystem auf zwei getrennte, voneinander unabhängig arbeitende Regelpfade in der Rückfallebene zurückschalten kann. In einem derartigen Fall kann die am Bremspedal erfasste Bremsanforderung des Fahrers zu einer Bremsmoment-Anforderung RQT_FA für die Fahrzeugräder der Vorderachse sowie dessen Umsetzung an den zugeordneten Radbremsmodulen führen, und unabhängig davon die getrennt erfasste Bremsanforderung zu einer Bremsmoment-Anforderung RQT_RA für die Fahrzeugräder der Hinterachse sowie dessen Umsetzung an den zugeordneten Radbremsmodulen führen.
Die Erfindung bietet somit den Vorteil, dass, gerade auch im Hinblick auf ein mögliches fahrerloses Fahren, die Rückfallebene eine erhöhte Sicherheit bietet, da sie durch die Zweiteilung eine weitere Redundanz schafft.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt somit darin, dass bei einem Fehlen von Bremsmomenten-Anforderungen von der Zentral-Steuerelektronik, etwa infolge eines Not-Aus oder Abschaltens, nur die höherwertigen Regelfunktionen abgeschaltet werden und das Bremssystem auf eine sichere zweikreisige Grundbremse mit Grundfunktion und Schlupfregelung zurückfallen kann.
Damit kann beispielsweise auch ein Testbetrieb ermöglicht und unterstützt werden, bei dem beispielsweise gezielt die Zentral-Steuerelektronik abgeschaltet werden kann, um etwa die Funktionalität in der Rückfallebene zu erproben.
Für die signaltechnische Verbindung zwischen den Pedalsensoren und den Bremsensteuergeräten kann das Bremssystem in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zumindest eine erste Bremswunschsignalleitung zwischen dem FA-Pedalsensor und dem FA-Bremsensteuergerät und zumindest eine zweite Bremswunschsignalleitung zwischen dem RA-Pedalsensor und dem RA-Bremsensteuergerät umfassen. Für eine nochmals erhöhte Betriebssicherheit können auch eine oder beide Bremswunschsignalleitungen doppelt, also redundant, ausgeführt sein.
Ferner kann zumindest eine Datenleitung zwischen der zumindest einen
Zentral-Steuerelektronik und dem FA-Bremsensteuergerät und zumindest eine Datenleitung zwischen der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik und dem RA-Bremsensteuergerät vorgesehen sein. Für eine nochmals erhöhte Betriebssicherheit können auch diese Datenleitungen doppelt, also redundant, ausgeführt sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusammenfassend ein zumindest teilweises Ansteuern der Radbremsmodule in einer Normalbetriebsebene oder in einer Rückfallebene vorsehen.
Eine Normalbetriebsebene meint dabei eine Betriebsweise des Bremssystems, bei welcher zumindest die wesentlichen Komponenten des Bremssystems fehlerfrei arbeiten und/oder voll oder zumindest hinreichend funktionsfähig sind. In anderen Worten, in der Normalbetriebsebene erfüllen die für das Bremssystem erforderlichen Komponenten ihre vorgesehenen Funktionen. Die Normalbetriebsebene ist demnach die typischerweise vorgesehene oder voreingestellte Betriebsweise des Bremssystems. Bei dieser können höherwertige Regelfunktionen durch die Zentral-Steuerelektronik implementiert werden. In der Normalbetriebsebene können demnach nicht nur die Grundfunktionen, sondern weitere Funktionen, beispielsweise ESP, ESC oder Stillstandsfunktionen, vorgesehen sein.
Die Rückfallebene kann gewählt werden, wenn die Normalbetriebsebene nicht fehlerfrei bzw. ordnungsgemäß zur Verfügung steht, wenn also zum Beispiel wesentliche Komponenten nicht fehlerfrei arbeiten. In der Rückfallebene kann eine Mindestbremswirkung erreicht werden, wobei im Wesentlichen zumindest die Grundfunktionen der Bremse bzw. Betriebsbremse weiterhin ausgeführt werden können. Die Grundfunktion der Bremse kann bei der Erfindung noch die Schlupfregelung (ABS) mit umfassen.
In der Normalbetriebsebene kann der Fahrerbremswunsch über die Pedalsensoren sowie die Bremsensteuergeräte redundant der Zentral-Steuerelektronik zur Verfügung gestellt werden. Diese kann unter Arbitrierung aller Regelfunktionen die gewünschten Bremsmomenten-Anforderungen für die Radbremsmodule bzw. die Radbremsen ermitteln und diese zur Ansteuerung an die Bremsensteuergeräte übermitteln. In der Rückfallebene steht der Fahrerbremswunsch weiterhin zweikanalig den achsindividuellen Bremsensteuergeräten zur Verfügung mit jeweils einem eigenem und von der anderen Achse unabhängigem Betriebsmodus. Dabei kann in dieser Rückfallebene in vorteilhafter Weise auf eine Kommunikation nach außen vollständig verzichtet werden. In der Rückfallebene kann insbesondere eine Grundbremsfunktion zur Verfügung stehen sowie optional ABS (Schlupfregelung) lokal für jede Achse getrennt.
Hierzu kann das Radbremsmodul weitere Einrichtungen und Komponenten umfassen, beispielsweise Raddrehzahlsensoren. Diese können in bekannter Weise mit den Bremsensteuergeräten verbunden sein. Hierdurch kann ein ungewolltes Destabilisieren vermieden werden.
Die Entscheidungslogik für die Betriebsweise des Bremssystems kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in den Bremsensteuergeräten, also in das FA-Bremsensteuergerät und/oder das RA-Bremsensteuergerät, integriert sein. Die Bremsensteuergeräte können dazu entsprechende Regelfunktionen oder Algorithmen umfassen. Ausgehend von der Normalbetriebsebene als bevorzugte Betriebsweise des Bremssystems sieht das erfindungsgemäße Verfahren das Umschalten in die Rückfallebene vor, wenn die Normalbetriebsebene nicht oder nur mit beeinträchtigtem Funktionsumfang zur Verfügung steht.
Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren ein Ansteuern der Radbremsmodule in der Normalbetriebsebene vorsehen, wenn
- Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* existieren und Betätigungsinformationen zumindest eines FA- und/oder RA-Pedalsensors vorliegen, und wenn
- keine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik vorliegt, und wenn
- die Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* einen vordefinierten Abstand von den korrespondierenden Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA und RQT_RA nicht überschreiten. Wenn während des Betriebs des Kraftfahrzeuges bzw. des Bremssystems eine die Bremsanforderung beschreibende Betätigungsinformation vorliegt, ein Fahrer also einen Bremswunsch per Pedaldruck vorgibt, wird für die Ansteuerung der Radbremsmodule zunächst auf die Bremsmomenten-Anforderung RQT_FA* und RQT_RA* der Zentral-Steuerelektronik zurückgegriffen.
Durch die Bremsensteuergeräte kann dabei geprüft werden, ob eine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik vorliegt. Eine Fehlermeldung kann beispielsweise durch die Zentral-Steuerelektronik erzeugt werden, wenn Eingangsdaten fehlen oder unvollständig sind, oder auch, wenn durch die hinterlegten Algorithmen etwa eine fehlende Plausibilität festgestellt wird. Liegt eine Fehlermeldung vor, wird durch die Bremsensteuergeräte in die Rückfallebene geschaltet.
Durch die Bremsensteuergeräte kann dabei ferner geprüft werden, ob die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* der Zentral-Steuerelektronik nicht oder nicht wesentlich abweichen von den korrespondierenden Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA und RQT_RA, welche durch die Bremsensteuergeräte selbst erzeugt werden. In anderen Worten, es können die von der Zentral-Steuerelektronik und von den Bremsensteuergeräten selbst erzeugten Bremsmomenten-Anforderungen miteinander verglichen werden.
Wenn hierbei die von der Zentral-Steuerelektronik erzeugten Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* nicht um einen vordefinierten Wert von den von den Bremsensteuergeräten selbst erzeugten Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA und RQT_RA abweichen, so können die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* gemäß Normalbetriebsebene an die jeweiligen Radbremsen weitergegeben werden.
Dieser vordefinierte Abstand stellt somit eine Schwelle dar. Hierdurch kann in besonders vorteilhafter Weise ein „Unterbremsen“ durch die Zentral-Steuerelektronik verhindert und eine sogenannte „safety barrier“ gegen ein zu geringes Bremsen installiert werden. Der vordefinierte Wert für den Abstand bzw. die „safety barrier“ kann besonders günstig kundenspezifisch definiert und in den Bremsensteuergeräten hinterlegt werden.
Die Schwelle kann beispielsweise eher hoch sein, zum Beispiel 0,5 g / 1 g Bremsmoment, was bedeutet, dass bei einem Ausbleiben einer Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* der Zentral-Steuerelektronik der Fahrer den Druck auf das Bremspedal der Bremsbetätigungseinheit entsprechend um 0,5 g / 1 g Bremsmoment erhöhen muss. Auf diese Weise kann eine systembedingt vorgesehene höhere Differenz zwischen den Werten der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA und RQT_RA und den Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* hinterlegt werden, welche zum Beispiel genutzt werden kann, um eine Rekuperation zu ermöglichen.
Eine Rekuperation bzw. ein generatorisches Bremsen über den Antrieb kann durch die Zentral-Steuerelektronik vorgegeben werden, was dazu führt, dass die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* niedriger sind als die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA und RQT_RA. Durch die höhere Schwelle kann erreicht werden, dass nicht sofort in die Rückfallebene geschaltet wird, sondern bis zum Erreichen der Schwelle Rekuperation genutzt werden kann. In einer nochmaligen Weiterbildung der Erfindung ist zudem ein entsprechendes Signal der Zentral-Steuerelektronik vorgesehen, welches den Bremsensteuergeräten ein Rekuperationsbremsen anzeigen kann. Da auch dieses Signal fehlerbehaftet sein kann, sollte daher die Schwelle entsprechend vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann demnach ein Ansteuern der Radbremsmodule in der Rückfallebene vorsehen, wenn
- Betätigungsinformationen zumindest eines FA- oder HA-Pedalsensors vorliegen, aber keine Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* durch die Zentral-Steuerelektronik existieren, oder wenn - bei vorliegender Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit eine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik vorliegt, oder wenn
- bei vorliegender Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit kein Bussignal auf der Datenleitung vorliegt, oder wenn
- die Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* einen vordefinierten Abstand von den korrespondierenden Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA und RQT_R überschreiten.
Demnach sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Radbremsen in der Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderung RQT_FA oder RQT_RA der Bremsensteuergeräte zu beaufschlagen, wenn Betätigungsinformationen zumindest eines Pedalsensors vorliegen, aber keine Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* durch die Zentral-Steuerelektronik existieren. Dies kann etwa der Fall sein, wenn die Zentral-Steuerelektronik von der Spannungsversorgung getrennt ist, oder wenn die Datenleitung zwischen Zentral-Steuerelektronik und Bremsensteuergerät nicht einwandfrei funktioniert.
Die Rückfallebene kann auch gewählt werden, wenn eine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik vorliegt, oder bei einer vorliegenden Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit kein Bussignal auf der Datenleitung vorliegt.
Ferner kann die Rückfallebene auch gewählt werden, wenn die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* einen vordefinierten Abstand von den korrespondierenden Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA und RQT_RA überschreiten. Hierdurch soll, wie bereits ausgeführt, sichergestellt werden, dass kein „Unterbremsen“ erfolgt, wenn also die von der Zentral-Steuerelektronik vorgegebenen Bremsmomenten-Anforderungen um einen Wert von der Bremsmomenten-Anforderungen der Bremsensteuergeräte abweichen, der größer ist als der vordefinierte Wert bzw. die Schwelle. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner zumindest einen der folgenden
Schritte umfassen:
- Senden der Betätigungsinformationen unabhängig voneinander von dem FA-Pedalsensor an das FA-Bremsensteuergerät über die erste Bremswunschsignalleitung und/oder von dem RA-Pedalsensor an das RA-Bremsensteuergerät über die zweite Bremswunschsignalleitung,
- Übertragen der Betätigungsinformationen jeweils unabhängig voneinander über das FA- und RA-Bremsensteuergerät durch die Datenleitung zu der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik,
- Senden der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* unabhängig voneinander über die Datenleitungen an das FA- und RA-Bremsensteuergerät.
Das Senden der Betätigungsinformationen unabhängig voneinander von den Pedalsensoren über physikalisch getrennte Signal- bzw. Datenleitungen zu den zugeordneten Bremsensteuergeräten ermöglicht ein Höchstmaß an Sicherheit selbst in der Rückfallebene, da bei Ausfall eines der beiden Regelpfade der redundant ausgebildete andere Regelpfad über die gleichen Funktionen verfügt, so dass die Betätigungsinformationen unabhängig voneinander zu zwei unterschiedlichen Achsen und den diesen zugeordneten Bremsensteuergeräten und Radbremsen gesendet werden können. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass selbst bei einem Ausfall einer Komponente in der Rückfallebene weiterhin noch die Radbremsmodule zumindest der nicht betroffenen Achse des Kraftfahrzeuges funktionsfähig verbleiben. Damit kann eine vorgeschriebene Mindestbremswirkung, auch bei einer Funktionsbeeinträchtigung in der Rückfallebene, erreicht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens ist daher auch das Übertragen der Betätigungsinformationen jeweils unabhängig voneinander bzw. physikalisch getrennt über das jeweilige FA- und RA-Bremsensteuergerät durch Datenleitungen zu der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik vorgesehen. In vorteilhafter Weise kann dabei auch das Senden der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* von der Zentral-Steuerelektronik unabhängig voneinander über die Datenleitungen an das FA- bzw. RA-Bremsensteuergerät erfolgen.
Das Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* durch die Zentral-Steuerelektronik kann gemäß hinterlegter zentraler Regelalgorithmen erfolgen, wobei die zentralen Regelalgorithmen vorzugsweise zumindest eine Antischlupfregelung oder eine Antiblockierregelung umfassen können.
Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein weiterer Datenbus vorgesehen, welcher die Zentral-Steuerelektronik mit einem übergeordneten Fahrzeugrechner verbinden kann. Auf diese Weise können der Zentral-Steuerelektronik weitere Regelparameter zur Verfügung gestellt werden, welche zum Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* verwendet werden können.
Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auch für oder zusammen mit einem fahrerlosen Fahren zu verwenden, wobei zum Beispiel dann Bremsvorgaben über den übergeordneten Fahrzeugrechner an die Zentral-Steuerelektronik und von dort an die Bremsensteuergeräte übermittelt werden können. Das Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* und RQT_RA* kann somit zumindest teilweise auf Signalen basieren, welche über den Datenbus an die Zentral-Steuerelektronik übermittelt werden.
Auch kann sehr vorteilhaft ein Parkbremstaster in das erfindungsgemäße Bremssystem integriert werden und zum Beispiel mit dem Datenbus verbunden sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auf diese Weise, dass auch Betätigungsinformationen des Parkbremstasters zur Ansteuerung der Radbremsmodule berücksichtigt werden können, wenn die Zentral-Steuerelektronik über den Parkbremstaster angesteuert wird. In der Rückfallbetriebsebene kann das Ansteuern der Radbremsen allein durch die Bremsbetätigungseinheit ohne weitere Kommunikation über den Datenbus erfolgen.
Die achsindividuellen Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA können gemäß hinterlegter lokaler Regelalgorithmen durch die Bremsensteuergeräte erzeugt werden, welche in den Bremsensteuergeräten hinterlegt sein können. Die lokalen Regelalgorithmen können etwa aus Kostengründen im Vergleich zu den zentralen Regelalgorithmen der Zentral-Steuerelektronik einen reduzierten Funktionsumfang aufweisen und zum Beispiel nur eine Antischlupfregelung umfassen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, die Zentral-Steuerelektronik mit zwei getrennten Partitionen aufzuteilen, welche jeweils einer Achse zugeordnet sein können, also beispielsweise eine FA-Partition und eine RA-Partition, und welche unabhängig voneinander die Bremsmoment-Anforderungen erzeugen können.
Dies ermöglicht das Erzeugen der Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA* durch die FA-Partition und Senden über die Datenleitung an das FA-Bremsensteuergerät, sowie das Erzeugen der Bremsmoment-Anforderungen RQT_RA* durch die RA-Partition und Senden über die Datenleitung an das RA-Bremsensteuergerät. Auf diese Weise kann bereits in der Normalbetriebsebene eine erhöhte Sicherheit durch Redundanz bereitgestellt werden.
Das FA-Bremsensteuergerät und/oder das RA-Bremsensteuergerät kann jeweils mit einem FA-Achskontroller oder einem HA-Achskontroller signaltechnisch verbunden oder auch in diesen zu integriert sein. Die Achskontroller können dazu eingerichtet sein, aus den Bremsmomenten-Anforderungen radindividuelle Bremsbefehle RQT_xA*, RQT_xA zu erzeugen und an die einzelnen Radbremsmodule zu übertragen. Ein Achskontroller kann auch als reine Software-Lösung vorliegen und etwa in das Bremsensteuergerät implementiert sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, den FA-Achskontroller und/oder den HA-Achskontroller als radnahe Steuereinrichtung, also als sogenannte WCU, auszubilden, so dass zum Beispiel zwei FA-Radkontroller und/oder zwei HA-Radkontroller vorgesehen sind, welche direkt den entsprechenden Radbremsmodulen zugeordnet sind. Dabei kann das zugehörige FA-Bremsensteuergerät und/oder das RA-Bremsensteuergerät ebenfalls aufgeteilt und radindividuell jedem Fahrzeugrad entsprechend zugeordnet sein. Es versteht sich, dass in diesem Fall die Datenleitungen entsprechend gesplittet ausgeführt sein können.
Wie bereits ausgeführt, können alternativ oder ergänzend zu den achsindividuellen Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* bzw. RQT_FA, RQT_RA auch entsprechende radindividuelle Bremsbefehle RQT_xA*, RQT_xA erzeugt und übermittelt werden. Hiermit können die Radbremsen direkt einzeln angesteuert werden. Es versteht sich, dass die Bremsensteuergeräte entsprechend auch eingerichtet sein können zum Vergleich der Bremsbefehle RQT_xA* der Zentral-Steuerelektronik mit den lokal erzeugten Bremsbefehle RQT_xA. Die Entscheidungslogik kann für den Vergleich in analoger Weise wie bei den Bremsmomenten-Anforderungen eingerichtet sein. Anstelle der achsindividuellen Bremsmomenten-Anforderungen können somit auch die radindividuellen Bremsbefehle RQT_xA* und die korrespondierenden radindividuellen Bremsbefehle RQT_xA miteinander verglichen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Übertragung eines Bremswunsches in Form der Betätigungsinformationen von den FA- und HA-Pedalsensoren zu der Zentral-Steuerelektronik allein über die Bremswunschsignalleitung zu den FA- und HA-Bremsensteuergeräten und von dort über die weitere Datenleitung zu führen. In anderen Worten, zumindest ein Pedalsensor, bevorzugt beide Pedalsensoren, sind nicht signaltechnisch direkt mit der Zentral-Steuerelektronik verbunden. Dies reduziert den Aufwand bei der Montage des Bremssystems. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, eine Datenleitung direkt von einem FA- oder HA-Pedalsensor zu der Zentral-Steuerelektronik anstelle zu dem entsprechenden FA- und HA-Bremsensteuergerät zu führen.
Gemäß einer nochmaligen Weiterbildung der Erfindung kann auch eine zusätzliche Datenleitung zwischen den FA- und HA-Bremsensteuergeräten vorgesehen sein, welche in der Rückfallbetriebsebene einen Datenaustausch zwischen den FA- und HA-Bremsensteuergeräten ermöglicht. Dies ermöglicht eine Datenkommunikation der Bremsensteuergeräte untereinander unabhängig von der Datenverbindung zu der Zentral-Steuerelektronik. Auf diese Weise ist es möglich, die Ansteuerung der Radbremsen zu verbessern, da Informationen über die jeweils andere Achse
Die Erfindung umfasst in einem weiteren Aspekt ein Bremssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremssystem ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend erläutert.
Das Bremssystem kann dabei gemäß einer Ausführungsform einer Architektur umfassen:
- vier elektrisch ansteuerbare Radbremsmodule, jeweils umfassend eine Radbremse,
- zumindest eine Bremsbetätigungseinheit, wobei die Bremsbetätigungseinheit wenigstens einen FA-Pedalsensor und einen HA-Pedalsensor aufweist, welche jeweils dazu ausgebildet sind, unabhängig voneinander eine die Bremsanforderung beschreibende Betätigungsinformation der Bremsbetätigungseinheit zu erfassen,
- zumindest ein erstes FA-Bremsensteuergerät, welches den Radbremsmodulen einer Vorderachse zugeordnet ist, und
- zumindest ein zweites HA-Bremsensteuergerät, welches den Radbremsmodulen einer Hinterachse zugeordnet ist,
- wobei der FA-Pedalsensor über zumindest eine erste Bremswunschsignalleitung zumindest mit dem FA-Bremsensteuergerät verbunden ist, - wobei der HA-Pedalsensor über zumindest eine zweite Bremswunschsignalleitung zumindest mit dem HA-Bremsensteuergerät verbunden ist, sowie
- zumindest eine Zentral-Steuerelektronik, welche über zumindest eine Datenleitung mit dem FA-Bremsensteuergerät und über zumindest eine Datenleitung mit dem HA-Bremsensteuergerät verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind bei dem Bremssystem zumindest einer der FA- und HA-Pedalsensoren, besonders bevorzugt beide Pedalsensoren, nicht direkt mit der Zentral-Steuerelektronik signaltechnisch verbunden. Auf diese Weise kann der Einbau in das Kraftfahrzeug vereinfacht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die die Zentral-Steuerelektronik eine FA-Partition und eine RA-Partition umfassen, wobei die FA-Partition eingerichtet sein kann, unabhängig von der RA-Partition eine Bremsmomenten-Anforderung RQT_FA* zu erzeugen und über eine Datenleitung an das FA-Bremsensteuergerät zu senden, und wobei die RA-Partition eingerichtet ist, unabhängig von der FA-Partition eine Bremsmomenten-Anforderung RQT_RA* zu erzeugen und über die Datenleitung an das RA-Bremsensteuergerät zu senden.
Das FA-Bremsensteuergerät und/oder das RA-Bremsensteuergerät können jeweils mit einem FA-Achskontroller oder einem RA-Achskontroller signaltechnisch verbunden und/oder in diesen integriert sein.
Die Zentral-Steuerelektronik kann über zumindest einen Datenbus mit einem Fahrzeugrechner verbunden sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein Parkbremstaster vorgesehen sein, welcher über eine Datenleitung mit der Zentral-Steuerelektronik verbunden sein kann. Dabei kann die Zentral-Steuerelektronik eingerichtet sein, durch den Parkbremstaster angesteuert werden zu können. Gemäß einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine zusätzliche Signalleitung zwischen der Zentral-Steuerelektronik und dem FA-Bremsensteuergerät und/oder dem HA-Bremsensteuergerät vorgesehen sein. Diese Signalleitung kann auch über einen Not-Aus-Schalter verfügen.
Gemäß einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das FA-Bremsensteuergerät und das HA-Bremsensteuergerät jeweils über zwei unterschiedlichen Spannungsversorgungen oder über jeweils unterschiedliche Spannungsversorgungen verfügen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei Ausfall einer Spannungsversorgung zumindest ein Bremsensteuergerät weiterhin mit Spannung versorgt werden kann.
Gleiches gilt gemäß einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch für die zumindest zwei Pedalsensoren, welche demgemäß ebenfalls über eine unterschiedliche Spannungsversorgung verfügen können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele und den angefügten Ansprüchen.
Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht ein Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 ein weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 3 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einem Notaus-Schalter, Fig. 4 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht, welches eine geringere Redundanz aufweist,
Fig. 5 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einem zweigeteilt ausgeführten Bremsensteuergerät,
Fig. 6 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einer zusätzlichen Datenleitung,
Fig. 7 das zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß der Architektur aus Fig. 1 schematisch in einer Ablaufdarstellung,
Fig. 8 das zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß der Architektur aus Fig. 2 schematisch in einer Ablaufdarstellung,
Fig. 9 das zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß der Architektur aus Fig. 4 schematisch in einer Ablaufdarstellung, und
Fig. 10 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 mit einem hydraulischen System in einer schematischen Draufsicht mit einer zusätzlichen Datenleitung.
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.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems 10, insbesondere für ein Kraftfahrzeug 1 , mit vier elektrisch ansteuerbaren Radbremsmodulen 11 , 12, 13, 14, welche zwei verschiedenen Achsen 2, 3 des Kraftfahrzeuges 1 zugeordnet sind, mit folgenden Schritten:
- Ermitteln von eine Bremsanforderung beschreibenden Betätigungsinformationen durch eine Bremsbetätigungseinheit 20, wobei vorzugsweise die Bremsanforderung durch zumindest einen ersten Pedalsensor bzw. FA-Pedalsensor 21 und einen zweiten Pedalsensor bzw. RA-Pedalsensor 22 unabhängig voneinander detektiert werden kann,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) durch eine Zentral-Steuerelektronik 70,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA) durch zumindest ein FA-Bremsensteuergerät 30), welches den Radbremsmodulen 11 , 12 einer Vorderachse 2 zugeordnet ist, oder welches zwei diagonal angeordneten Radbremsmodulen 11 , 12, 13, 14 zugeordnet ist,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_RA) durch zumindest ein RA-Bremsensteuergerät 40, welches den Radbremsmodulen 13, 14 einer Hinterachse 3 zugeordnet ist, oder welches den zwei übrigen diagonal angeordneten Radbremsmodulen 11 , 12, 13, 14 zugeordnet ist,
- Ansteuern der Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 des Bremssystems 10 gemäß einer Normalbetriebsebene mit den Bremsmomenten-Anforderung (RQT_FA*, RQT_RA*), oder
- Ansteuern der Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 gemäß einer Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderung (RQT_FA), und/oder Ansteuern der Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 gemäß der Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderung (RQT_RA).
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Beispiel einer möglichen Architektur für ein Bremssystems 10, welche geeignet ist zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens.
In dem Beispiel der Fig. 1 umfassen die Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 jeweils elektromechanische Scheibenbremsen als Radbremse 15, 16, 17, 18. Alternativ können die Radbremsen auch als elektromechanische Trommelbremse ausgebildet sein. Auch Kombinationen sind möglich, auch in Verbindung mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zusätzlich zu der Zentral-Steuerelektronik 70, welche einen Betrieb des Bremssystems 10 in einer Normalbetriebsebene ermöglicht, eine Rückfallebene vorgesehen ist, welche zweigeteilt ist.
Das Bremssystem 10 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 umfasst dazu eine Bremsbetätigungseinheit 20, welche eingerichtet ist zum Erfassen eines Fahrerbremswunsches und zum Ermitteln von entsprechenden Betätigungsinformationen, welche den Bremsanforderungen des Fahrers entsprechen.
Dabei werden die Betätigungsinformationen unabhängig voneinander durch einen FA-Pedalsensor 21 und einen RA-Pedalsensor 22 erfasst. Diese beiden Pedalsensoren 21 , 22 sind in der Bremsbetätigungseinheit 20 zusammengefasst.
Die Zentral-Steuerelektronik 70 ist dazu eingerichtet, auf Basis von hinterlegten Regelalgorithmen die Bremsmomenten-Anforderung basierend auf den Betätigungsinformationen zu erzeugen. Die Bremsmomenten-Anforderung kann dabei achs-, aber auch radindividuell sein. Die Radbremsen 15, 16, 17, 18 sind jeweils Teil des Radbremsmoduls 11 , 12, 13, 14. Das Bremssystem 10 umfasst in dem abgebildeten Beispiel jeweils an der Vorderachse 2 zwei Radbremsmodule 11 , 12 und an der Hinterachse 3 zwei weitere Radbremsmodule 13, 14, welche jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind. Die Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 sind elektrisch ansteuerbar.
Die erfindungsgemäße Zweiteilung der Rückfallebene wird u.a. dadurch erreicht, dass zumindest jeder Achse 2, 3 des Kraftfahrzeugs 1 jeweils ein Bremsensteuergerät 30, 40 zugeordnet ist. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist der Vorderachse 2 ein Bremsensteuergerät, nachfolgend als FA-Bremsensteuergerät 30 bezeichnet, und der Hinterachse ein weiteres Bremsensteuergerät, nachfolgend als RA-Bremsensteuergerät 40 bezeichnet, zugeordnet.
Das FA-Bremsensteuergerät 30 und das RA-Bremsensteuergerät 40 sind dazu eingerichtet, auf Basis von hinterlegten Regelalgorithmen die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA basierend auf den Betätigungsinformationen der Bremsbetätigungseinheit 20 zu erzeugen.
Ferner sind zwei Achskontroller 31 , 41 vorgesehen, welche jeweils einer Achse zugeordnet sind. Diese FA-Achskontroller 31 bzw. RA-Achskontroller 41 sind signaltechnisch mit dem entsprechenden FA-Bremsensteuergerät 30 bzw. RA-Bremsensteuergerät 40 verbunden. Die Achskontroller 31 , 41 sind dazu eingerichtet, aus den Bremsmomenten-Anforderungen radindividuelle Bremsbefehle RQT_xA*, RQT_xA zu erzeugen und an die einzelnen Radbremsmodule zu übertragen. In dem Beispiel der Fig. 1 sind die jeweiligen Bremsensteuergeräten und zugehörigen Achskontroller baulich in einem Modul zusammengefasst.
Die zwei Pedalsensoren 21 , 22 sind elektrisch bzw. signaltechnisch mit den Bremsensteuergeräten 30, 40 verbunden, so dass Betätigungsinformationen zu den Bremsensteuergeräten 30, 40 übertragen werden können. Die Betätigungsinformationen werden dabei als digitale Signale übertragen. Wie in dem Beispiel der Fig. 1 gezeigt, sind dabei der FA-Pedalsensor 21 mit dem FA-Bremsensteuergerät 30 über eine Bremswunschsignalleitung 90 und der RA-Pedalsensor 22 mit dem RA-Bremsensteuergerät 40 über eine weitere Bremswunschsignalleitung 91 verbunden. Die Betätigungsinformationen können demnach unabhängig voneinander erfasst und unabhängig voneinander an die jeweiligen Bremsensteuergeräte 30, 40 übertragen werden.
Die Bremsensteuergeräte 30, 40 sind weiterhin signaltechnisch mit der Zentral-Steuerelektronik 70 verbunden. Auf diese Weise können die Betätigungsinformationen von den Pedalsensoren 21 , 22 über die Bremsensteuergeräte 30, 40 an die Zentral-Steuerelektronik 70 übertragen werden.
In dem Beispiel der Fig. 1 sind demnach eine Zentral-Steuerelektronik 70 zur zentralen Erzeugung von Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* und zumindest zwei jeweils einer Achse 2, 3 des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnete Bremsensteuergeräte 30, 40 zur unabhängigen Erzeugung von Bremsmoment-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA vorgesehen. Auf diese Weise kann die Rückfallebene zweigeteilt ausgeführt und auf die beiden Achsen 2, 3 aufgeteilt sein.
Dies ermöglicht es, dass im Falle eines Fehlens von Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* der Zentral-Steuerelektronik 70 das Bremssystem 10 auf zwei getrennte, voneinander unabhängig arbeitende Regelpfade in der Rückfallebene zurückschalten kann. In einem derartigen Fall kann die am Bremspedal erfasste Bremsanforderung des Fahrers zu einer Bremsmomenten-Anforderung RQT_FA für die Fahrzeugräder der Vorderachse 2 sowie dessen Umsetzung an den zugeordneten Radbremsmodulen 11 , 12 führen, und unabhängig davon die getrennt erfasste Bremsanforderung zu einer Bremsmomenten-Anforderung RQT_RA für die Fahrzeugräder der Hinterachse 3 sowie dessen Umsetzung an den zugeordneten Radbremsmodulen 13, 14 führen. Für die signaltechnische Verbindung zwischen den Pedalsensoren 21 , 22 und den Bremsensteuergeräten 30, 40 kann das Bremssystem 10 jeweils zwei getrennte Bremswunschsignalleitungen 90, 91 umfassen.
Eine Schlupfregelung kann unabhängig voneinander auf den beiden Bremsensteuergeräten 30, 40 stattfinden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist weiterhin eine Datenleitung 92 zwischen der Zentral-Steuerelektronik 70 und dem FA-Bremsensteuergerät 30 und eine weitere Datenleitung 93 zwischen der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik 70 und dem RA-Bremsensteuergerät 40 vorgesehen. Für eine nochmals erhöhte Betriebssicherheit können auch diese Datenleitungen 92, 93 doppelt, also redundant, ausgeführt sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind rein beispielhaft Raddrehzahlsensoren 35, 36, 45, 46 eingezeichnet, welche jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet und dazu eingerichtet sind, im Betrieb die jeweilige Raddrehzahl zu messen und an das der Achse 2, 3 zugehörige FA- bzw. RA-Bremsensteuergerät 30, 40 zu übertragen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Zentral-Steuerelektronik 70 mit zwei getrennten Partitionen 70a, 70b ausgebildet, welche jeweils einer Achse 2, 3 zugeordnet sind und welche eingerichtet sind, unabhängig voneinander die Bremsmomenten-Anforderungen für die entsprechenden Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 der jeweiligen Achsen 2, 3 zu erzeugen. Die Aufteilung in zwei Partitionen ist, wie auch weiter unten gezeigt, nicht zwingend für die Erfindung und stellt somit nur ein mögliches Ausführungsbeispiel dar.
Die Partition 70a ist in der Fig. 1 über die Datenleitung 92 mit dem FA-Bremsensteuergerät 30 und die Partition 70b über die Datenleitung 93 mit dem RA-Bremsensteuergerät 40 signaltechnisch verbunden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die beiden Bremsensteuergeräte 30, 40 mit zwei unterschiedlichen Spannungsversorgungen 80, 81 verbunden, so dass bei Ausfall einer Spannungsversorgung 80, 81 zumindest ein Bremsensteuergerät
30, 40 einer Achse 2, 3 auch in der Rückfallebene funktionsfähig verbleibt.
Die beiden Partitionen 70a, 70b können dabei auch mit jeweils einer Autopilot-Funktion („Auto 1 “, „Auto 2“) ausgestattet sein oder umfassen, wie in Fig. 1 angedeutet. Diese Funktionen können dazu ausgelegt sein, unabhängig voneinander die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* für die Radbremsen jeweils einer Achse 2, 3 zu erzeugen.
Aufgrund der vollständigen achsbezogenen Trennung der Ansteuerung sind gekoppelte Funktionen nicht möglich, die eine unterschiedliche koordinierte Ansteuerung der Radbremsen verschiedener Achsen 2, 3 erfordern. Derartige Bremssysteme 10 können daher beispielsweise bei langsam fahrenden Transportfahrzeugen zum Einsatz kommen, bei welchen auf eine derartige Stabilitätsregelung verzichtet werden kann.
Fig. 7 zeigt schematisch in einer Übersicht den Ablauf des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems wie in Fig. 1 gezeigt.
Das Beispiel der Fig 1 zeigt somit ein sehr konsequent geteiltes, zweikreisiges Bremssystem, welches auch in der Normalbetriebsebene bereits im zweikreisigen Zustand betrieben werden kann („safe state“). Sowohl die Pedalsensoren 21 , 22 als auch die Partitionen 70a, 70b der zentral-Steuerelektronik 70 betreiben jeweils unabhängig voneinander eine Achse, und beide Teilsysteme sind voneinander unabhängig.
Die in Fig. 1 gezeigte Architektur stellt somit nur ein Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems für ein bestimmtes Anwendungsgebiet dar. Dagegen zeigt die Architektur der Fig. 2 eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 zeigt somit ein besonders bevorzugtes Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht. Die Zentral-Steuerelektronik 70 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht in Partitionen aufgeteilt und ist zudem nur über eine einzige Datenleitung 92 mit den FA- und RA-Bremsensteuergeräten 30, 40 verbunden, was Montage- und Kostenvorteile bringen kann. Zusätzlich ist die Zentral-Steuerelektronik 70 über eine weitere Datenleitung 94 bzw. einen weiteren Datenbus mit einem Parkbremstaster 72 verbunden.
In der Normalbetriebsebene betreibt die Zentral-Steuerelektronik 70 das Bremssystem 10 einkreisig, und in der Rückfallebene betreiben die beiden Bremsensteuergeräte 30, 40 das Bremssystem 10 zweikreisig.
Diese Datenleitung 94 kann auch sehr günstig für eine Verbindung der Zentral-Steuerelektronik 70 mit einem übergeordneten Fahrzeugrechner (nicht dargestellt) verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ein Ansteuern der Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 in einer Normalbetriebsebene und in einer Rückfallebene vor. Das Verfahren Betreiben eines Bremssystems gemäß Fig. 2 ist in Fig. 8 schematisch in einer Übersicht dargestellt und umfasst zwei Regelpfade, wobei ein Normalpfad 5 das Normalbetriebsverfahren und ein Regelpfad 6 die Rückfallebene anzeigt.
In dem Normalbetriebsverfahren erfolgt die Ansteuerung auf Basis der Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* der Zentral-Steuerelektronik 70. Durch eine Entscheidungslogik, welche in der Fig. 8 mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet ist, werden diese Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* mit den Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA verglichen, welche direkt durch die Bremsensteuergeräte 30, 40 erzeugt werden.
Die Entscheidungslogik 7 dient demnach dem Umschalten zwischen der Normalbetriebsebene und der Rückfallebene. Die Entscheidungslogik 7 ist in den Bremsensteuergeräten (30, 40) durch entsprechende Regelalgorithmen implementiert. Wenn die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA um einen vordefinierten Wert bzw. eine Schwelle höher liegen als die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* RQT_RA* werden diese Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA zur Ansteuerung der Radbremsmodule in der Rückfallebene verwendet. Hierdurch ermöglicht die Erfindung die Realisierung einer „safety barrier“, also eine Sicherheitsschwelle. Diese Schwelle kann sehr hoch sein und z.B. 0,5 g / 1 g entsprechendes Bremsmoment betragen.
Dies ermöglicht es auch, eine Verzögerung durch Rekuperation aufzubringen, ohne durch die „safety barrier“ übersteuert zu werden.
Im Normalbetriebsverfahren kann die Zentral-Steuerelektronik 70 die Normalbremsfunktion mit weiteren Regelfunktionen arbitrieren, also auch aus anderen Funktionen Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* bilden und an die Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 übertragen. Dabei können die einzelnen Radbremsen 15, 16, 17, 18 auch einzeln angesteuert werden.
Zudem kann auch ein dynamisches Bremsen durch den Parkbremstaster 72 realisiert werden.
Bei erkanntem Abschalten der Zentral-Steuerelektronik 70, welche durch die Entscheidungslogik erkannt werden kann, wird dann umgeschaltet auf die beiden FA- und RA-Bremsensteuergeräte 30, 40, und für die Ansteuerung der Radbremsmodule werden die in den FA- und RA-Bremsensteuergeräten 30, 40, direkt gebildeten Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA ohne Schwelle gemäß Rückfallebene verwendet.
Dies kann erkannt werden durch ein fehlendes Bussignal auf der entsprechenden Datenleitung 92, 93, oder durch einen zusätzlichen Spannungspegel, der von einem Notaus-Schalter 71 zu den FA- und RA-Bremsensteuergeräte 30, 40 geführt wird und bei Schalten diesen Pegel unterbricht. Es kann auch eine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik 70 vorliegen, welche erkannt werden kann. Ein Notaus-Schalter 71 kann, wie in dem Beispiel der Fig. 3 gezeigt, in die Architektur integriert werden.
Der Regelpfad 6 der Rückfallebene ist bei der Architektur, wie in Fig. 2 und Fig. 8 gezeigt, zweikreisig und divers ausgebildet, so dass bei einem Ausfall der Signale der Zentral-Steuerelektronik 70 die höherwertigen Regelfunktionen abgeschaltet werden, und das Bremssystem auf eine sichere zweikreisige Grundbremse mit Grundfunktion und Schlupfregelung zurückfällt.
Unter dem Begriff „divers“ ist hier zu verstehen, dass es sich bei den beiden Rückfallpfaden bzw. -kreisen um unterschiedliche Baugruppen handelt, die unterschiedliche Hardware- und Software-Komponenten umfassen können, damit ein systematisch begründeter gleichzeitiger Ausfall vermieden werden kann.
Das Verfahren zum Betreiben des Bremssystems sieht demnach ein Ansteuern der Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 in der Normalbetriebsebene vor, wenn
- Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) existieren und Betätigungsinformationen zumindest eines FA- und/oder RA-Pedalsensors 21 , 22 vorliegen, und wenn
- keine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik 70 vorliegt, und wenn
- die Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) nicht um einen vordefinierten Wert von den korrespondierenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA, RQT_RA) abweichen.
Das Verfahren zum Betreiben des Bremssystems 10 sieht demnach ein Ansteuern der Radbremsmodule 11 , 12, 13, 14 in der Rückfallebene vor, wenn
- Betätigungsinformationen zumindest eines FA- oder HA-Pedalsensors 21 , 22 vorliegen, aber keine Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) durch die Zentral-Steuerelektronik 70 existieren, oder wenn
- bei vorliegender Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit eine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik 70 vorliegt, oder wenn - bei vorliegender Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit kein Bussignal auf der Datenleitung 92, 93 vorliegt, oder wenn
- die Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) einen vordefinierten Abstand von den korrespondierenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA, RQT_RA) überschreiten.
Fig. 3 zeigt ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Bremsensteuergerät 30, 40 in den jeweiligen Achskontroller 31 , 41 integriert, und beide Komponenten sind als ein Modul ausgeführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Notaus-Schalter 71 vorgesehen, welcher signaltechnisch über eine Signalleitung 95 mit den FA- und RA-Bremsensteuergeräten 30, 40 verbunden ist.
Ferner sind die Datenleitungen 92, 93 zwischen der Zentral-Steuerelektronik 70 und den FA- und RA-Bremsensteuergeräten 30, 40 doppelt, also redundant, ausgeführt, was die Ausfallsicherheit weiter erhöht.
Fig. 4 zeigt ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Pedalsensor 22 nicht mit einem Bremsensteuergerät, sondern mit der Zentral-Steuerelektronik 70 verbunden. Zusätzlich ist eine Datenleitung 96 zwischen FA-Bremsensteuergerät 30 und dem RA-Bremsensteuergerät 40 vorgesehen.
Das dieser Architektur zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems 10 ist in Fig. 9 schematisch in einer Übersicht dargestellt und umfasst ebenfalls zwei Regelpfade, wobei ein Normalpfad 5 das Normalbetriebsverfahren und ein Regelpfad 6 die Rückfallebene anzeigt. Es ist erkennbar, dass der Normalpfad 5 des Normalbetriebsverfahrens weitgehend analog verläuft zu den vorstehend skizzierten Normalbetriebsverfahren mit der Ausnahme, dass eine Bremswunschsignalleitung direkt von einem Pedalsensor zu der Zentral-Steuerelektronik 70 verlegt ist.
Auch kann eine „safety barrier“ mit vordefiniertem Wert bzw. Schwelle hinterlegt sein, da auch das RA-Bremsensteuergerät 40 zum einen Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA, RQT_RA von dem FA-Bremsensteuergerät 30 über die Datenleitung 96 und Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA*, RQT_RA* über die Datenleitung 92 erhalten kann. Demnach kann der entsprechende Vergleich in analoger Weise durch die Entscheidungslogik 7 bei beiden Bremsensteuergeräten 30, 40 erfolgen. Es zeigt sich aber ein Unterschied zu den vorstehend genannten Architekturen in der Rückfallebene. Die Rückfallebene steht nicht mehr vollständig redundant zur Verfügung, da in dem Beispiel das RA-Bremsensteuergerät 40 nur über die Datenleitung 96 angesteuert werden kann. Zwar können weiterhin sämtliche vier Radbremsen 15, 16, 17, 18 angesteuert werden, aber bei einem zusätzlichen Fehler in dem der anderen Achse zugeordneten Pedalsensor 21 würde die Rückfallebene ausfallen. Von daher stellt diese Architektur zwar eine mögliche, nicht aber eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
Fig. 5 zeigt ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das FA-Bremsensteuergerät 30 sowie der zugehörige Achskontroller 31 zweigeteilt ausgeführt und jeweils einem Radbremsmodul 11 , 12 direkt zugeordnet.
Die zugehörigen Datenleitungen 92, 93 und 95 sind entsprechend gesplittet ausgeführt. Zusätzlich ist eine weitere Datenleitung 97 vorgesehen, welche einen Datenaustausch zwischen den beiden FA-Bremsensteuergeräten 30 ermöglicht. Auf diese Weise können Betätigungsinformationen des Pedalsensors 21 zu beiden FA-Bremsensteuergeräten 30 übertragen werden.
Fig. 6 zeigt ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine weitere Datenleitung 98 zwischen den FA-Bremsensteuergeräten 30 und RA-Bremsensteuergeräten 40 vorgesehen, so dass eine direkte Kommunikation ermöglicht wird.
Fig. 10 zeigt ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einem hydraulischen System.
Das Normalbetriebsverfahren verläuft analog zu dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel. Durch die Zentral-Steuerelektronik 70 werden die Bremsmomenten-Anforderungen RQT_FA* RQT_RA* generiert und an die Bremsensteuergeräte übertragen.
Die in diesem Fall hydraulisch betätigbaren Radbremsen 11 , 12, 13, 14 werden dann in bekannter Weise im Normalbetriebsverfahren durch die Bremsensteuergeräte angesteuert, wozu u.a. ein Aktuator 8 und ein Modulator 9 vorgesehen sind. In der Rückfallebene, welche analog durch die Entscheidungslogik 7 erkannt werden kann, fällt das Bremssystem 10 dann auf zwei voneinander getrennte Regelpfade zurück mit dem Aktuator 8 und dem Modulator
9, welche dann unabhängig von der Achse nach dem jeweiligen Pedalsensor-Eingang die Radbremsen ansteuern.
Es können Normalbremsfunktionen in der Normalbetriebsebene und ein lokales, achsbezogenes ABS in der Rückfallebene realisiert werden.
Bezuqszeichenliste:
1 Kraftfahrzeug
2 Vorderachse
3 Hinterachse
5 Normalpfad
6 Rückfallpfad
7 Entscheidungslogik
8 Aktuator
9 Modulator
10 Bremssystem
11 Radbremsmodul
12 Radbremsmodul
13 Radbremsmodul
14 Radbremsmodul
15 Radbremse
16 Radbremse
17 Radbremse
18 Radbremse
20 Bremsbetätigungseinheit
21 Pedalsensor
22 Pedalsensor
30 FA-Bremsensteuergerät
31 FA-Achskontroller
35 Raddrehzahlsensor
36 Raddrehzahlsensor
40 Bremsensteuergerät
41 HA-Achskontroller
45 Raddrehzahlsensor Raddrehzahlsensor
Zentral-Steuerelektronika FA-Partition b RA-Partition
Notaus-Schalter
Parkbremstaster
Spannungsversorgung
Spannungsversorgung
Bremswunschsignalleitung
Bremswunschsignalleitung
Datenleitung
Datenleitung
Datenleitung
Signalleitung
Datenleitung
Datenleitung
Datenleitung

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (1 ), mit vorzugsweise vier insbesondere elektrisch ansteuerbaren Radbremsmodulen (11 , 12, 13, 14), welche gleichmäßig zwei verschiedenen Achsen (2, 3) des Kraftfahrzeuges (1 ) zugeordnet sind, mit folgenden Schritten:
- Ermitteln von eine Bremsanforderung beschreibenden Betätigungsinformationen durch eine Bremsbetätigungseinheit (20), wobei die Bremsanforderung durch zumindest einen FA-Pedalsensor (21 ) und einen RA-Pedalsensor (22) unabhängig voneinander detektiert werden kann,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) durch eine Zentral-Steuerelektronik (70),
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA) durch zumindest ein FA-Bremsensteuergerät (30), welches den Radbremsmodulen (11 , 12) einer Vorderachse (2) zugeordnet ist, oder welches zwei diagonal angeordneten Radbremsmodulen (11 , 12, 13, 14) zugeordnet ist,
- Erzeugen von den Betätigungsinformationen entsprechenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_RA) durch zumindest ein RA-Bremsensteuergerät (40), welches den Radbremsmodulen (13, 14) einer Hinterachse (3) zugeordnet ist, oder welches den zwei übrigen diagonal angeordneten Radbremsmodulen (11 , 12, 13, 14) zugeordnet ist,
- Ansteuern der Radbremsmodule (11 , 12, 13, 14) des Bremssystems (10) gemäß einer Normalbetriebsebene mit den Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*), oder
- Ansteuern der Radbremsmodule (11 , 12, 13, 14), die dem FA-Bremsensteuergerät (30) zugeordnet sind, gemäß einer Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA), und/oder Ansteuern der Radbremsmodule (11 , 12, 13, 14), die dem RA-Bremsensteuergerät zugeordnet sind, gemäß der Rückfallebene mit den Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_RA).
2. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (10) nach vorstehendem Anspruch, wobei das Bremssystem (10) ferner umfasst:
- zumindest eine erste Bremswunschsignalleitung (90) zwischen dem FA-Pedalsensor (21 ) und dem FA-Bremsensteuergerät (30), bevorzugt zwei derartige Bremswunschsignalleitungen (90),
- zumindest eine zweite Bremswunschsignalleitung (91 ) zwischen dem RA-Pedalsensor (22) und dem RA-Bremsensteuergerät (40), bevorzugt zwei derartige Bremswunschsignalleitungen (91 ),
- zumindest eine Datenleitung (92) zwischen der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik (70) und dem FA-Bremsensteuergerät (30) und zumindest eine Datenleitung (93) zwischen der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik (70) und dem HA-Bremsensteuergerät (40), bevorzugt jeweils zwei derartige Datenleitungen (92, 93).
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend den folgenden Schritt
- Umschalten zwischen der Normalbetriebsebene und der Rückfallebene durch eine Entscheidungslogik (7), wobei die Entscheidungslogik (7) vorzugsweise in das FA- und/oder RA- Bremsensteuergerät (30, 40) integriert ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend den folgenden Schritt:
- Ansteuern der Radbremsmodule (11 , 12, 13, 14) in der Normalbetriebsebene, wenn
- Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) existieren und Betätigungsinformationen zumindest eines FA- und/oder RA-Pedalsensors (21 , 22) vorliegen, und wenn
- keine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik (70) vorliegt, und wenn - die Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) nicht um einen vordefinierten Wert von den korrespondierenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA, RQT_RA) abweichen.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend den folgenden Schritt:
- Ansteuern der Radbremsmodule (11 , 12, 13, 14) in der Rückfallebene, wenn
- Betätigungsinformationen zumindest eines FA- oder HA-Pedalsensors (21 , 22) vorliegen, aber keine Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) durch die Zentral-Steuerelektronik (70) existieren, oder wenn
- bei vorliegender Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit eine Fehlermeldung der Zentral-Steuerelektronik (70) vorliegt, oder wenn
- bei vorliegender Betätigungsinformation durch die Betätigungseinheit kein Bussignal auf der Datenleitung (92, 93) vorliegt, oder wenn
- die Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) einen vordefinierten Abstand von den korrespondierenden Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA, RQT_RA) überschreiten.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend zumindest einen der folgenden Schritte:
- Senden der Betätigungsinformationen unabhängig voneinander von dem FA-Pedalsensor (21 ) an das FA-Bremsensteuergerät (30) über die erste Bremswunschsignalleitung (90) und/oder von dem RA-Pedalsensor (22) an das RA-Bremsensteuergerät (40) über die zweite Bremswunschsignalleitung (91 ),
- Übertragen der Betätigungsinformationen jeweils unabhängig voneinander über das FA- und RA-Bremsensteuergerät (30, 40) durch die Datenleitung (92, 93) zu der zumindest einen Zentral-Steuerelektronik (70),
- Senden der Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) unabhängig voneinander über die Datenleitungen (92, 93) an das FA- und RA-Bremsensteuergerät (30, 40).
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend den folgenden Schritt:
- Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) gemäß in der Zentral-Steuerelektronik (70) hinterlegter zentraler Regelalgorithmen.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zentral-Steuerelektronik (70) über einen Datenbus (94) mit einem Fahrzeugrechner verbunden ist, und wobei das Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) zumindest teilweise auf Signalen basiert, welche über den Datenbus (94) an die Zentral-Steuerelektronik (70) übermittelt werden.
9. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der Datenbus (94) mit einem Parkbremstaster (72) verbunden ist, und wobei die Zentral-Steuerelektronik (70) über den Parkbremstaster (72) angesteuert werden kann.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend den folgenden Schritt:
- Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA, RQT_RA) gemäß hinterlegter lokaler Regelalgorithmen durch die Bremsensteuergeräte (30, 40).
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zentral-Steuerelektronik (70) eine FA-Partition (70a) und eine RA-Partition (70b) umfasst, welche unabhängig voneinander die Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*, RQT_RA*) erzeugen, ferner umfassend den Schritt:
- Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_FA*) durch die FA-Partition (70a) und Senden über die Datenleitung (92) an das FA-Bremsensteuergerät (30), Erzeugen der Bremsmomenten-Anforderungen (RQT_RA*) durch die RA-Partition (70b) und Senden über die Datenleitung (93) an das RA-Bremsensteuergerät (40).
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das FA-Bremsensteuergerät (30) und/oder das HA-Bremsensteuergerät (40) zweigeteilt ausgeführt und jeweils einem Radbremsmodul (11 , 12, 13, 14) direkt zugeordnet ist.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend den folgenden Schritt:
- Übertragen der Betätigungsinformationen von den FA- und HA-Pedalsensoren (21 , 22) zu der Zentral-Steuerelektronik (70) allein über die Bremswunschsignalleitung (90, 91 ) zu den FA- und HA-Bremsensteuergeräten (30, 40) und von dort über die weitere Datenleitung (92, 93).
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in der Rückfallebene das Ansteuern der Radbremsen (15, 16, 17, 18) allein durch die Bremsbetätigungseinheit (20) ohne weitere Kommunikation über den Datenbus erfolgt.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ferner eine zusätzliche Datenleitung (96, 98) zwischen dem FA- und HA-Bremsensteuergerät (30, 40) vorgesehen ist, welche einen Datenaustausch zwischen dem FA- und dem HA-Bremsensteuergerät (30, 40) ermöglicht.
16. Bremssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (1 ), wobei das Bremssystem (10) ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
17. Bremssystem (10), insbesondere nach vorstehendem Anspruch, umfassend: - vier vorzugsweise elektrisch ansteuerbare Radbremsmodule (11 , 12, 13, 14), jeweils umfassend eine Radbremse (15, 16, 17, 18),
- zumindest eine Bremsbetätigungseinheit (20), wobei die Bremsbetätigungseinheit (20) wenigstens einen FA-Pedalsensor (21 ) und einen HA-Pedalsensor (22) aufweist, welche jeweils dazu ausgebildet sind, unabhängig voneinander eine die Bremsanforderung beschreibende Betätigungsinformation der Bremsbetätigungseinheit (20) zu erfassen,
- zumindest ein FA-Bremsensteuergerät (30), welches den Radbremsmodulen (11 , 12) einer Vorderachse (2) zugeordnet ist, oder welches den zwei übrigen diagonal angeordneten Radbremsmodulen (11 , 12, 13, 14) zugeordnet ist, und
- zumindest ein HA-Bremsensteuergerät (40), welches den Radbremsmodulen (13, 14) einer Hinterachse (3) zugeordnet ist, oder welches den zwei übrigen diagonal angeordneten Radbremsmodulen (11 , 12, 13, 14) zugeordnet ist,
- wobei der FA-Pedalsensor (21 ) über zumindest eine erste Bremswunschsignalleitung (90) zumindest mit dem FA-Bremsensteuergerät (30) verbunden ist,
- wobei der HA-Pedalsensor (22) über zumindest eine zweite Bremswunschsignalleitung (91 ) zumindest mit dem HA-Bremsensteuergerät (40) verbunden ist, sowie
- zumindest eine Zentral-Steuerelektronik (70), welche über zumindest eine Datenleitung (92, 93) mit dem FA-Bremsensteuergerät (30) und über zumindest eine Datenleitung (92, 93) mit dem HA-Bremsensteuergerät (40) verbunden ist.
18. Bremssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 oder 17, wobei die Zentral-Steuerelektronik (70) eine FA-Partition (70a) und eine RA-Partition (70b) umfasst, und wobei die FA-Partition (70a) eingerichtet ist, unabhängig von der RA-Partition (70b) eine Bremsmomenten-Anforderung (RQT_FA*) zu erzeugen und über die Datenleitung (92) an das FA-Bremsensteuergerät (30) zu senden, und wobei die RA-Partition (70b) eingerichtet ist, unabhängig von der FA-Partition (70a) eine Bremsmomenten-Anforderung (RQT_RA*) zu erzeugen und über die Datenleitung (93) an das RA-Bremsensteuergerät (40) zu senden.
19. Bremssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 bis 18, wobei eine weitere Datenleitung (94) zwischen der Zentral-Steuerelektronik (70) und einem übergeordneten Fahrzeugrechner vorgesehen ist, und wobei die Zentral-Steuerelektronik (70) eingerichtet ist, durch den Fahrzeugrechner angesteuert werden zu können.
20. Bremssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 bis 19, wobei ein Parkbremstaster (72) über die weitere Datenleitung (94) mit der Zentral-Steuerelektronik (70) verbunden ist, und wobei die Zentral-Steuerelektronik (70) eingerichtet ist, durch den Parkbremstaster (72) angesteuert werden zu können.
21. Bremssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 bis 20, wobei eine zusätzliche Signalleitung (95) zwischen der Zentral-Steuerelektronik (70) und dem FA-Bremsensteuergerät (30) und/oder dem HA-Bremsensteuergerät (40) vorgesehen ist, und wobei die Signalleitung (95) mit einem Not-Aus-Schalter (73) signaltechnisch verbunden ist.
22. Bremssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 bis 21 , wobei das FA-Bremsensteuergerät (30) und das HA-Bremsensteuergerät (40) jeweils über zwei unterschiedliche Spannungsversorgungen (80, 81 ) verfügen.
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