DE102023200166A1

DE102023200166A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems mit erhöhter Sicherheit in der Rückfallebene und Bremssystem mit erhöhter Sicherheit in der Rückfallebene

Info

Publication number: DE102023200166A1
Application number: DE102023200166.7A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Ullrich; Martin Baechle; Tobias Scheller
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2023-01-11
Filing date: 2023-01-11
Publication date: 2024-07-11
Also published as: WO2024149425A1

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

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-/Getriebeeinheit ein Spreizmodul betätigt, das mit einer aufgrund der angeforderten Wunschverzögerung vorgegebenen Spreizkraft die Bremsbeläge an die Bremstrommel andrückt und somit ein entsprechendes Bremsmoment erzeugt. Je nach Ausführungsform und Regelungskonzept kann die Ansteuerung derart ausgebildet sein, dass eine definierte Spreizkraft oder ein definiertes Bremsmoment entsprechend dem Verzögerungswunsch eingestellt wird.
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:

1 in einer schematischen Draufsicht ein Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems für ein Kraftfahrzeug,
2 ein weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems in einer schematischen Draufsicht,
3 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einem Notaus-Schalter,
4 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht, welches eine geringere Redundanz aufweist,
5 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einem zweigeteilt ausgeführten Bremsensteuergerät,
6 ein nochmals weiteres Beispiel einer Architektur eines erfindungsgemäßen Bremssystems 10 in einer schematischen Draufsicht mit einer zusätzlichen Datenleitung,
7 das zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß der Architektur aus 1 schematisch in einer Ablaufdarstellung,
8 das zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß der Architektur aus 2 schematisch in einer Ablaufdarstellung,
9 das zugrundeliegende Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß der Architektur aus 4 schematisch in einer Ablaufdarstellung, und
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).

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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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.
7 zeigt schematisch in einer Übersicht den Ablauf des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems wie in 1 gezeigt.
Das Beispiel der 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 1 gezeigte Architektur stellt somit nur ein Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems für ein bestimmtes Anwendungsgebiet dar. Dagegen zeigt die Architektur der 2 eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. 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 2 ist in 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 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 3 gezeigt, in die Architektur integriert werden.
Der Regelpfad 6 der Rückfallebene ist bei der Architektur, wie in 2 und 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.

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.
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 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.
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.
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.
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 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.
Bezugszeichenliste:

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
46: Raddrehzahlsensor
70: Zentral-Steuerelektronik
70a: FA-Partition
70b: RA-Partition
71: Notaus-Schalter
72: Parkbremstaster
80: Spannungsversorgung
81: Spannungsversorgung
90: Bremswunschsignalleitung
91: Bremswunschsignalleitung
92: Datenleitung
93: Datenleitung
94: Datenleitung
95: Signalleitung
96: Datenleitung
97: Datenleitung
98: Datenleitung

Claims

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).
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).
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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).
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).
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.
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).
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.
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.
Bremssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (1), wobei das Bremssystem (10) ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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.
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.
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.
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.
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.
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.