CN112061104B - 制动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车(K)的制动控制系统(BS),其具有用于控制第一制动执行器(B1)的第一控制器(SG1)、用于控制第二制动执行器(B2)的第二控制器(SG2)和用于控制第一制动执行器和第二制动执行器(B1、B2)的第三控制器(SG3)。开关装置(SE)设置成,根据所述制动控制系统(BS)的故障状态将第三控制器(SG3)与第一制动执行器(B1)且/或与第二制动执行器(B2)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的制动控制系统,其具有用于控制机动车的第一制动执行器的第一控制器和用于控制机动车的第二制动执行器的第二控制器。此外本发明涉及一种相应的机动车。
背景技术
已知的用于部分自动化行驶(尤其按照SAE-J3016-分类的3级)的制动控制系统,例如设计成在短时间内容错,从而在制动控制系统中的运行相关的故障中保持可使用达大约30秒,即“故障运行(fail-operational)”。该时间例如用于要求驾驶员接管控制,并且当他在例如10秒之内未这样做时,在例如20秒之内自动地制动车辆直至停止状态。
这种已知的制动控制系统可以简单地设计成冗余的。也就是说,制动控制系统的运行相关的未被充分经运行考验的并且可为受潜在失灵危险的部件被双重维持。
在具有较高自动化程度的部分自动化行驶中或在全自动行驶中,尤其是在根据SAE J3016分类的4级或5级行驶时,驾驶员根据定义不再可作为备用级(Rückfallebene)使用。例如,驾驶员还允许在全自动行驶期间睡觉。相应地,为了在运行相关的损坏之后将车辆转换到尽可能安全的状态,制动控制系统在这些情况下必须保持明显长于30秒容错(“故障运行(fail-operational)”)。出于该要求,本身不能忽略出现双重故障,尤其是在冗余的子系统中的每一个中出现故障。相应地,如在已知制动控制系统中设置的制动控制系统的简单冗余不能提供足够的安全性。
文献DE 10 2017 204157 A1 描述了一种电液压制动设备的制动调节系统。该制动调节系统包括具有至少两个液压车轮制动器的运行制动器(或行车制动器、脚制动器,即Betriebsbremse)。驻车制动器用作冗余的制动系统。在此,驻车制动器可以由与运行制动器相同的控制器操控,或者备选地使用一个其它的独立的控制单元来控制驻车制动器。
在文献DE 10 2013 021871 A1中描述了一种具有两个单独的冗余的制动回路的机动车。
发明内容
在此背景下,本发明的目的在于,给出一种用于至少部分可自动运行的机动车的制动控制系统的改进的构思,该构思改进了制动控制系统的容错。
根据本发明,该目的通过下文描述的制动控制系统和机动车来解决。
改进的构思基于这样的想法,除了两个冗余的制动回路之外,设有附加的控制器和开关装置,其中,开关装置根据制动控制系统的故障状态能够将附加的控制器选择性地与两个冗余的制动回路的一个或两个制动执行器连接。
根据改进的构思的第一独立方面,给出了一种用于机动车的制动控制系统,其中,所述制动控制系统具有用于控制机动车的第一制动执行器的第一控制器以及用于控制机动车的第二制动执行器的第二控制器。此外该制动控制系统具有用于控制第一制动执行器和用于控制第二制动执行器的第三控制器,以及开关装置,该开关装置设置成根据制动控制系统的故障状态将第三控制器与第一制动执行器和/或与与第二制动执行器连接。
机动车的制动执行器以及必要时机动车的另外的制动执行器可以是制动控制系统的部分。备选地,制动执行器与制动控制系统单独地设置,并且不是制动控制系统的部分。
机动车尤其是可至少部分地自动运行的机动车。尤其涉及用于根据SAE-J3016分类的3级或4级的部分自动行驶的机动车或者用于根据SAE-J3016分类的5级的完全自动、全自动化或全自主行驶的机动车。优选地,该机动车是根据SAE-J3016分类的4级或5级的机动车。
第一控制器和第一制动执行器例如是第一或初级制动回路的部分。第二制动执行器和第二控制器例如是第二或次级制动回路的部分。所述初级的和次级的制动回路尤其相对于彼此冗余地设计。
开关装置尤其设置成根据故障状态将第三控制器与第一制动执行器连接或者与第一制动执行器分开、尤其是电分开。开关装置尤其设置成根据故障状态将第三控制器与第二制动执行器连接或者与第二制动执行器分开、尤其电分开。
如果第三控制器与制动执行器中的一个连接,则第三控制器可以操控该相应的制动执行器。如果第三控制器与制动执行器中的一个电分开,则不能通过该第三控制器控制该相应的制动执行器。
尤其制动控制系统、例如控制器中的一个设置成操控开关装置,以使第三控制器与第一制动执行器和/或第二制动执行器连接或与其分开。
制动控制系统(或制动开环控制系统,即Bremssteuersystem)也可以被称为制动调节系统(或制动闭环调节系统,即Bremsregelsystem )。
通过设置第三控制器以及开关装置,有效地实现了制动控制系统的双重冗余。简单的冗余尤其已经通过第一和第二控制器连同第一和第二制动执行器,即通过初级和次级制动回路实现。在制动调节系统或制动控制系统的运行相关的故障情况中,第三控制器可以设置成控制第一和/或第二制动执行器,由此完成第二冗余级。由此,制动控制系统也可以在两个运行相关的损坏或故障的情况下在不同的制动回路中继续保持可使用,从而该制动控制系统可以在较长的时间内被视为容错的(下面也被称为“故障运行的”)。其原因在于,三重故障的概率(该三重故障不仅涉及初级的而且涉及次级的制动回路和第三控制器或开关装置)与双重故障的情形相比更相当地不可能,并且与单一故障相比更极度地不可能。
在此,可以这样理解容错的或者故障运行,即所述制动控制系统在故障情况下继续起作用。在此,即制动控制系统保持运转的。
通过尤其是通过较长的时间(在该时间上可以开始制动控制系统的故障运行)改进容错,该制动控制系统也可以用于这种部分或者完全自动化的机动车,在其中,驾驶员不再作为在运行相关的故障情况中的潜在的备用级可用。尤其是,该制动控制系统也可以用于根据SAE J3016分类的4级的部分自动化的机动车和根据SAE-J3016分类的5级的全自动化的机动车。
此外,改进的构思不需要设置与简单冗余设计的系统相比的附加的制动执行器,这导致根据改进的构思的制动控制系统的低复杂性、低结构空间和低成本。
所述制动执行器例如可以分别具有制动力放大器。附加地,制动执行器例如能够分别具有驱动单元,例如液压、气动、电子或电动驱动单元,以能够操纵与相应的制动执行器相关联的制动器,尤其以由相应的设置用于控制的控制器操控的方式。
根据制动控制系统的至少一个实施方式,第一制动执行器和第二制动执行器分别用于操纵机动车的所从属的驻车制动器。
根据制动控制系统的至少一个实施方式,第一控制器为了第一控制器的电压供应而与机动车的第一车载电网可连接或连接。第二控制器为了第二控制器的电压供应而与机动车的第二车载电网可连接或连接。第三控制器为了第三控制器的电压供应而与第一车载电网可连接或连接并且与第二车载电网可连接或连接,尤其是同时地或选择性地与第一和第二车载电网可连接或连接。
例如,第一制动执行器为了第一制动执行器的电压供应而与第一车载电网可连接或连接,并且第二制动执行器为了第二制动执行器的电压供应而与第二车载电网可连接或连接。
在此,车载电网尤其是机动车的能量供应网或电压供应网。
第一车载电网和第二车载电网尤其彼此冗余地设计。
通过车载电网的冗余设计,该制动控制系统也可以在车载电网中的一个的运行相关的损坏或故障时保持故障运行。
有利地,第三控制器与两个车载电网可连接或连接,从而两个车载电网中的一个的失灵不会损害第三控制器的功能。
根据至少一个实施方式,该制动控制系统至少部分地包括第一车载电网和第二车载电网。
根据至少一个实施方式,第三控制器为了第三控制器的电压供应而可与机动车的第三车载电网连接。
在此,备选或附加于与第一和第二车载电网的连接,第三控制器可以与第三车载电网可连接。
通过设置第三车载电网,第一和第二车载电网的同时失灵也被覆盖,从而在这种情况下制动控制系统也可以保持故障运行。
尤其是,第三车载电网冗余于第一和第二车载电网地设计。
根据至少一个实施方式,制动控制系统至少部分地包括第三车载电网。
根据至少一个实施方式,控制器与机动车的另外的第一制动执行器可连接或连接并且设置成尤其当该控制器与该另外的第一制动执行器连接时控制该另外的第一制动执行器。
根据至少一个实施方式,第二控制器与机动车的另外的第二制动执行器可连接或连接并且设置成尤其当该第二控制器与该另外的第二制动执行器连接时控制该另外的第二制动执行器。
尤其第一和/或第二控制器可以如此与该另外的第一制动执行器或该另外的第二制动执行器可连接或连接,使得该连接分别独立于开关装置并且尤其分别独立于机动车的故障状态存在。
所述另外的制动执行器尤其可以是用于操纵机动车的分别相关联的运行制动器的制动执行器。
第一控制器因此可以操控第一制动执行器和/或另外的第一制动执行器,第二控制器可以操控第二制动执行器和/或另外的第二制动执行器,并且第三控制器可以操控第一制动执行器和第二制动执行器。
由此,一方面能够覆盖制动控制系统的全部单一故障,而且也能够覆盖双重故障的全部变体。在此,双重故障尤其可以理解为一种故障情况,在该故障情况中出现不同的部件、尤其是控制器、制动执行器、另外的制动执行器和车载电网的两个运行相关的损坏或故障。在此,排除如下这些故障情形,在这些故障情形下,第一车载电网和第二车载电网同时失效并且不设置第三车载电网。
根据至少一个实施方式,开关装置设置成,根据故障状态将第一控制器与第一制动执行器连接或者将第一控制器与第一制动执行器分开、尤其是电分开。
根据至少一个实施方式,开关装置设置成,根据故障状态将第二控制器与第二制动执行器连接或者将第二控制器与第二制动执行器分开、尤其是电分开。
尤其是,开关装置设置成,当第三控制器与第一制动执行器连接时,使第一控制器与第一制动执行器分开,并且当第一控制器与第一制动执行器连接时,使第三控制器与第一制动执行器分开。此外,开关装置例如设置成,当第三控制器与第二制动执行器连接时,将第二控制器与第二制动执行器分开,并且当第二控制器与第二制动执行器连接时,将第三控制器与第二制动执行器分开。
根据至少一个实施方式,开关装置包含第一开关元件,所述第一开关元件用于第一控制器与第一制动执行器的连接并且用于第一控制器与第一制动执行器的分开、尤其是电分开。
尤其地,第一开关元件与第一控制器连接并且与第一制动执行器可连接或连接,从而第一开关元件布置或可布置在第一控制器和第一制动执行器之间。
根据至少一个实施方式,开关装置包含第二开关元件用于第三控制器与第一制动执行器的连接以及用于第三控制器与第一制动执行器的分开、尤其是电分开。
尤其地,第二开关元件与第三控制器连接并且与第一制动执行器可连接或连接,从而第二开关元件布置或可布置在第三控制器和第一制动执行器之间。
根据至少一个实施方式,开关装置包含第三开关元件用于第三控制器与第二制动执行器的连接并且用于第三控制器与第二制动执行器的分开、尤其是电分开。
尤其地,第三开关元件与第三控制器连接并且与第二制动执行器可连接或连接,从而第三开关元件布置或可布置在第三控制器和第二制动执行器之间。
根据至少一个实施方式,开关装置包含第四开关元件用于第二控制器与第二制动执行器的连接并且用于第二控制器与第二制动执行器的分开、尤其是电分开。
尤其地,第四开关元件与第二控制器连接并且与第二制动执行器可连接或连接,从而该第四开关元件布置或可布置在第二控制器和第二制动执行器之间。
根据至少一个实施方式,第一控制器、第二控制器或第三控制器构造为开关控制器或该制动控制系统具有构造为开关控制器的第四控制器。开关控制器与开关装置联接或连接并且设置成,根据故障状态操控开关装置、尤其是开关元件,尤其是断开或闭合开关元件,以使第三控制器与第一制动执行器和/或第二制动执行器连接或者使第三控制器与第一制动执行器和/或第二制动执行器分开。
此外,开关控制器尤其设置成,操控开关装置,以使第一控制器与第一制动执行器连接或与第一制动执行器分开并且设置成,使第二控制器与第二制动执行器连接或与第二制动执行器分开。
在将第三控制器或者第四控制器设计为开关控制器时的优点是,不必专门地匹配例如已经存在的系统的第一或者第二开关控制器以便操控开关装置。在将第三控制器设计为开关控制器的情况下,附加地存在的优点是,可以省去第四控制器。
根据至少一个实施方式,第一控制器与机动车的数据传输系统连接或可连接,以获得用于控制第一制动执行器和/或用于控制另外的第一制动执行器的控制指令。
根据至少一个实施方式,第二控制器与数据传输系统可连接或连接,以获得用于控制第二制动执行器和/或另外的第二制动执行器的控制指令。
根据至少一个实施方式,第三控制器与数据传输系统连接或可连接,以获得用于控制第一制动执行器和/或第二制动执行器的控制指令。
根据至少一个实施方式,开关控制器与数据传输系统连接或可连接,以获得取决于机动车的故障状态的故障信号。
故障信号尤其是明确地限定了机动车或制动控制系统的故障状态。
数据传输系统可例如设计为数据总线系统,例如设计为现场总线系统,尤其设计为CAN总线系统。
根据至少一个实施方式,该制动控制系统至少部分地包括数据传输系统。
该数据传输系统例如可以与机动车的中央控制单元或另外的控制器连接,以获得控制命令。
该中央控制单元例如也可以提供故障信号。备选地,故障信号或控制信号的相应的部分可以由第一控制器和/或第二控制器提供。
在至少一个实施方式中,制动控制系统包括第一制动执行器和第二制动执行器。第一控制器和第三控制器分别通过开关装置、尤其第一控制器通过第一开关元件并且第三控制器通过第二开关元件与第一制动执行器连接。第二控制器和第三控制器分别通过开关装置、尤其是第三控制器通过第三开关元件并且第二控制器通过第四开关元件与第二制动执行器连接。
开关装置或者开关元件因此布置在相应的控制器和相应的制动执行器之间。
根据至少一个实施方式,控制器与另外的第一制动执行器连接,并且第二控制器与另外的第二制动执行器连接。
根据改进的构思的另外的独立的方面,给出一种具有根据改进的构思的制动控制系统的机动车。
该机动车尤其是可部分地或完全地自动运行,该机动车尤其相应于根据SAE-J3016分类的等级4或等级5的机动车。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的一个实施例。为此其中:
图1示出了根据改进的构思的制动控制系统的示例性实施方式的块图;
图2示出了根据改进的构思的机动车的示例性实施方式;和
图3示出了根据改进的构思的制动控制系统的另外的示例性实施方式的故障情况表。
具体实施方式
下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在该实施例中,实施方式的所描述的部件分别是本发明的各个视为彼此独立的特征,这些特征分别也彼此独立地改进本发明并且因此也可以单独地或以与所示出的组合不同的组合被视为本发明的组成部分。此外,所描述的实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的另外的特征来补充。
在附图中,功能相同的元件分别设有相同的附图标记。
在图1中示出了根据改进的构思的制动控制系统BS的示例性实施方式。
制动控制系统BS具有第一制动执行器B1,该第一制动执行器为了电压供应与机动车K的第一车载电网BN1连接。此外,制动控制系统BS具有第一控制器SG1,该第一控制器同样为了电压供应与第一车载电网BN1连接并且与机动车K的数据总线D连接。制动控制系统BS还包括开关装置SE,该开关装置SE包括第一开关S1。第一控制器SG1可以通过第一开关S1与第一制动执行器B1相连接。
制动控制系统BS此外具有第二制动执行器B2,该第二制动执行器为了电压供应与机动车K的第二车载电网BN2连接。制动控制系统BS具有第二控制器SG2,该第二控制器为了电压供应同样与第二车载电网BN2连接。此外,第二控制器SG2与数据总线D连接。开关装置SE具有第四开关S4,第二控制器SG2能通过该第四开关S4与第二制动执行器B2连接。
制动控制系统BS此外具有第三控制器SG3,该第三控制器为了电压供应不仅与第一车载电网BN1而且与第二车载电网BN2连接。车载电网BN1、BN2可以分别彼此独立地用于第三控制器SG3的电压供应。开关装置SE具有第二开关S2和第三开关S3,第三控制器SG3可借助第二开关S2与第一制动执行器B1连接,第三控制器SG3可借助第三开关S3与第二制动执行器B2连接。
制动控制系统BS例如可以具有另外的第一制动执行器A1,该另外的第一制动执行器为了电压供应与第一车载电网BN1连接并且与第一控制器SG1连接。此外,制动控制系统BS可以具有另外的第二制动执行器A2,该另外的第二制动执行器为了电压供应与第二车载电网BN2连接并且与第二控制器SG2连接。
可选地,机动车K可以具有第三车载电网BN3,该第三车载电网BN3可以为了第三控制器SG3的电压供应与该第三控制器SG3连接。备选或附加于通过第一和/或第二车载电网BN1、BN2的电压供应可以实现通过第三车载电网BN3的第三控制器SG3的电压供应。例如,第一和第二制动执行器B1、B2可为了电压供应、尤其附加于经由第一车载电网BN1或第二车载电网BN2的电压供应而与第三车载电网BN3连接。
在图2中示意性地示出了根据改进的构思的机动车K的示例性的实施方式。机动车K具有根据改进的构思的制动控制系统BS,例如,如图1所示的并且参考图1阐述的制动控制系统BS。
在图2的例子中,制动执行器B1、B2可以例如是用于机动车K的驻车制动(或驻车制动器,即Feststellbremsen)的制动执行器,所述制动执行器可以例如布置在机动车K的后轮处。所述另外的制动执行器A1、A2可以例如是用于机动车K的运行制动(或运行制动器,即Betriebsbremsen)的制动执行器,所述制动执行器例如布置在机动车K的前轮处。
再次参照图1,第三控制器SG3可以例如与开关装置SE的开关S1、S2、S3、S4连接,以便操控这些开关,尤其以便选择性地断开或闭合这些开关。该第三控制器SG3可以例如通过数据总线D获得故障信号,例如从机动车K的中央控制单元和/或从控制器SG1、SG2获得,其中,故障信号包含关于制动控制系统BS的故障状态的信息。尤其第三控制器SG3可以基于该故障信号确定,是否存在控制器SG1、SG2、SG3中的一个、制动执行器A1、A2、B1、B2中的一个和/或车载电网BN1或BN2中的一个的故障或损坏、尤其运行相关的故障或损坏。
根据故障信号和制动控制系统BS的相应的故障状态,第三控制器SG3可以将控制器SG1、SG2、SG3有针对性地与制动执行器B1、B2连接或者与其电分开,以便即使在制动控制系统BS的所述部件的故障的情况下也确保制动控制系统BS的运行预备。
在可能的故障的条件下时,第一控制单元SG1可以操控另外的第一制动执行器A1并且尤其是当第一开关S1闭合时操控第一制动执行器B1。第二控制器SG2可以在可能的故障的条件下操控另外的第二制动执行器A2,并且尤其当第四开关S4闭合时操控第二制动执行器B2。第三控制器可以在第二开关S2闭合时操控制动执行器B1并且在第三开关S3闭合时操控第二制动执行器B2。
制动执行器B1、B2可以例如设置用于,实现机动车K的2.44 m/s2或更大的减速度。另外的制动执行器A1、A2例如设置用于,同样产生至少机动车K的2.44 m/s2的减速度。优选地,另外的制动执行器A1、A2设置用于,实现至少机动车K的6.45 m/s2的减速度。
通过不同的可能性,控制器SG1、SG2和SG3通过开关装置SE与第一制动执行器B1和/或第二制动执行器B2连接,可以实现,在控制器SG1、SG2、SG3、制动执行器A1、A2、B1、B2以及车载电网BN1、BN2中的至多两个失灵时(除非两个车载电网BN1、BN2的同时失灵),保持有效地操纵制动执行器A1、A2、B1、B2中的至少一个为可行的。通过制动执行器A1、A2、B1、B2中的每一个都可以获得必要的或例如规定的最小减速度,例如2.44 m/s2,可以在所描述的故障情况的每种故障情况中满足该规定,并且制动控制系统BS可以保持故障运行。
在图3中,示出了列出例如如图1所示制动控制系统BS的不同的故障状态或故障情况的故障表。可选的第三车载电网BN3在此例如不设置。表的第一列示出了故障状态的连续的编号。第二列对应于第一控制器SG1的状态,第三列对应于另外的第一制动执行器A1的状态,第四列对应于第一制动执行器B1的状态并且第五列对应于第一车载电网BN1的状态。第六列对应于第二控制器SG2的状态,第七列对应于另外的第二制动执行器A2的状态,第八列对应于第二制动执行器B2的状态,并且第九列对应于第二车载电网BN2的状态。第十列对应于第三控制器SG3的状态。第十一列对应于第一开关S1的开关状态,第十二列对应于第二开关S2的开关状态,第十三列对应于第三开关S3的开关状态,并且第十四列对应于第四开关S4的开关状态。
与断开的开关对应的开关S1、S2、S3、S4的开关状态用0表示,与闭合的开关对应的开关状态用1表示。对于部件中的一个的叉(" x ")意味着,存在相应的部件的运行相关的损坏。如果不存在交叉,则不存在相应部件的运行相关的损坏。对于部件中的一个的钩"√"意味着,相应部件能够用来在相应的故障场景中为机动车K提供制动作用。
没有考虑存在两个车载电网BN1和BN2的同时故障的情形。对于鲁棒的车载电网能够假定,这样的故障是非常不可能的并且对于相应的应用情况是可忽略的。尤其是在控制器SG1、SG2、SG3中的一个或制动执行器B1、B2中的一个的损坏时,与相应部件连接的开关S1、S2、S3、S4断开,从而对应的控制器SG1、SG2、SG3与对应的制动执行器B1、B2电分开。
例如,图3中所示的35个故障状态可以被划分成九个组。在此,各个组相应地通过在故障情况下实现所需的制动作用的那些部件以及在所从属的开关位置中来区分。为了阐述,第一控制器SG1、第一车载电网BN1以及第一制动执行器和另外的第一制动执行器B1、A1与初级制动回路相关联并且第二控制器SG2、第二车载电网BN2、第二制动执行器B2和另外的第二制动执行器A2与次级制动回路相关联。
此外,在下文中在没有限制普遍性的情况下假设,制动执行器B1、B2中的每个制动执行器可以实现2.44 m/s2或更大的制动减速度,并且另外的制动执行器A1、A2中的每个制动执行器可以实现6.45 m/s2或更大的制动减速度。
故障情况1至10可归为第一组。这些故障情况共同地具有,在次级制动回路的两个部件中存在运行相关的故障。因此,第三控制单元SG3设置成闭合第一开关S1并且断开其余开关S2、S3、S4。第一控制器SG1可以操控第一制动执行器B1和另外的第一制动执行器A1,从而次级制动回路可以产生至少6.45 m/s2 + 2.44 m/s2 = 8.89 m/s2的制动减速度。
故障情况11至20可关联于第二组。该第二组的故障情况共同地具有,存在初级制动回路的不同部件的两个运行相关的损坏或故障。相应地,第三控制单元SG3设置成,闭合第四开关S4并且断开其余的开关S1、S2、S3。第二控制器SG2可以操控第二制动执行器B2和另外的第二制动执行器A2,从而次级制动回路可以实现8.89 m/s2的最小制动减速度。
故障情况21至24可关联于第三组,其中在初级制动回路中,第一控制器SG1或另外的第一制动执行器A1具有运行相关的故障,并且在次级制动回路中,第二控制器SG2或另外的第二制动执行器A2具有运行相关的故障。
第三控制器SG3与此相应地设置为,闭合第二开关S2和第三开关S3并且断开第一开关S1以及第四开关S4。相应地,第三控制器可以操控第一和第二制动执行器B1、B2并且因此实现2×2.44 m/s2 = 4.88 m/s2的最小制动减速度。
故障情况25和26可关联于第四组,在其中在次级制动回路中,第二制动执行器B2具有运行相关的损坏,并且在初级制动回路中第一控制器SG1或者另外的第一制动执行器A1具有运行相关的损坏。相应地,第三控制器SG3设置成闭合第二开关S2并且断开其余的开关S1、S3、S4。第二控制器SG3可以相应地操控另外的第二制动执行器A2并且第三控制器SG3可操控第一制动执行器B1,从而总体上可以达到8.89 m/s2的最小制动减速度。
故障情况27和28可关联于第五组,在其中在初级制动回路中,第一制动执行器B1具有运行相关的损坏,并且在次级制动回路中第二控制器SG2或者另外的第二制动执行器A2具有运行相关的损坏。相应地,第三控制器SG3设置成闭合第三开关S3并且断开其余的开关S1、S2、S4。由此,第一控制器可以操控另外的第一制动执行器A1并且第三控制器SG3可以操控第二制动执行器B2,并且因此达到8.89 m/s2的最小制动减速度。
故障情况29和30可关联于第六组,在其中在初级制动回路中,第一制动执行器B1具有运行相关的故障,并且在次级制动回路中第二制动执行器B2或者第二车载电网BN2具有运行相关的故障。相应地,第三控制器SG3设置成断开所有四个开关S1、S2、S3、S4。然后第一控制器SG1可以操控另外的第一制动执行器A1,以达到6.45 m/s2的最小制动减速度。
故障情况31对应于第七组,其中,在此在初级的制动回路中存在第一车载电网BN1的运行相关的故障,并且在次级制动回路中存在第二制动执行器B2的运行相关的故障。相应地,在此第三控制器SG3还设置成,断开所有四个开关S1、S2、S3、S4。在这种情况下,第二控制器SG2可以操控另外的第二制动执行器A2,从而可以实现6.45 m/s2的最小制动减速度。
故障情况32和33可关联于第八组,其中,在此在初级制动回路中第一控制器SG1或者另外的第一制动执行器A1具有运行相关的故障,并且在次级制动回路中第二车载电网BN2具有运行相关的故障。在这种情况下,第三控制器SG3设置成,闭合第二开关S2并且断开其余的开关S1、S3、S4。由此第三控制器SG3可以操控第一制动执行器B1,从而可以获得2.44m/s2的最小制动减速度。
故障情况34和35可关联于第九组,其中,在初级制动回路中存在第一车载电网BN1的运行相关的故障,并且在次级制动回路中存在第二控制器SG2的或另外的第二制动执行器A2的运行相关的故障。与此相应地,第三控制器SG3设置成闭合第三开关S3,并且断开其余的开关S1、S2、S4。由此第三控制器SG3可以操控第二制动执行器B2,以因此又达到2.44m/s2的最小制动减速度。
示例性地,一些故障情况应被特殊地考虑。在故障情况21下,例如第一控制器SG1和第二控制器SG2同时失灵,这借助故障信号由第三控制器SG3识别出。第三控制器SG3然后断开第一开关S1和第四开关S4并且闭合第二开关S2和第三开关S3,由此第三控制器SG3与其余的控制器SG1和SG2电分开并且此时可以操控制动执行器B1和B2。同样的情况适用于如在故障情况22中那样的第二控制器SG2和另外的第一制动执行器A1的同时失灵或者如在故障情况24中那样的另外的第一制动执行器A1和另外的第二制动执行器A2的同时失灵。
如果如在故障情况27和30中那样,例如在初级的制动回路中第一制动执行器B1失灵,并且在次级的制动回路中第二控制器SG2或第二车载电网BN2失灵,那么制动作用仅可通过第三控制器SG3和第二制动执行器B2来获得。为此闭合第三开关S3并且断开第一、第二和第三开关S1、S2、S4。
尤其是在故障情况1至31中实现了大于2.44 m/s2的最小减速度。在故障情况32和33中,在其中在初级制动回路中在第一控制器SG1或者在另外的第一制动执行器A2中存在故障,以及在次级制动回路中存在第二车载电网BN2的故障,同样实现了2.44 m/s2的最小减速度。相应地适用于故障情况34和35。
根据该改进的构思,通过增加时间(可保证故障运行达该时间),改进了制动控制系统的容错。尤其可根据改进的构思节省成本,其方式是,用于强化设计用于根据SAE-J3016-分类的3级的行驶的现有的制动控制系统的解决方案强化用于4级或5级。
在不同的实施方式中,不需要初级制动回路或次级制动回路的硬件的匹配,这同样可以引起制动控制系统的开发和制造中的成本节约。通过使用附加控制器和开关装置可以节省系统的复杂性和结构空间。
参考符号列表
SG1、SG2、SG3 控制器
A1、A2、B1、B2 制动执行器
SE 开关装置
S1、S2、S3、S4 开关元件
BS 制动控制系统
D 数据传输系统
BN1、BN2、BN3 车载电网
K 机动车。
Claims (8)
1.一种用于机动车(K)的制动控制系统,具有
-用于控制所述机动车(K)的第一制动执行器(B1)的第一控制器(SG1);和
-用于控制所述机动车(K)的第二制动执行器(B2)的第二控制器(SG2);
其特征在于,所述制动控制系统(BS)
-具有用于控制所述第一制动执行器(B1)和所述第二制动执行器(B2)的第三控制器(SG3);并且
-具有开关装置(SE),所述开关装置设置成,根据所述制动控制系统(BS)的故障状态将所述第三控制器(SG3)与所述第一制动执行器(B1)且/或与所述第二制动执行器(B2)连接,
-其中所述开关装置(SE)设置成,根据所述故障状态将所述第一控制器(SG1)与所述第一制动执行器(B1)连接;和/或
-所述开关装置(SE)设置成,根据所述故障状态将所述第二控制器(SG2)与所述第二制动执行器(B2)连接;且其中
-所述开关装置(SE)具有用于连接所述第一控制器(SG1)与所述第一制动执行器(B1)的第一开关元件(S1)、用于连接所述第三控制器(SG3)与所述第一制动执行器(B1)的第二开关元件(S2)、用于连接所述第三控制器(SG3)与所述第二制动执行器(B2)的第三开关元件(S3)以及用于连接所述第二控制器(SG2)与所述第二制动执行器(B2)的第四开关元件(S4)。
2.根据权利要求1所述的制动控制系统,
其特征在于,
-所述第一控制器(SG1)为了电压供应可与所述机动车(K)的第一车载电网(BN1)连接;
-所述第二控制器(SG2)为了电压供应可与所述机动车(K)的第二车载电网(BN2)连接;和
-所述第三控制器(SG3)为了电压供应可与所述第一车载电网和第二车载电网(BN1,BN2)连接。
3.根据权利要求1或2所述的制动控制系统,
其特征在于
所述第三控制器(SG3)为了电压供应可与所述机动车(K)的第三车载电网(BN3)连接。
4.根据权利要求1或2所述的制动控制系统,
其特征在于
-所述第一控制器(SG1)可与所述机动车(K)的另外的第一制动执行器(A1)连接并且设置成控制所述另外的第一制动执行器(A1);和/或
-所述第二控制器(SG2)可与所述机动车(K)的另外的第二制动执行器(A2)连接并且设置成控制所述另外的第二制动执行器(A2)。
5.根据权利要求1或2所述的制动控制系统,
其特征在于,
-所述制动控制系统(BS)的第一控制器(SG1)或第二控制器(SG2)或第三控制器(SG3)或第四控制器(SG4)构造为开关控制器;并且
-所述开关控制器与所述开关装置(SE)联接并且设置成,根据所述故障状态来操控所述开关装置(SE),以将所述第三控制器(SG3)与所述第一制动执行器和/或与所述第二制动执行器连接。
6.根据权利要求1或2所述的制动控制系统,
其特征在于,
所述第一控制器(SG1)、所述第二控制器(SG2)和所述第三控制器(SG3)能够与所述机动车(K)的数据传输系统(D)连接,以获得相应的用于控制所述第一制动执行器和/或所述第二制动执行器(B1、B2)的控制命令。
7.根据权利要求1或2所述的制动控制系统,
其特征在于,
-所述制动控制系统(BS)包括所述第一制动执行器和所述第二制动执行器(B1,B2);
-所述第一控制器(SG1)和所述第三控制器(SG3)分别通过所述开关装置(SE)与所述第一制动执行器(B1)连接;和
-所述第二控制器(SG2)和所述第三控制器(SG3)分别通过所述开关装置(SE)与所述第二制动执行器(B2)连接。
8.一种具有根据权利要求1至7中任一项所述的制动控制系统(BS)的机动车。
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