DE102006027374A1

DE102006027374A1 - Sicherheits-Feststellbremssystem

Info

Publication number: DE102006027374A1
Application number: DE102006027374A
Authority: DE
Inventors: Jonny Johansson
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2006-12-14
Also published as: SE0501343L; SE529649C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheits-Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug. Eine vorgeschlagene Anordnung umfasst eine Feststellbremse (125), eine an einem Fahrgestell befestigte Bremsaktuatoreinheit (120) und eine Feststellbremsen-Steuereinheit (110). Im normalen Betrieb steuert die Feststellbremsen-Steuereinheit (110) die Bremsaktuatoreinheit (120) auf Anweisungen der Bedienperson hin, die über ein Eingabeelement (115) eingegeben werden. Die Bremsaktuatoreinheit (120) wiederum steuert den Betrieb der Feststellbremse (125), so dass eine Bremskraft auf mindestens ein Rad des Kraftfahrzeuges ausgeübt wird. Die Bremsaktuatoreinheit ist jedoch ebenso dafür eingerichtet, um zu testen, ob eingehende Datennachrichten (D) von der Bremsaktuatoreinheit (120) innerhalb eines vorangegangenen Testintervalls (T¶test¶) erhalten worden sind, und um eine zündungsgesteuerte Spannung (V¶s¶) an der Bremsaktuatoreinheit (120) zu testen. Falls keine eingehende Datennachricht (D) während des vorherigen Testintervalls (T¶test¶) erhalten worden ist und falls ebenso ein Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung in Bezug auf die Bremsaktuatoreinheit (120) als bestehend festgestellt wird, löst die Bremsaktuatoreinheit (120) einen Bremsvorgang aus, bei dem die Feststellbremse (125) derart gesteuert wird, dass eine Bremskraft auf das mindestens eine Rad ausgeübt wird. Auf diese Weise wird das Kraftfahrzeug sicher angehalten und anschließend stationär gehalten, ohne dass ...

Description

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrisch gesteuerte Bremssysteme. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeuganordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 11. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12, ein Computerprogramm gemäß dem Anspruch 19 und ein computerlesbares Medium gemäß dem Anspruch 20.

Es wird erwartet, dass die derzeit vollständig pneumatischen Feststellbremssysteme durch eine elektropneumatische Technologie ersetzt werden, bei der sich eine erste Steuereinheit an einer Position befindet, von der aus sie von einer Bedienperson betätigt werden kann (beispielsweise in dem Führerraum). Die erste Steuereinheit ist über eine serielle Kommunikationsverbindung, beispielsweise ein serielles Bussystem (CAN), mit einer zweiten Steuereinheit verbunden, die an dem Fahrgestell befestigt ist. Die zweite Steuereinheit ist wiederum dafür eingerichtet, ein pneumatisches Ventil zu steuern, welches die Feststellbremse betätigt. Vorzugsweise umfasst die Feststellbremse ein elastisches Element, das so angeordnet ist, dass eine Bremskraft dann ausgeübt wird, wenn kein hinreichender pneumatischer Druck an der Bremse anliegt. Auf diese Weise kann eine Leckage in dem pneumatischen System nicht zu einer gefährlichen Funktionsstörung der Bremse führen.

Der Stand der Technik umfasst Beispiele von Sicherheitslösungen in Verbindung mit elektropneumatischen Bremssystemen. Zum Beispiel offenbart das US-Patent 5,282,085 eine elektrohydraulische/elektropneumatische Bremssteuervorrichtung für die Achsen von Anhängern mit mechanischen Bremsen und einem Sicherheitsventil. Das beschriebene System kommt ohne die hydraulische/pneumatische Leitung zwischen der Zugfahrzeug und dem Anhänger aus, während eine Sicherheitsbremsfunktion aufrechterhalten wird. Der Anhänger wird nämlich automatisch dann abgebremst, wenn die elektrische Verbindung zwischen dem Anhänger und der Zugfahrzeug getrennt wird. Funktionsstörungen in dem elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen System der Kraftfahrzeugzugmaschine selbst werden hier nicht beschrieben.

Das US-Patent 5,752,748 beschreibt ein elektronisches Bremssystem mit einer Hilfssteuerung beim Ausfall eines Zentralmoduls. Das Zentralmodul erzeugt Soll-Bremswerte basierend auf einem Pedalwert von einem Pedalsensor sowie Sensorsignalen, die die Raddrehzahlen angeben. Wenn das Zentralmodul ausfällt und deshalb keine Soll-Werte erzeugt werden können, werden die Pedaleingangswerte stattdessen direkt von dem Pedalsensor einem ersten Bremssteuermodul zugeführt, in dem Soll-Werte in Abhängigkeit des Pedaleingangswerts berechnet werden. Es wird hier eine vom Benutzer initiierte Betätigung des Pedals vorausgesetzt und kein automatisierter Bremsvorgang vorgeschlagen.

Obwohl die bekannten Lösungen eine allgemein erwünschte Funktionalität vorsehen, bieten sie keine passenden Kriterien für eine automatische Betätigung einer Feststellbremse in einem Kraftfahrzeug in einer Notfallsituation, das mit einem elektropneumatischen oder elektrohydraulischen Bremssystem ausgestattet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Lösung vorzusehen, die das voranstehende Problem verringert und so ein zuverlässiges automatisches Notfall-Bremssystem zur Verfügung stellt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine eingangs beschriebene Kraftfahrzeuganordnung gelöst, bei der die Bremsaktuatoreinheit dafür eingerichtet ist, eine zündungsgesteuerte Spannung an der Bremsaktuatoreinheit zu testen. Die Bremsaktuatoreinheit ist ebenso dafür eingerichtet, zu testen, ob die Bremsaktuatoreinheit eingehende Datennachrichten innerhalb eines vorangehenden Testintervalls erhalten hat. Für den Fall, dass es sich herausgestellt hat, dass ein Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung in Bezug auf die Bremsaktuatoreinheit auftritt, und dass auch keine eingehenden Datennachrichten während des vorherigen Testintervalls erhalten worden sind, ist die Bremsaktuatoreinheit dafür eingerichtet, einen Bremsvorgang auszulösen, bei dem die Feststellbremse derart gesteuert wird, dass eine Bremskraft auf mindestens ein Fahrzeugrad des Kraftfahrzeuges ausgeübt wird.

Ein durch diese Anordnung erzielter wichtiger Vorteil besteht darin, dass dann, wenn die Steuereinheit der Feststellbremse erhebliche Defekte aufweist, das Kraftfahrzeug weiterhin auf sichere Weise zum Stillstand kommt sowie im Anschluss daran unbewegbar bleibt, ohne unbeabsichtigte Bewegungen zu riskieren.

Gemäß einer Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung umfasst die Anordnung eine serielle Kommunikationsverbindung, die die Feststellbremsen-Steuereinheit mit dem Feststellbremsen-Aktuator verbindet. Dadurch wird ein effizientes Mittel nicht nur für die voranstehend vorgeschlagenen Betätigungsnachrichten, sondern ebenso für einen Informationsaustausch zwischen diesen und anderen Einheiten unter normalen Bedingungen bereitgestellt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung überschreitet das Testintervall ein maximales Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datennachrichten, die normalerweise von der Bremsaktuatoreinheit erhalten werden. Daher wird ein plötzliches Betätigen der Feststellbremse vermieden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung beinhaltet der Bremsvorgang ein sukzessives (schrittweises) Betätigen der Feststellbremse. Zum Beispiel kann die Bremsaktuatoreinheit einem automatischen Bremssystem zugeordnet sein. In solch einem Fall ist die Bremsaktuatoreinheit dafür eingerichtet, die Feststellbremse gemäß einem automatischen Bremsregelplan zu steuern, um so das Blockieren eines Fahrzeugrades zu vermeiden. Die Feststellbremse kann dabei progressiv und relativ schnell betätigt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Fahrer Problemen in Bezug auf die Beherrschbarkeit ausgesetzt wird, da ein oder mehrere Fahrzeugräder blockiert sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung ist die Bremsaktuatoreinheit dafür eingerichtet, Drehzahlnachrichten zu erhalten, die eine Drehzahl von mindestens einem Fahrzeugrad anzeigen, auf das die Feststellbremse eine Bremskraft ausübt. Basierend auf den Drehzahlnachrichten ist die Bremsaktuatoreinheit gleichermaßen dafür eingerichtet, eine Drehzahl des zumindest einen Fahrzeugrades zu bestimmen. Falls das mindestens eine Fahrzeugrad eine Drehzahl besitzt, die unter einem Schwellenwert liegt (der vorzugsweise eine Geschwindigkeit darstellt, die gleich Null ist), so ist die Bremsaktuatoreinheit dafür eingerichtet, die Feststellbremse derart zu steuern, dass sie die Bremskraft unmittelbar ausübt. In dem Fall, dass sich das Kraftfahrzeug bereits im Stillstand befindet, ist es nämlich vorteilhaft, die Feststellbremse so schnell wie möglich in fehlerbehafteten Situationen dieser Art zu betätigen, so dass der Fahrer das Kraftfahrzeug nicht in Bewegung setzen kann, ohne dass er eine fundierte Entscheidung getroffen hat.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung ist die Bremsaktuatoreinheit dafür eingerichtet, Lebenszeichennachrichten in regelmäßigen Ab ständen an die Feststellbremsen-Steuereinheit zu übertragen. Die Feststellbremsen-Steuereinheit wiederum ist dafür eingerichtet, eine Alarmdatennachricht zu erzeugen, die zu einer akustischen und/oder visuellen Feststellbremswarnung führt, falls innerhalb eines vorherigen Lebenszeichenintervalls kein Lebenszeichen erhalten worden ist. Dabei kann eine Bedienperson des Kraftfahrzeuges darüber informiert werden, dass die Bremsaktuatoreinheit eine Funktionsstörung aufweist und dass das Kraftfahrzeug angehalten werden sollte.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung ist die Feststellbremse dafür eingerichtet, pneumatisch betrieben zu werden, Die Anordnung umfasst deshalb ein pneumatisches Ventil und eine Druckquelle. Das pneumatische Ventil ist wiederum derart angeordnet, dass es in Antwort auf ein elektrisches Steuersignal von der Bremsaktuatoreinheit gesteuert wird. Die Druckquelle ist mit der Feststellbremse über das pneumatische Ventil verbunden. Auf diese Weise ist die Feststellbremse durch das elektrische Steuersignal steuerbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung umfasst die Feststellbremse ein elastisches Element, das über einen Luftdurchgang mit dem pneumatischen Ventil mechanisch verbunden ist. Das elastische Element ist dafür eingerichtet, um zu bewirken, dass die Feststellbremse eine Bremskraft ausübt, wenn ein eingehender pneumatischer Druck einen bestimmten Wert überschreitet. Überdies ist die Feststellbremse dafür eingerichtet, mit einer externen Druckquelle verbunden zu werden, die einen Deaktivierungsdruck zum Lösen der Feststellbremse liefert. Ein Deaktivierungsdruck kann dabei zum Lösen der Feststellbremse ausgeübt werden, beispielsweise nachdem die Bremse gemäß dem erfindungsgemäßen Vorgang wegen eines Ausfalls der Bremsaktuatoreinheit betätigt worden ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das die voranstehend vorgeschlagene Anordnung umfasst. Ein solches Kraftfahrzeug ist natürlich aus den gleichen Gründen wie die Anordnung selbst von Vorteil.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das eingangs beschriebene Verfahren gelöst, wobei das Verfahren umfasste Testen einer zündungsgesteuerten Spannung an der Feststellbremsen-Steuereinheit; Testen, ob eingehende Datennachrichten von der Feststellbremsen-Steuereinheit innerhalb eines vorangehenden Testintervalls erhalten worden sind, und dann, wenn ein Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung in Bezug auf die Feststellbremsen- Steuereinheit besteht und keine Datennachrichten während des vorherigen Testintervalls erhalten worden sind, Auslösen eines Bremsvorganges, bei dem die Feststellbremse derart gesteuert wird, dass eine Bremskraft auf das zumindest eine Fahrzeugrad des Kraftfahrzeuges ausgeübt wird.

Die Vorteile dieses Verfahrens sowie dessen bevorzugte Ausführungsformen sind anhand der voranstehenden Erörterung der vorgeschlagenen Kraftfahrzeuganordnung ersichtlich.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm gelöst, das in den internen Speicher eines Computers direkt geladen wer den kann und das eine Software zum Steuern des voranstehend vorgeschlagenen Verfahrens aufweist, wenn das Programm auf einem Computer abgespielt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein computerlesbares Medium gelöst, das ein darauf gespeichertes Programm besitzt, bei dem das Programm eine Computersteuerung des voranstehend vorgeschlagenen Verfahrens darstellt.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der abhängigen Ansprüche deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beispielhaft offenbarten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.
1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, das eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst,
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3a bis 3b zeigen Diagramme, die die Bedingungen für die Betätigung einer Feststellbremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellen, und
4 zeigt ein Flussdiagramm, das das allgemeine Verfahren gemäß der Erfindung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges 100. Das Kraftfahrzeug 100 ist mit einer Anordnung ausgestattet, die eine Feststellbremsen-Steuereinheit 110, eine Bremsaktuatoreinheit 120 und eine Feststellbremse 125 umfasst. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verbindet eine serielle Kommunikationsverbindung 130, beispielsweise ein CAN-Bus, die Feststellbremsen-Steuereinheit 110 mit der Bremsaktuatoreinheit 120, die an dem Fahrzeuggestell des Kraftfahrzeuges 100 befestigt ist.
Die Feststellbremse 125 ist dafür eingerichtet, eine Bremskraft auf zumindest ein Fahrzeugrad des Kraftfahrzeuges 100 auszuüben. Für schwere Kraftfahrzeuge, beispielsweise Lastkraftwagen und Busse, kann es bevorzugt sein, die Bremskraft auf die Antriebsräder (zum Beispiel auf die Hinterräder) auszuüben. Die Bremsaktuatoreinheit 120 ist dafür eingerichtet, den Betrieb der Feststellbremse 125 zum Beispiel in Antwort auf ein elektrisches Signal zu steuern. Die Feststellbremsen-Steuereinheit 110 ist wiederum dafür eingerichtet, die Bremsaktuatoreinheit 120 in Antwort auf Anweisungen der Bedienperson zu steuern, die über ein Eingabeelement 115 eingegeben werden, zum Beispiel einen Hebel, einen Knopf oder einen Schalter. Im Allgemeinen zeigen die Anweisungen der Bedienpersonen einfach einen aktiven Zustand (Ein) und einen passiven Zustand (Aus) der Feststellbremse 125 an. Ein oder mehrere Zwischenzustände sind in technischer Hinsicht jedoch ebenso denkbar.
Um eine Sicherheits-Feststellbremsen-Funktionalität zur erzielen, ist die Bremsaktuatoreinheit 120 dafür eingerichtet, einen vorgeschlagenen Testvorgang vorzunehmen, der im Anschluss in Bezug auf die 2 bis 4 beschrieben wird.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Fahrzeuganordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung umfasst die voranstehend erwähnte Feststellbremse 125, die Bremsaktuatoreinheit 120, die Feststellbremsen-Steuereinheit 110 und vorzugsweise die serielle Kommunikationsverbindung 130. Eine serielle Kommunikationsverbindung ist dahingehend vorteilhaft, da eine solche Verbindung von mehreren anderen Steuereinheiten innerhalb des Kraftfahrzeuges 100 genutzt werden kann und so das Ausmaß der Verdrahtung verringert, die in dem Kraftfahrzeug 100 nötig ist. Aus Sicherheitsgründen kann es trotzdem erwünscht sein, dass die Verbindung 130 vorwiegend für Bremszwecke verwendet wird.
Vorzugsweise umfasst die Bremsaktuatoreinheit 120 ein Speichermittel 121, oder ist dem Speichermittel 121 zugeordnet, das ein Computerprogramm enthält, welches dafür eingerichtet ist, den Betrieb der Einheit 120 gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsmodus zu steuern.
Zusätzlich zum Auslösen von Bremsvorgängen basierend auf Steuernachrichten von der Feststellbremsen-Steuereinheit 110 testet die Bremsaktuatoreinheit 120 eine eingehende zündungsgesteuerte Spannung V_S. Diese Spannung (die in der Kraftfahrzeugindustrie als X15/15 bezeichnet werden kann) stammt normalerweise von einer Energiequelle in dem Kraftfahrzeug 100, die von einer Mehrzahl von Steuereinheiten verwendet wird. Solch eine Energiequelle weist normalerweise eine Batterie auf und wird mittels eines Zündschlüssels, eines Schalters oder eines dazu äquivalenten Mittel aktiviert. Die Bremsaktuatoreinheit 120 testet ebenso, ob eingehende Datennachrichten D von der Bremsaktuatoreinheit 120 während eines vorherigen Testintervalls erhalten worden sind. Falls die Bremsaktuatoreinheit 120 einen bestehenden Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung feststellt und ebenso keine eingehende Datennachricht D während des vorherigen Testintervalls erhalten worden ist, löst die Einheit 120 einen Bremsvorgang aus, bei dem die Feststellbremse 125 derart gesteuert wird, dass eine Bremskraft auf das mindestens eine Rad des Kraftfahrzeuges 100 ausgeübt wird. Dieser Vorgang kann entweder eine unmittelbare Betätigung der Feststellbremse 125 oder eine spätere Betätigung beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Bremsvorgang eine sukzessive Betätigung der Feststellbremse 125. Das bedeutet, dass während einer Anstiegsphase die Bremskraft von einem ursprünglich niedrigen Wert auf einen maximalen Wert (oder zumindest auf einen hinreichend hohen Wert) erhöht wird.
Vorzugsweise ist die Bremsaktuatoreinheit 120 einem relativ einfachen automatischen Bremssystem (ABS) zugeordnet, das dafür eingerichtet ist, von der Einheit 120 eingesetzt zu werden. Die Bremsaktuatoreinheit 120 ist ferner dafür eingerichtet, die Feststellbremse 125 über einen Regelvorgang zu betätigen, welcher durch das automatische Bremssystem gesteuert wird, um eine Blockiersituation der Räder zu vermeiden. Das ABS ist vorzugsweise in der Einheit 120 enthalten, es kann jedoch ebenso ein davon getrenntes System sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Bremsaktuatoreinheit 120 ferner dafür eingerichtet, die Drehzahlnachrichten D_R zu erhalten, die eine Drehzahl von mindestens einem Rad anzeigen, auf das eine Bremskraft durch die Feststellbremse 125 ausgeübt wird. Zum Beispiel können die Drehzahlnachrichten D_R über die serielle Kommunikationsverbindung 130 bereitgestellt werden. Die Bremsaktuatoreinheit 120 bestimmt im Anschluss eine Drehzahl des mindestens einen Rades basierend auf den Drehzahlnachrichten D_R. Falls das mindestens eine Rad eine Drehzahl besitzt, die unter einem Schwellenwert liegt, steuert die Bremsaktuatoreinheit 120 die Feststellbremse 125, um die Bremskraft unmittelbar oder zumindest so schnell wie möglich nach dieser Feststellung auszuüben.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung überträgt die Bremsaktuatoreinheit 120 in regelmäßigen Abständen Lebenszeichennachrichten D_HB an die Feststellbremsen-Steuereinheit 110, und zwar vorzugsweise über den seriellen Kommunikations-Bus 130. Solange, wie die Feststellbremsen-Steuereinheit 110 die Lebenszeichen D_HB erhält, leitet die Einheit 110 daraus ab, dass eine Betriebsverbindung zwischen dem Bremsaktuator 120 und dem seriellen Kommunikations-Bus 130 hergestellt ist und nimmt an, dass die Bremsaktuatoreinheit 120 korrekt funktioniert.
Falls die Bremssteuereinheit 110 jedoch ermittelt, dass innerhalb eines vorherigen Lebenszeichenintervalls keine Lebenszeichennachricht D_HB erhalten worden ist, erzeugt die Einheit 110 eine Alarmnachricht D_A, die dafür eingerichtet ist, eine akustische und/oder visuelle Feststellbremswarnung zu erzeugen, wenn sie von einer dafür vorgesehenen Informationssteuereinheit erhalten wird, die sich beispielsweise in der Fahrerzelle befindet. Daher kann der Fahrer des Kraftfahrzeuges darüber informiert werden, dass die Bremsaktuatoreinheit 120 Funktionsstörungen aufweist und dass das Kraftfahrzeug 100 angehalten werden sollte. Vorzugsweise wird die Alarmnachricht D_A an die Informationssteuereinheit über andere Kanäle als den seriellen Kommunikations-Bus 130 gesendet, da der Grund dafür, dass keine Lebenszeichennachricht erhalten wurde, darin liegen kann, dass der Bus 130 nicht ordnungsgemäß funktioniert. Trotzdem kann gemäß der Erfindung die Alarmnachricht D_A weiterhin über den seriellen Kommunikations-Bus 130 gesendet werden, mit dem die Informationssteuereinheit gleichermaßen als ein Zusatz, oder als Alternative zu den anderen Kanälen, verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Feststellbremse 125 dafür eingerichtet, pneumatisch, das bedeutet auf Änderungen des Luftdruckes hin, betrieben zu werden. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Anordnung ein pneumatisches Ventil 145 und eine mit der Feststellbremse 125 über das pneumatische Ventil 145 verbundene Druckquelle 140. Das pneumatische Ventil 145 ist derart angeordnet, dass es in Antwort auf ein elektrisches Steuersignal S_B von der Bremsaktuatoreinheit 120 gesteuert wird. Daher kann eine Betätigung des Eingabeelements 115 seitens der Bedienperson dazu führen, dass die Bremssteuereinheit 110 eine Steuernachricht über die Verbindung 130 weiterleitet. In Antwort auf diese Steuernachricht erzeugt im Anschluss die Bremsaktuatoreinheit 120 das elektrische Steuersignal S_B, das ferner das Ventil 145 steuert, um eine erwünschte Bremsfunktion, beispielsweise ein Lösen der Feststellbremse 125, zu erzielen.
Des Weiteren kann die Feststellbremse 125 ein elastisches Element (beispielsweise eine Schraubenfeder) umfassen, die über einen Luftdurchgang mit dem pneumatischen Ventil 145 mechanisch verbunden ist. Das elastische Element ist dafür eingerichtet, um zu bewirken, dass die Feststellbremse 125 eine Bremskraft ausübt, wenn ein eingehender pneumatischer Druck von dem Ventil 145 einen bestimmten Pegel unterschreitet. In dem Fall, in welchem das Bremssystem ein vollständig elektrisches System ist, kann natürlich ein alternatives Design verwendet werden, das eine äquivalente Funktion ausführt, jedoch keine elastischen Elemente umfasst.
Durch Schließen des Ventils 145 (oder anderer Mittel, die verhindern, dass ein hinreichen hoher Luftdruck an der Feststellbremse 125 anliegt), übt die Bremse 125 in jedem Fall eine Bremskraft auf die Räder aus. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Feststellbremse 125 dafür eingerichtet, mit einer externen Druckquelle 150 verbunden zu werden, die einen Deaktivierungsdruck P_D zum Lösen der Feststellbremse 125 liefert. Dadurch kann das Kraftfahrzeug 100 ebenso nach einer Notbetätigung der Bremse 125 bewegt werden. Vorzugsweise trägt das Kraftfahrzeug 100 ebenso die externe Druckquelle 150, so dass sie jederzeit zur Verfügung steht, wenn sie benötigt wird. Die Reifen des Kraftfahrzeugs 100 können natürlich eine solche externe Druckquelle 150 bilden.
Weitere Details in Bezug auf die zündungsgesteuerte Spannung V_S und das Testintervall werden nun unter Bezugnahme auf die 3a und 3b beschrieben. Die 3a zeigt ein Diagramm einer beispielhaften zündungsgesteuerten Spannung V_S an der Bremsaktuatoreinheit 120 als Funktion der Zeit t, und die 3b zeigt eine Zeitlinie, die Zeitpunkte anzeigt, zu denen Datennachrichten D (beliebiger Art) von der Bremsaktuatoreinheit 120 erhalten werden.
Es wird hier davon ausgegangen, dass die zündungsgesteuerte Spannung V_S einen nominalen Wert V_S-nom besitzt und dass die Spannung V_S innerhalb eines Toleranzintervalls von V_S-min (V_S-min > 0) bis V_S-max um diesen Wert V_S-nom variieren kann.
Bei diesem Beispiel fällt die zündungsgesteuerte Spannung V_S unter V_S-nom zu einem Zeitpunkt t₀ ab, zum Beispiel auf 0 V. Dies kann von einer Unterbrechung der elektrischen Verbindung der Bremsaktuatoreinheit 120 mit der X15/15 Quelle in dem Kraftfahrzeug 100 herrühren (schematisch in der 2 mittels einer gestrichelt fetten Linie dargestellt). Zum Zwecke der Darstellung wird davon ausgegangen, dass die zündungsgesteuerte Spannung V_S nach der Zeit t₀ niedriger als V_S-min ist.
Zu einem späteren Zeitpunkt t₁ erhält die Bremsaktuatoreinheit 120 eine Datennachricht D, zum Beispiel über die voranstehend erwähnte serielle Kommunikationsverbindung 130. Im Anschluss werden jedoch keine weiteren Datennachrichten D erhalten. Da am Ende eines Zeitintervalls T_test nach dem Zeitpunkt t₁ der Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung bestehen bleibt, löst deshalb die Bremsaktuatoreinheit 120 den voranstehend beschriebenen Bremsvorgang aus, bei dem die Feststellbremse 125 derart gesteuert wird, dass sie eine Bremskraft auf das mindestens eine Rad des Kraftfahrzeuges 100 ausübt. In Abhängigkeit von einer momentanen Raddrehzahl wird die Bremskraft entweder unmittelbar oder beim nächsten mal, wenn das Kraftfahrzeug manuell angehalten wird, ausgeübt.
Das Testintervall T_test ist größer als ein maximales Intervall T_∆ zwischen zwei aufeinanderfolgenden, normalerweise von der Bremsaktuatoreinheit 120 erhaltenen Datennachrichten D, so dass die Feststellbremse 125 nur unter Ausnahmebedingungen automatisch in Eingriff gebracht wird (zum Beispiel dann, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Verbindung zwischen der Einheit 120 und der Verbindung 130 unterbrochen ist).
Gemäß der Erfindung wird der Bremsvorgang ausgelöst, wenn am Ende eines Testintervalls T_test aufgrund einer zuletzt erhaltenen Datennachricht D ein Ausfall einer zündungsgesteuerten Spannung vorliegt (d.h. V_S liegt außerhalb des Intervalls V_S-min bis V_S-max). Falls die zündungsgesteuerte Spannung V_S einen akzeptablen Wert bis zu einem Zeitpunkt t₂ nach der zuletzt erhaltenen Datennachricht D aufweist, wird auf diese Weise der Bremsvorgang zum Zeitpunkt t₃ ausgelöst, wenn zu diesem Zeitpunkt ein Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung vorliegt. Diese Situation ist mittels einer gepunkteten Linie in der 3b angedeutet.
Zusammenfassend wird allgemein das Verfahren zum Betreiben einer Bremsaktuatoreinheit gemäß der Erfindung im Anschluss unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 4 beschreiben.
Bei einem ersten Schritt 410 wird getestet, ob die Bremsaktuatoreinheit jegliche eingehenden Datennachrichten innerhalb eines vorherigen Testintervalls T_test erhalten hat. Ist dies der Fall, geht die Prozedur zurück und bleibt bei dem Schritt 410. Andererseits folgt ein Schritt 420, bei dem eine Zündspannung an der Bremsaktuatoreinheit getestet wird. Falls die Zündspannung einen akzeptablen Wert aufweist, geht die Prozedur zurück zu dem Schritt 410. Wenn nicht (d.h., wenn keine eingehende Datennachricht während des vorherigen Intervalls T_test erhalten worden ist und wenn ein Ausfall der Zündspannung ebenso in Bezug auf die Bremsaktuatoreinheit vorliegt) folgt ein Schritt 430.
In dem Schritt 430 wird ein Bremsvorgang ausgelöst, bei dem die Feststellbremse derart gesteuert wird, dass eine Bremskraft auf das mindestens eine Rad des Kraftfahrzeuges ausgeübt wird. Im Anschluss endet die Prozedur und zum Lösen der Feststellbremse muss eine manuelle (oder mindestens eine manuell gesteuerte) Prozedur zum Lösen durchgeführt werden.
Sämtliche der Verfahrensschritte genauso wie die Unterschritte, die unter Bezugnahme auf die 4 voranstehend beschrieben wurden, können mittels eines programmierten Computergeräts gesteuert werden. Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Zeichnungen voranstehend beschrieben wurden, überdies ein Computergerät sowie in einem Computergerät durchgeführte Prozesse aufweisen, erstreckt sich die Erfindung auf diese Weise auf Computerprogramme, insbesondere auf Computerprogramme auf oder in einem Träger, der dafür eingerichtet ist, die Erfindung zu verwirklichen. Das Programm kann in der Form eines Quellcodes, Objektcodes, eines Zwischencodes zwischen einem Quell- und einem Objektcode, beispielsweise in teilweise kompilierter Form oder in einer beliebig anderen Form vorliegen, die geeignet ist zur Verwendung bei der Implementierung des Prozesses gemäß der Erfindung. Der Träger kann eine beliebige Gesamtheit oder Vorrichtung sein, auf der das Programm enthalten sein kann. Zum Beispiel kann der Träger ein Speichermedium, beispielsweise ein Flash-Speicher, ein ROM (ausschließlich lesbaren Speicher), zum Beispiel eine CD (Compact Disc) oder ein Halbleiter-ROM, ein EPROM (ein löschbarer, programmierbarer, ausschließlich lesbarer Speicher), ein EEPROM (ein elektrisch löschbarer, programmierbarer, ausschließlich lesbarer Speicher) oder ein magnetisches Aufnahmemedium, zum Beispiel eine „Floppy Disk" oder „Hard Disk", sein. Ferner kann der Träger ein übertragbarer Träger sein, zum Beispiel ein elektrisches oder optisches Signal, das über ein elektrisches oder optisches Kabel oder über Funk oder über ein anderes Mittel weitergeleitet werden kann. Besteht das Programm aus einem Signal, welches direkt über ein Kabel oder eine andere Vorrichtung oder Mittel weitergeleitet werden kann, kann der Träger durch ein Kabel oder eine Vorrichtung oder ein Mittel gebildet sein, Alternativ kann der Träger ein integrierter Schaltkreis sein, in den das Programm eingebettet ist, wobei der integrierte Schaltkreis zum Ausführen oder zur Verwendung bei der Ausführung der relevanten Prozesse eingerichtet ist.
Obwohl die voranstehende Beschreibung sich hauptsächlich auf ein elektropneumatisches System bezieht, so ist die Erfindung gleichermaßen auf andere Arten von Systemen anwendbar, zum Beispiel auf elektrohydraulische Systeme (bei denen eine unter Druck gesetzte Flüssigkeit anstelle eines unter Druck gesetzten Gases eingesetzt wird) und elektromagnetische Systeme (bei denen stattdessen ein elektrisches Signal verwendet wird, um ein magnetisches Feld zu induzieren, das die Bremse betätigt).
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann frei innerhalb des Bereichs der Ansprüche verändert werden.

Claims

Kraftfahrzeuganordnung mit: einer Feststellbremse (125), die dafür eingerichtet ist, eine Bremskraft auf zumindest ein Rad eines Kraftfahrzeuges (100) auszuüben, einer Bremsaktuatoreinheit (120), die dafür eingerichtet ist, den Betrieb der Feststellbremse (125) zu steuern, und einer Feststellbremsen-Steuereinheit (110), die dafür eingerichtet ist, die Bremsaktuatoreinheit (120) in Antwort auf Anweisungen einer Bedienperson hin zu steuern, die über ein Eingabeelement (150) eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsaktuatoreinheit (120) dafür eingerichtet ist: zu testen, ob eingehende Datennachrichten (D) von der Bremsaktuatoreinheit (120) innerhalb eines vorangehenden Testintervalls (T_test) erhalten worden sind, eine zündungsgesteuerte Spannung (V_S) an der Bremsaktuatoreinheit (120) zu testen, und falls sowohl ein Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung in Bezug auf die Bremsaktuatoreinheit (120) besteht als auch keine eingehende Datennachricht (D) während des vorherigen Testintervalls (T_test) erhalten worden ist, einen Bremsvorgang auszulösen, bei dem die Feststellbremse (125) derart gesteuert wird, dass eine Bremskraft auf das mindestens eine Rad ausgeübt wird.
Kraftfahrzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine serielle Kommunikationsverbindung (130) aufweist, die die Feststellbrems-Steuereinheit (110) mit der Bremsaktuatoreinheit (120) verbindet.
Kraftfahrzeuganordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Testintervall (T_test) ein maximales Intervall (T_∆) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datennachrichten (D) überschreitet, die normalerweise von der Bremsaktuatoreinheit (120) erhalten werden.
Kraftfahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsvorgang ein sukzessives Betätigen der Feststellbremse (125) vorsieht.
Kraftfahrzeuganordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsaktuatoreinheit (120) einem automatischen Bremssystem zugeordnet ist und die Bremsaktuatoreinheit (120) dafür eingerichtet ist, die Feststellbremse (125) durch einen durch das automatische Bremssystem gesteuerten Regelvorgang zu betätigen, um eine Radblockierung zu vermeiden.
Kraftfahrzeuganordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsaktuatoreinheit (120) dafür eingerichtet ist: Drehzahlnachrichten (D_R) zu erhalten, die eine Drehzahl von mindestens einem Rad anzeigen, für das die Feststellbremse (125) dazu eingerichtet ist, eine Bremskraft auszuüben, eine Drehgeschwindigkeit von dem mindestens einen Rad basierend auf den Drehzahlnachrichten (D_R) zu bestimmen, und dann, wenn das mindestens eine Rad eine Drehgeschwindigkeit besitzt, die unter einem Schwellenwert liegt, die Feststellbremse (125) zu steuern, um die Bremskraft unmittelbar auszuüben.
Kraftfahrzeuganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert eine Geschwindigkeit darstellt, die gleich Null ist.
Kraftfahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsaktuatoreinheit (120) dafür eingerichtet ist, Lebenszeichennachrichten (D_HB) in regelmäßigen Abständen zur Feststellbrems-Steuereinheit (110) zu übertragen, und dass die Feststellbremsen-Steuereinheit (110) dafür eingerichtet ist, eine Alarmdatennachricht (D_A) zu erzeugen, die dafür eingerichtet ist, eine akustische und/oder visuelle Feststellbremswarnung dann zu erzeugen, wenn innerhalb eines vorherigen Lebenszeichenintervalls keine Lebenszeichennachricht (D_HB) erhalten worden ist.
Kraftfahrzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse (125) dafür eingerichtet ist, pneumatisch betrieben zu werden, und die Anordnung umfasst: ein pneumatisches Ventil (145), das derart angeordnet ist, dass es in Antwort auf ein elektrisches Steuersignal (S_B) von der Bremsaktuatoreinheit (120) gesteuert wird, und eine Druckquelle (140), die über das pneumatische Ventil (145) mit der Feststellbremse (125) verbunden ist.
Kraftfahrzeuganordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse (125) ein elastisches Element aufweist, das über einen Luftdurchgang mit dem pneumatischen Ventil (145) mechanisch verbunden ist, wobei das elastische Element dafür eingerichtet ist, um zu bewirken, dass die Feststell bremse (125) eine Bremskraft ausübt, wenn ein eingehender pneumatischer Druck unter einem bestimmten Wert liegt, und die Feststellbremse (125) dafür eingerichtet ist, mit einer externen Druckquelle (150) verbunden zu werden, die einen Deaktivierungsdruck (P_B) zum Lösen der Feststellbremse (125) liefert.
Kraftfahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kraftfahrzeuganordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist. 12, Verfahren zum Betreiben einer Bremsaktuatoreinheit (120) für eine Feststellbremse (125) in einem Kraftfahrzeug (100), wobei die Bremsaktuatoreinheit (120) durch eine Feststellbrems-Steuereinheit (110) steuerbar ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Testen, ob eingehende Datennachrichten (D) von der Bremsaktuatoreinheit (120) innerhalb eines vorangegangenen Testintervalls (T_test) erhalten worden sind, Testen einer zündungsgesteuerten Spannung (V_S) an der Bremsaktuatoreinheit (120), und falls sowohl ein Ausfall der zündungsgesteuerten Spannung in Bezug auf die Bremsaktuatoreinheit (120) vorliegt als auch keine eingehende Datennachricht (D) während des vorangegangenen Testintervalls (T_test) erhalten worden ist, Auslösen eines Bremsvorganges, bei dem die Feststellbremse (125) derart gesteuert wirt, dass eine Bremskraft auf das mindestens eine Rad ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch das Testintervall (T_test), das ein maximales Intervall (T_∆) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datennachrichten (D) überschreitet, die normalerweise von der Bremsaktuatoreinheit (120) erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch den Bremsvorgang, der eine sukzessive Betätigung der Feststellbremse (125) beinhaltet,
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Betätigen der Feststellbremse (125) gemäß einem automatischen Bremsregelplan, der dafür eingerichtet ist, eine Radblockierung zu vermeiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch die Schritte: Testen einer Drehgeschwindigkeit von mindestens einem Rad, für das die Feststellbremse (125) dafür eingerichtet ist, eine Bremskraft auszuüben, und wenn das min destens eine Rad eine Drehzahl besitzt, die unterhalb eines Schwellenwerts liegt, Erzeugen eines elektrischen Steuersignals (S_B), das dafür eingerichtet ist, um zu bewirken, dass die Feststellbremse (125) die Bremskraft unmittelbar ausübt.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch den Schritt des Übertragens von Lebenszeichennachrichten (D_HB) in regelmäßigen Abständen an die Feststellbrems-Steuereinheit (110).
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch den Schwellenwert, der eine Drehzahl darstellt, die gleich Null ist.
Computerprogramm, das direkt in den internen Speicher eines Computers ladbar ist, mit einer Software zum Steuern der Schritte nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wenn das Programm auf dem Computer abgespielt wird.
Computerlesbares Medium (121) mit einem darauf abgespeicherten Programm, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer die Schritte nach einem der Ansprüche 12 bis 18 steuert.