DE102011078118A1 - Bremssteuersystem für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ein Bremssteuersystem (10) für ein Fahrzeug für bemannten und unbemannten Betrieb, umfasst eine hydraulische Bremse (16), einen manuell betätigten Bremskreis (12), der mit der hydraulischen Bremse (16) verbunden ist, und einen elektrohydraulischen Bremskreis (14), der mit der hydraulischen Bremse (16) verbunden ist. Der elektro-hydraulische Bremskreis (14) enthält eine Pumpe (20), ein Einlassventil (26) mit einem mit der Pumpe (20) verbundenen Einlass, ein erstes Bremsventil (46) mit einem mit der hydraulischen Bremse (16) verbundenen Auslass und mit einem mit einem Auslass des Einlassventils (26) verbundenen Einlass, ein zweites Bremsventil (48) mit einem mit der hydraulischen Bremse (16) verbundenen Auslass und mit einem mit dem Auslass des Einlassventils (26) verbundenen Einlass, eine erste Zentraleinheit (36), die mit dem Einlassventil (26) und mit dem ersten Bremsventil (46) wirkverbunden ist, und eine zweite Zentraleinheit (38), die mit dem Einlassventil (26) und dem zweiten Bremsventil (48) wirkverbunden ist, wobei die erste und die zweite Zentraleinheit (36, 38) das Einlassventil (26) und das erste und das zweite Bremsventil (46, 48) steuern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuersystem für ein Fahrzeug für bemannten und unbemannten Betrieb.
  • Einige Fahrzeuge können durch einen Bediener oder autonom gezielt gesteuert werden. Demgemäß muss solch ein Fahrzeug ein Bremssystem haben, das das Fahrzeug in beiden Situationen sicher steuern kann. Dies erfordert ein Bremssystem, das ein elektro-hydraulisches Bremssystem enthält, das parallel mit einem manuellen Bremssystem arbeitet. Ein Bremssteuersystem mit redundanten Zentraleinheiten (CPUs) ist zur Verwendung in solch einem Fahrzeug vorgeschlagen worden. In solch einem Fahrzeug ist erwünscht, dass das elektro-hydraulische Bremssystem zwei Kriterien erfüllt. Erstens muss während unbemannten Betriebs eine einzige Zentraleinheit in der Lage sein, das elektro-hydraulische Bremssystem im Falle eines Single Point Failures zu betätigen. Ansonsten kann das Nichtvermögen eines Anhaltens des Fahrzeugs mit dem elektrohydraulischen Bremssystem zu einem unsicheren Zustand führen. Zweitens sollte es bei bemanntem Betrieb nicht möglich sein, dass eine einzige Zentraleinheit das Bremssystem im Falle eines Single Point Failures betätigt. Bei bemanntem Betrieb kann das plötzliche Betätigen des Bremssystems bei hoher Geschwindigkeit zu einem Verlust der Kontrolle über das Fahrzeug durch den Fahrzeugführer kommen. Der Fahrzeugführer sollte unter solchen Bedingungen die Kontrolle behalten.
  • Demgemäß besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Bremssteuersystems, das die obigen Kriterien für ein Fahrzeug für sowohl bemannten als auch unbemannten Betrieb erfüllt.
  • Diese und andere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, wobei ein Bremssteuersystem für ein Fahrzeug für bemannten und unbemannten Betrieb bereitgestellt wird. Das Bremssteuersystem umfasst eine hydraulische Bremse, einen manuell betätigten Bremskreis, der mit der hydraulischen Bremse verbunden ist, und einen elektro-hydraulischen Bremskreis, der mit der hydraulischen Bremse verbunden ist. Der elektro-hydraulische Bremskreis enthält eine Pumpe, ein Einlassventil mit einem mit der Pumpe verbundenen Einlass, ein erstes Bremsventil mit einem mit der hydraulischen Bremse verbundenen Auslass und mit einem mit einem Auslass des Einlassventils verbundenen Einlass, ein zweites Bremsventil mit einem mit der hydraulischen Bremse verbundenen Auslass und mit einem mit dem Auslass des Einlassventils verbundenen Einlass, eine erste Zentraleinheit, die mit dem Einlassventil und mit dem ersten Bremsventil wirkverbunden ist, und eine zweite Zentraleinheit, die mit dem Einlassventil und dem zweiten Bremsventil wirkverbunden ist, wobei die erste und die zweite Zentraleinheit das Einlassventil und das erste und das zweite Bremsventil steuern.
  • Die einzige Figur zeigt ein Schemadiagramm eines Bremssteuersystems gemäß der Erfindung.
  • Auf die Figur Bezug nehmend, wird ein Bremssteuersystem 10 für ein sowohl für bemannten als auch unbemannten Betrieb geeignetes Fahrzeug bereitgestellt. Das Bremssteuersystem 10 enthält einen herkömmlichen manuell betätigten Bremskreis 12 und einen elektro-hydraulischen Bremskreis 14, die beide durch ein Wechselventil 18 mit einer hydraulischen Bremse 16 verbunden sind, das durch den manuell betätigten Bremskreis 12 oder den elektro-hydraulischen Bremskreis 14, welcher immer gerade den höheren hydraulischen Druck hat, mit der hydraulischen Bremse 16 in Verbindung steht. Der elektrohydraulische Bremskreis 14 ist parallel zu dem manuell betätigten Bremskreis 12 hydraulisch angeschlossen.
  • Der elektro-hydraulische Bremskreis 14 enthält eine Pumpe 20 und ein Rückschlagventil 22, das Hydraulikfluidfluss in einer Richtung von der Pumpe 20 zu einem Druckminderventil 24 gestattet. Das Druckminderventil 24 leitet Fluid zu einem elektromagnetisch betätigten Einlassventil 26. Das Einlassventil 26 ist durch eine Feder 30 in eine normalerweise geschlossene Stellung 28 vorgespannt und kann durch einen Elektromagneten 34 in eine geöffnete Stellung 32 bewegt werden.
  • Der Elektromagnet 34 des Einlassventils 26 wird durch einen Fernstarter (RMC – remote start controller) 25 gesteuert, der redundante erste und zweite Zentraleinheiten (CPUs) 36 und 38 enthält. Weiterhin enthält der Fernstarter 25 einen zwischen einer Fahrzeugbatterie und dem Elektromagneten 34 des Einlassventils 26 verbundenen ersten Schalter 27 und einen zwischen der Fahrzeugmasse und dem Elektromagneten 34 des Einlassventils 26 verbundenen zweiten Schalter 29. Der erste Schalter 27 wird durch die erste Zentraleinheit 36 gesteuert und der zweite Schalter 29 wird durch die zweite Zentraleinheit 38 gesteuert. Das Fahrzeug kann für autonomen Betrieb durch eine (nicht gezeigte) Fernstarteinheit gestartet werden, die drahtlos mit dem Fernstarter 25 kommuniziert. Bei manuellem Betrieb kann das Fahrzeug mittels eines (nicht gezeigten) herkömmlichen Zündschlüsselschalters gestartet werden.
  • Eine Fluidleitung 40 ist mit einem Auslass des Einlassventils 26 verbunden. Ein Speicherdrucksensor 42 und ein Speicher 43 sind mit der Fluidleitung 40 verbunden. Der Speicherdrucksensor 42 überträgt ein Drucksignal zu der ersten und der zweiten Zentraleinheit 36 und 38.
  • Die Fluidleitung 40 ist mit den Einlässen des ersten und zweiten elektromagnetisch betätigten Bremsventils 44 und 46 verbunden. Eine Feder 48 spannt das erste Bremsventil 44 in eine geschlossene Stellung 50 vor. Ein Elektromagnet 52 ist dahingehend betätigbar, das erste Bremsventil 44 in eine geöffnete Stellung 54 zu bewegen. Eine Feder 58 spannt das zweite Bremsventil 46 in eine geschlossene Stellung 60 vor. Ein Elektromagnet 62 ist dahingehend betätigbar, das zweite Bremsventil 46 in eine geöffnete Stellung 64 zu bewegen. Weiterhin enthält der Fernstarter 25 einen dritten Schalter 51, der zwischen der Fahrzeugbatterie und dem Elektromagneten 52 des ersten Bremsventils 44 verbunden ist, und einen vierten Schalter 61, der zwischen der Fahrzeugbatterie und dem Elektromagneten 62 des zweiten Bremsventils 46 verbunden ist. Der dritte Schalter 51 wird durch die erste Zentraleinheit 36 gesteuert, und der vierte Schalter 61 wird durch die zweite zentraleinheit 38 gesteuert.
  • Die Auslasse des ersten und des zweiten Bremsventils 44 und 46 sind durch eine Fluidleitung 70 mit dem Wechselventil 18 verbunden. Die Fluidleitung 70 ist weiterhin durch eine Öffnung 74 mit dem Behälter 72 verbunden. Ein Bremsdrucksensor 76 ist mit der Fluidleitung 70 verbunden und erzeugt ein Bremsdrucksignal, das zu der ersten und der zweiten Zentraleinheit 36 und 38 übertragen wird. Die erste und die zweite Zentraleinheit 36 und 38 steuern das Einlassventil 26 und das erste und das zweite Bremsventil 46 und 48 als Funktion des Speicherdrucksignals und des Bremsdrucksignals.
  • Das erste und das zweite Bremsventil 44 und 46 sind parallel angeschlossen. Sowohl das erste als auch das zweite Bremsventil 44 und 46 werden durch eine jeweils getrennte der ersten und zweiten Zentraleinheit 36 und 38 gesteuert. Auf diese weise kann sowohl die erste als auch die zweite Zentraleinheit 36 und 38 die hydraulische Bremse 16 betätigten, wenn der Speicher 43 geladen ist.
  • Bei manuellem Betrieb bleibt das Einlassventil 26 geschlossen, um den elektro-hydraulischen Bremskreis 14 zu isolieren und so eine nicht beabsichtigte Betätigung der hydraulischen Bremse 16 durch die erste oder die zweite Zentraleinheit 36 oder 38 zu verhindern. Bei autonomem Betrieb müssen sowohl die erste als auch die zweite Zentraleinheit 36 und 38 übereinstimmen, das Einlassventil 26 zu öffnen und so den Speicher 43 zu laden. Der Speicher 43 liefert eine Hydraulikdruckquelle im Falle bei Verlust von hydraulischem Pumpendruck. Der Speicher 43 speichert genug hydraulischen Druck zur einmaligen Betätigung der hydraulischen Bremse 16, um das Fahrzeug in einem Notfall sicher zum Stillstand zu bringen. Der Speicher 43 wird nur bei unbemanntem Betrieb mit Druck beaufschlagt. Infolgedessen können sowohl die erste als auch die zweite Zentraleinheit 36 und 38 die hydraulische Bremse 16 durch Öffnen des entsprechenden dritten oder vierten Schalters 51 oder 61 betätigen und dadurch das entsprechende erste oder zweite Bremsventil 44 oder 46 öffnen.

Claims (7)

  1. Bremssteuersystem für ein Fahrzeug für bemannten und unbemannten Betrieb, wobei das Bremssteuersystem (10) eine hydraulische Bremse (16), einen manuell betätigten Bremskreis (12), der mit der hydraulischen Bremse (16) verbunden ist, und einen elektro-hydraulischen Bremskreis (14), der mit der hydraulischen Bremse (16) verbunden ist, umfasst, wobei der elektro-hydraulische Bremskreis (14) eine Pumpe (20), ein Einlassventil (26) mit einem mit der Pumpe (20) verbundenen Einlass, ein erstes Bremsventil (46) mit einem mit der hydraulischen Bremse (16) verbundenen Auslass und mit einem mit einem Auslass des Einlassventils (26) verbundenen Einlass, ein zweites Bremsventil (48) mit einem mit der hydraulischen Bremse (16) verbundenen Auslass und mit einem mit dem Auslass des Einlassventils (26) verbundenen Einlass, eine erste Zentraleinheit (36), die mit dem Einlassventil (26) und mit dem ersten Bremsventil (46) wirkverbunden ist, und eine zweite Zentraleinheit (38), die mit dem Einlassventil (26) und dem zweiten Bremsventil (48) wirkverbunden ist, wobei die erste und die zweite Zentraleinheit (36, 38) das Einlassventil (26) und das erste und das zweite Bremsventil (46, 48) steuern, aufweist.
  2. Bremssteuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Speicher (43), der mit dem Auslass des Einlassventils (26) verbunden ist.
  3. Bremssteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicherdrucksensor (42) einen Druck im Speicher (43) erfasst und ein Speicherdrucksignal erzeugt und ein Bremsdrucksensor (76) einen Druck in der hydraulischen Bremse (16) erfasst und ein Bremsdrucksignal erzeugt, wobei die erste und die zweite Zentraleinheit (36, 38) das Einlassventil (26) und das erste und das zweite Bremsventil (46, 48) als Funktion des Speicherdrucksignals und des Bremsdrucksignals steuern.
  4. Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (26) normalerweise geschlossen ist und als Reaktion auf Aktivierung durch sowohl die erste als auch die zweite Zentraleinheit (36, 38) geöffnet wird.
  5. Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremsventil (46) normalerweise geschlossen ist und als Reaktion auf Aktivierung durch die erste Zentraleinheit (36) geöffnet wird und das zweite Bremsventil (48) normalerweise geschlossen ist und als Reaktion auf Aktivierung durch die zweite Zentraleinheit (38) geöffnet wird.
  6. Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen zwischen einer Fahrzeugbatterie und einem Elektromagneten (34) des Einlassventils (26) verbundenen ersten Schalter (27) und einen zwischen Fahrzeugmasse und dem Elektromagneten (34) des Einlassventils (26) verbundenen zweiten Schalter (29), wobei die erste Zentraleinheit (36) mit dem ersten Schalter (27) wirkverbunden ist und die zweite Zentraleinheit (38) mit dem zweiten Schalter (29) wirkverbunden ist.
  7. Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen zwischen einer Fahrzeugbatterie und einem Elektromagneten (52) des ersten Bremsventils (46) verbundenen dritten Schalter (51) und einen zwischen der Fahrzeugbatterie und einem Elektromagneten (62) des zweiten Bremsventils (48) verbundenen vierten Schalter (61), wobei die erste Zentraleinheit (36) mit dem dritten Schalter (51) wirkverbunden ist und die zweite Zentraleinheit (38) mit dem vierten Schalter (61) wirkverbunden ist.
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