-
Die Erfindung betrifft ein mehrkreisiges Bremssystem für ein Fahrzeug sowie ein korrespondierendes Betriebsverfahren für ein solches mehrkreisiges Bremssystem.
-
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit mindestens einer hochautomatisierten oder autonomen Fahrfunktion bekannt, welche zumindest teilweise eine tatsächliche Fahraufgabe übernehmen können. Dadurch können die Fahrzeuge hochautomatisiert oder autonom fahren, indem die Fahrzeuge beispielsweise den Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbständig erkennen und die entsprechenden Ansteuerbefehle im Fahrzeug berechnen sowie diese an die Aktuatoren im Fahrzeug weiterleitet, wodurch der Fahrverlauf des Fahrzeugs korrekt beeinflusst wird. Der Fahrer ist bei einem solchen hochautomatisierten oder autonomen Fahrzeug in der Regel nicht am Fahrgeschehen beteiligt. Trotzdem können Maßnahmen und Mittel vorgesehen werden, die es dem Fahrer ermöglichen können, jederzeit selbst in das Fahrgeschehen eingreifen zu können.
-
Zudem sind aus dem Stand der Technik Parkbremsen für Fahrzeugbremssysteme bekannt, welche zur dauerhaften, stromlosen Absicherung eines Fahrzeugs genutzt werden. Die Parkbremsen weisen die Eigenschaft auf, ein Fahrzeug im stromlosen Zustand, durch eine mittels Reibung wirkende Bremseinrichtung dauerhaft gegen Wegrollen zu sichern. Bekannte Parkbremsen wirken beispielsweise über einen Spindelmechanismus direkt auf Bremskolben von Radbremsen, welche in der Regel an der Hinterachse eines Fahrzeugs angeordnet sind. Dieser Spindelmechanismus kann entweder über einen Hebel-/ Seilzugmechanismus vom Fahrgastraum eines Fahrzeugs manuell oder durch einen Elektromotor automatisiert beaufschlagt werden.
-
Zudem sind hydraulische Bremssysteme für Fahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder, einem Hydrauliksystem und mehreren Radbremsen bekannt, die verschiedene Sicherheitssysteme, wie beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS), elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) usw. umfassen, und verschiedene Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise eine Antiblockierfunktion, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) usw. ausführen können. Über das Hydrauliksystem können Steuer- und/oder Regelvorgänge im Antiblockiersystem (ABS) oder im Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder im elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) für den Druckaufbau bzw. Druckabbau in den korrespondierenden Radbremsen durchgeführt werden. Zur Durchführung der Steuer- und/oder Regelvorgänge umfasst das Hydrauliksystem mindestens einen Bremsdruckerzeuger und eine Hydraulikventileinheit mit Magnetventilen, welche aufgrund der gegensätzlich wirkenden Kräfte „Magnetkraft“, „Federkraft“ und „Hydraulikkraft“ meist in eindeutigen Positionen gehalten werden. Dementsprechend gibt es die Magnetventilarten „stromlos offen“ und „stromlos geschlossen“. Zudem werden auch bistabile Magnetventile eingesetzt, welche zwischen einem „stromlos offenen“ und einem „stromlos geschlossenen“ Zustand umgeschaltet werden können, wobei ein solches bistabiles Magnetventil dauerhaft bis zum nächsten Umschaltsignal im jeweiligen Betriebszustand verbleibt. Das Bremssystem bzw. der Bremsdruckerzeuger ist insbesondere muskelkraft-, hilfskraft- und/oder fremdkraftbetätigbar. „Hilfskraft“ bedeutet eine Betätigung mit Muskelkraft unterstützt durch einen Bremskraftverstärker.
-
Aus der
DE 10 2014 204 287 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeugbremseinrichtung bekannt, die wenigstens eine elektronische Feststellbremse mit zumindest einem Aktuator aufweist, wobei bei Anliegen eines ersten Schaltsignals an einem Schaltsignaleingang der Aktuator zum Aktivieren der Feststellbremse angesteuert wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Schaltsignaleingang in einer Normalbetriebsart zum Anliegen beliebiger Schaltsignale freigegeben und in einer Sicherheitsbetriebsart auf ein von dem ersten Schaltsignal verschiedenes zweites Schaltsignal festgesetzt wird, sodass das Ansteuern des Aktuators zum Aktivieren der Feststellbremse verhindert wird. Die Kraftfahrzeugbremseinrichtung kann insbesondere herangezogen werden, um auch bei ohne Fahrer selbsttätig einparkenden Fahrzeugen eine Notbremsung durchführen zu können, wobei die dazu notwendigen Einrichtungen jedoch nicht einen normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen dürfen. Aus diesem Grund wird in dem normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs die Sicherheitsbetriebsart an den Sicherheitseinrichtungen eingestellt, sodass keine ungewollte Ansteuerung der Aktuatoren stattfinden kann. Soll dagegen eine Notbremsung des Kraftfahrzeugs möglich sein, so wird die Kraftfahrzeugbremseinrichtung in der Normalbetriebsart betrieben. In dieser kann, beispielsweise bei einem Fehler der Kraftfahrzeugbremseinrichtung und/oder eines ABS-/ESP-Systems, selbstständig die Schalteinrichtung zum Ansteuern des Aktuators aktiviert werden, wobei das Ansteuern des Aktuators auf ein Aktivieren der Feststellbremse gerichtet ist. Die Erkennung des Fehlers der Kraftfahrzeugbremseinrichtung beziehungsweise des ABS-/ESP-Systems erfolgt mithilfe eines Watchdogs oder wird über eine Signalleitung signalisiert.
-
Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2018 205 504 A1 ist eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem hydraulischen Bremsdruckerzeuger bekannt, an den mindestens eine hydraulische Radbremse angeschlossen ist. Zudem weist die Fahrzeugbremsanlage einen Druckspeicher für Bremsflüssigkeit auf, der über ein Speicherventil an die Fahrzeugbremsanlage angeschlossen ist, sodass bei Ausfall einer Stromversorgung die mindestens eine hydraulische Radbremse mit einem hydraulischen Radbremsdruck aus dem Druckspeicher beaufschlagt werden kann. Der Druckspeicher kann beispielsweise feder- oder gasdruckbeaufschlagt sein. Der Druckspeicher ermöglicht eine oder auch mehrere Bremsungen bei Ausfall eines Bremsdruckerzeugers der Fahrzeugbremsanlage, der beispielsweise ein muskelkraftbetätigbarer Hauptbremszylinder, ein hilfskraftbetätigbarer Hauptbremszylinder mit einem Bremskraftverstärker, beispielsweise einem Unterdruck- oder einem elektromechanischen Bremskraftverstärker, und/oder ein Fremdkraftbremsdruckerzeuger sein kann. Der Fremdkraftbremsdruckerzeuger kann beispielsweise eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweisen, deren Kolben zu einer hydraulischen Bremsdruckerzeugung mittels eines Elektromotors über einen Gewindetrieb eventuell unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes in einem Zylinder verschiebbar ist. Eine andere Möglichkeit eines Fremdkraftbremsdruckerzeugers ist eine beispielsweise mit einem Elektromotor antreibbare Fluidpumpe.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Das mehrkreisige Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das Betriebsverfahren für ein mehrkreisiges Bremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 11 haben jeweils den Vorteil, dass bei Ausfall des Mikrocontrollers während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ein unterlagerter Systemschaltkreis des Steuergeräts als Rückfallebene die Hydraulikventileinheit und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger ansteuert, um das Fahrzeug schnellstmöglich zu verzögern.
-
Als Rückfallebene bei Ausfall des Mikrocontrollers des Steuergeräts wird nur ein einfacher Bremsdruckaufbau in den Radbremsen von mehreren Bremskreisen ohne jegliche Regelung durchgeführt, welcher relativ einfach in einen bereits im Steuergerät vorhandenen Systemschaltkreis implementiert werden kann, ohne dass ein weiterer Mikrocontroller benötigt wird. Daher werden bei Ausführungsformen der Erfindung keine zusätzlichen Komponenten benötigt, um eine hydraulische Restfunktionalität eines herkömmlichen mehrkreisigen Bremssystem zu einer solchen Notbremsung bei Ausfall des Mikrocontrollers während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit zu verwenden.
-
Die Ansteuerung der Hydraulikventileinheit und des mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeugers kann beispielsweise in einen Systemschaltkreis eines ESP-Systems oder in einen Systemschaltkreis einer automatisierten Parkbremsfunktion oder in einen anderen geeigneten Systemschaltkreis implementiert werden. Ein solcher Systemschaltkreis ist vorzugsweise als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgeführt.
-
Bei der hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit kann es sich beispielsweise um eine hochautomatisierte Parkfunktion im niedrigen Geschwindigkeitsbereich handeln, bei welcher das Fahrzeug ohne Unterstützung des Fahrers automatisch einparkt. Hierbei ist es unter anderem wichtig, dass elektrische und/oder elektronische, wie auch mechanische Einfachfehler entweder ausgeschlossen, z.B. durch eine robuste Auslegung, oder erkannt und kompensiert werden können. Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen im noch bestromten Zustand des Bremssystems bei Ausfall des Mikrocontrollers durch den Systemschaltkreis eine sofortige Verzögerung des Fahrzeugs.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein mehrkreisiges Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein hochautomatisiertes oder autonomes Fahrzeug, mit mehreren Radbremsen, welche jeweils einem Bremskreis zugeordnet sind, mindestens einem fremdkraftbetätigten Druckerzeuger, welcher zwischen mindestens einem Fluidvorratsbehälter und den Radbremsen angeordnet ist, und einer Hydraulikventileinheit zur hydraulischen Verbindung des mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeugers mit den Radbremsen und zur individuellen Bremsdruckmodulation in den Radbremsen zur Verfügung. Hierbei steuert ein Mikrocontroller eines Steuergeräts die Hydraulikventileinheit und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger zur Durchführung von Bremsfunktionen an. Das Steuergerät umfasst mindestens einen Systemschaltkreis, welcher bei Ausfall des Mikrocontrollers während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit als Rückfallebene die Hydraulikventileinheit und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger ansteuert, um das Fahrzeug zu verzögern.
-
Zudem wird ein Betriebsverfahren für ein solches mehrkreisiges Bremssystem vorgeschlagen, wobei im Normalbetrieb die Hydraulikventileinheit und der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger zur Durchführung von Bremsfunktionen vom Mikrocontroller des Steuergeräts angesteuert werden, wobei vor Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ein Systemschaltkreis des Steuergeräts als Rückfallebene aktiviert wird, welcher bei Ausfall des Mikrocontrollers während der durchgeführten hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit die Hydraulikventileinheit und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger ansteuert, um das Fahrzeug zu verzögern.
-
Der Ausfall des Mikrocontrollers kann dem Systemschaltkreis beispielsweise über eine Watchdog-Funktion oder über eine Signalleitung signalisiert werden.
-
Unter dem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Bremsensteuergerät verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Vorliegend sind die Aktoren beispielsweise als Magnetventile oder als Druckerzeuger ausgeführt, welche vom Steuergerät entsprechend angesteuert werden können. Die mindestens eine Schnittstelle kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten Systemschaltkreises sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm vom Steuergerät ausgeführt wird.
-
Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen mehrkreisigen Bremssystems für ein Fahrzeug und des im unabhängigen Patentanspruch 11 angegebenen Betriebsverfahrens für ein mehrkreisiges Bremssystem möglich.
-
Besonders vorteilhaft ist, dass an mindestens zwei Fahrzeugrädern mindestens ein elektromechanischer Aktuator einer automatisierten Parkbremsfunktion angeordnet werden kann. Hierbei kann der Systemschaltkreis im Normalbetrieb zur Durchführung der automatisierten Parkbremsfunktion den mindestens einen elektromechanischer Aktuator an den mindestens zwei Fahrzeugrädern ansteuern, um das Fahrzeug im Stillstand zu sichern. Somit kann der Systemschaltkreis der automatisierten Parkbremsfunktion als Rückfallebene für die hochautomatisierte Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit aktiviert werden, um bei einem Ausfall des Mikrocontrollers die Hydraulikventileinheit und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger zur Verzögerung des Fahrzeugs anzusteuern. Zudem kann der Systemschaltkreis der automatisierten Parkbremsfunktion bei Ausfall des Mikrocontrollers während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit zusätzlich den mindestens einen elektromechanischen Aktuator an den mindestens zwei Fahrzeugrädern ansteuern, um das Fahrzeug zu verzögern und im Stillstand zu sichern. Durch den zusätzlichen Einsatz der automatischen Parkbremsfunktion kann das Fahrzeug während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit schnellstmöglich in den Stillstand verzögert und auch gleich gegen ein anschließendes Wegrollen gesichert werde. Damit lassen sich auch Fehlerfälle auffangen, welche innerhalb des Bremssystems während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit auftreten können und keine Nutzung der hydraulischen Restfunktionalität des Bremssystems erlauben, da beispielsweise auch der fremdkraftbetätigte Druckerzeuger ausgefallen ist.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Bremssystems kann eine manuelle Bedieneinheit mit dem Systemschaltkreis der automatisierten Parkbremsfunktion verbunden werden, wobei der Systemschaltkreis so ausgeführt werden kann, dass der Systemschaltkreis in Reaktion auf eine vorgegebene manuelle Eingabe über die manuelle Bedieneinheit den mindestens einen elektromechanischen Aktuator an den mindestens zwei Fahrzeugrädern löst, um das Fahrzeug weiterbewegen zu können. Hierbei kann das Weiterbewegen des Fahrzeugs beispielsweise nur im niedrigen Geschwindigkeitsbereich freigegeben werden, damit der Fahrzeugführer in der Lage ist, eine Werkstatt aufzusuchen, wobei die hydraulische Restfunktionalität des Bremssystems und die automatische Parkbremse verwendet werden können, um das Fahrzeug in dieser Notbetriebsart zu verzögern.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Bremssystems kann die Hydraulikventileinheit in mindestens einem Bremskreis einen Zusatzdruckspeicher und ein Speicherventil umfassen, welches bei Ausfall des Mikrocontrollers und des Systemschaltkreises während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit den Zusatzdruckspeicher als weitere Rückfallebene mit den Radbremsen des mindestens einen Bremskreises verbindet, um das Fahrzeug zu verzögern. Durch diese Erweiterung des Bremssystems können auch Fehlerfälle innerhalb des Bremssystems während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit aufgefangen werden, bei welchen beispielsweise aufgrund eines Stromausfalls keine energiebehaftete Ansteuerung der Hydraulikventileinheit und des mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeugers mehr möglich ist. Der Druckspeicher kann beispielsweise feder- oder gasdruckbeaufschlagt sein und eine oder auch mehrere Bremsungen ermöglichen.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Bremssystems kann der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger eine Fluidpumpe und einen Antrieb umfassen. Alternativ kann der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger eine Kolben-Zylinder-Einheit und einen Antrieb umfassen. Als weitere Alternative kann der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger einen elektromechanischen Bremskraftverstärker mit Antrieb umfassen. Hierbei steuert im Normalbetrieb der Mikrocontroller des Steuergeräts den Antrieb des mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeugers an, um einen Bremsdruck in den Radbremsen einzustellen bzw. aufzubauen. Bei Ausfall des Mikrocontrollers während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit steuert der Systemschaltkreis des Steuergeräts den Antrieb des mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeugers an, um einen Bremsdruck in den Radbremsen einzustellen bzw. aufzubauen.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung des Betriebsverfahrens kann im Normalbetrieb mindestens ein elektromechanischer Aktuator an mindestens zwei Fahrzeugrädern angesteuert werden, um das Fahrzeug im Stillstand zu sichern. Bei Ausfall des Mikrocontrollers während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit kann zusätzlich der mindestens eine elektromechanische Aktuator an den mindestens zwei Fahrzeugrädern angesteuert werden, um das Fahrzeug zu verzögern und im Stillstand zu sichern.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Betriebsverfahrens kann in Reaktion auf eine vorgegebene manuelle Eingabe der mindestens eine elektromechanische Aktuator an den mindestens zwei Fahrzeugrädern gelöst werden, um das Fahrzeug weiterbewegen zu können.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Betriebsverfahrens kann bei Ausfall des Mikrocontrollers und des Systemschaltkreises während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ein Zusatzdruckspeicher als weitere Rückfallebene mit den Radbremsen mindestens eines Bremskreises verbunden werden, um das Fahrzeug zu verzögern.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen mehrkreisigen Bremssystems für ein Fahrzeug.
- 2 zeigt einen schematischen Hydraulikschaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines Hydrauliksystems für das erfindungsgemäße mehrkreisige Bremssystem für ein Fahrzeug aus 1.
- 3 zeigt einen schematischen Hydraulikschaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hydrauliksystems für das erfindungsgemäße mehrkreisige Bremssystem für ein Fahrzeug aus 1.
- 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärkerperspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit aus 1 von unten.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte erfindungsgemäße mehrkreisige Bremssystem BS für ein Fahrzeug, insbesondere für ein hochautomatisiertes oder autonomes Fahrzeug, mehrere Radbremsen 4, welche jeweils einem Bremskreis BK1, BK2 zugeordnet sind, mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 10, 20, 30, welcher zwischen mindestens einem Fluidvorratsbehälter 18 und den Radbremsen 4 angeordnet ist, und eine Hydraulikventileinheit 1, 1A, 1B zur hydraulischen Verbindung des mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeugers 10, 20, 30 mit den Radbremsen 4 und zur individuellen Bremsdruckmodulation in den Radbremsen 4. Hierbei steuert ein Mikrocontroller µC eines Steuergeräts ECU die Hydraulikventileinheit 1 und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 10, 20, 30 zur Durchführung von Bremsfunktionen an, wobei das Steuergerät ECU mindestens einen Systemschaltkreis ASIC, APB-ASIC umfasst, welcher bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit als Rückfallebene die Hydraulikventileinheit 1, 1A, 1B und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 10, 20, 30 ansteuert, um das Fahrzeug zu verzögern.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Hydraulikventileinheit 1 und der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger 10, 20, 30 ein Hydrauliksystem des Bremssystems BS. Zudem umfasst das dargestellte Bremssystem BS vier Radbremsen 4, welche jeweils an einem Fahrzeugrad R1, R2, R3, R4 angeordnet sind. Hierbei sind die Radbremsen 4 eines ersten Fahrzeugrads R1 und eines zweiten Fahrzeugrads R2 einem ersten Bremskreis BK1 zugeordnet, und die Radbremsen 4 eines dritten Fahrzeugrads R3 und eines vierten Fahrzeugrads R4 sind einem zweiten Bremskreis BK2 zugeordnet.
-
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, umfasst das Steuergerät ECU im dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten Systemschaltkreis ASIC, welcher den Mikrocontroller µC bei der Durchführung von Bremsfunktionen unterstützt, und einen zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC, welcher einer automatischen Parkbremsfunktion zugeordnet ist und diese ausführt. Somit stehen im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Systemschaltkreise ASIC, APB-ASIC zur Verfügung, welche bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit als Rückfallebene die Hydraulikventileinheit 1, 1A, 1B und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 10, 20, 30 ansteuern können, um das Fahrzeug zu verzögern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC der automatischen Parkfunktion verwendet, um bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit als Rückfallebene die Hydraulikventileinheit 1, 1A, 1B und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 10, 20, 30 anzusteuern, um das Fahrzeug zu verzögern. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Bremssystems BS wird der erste Systemschaltkreis ASIC als Rückfallebene bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit eingesetzt. Selbstverständlich können auch andere im Fahrzeug vorhandene und geeignete Systemschaltkreise als Rückfallebene bei Ausfall des Mikrocontrollers µC zur Nutzung der Restfunktionalität des Hydrauliksystems eingesetzt werden.
-
Zur Durchführung der automatischen Parkbremsfunktion umfasst das Bremssystem neben dem zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC an mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 jeweils mindestens einen elektromechanischen Aktuator PBA. Der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC steuert im Normalbetrieb zur Durchführung der automatisierten Parkbremsfunktion über H-Brücken HB den jeweiligen elektromechanischen Aktuator PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 an, um das Fahrzeug im Stillstand zu sichern.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit zusätzlich zur Nutzung der Restfunktionalität des Hydrauliksystems den mindestens einen elektromechanischen Aktuator PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 ansteuern, um das Fahrzeug zu verzögern und im Stillstand zu sichern.
-
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist eine manuelle Bedieneinheit BE mit dem zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC verbunden. Hierbei ist der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC im dargestellten Ausführungsbeispiel so ausgeführt, dass in Reaktion auf eine vorgegebene manuelle Eingabe über die manuelle Bedieneinheit BE der mindestens eine elektromechanische Aktuator PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 gelöst werden kann, um das Fahrzeug weiterbewegen zu können.
-
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte erste Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems des mehrkreisigen Bremssystems BS die Hydraulikventileinheit 1A und einen muskelkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 3 mit einem Hauptbremszylinder 2, welcher hydraulisch mit dem Fluidvorratsbehälter 18 verbunden ist. Zudem kann der Hauptbremszylinder 2 einen Unterdruck-, elektromechanischen- oder sonstigen Bremskraftverstärker aufweisen. So kann der muskelkraftbetätigte Bremsdruckerzeuger 3 beispielsweise durch den in 4 dargestellten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 30 ersetzt werden. Das dargestellte Bremssystem BS umfasst zwei Bremskreis BK1, BK2, daher ist auch der Hauptbremszylinder 2 zweikreisig ausgeführt.
-
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, weist jeder Bremskreis BK1, BK2 zwei hydraulische Radbremsen 4 auf, denen jeweils ein Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 der Hydraulikventileinheit 1A zugeordnet ist. Die Einlassventile 5 und die Auslassventile 6 werden zu einer radindividuellen Regelung der Bremsdrücken in den Radbremsen 4 angesteuert. Im Ausführungsbeispiel sind die Einlassventile 5 in ihren stromlosen Grundstellungen offene 2/2-Wege-Magnetventile, und die Auslassventile 6 sind in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile.
-
Durch ein als bistabiles 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführtes Druckerzeugerventil 7 der Hydraulikventileinheit 1A sind die Radbremsen 4 des ersten Bremskreises BK1 über ihre Einlassventile 5 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. In dem zweiten Bremskreis BK2 sind die Radbremsen 4 durch ein Trennventil 8 der Hydraulikventileinheit 1A über ihre Einlassventile 5 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Trennventil 8 ein in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil. Dem Druckerzeugerventil 7 und dem Trennventil 8 sind jeweils ein Rückschlagventil 14 hydraulisch parallelgeschaltet, die in Richtung vom Hauptbremszylinder 2 zu den Radbremsen 4 durchströmbar sind. Das Druckerzeugerventil 7 wird nur bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders 2 bzw. des muskelkraftbetätigten Bremsdruckerzeugers 3 geöffnet, ansonsten ist es geschlossen.
-
Beide Bremskreise BK1, BK2 weisen jeweils einen Fluidspeicher 9 und einen als Fluidpumpe 12 ausgeführten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 10 auf, welche durch einen gemeinsamen als Elektromotor ausgeführten Antrieb 11 antreibbar sind. Durch ihre Auslassventile 6 sind die Radbremsen 4 an die Fluidspeicher 9 und an Saugseiten der Fluidpumpen 12 angeschlossen. Druckseiten der Fluidpumpen 12 sind zwischen dem Druckerzeugerventil 7 bzw. dem Trennventil 8 und den Einlassventilen 5 an die beiden Bremskreise BK1, BK2 angeschlossen. Mit den Einlassventilen 5 und den Auslassventilen 6 der Hydraulikventileinheit 1A und den als Fluidpumpen 12 ausgeführten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeugern 10 lassen sich Radbremsdrücke in jeder Radbremse 4 einzeln regeln und es sind in an sich bekannter Weise Schlupfregelungen, wie beispielsweise Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelungen/elektronisches Stabilitätsprogramm möglich, für die die Abkürzungen ABS, ASR, FDR und ESP gebräuchlich sind.
-
Außerdem weist die Hydraulikventileinheit 1A in den beiden Bremskreisen BK1, BK2 jeweils ein Ansaugventil 13 auf, durch welche die Saugseiten der Fluidpumpen 12 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbindbar sind, um bei nicht betätigtem Hauptbremszylinder 2 und drucklosem Bremssystem BS bei kalter und zähflüssiger Bremsflüssigkeit schnell einen Bremsdruck mit den Fluidpumpen 12 aufbauen zu können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ansaugventile 13 in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile.
-
Gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren für ein solches mehrkreisiges Bremssystem BS werden im Normalbetrieb die Hydraulikventileinheit 1A und der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger 10 zur Durchführung von Bremsfunktionen vom Mikrocontroller µC des Steuergeräts ECU angesteuert. Das bedeutet, dass der Mikrocontroller µC die o.g. Magnetventile der Hydraulikventileinheit 1A und den gemeinsamen Antrieb 11 der als Fluidpumpen 12 ausgeführten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 10 zur Durchführung von Bremsfunktionen ansteuert. Hierbei wird vor Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ein Systemschaltkreis ASIC, APB-ASIC des Steuergeräts ECU als Rückfallebene aktiviert, welcher bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während der durchgeführten hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit die Hydraulikventileinheit 1A und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 10 ansteuert, um das Fahrzeug zu verzögern. Wie oben bereits ausgeführt wurde, wird im dargestellten Ausführungsbeispiel des Bremssystems BS der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC des Steuergeräts ECU, welcher der automatischen Parkbremsfunktion zugeordnet ist, als Rückfallebene für die hochautomatisierte Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit aktiviert. Das bedeutet, dass der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC die Hydraulikventileinheit 1A und den gemeinsamen Antrieb 11 der als Fluidpumpen 12 ausgeführten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 10 zur Verzögerung des Fahrzeugs ansteuert, wenn der Mikrocontroller µC des Steuergeräts ECU während der Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ausfällt.
-
Der Ausfall des Mikrocontrollers µC kann dem vor der Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion aktivierten zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC beispielsweise über eine Watchdog-Funktion oder über eine Signalleitung signalisiert werden. Durch die Aktivierung wird der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC in einen Modus versetzt, in welchem der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC bei Ausfall des Mikrocontroller µC selbstständig agiert. Fällt der Mikrocontroller µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit aus, dann schließt der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC durch eine aktive Bestromung das stromlos offene Trennventil 8 und das Druckerzeugerventil 7, falls dieses nicht schon durch die vorausgehende Aktivierung der hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit in den stromlos geschlossen Zustand geschaltet ist. Zudem steuert der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC die Ansaugventile 13 an, um diese zur Bereitstellung von Bremsflüssigkeit für den Druckaufbau durch die korrespondierende Fluidpumpe 12 zu öffnen. Des Weiteren steuert der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC den Antrieb 11 der Fluidpumpen 12 an, um Bremsdruck in beiden Bremskreisen BK1, BK2 aufzubauen und das Fahrzeug in den Stillstand zu verzögern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließt der zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC nach dem Druckaufbau die Einlassventile 5 der Radbremsen 4, um den Druck in den Radbremsen 4 einzuschließen.
-
Durch die zusätzliche automatische Parkbremsfunktion, steuert der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC im Stillstand die elektromechanischen Aktuatoren PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 an, um das Fahrzeug im Stillstand zu sichern. Um das Fahrzeug schneller in den Stillstand zu verzögern, kann der zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC die elektromechanischen Aktuatoren PBA zusätzlich ansteuern, um das Fahrzeug zu verzögern.
-
Nach einer definierten Zeitspanne kann der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC alle Ansteuerungen der Magnetventile und des Antriebs 11 zurücknehmen. Dadurch kann der Druck in den Bremskreisen BK1, BK2 zum Hauptbremszylinder 2 entweichen und das Fahrzeug ist mittels der automatischen Parkbremsfunktion gegen Wegrollen gesichert. Zudem kann in Reaktion auf eine vorgegebene manuelle Eingabe der mindestens eine elektromechanische Aktuator PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 gelöst werden, um das Fahrzeug in einem eingeschränkten Betriebsmodus weiterbewegen zu können.
-
Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems des mehrkreisigen Bremssystems BS die Hydraulikventileinheit 1B und einen muskelkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 3 mit einem zweikreisigen Hauptbremszylinder 2. Hierbei ist der erste Bremskreis BK1 über den Hauptbremszylinder 2 und ein Vorratsbehälterventil 19 hydraulisch mit dem Fluidvorratsbehälter 18 verbunden. Der zweite Bremskreis BK1 ist nur über den Hauptbremszylinder 2 mit dem Fluidvorratsbehälter 18 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Vorratsbehälterventil 19 als in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführt.
-
Wie in 2 ist auch in 3 ein erster Bremskreis BK1 über ein als bistabiles 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführtes Druckerzeugerventil 7 der Hydraulikventileinheit 1B an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. Ein zweiter Bremskreis BK2 ist über ein als in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführtes Trennventil 8 der Hydraulikventileinheit 1B an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. An das Druckerzeugerventil 7 und an das Trennventil 8 sind über Einlassventile 5 die Radbremsen 4 angeschlossen, denen jeweils ein Auslassventil 6 zugeordnet ist. Analog zu 2 sind in 3 die Einlassventile 5 der Hydraulikventileinheit 1B als in ihren stromlosen Grundstellungen offene 2/2-Wege-Magnetventile ausgeführt, und die Auslassventile 6 der Hydraulikventileinheit 1B sind als in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile ausgeführt. Im Unterschied zu 2 sind in 3 die Auslassventile 6 nicht an Fluidpumpen, sondern an den drucklosen Fluidvorratsbehälter 18 angeschlossen. Mit den Einlassventilen 5 und den Auslassventilen 6 der Hydraulikventileinheit 1B lassen sich Radbremsdrücke in jeder Radbremse 4 einzeln regeln und die Schlupfregelungen in bekannter Weise durchführen.
-
Bei einer Betriebsbremsung wird ein Bremsdruck mit einem fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 20 erzeugt, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kolben-Zylinder-Einheit 21 aufweist, deren Kolben 22 mittels eines als Elektromotor ausgeführten Antriebs 23 über einen Gewindetrieb 24 in einem Zylinder 25 verschiebbar ist. Die Betriebsbremsung ist die übliche Betätigung des Bremssystems BS. Der Zylinder 25 ist an den drucklosen Fluidvorratsbehälter 18 und über Fremdkraftventile 26 zwischen dem Druckerzeugerventil 7 bzw. dem Trennventil 8 und den Einlassventilen 5 an die beiden Bremskreise BK1, BK2 angeschlossen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fremdkraftventile 26 als in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile ausgeführt.
-
Der Hauptbremszylinder 2 dient für eine Betriebsbremsung als Sollwertgeber für einen Bremsdruck in den Radbremsen 4, welcher mit den Einlassventilen 5 und Auslassventilen 6 geregelt wird. Erzeugt wird der Bremsdruck für eine Betriebsbremsung mit dem fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 20 und nicht mit dem Hauptbremszylinder 2, welcher durch Schließen des Druckerzeugerventils 7 und des Trennventils 8 hydraulisch von den beiden Bremskreisen BK1, BK2 getrennt wird.
-
Bei Ausfall des fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeugers 20 während einer Betriebsbremsung wird für eine Hilfsbremsung ein Bremsdruck mit dem Hauptbremszylinder 2 bzw. dem muskelkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 3 erzeugt. Zur Hilfsbremsung sind bzw. werden das Druckerzeugerventil 7 und das Trennventil 8 geöffnet.
-
Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist im ersten Bremskreis BK1 ein Pedalwegsimulator 27 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen, damit während einer Betriebsbremsung bei geschlossenem Druckerzeugerventil 7 und geschlossenem Trennventil 8 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 verdrängt und ein Hauptbremszylinderkolben bzw. ein Bremspedal 28 bewegt werden können. Der Pedalwegsimulator 27 ist als Druckspeicher ausgeführt, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem federbeaufschlagten Kolben umfasst, der über ein Simulatorventil 29 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Simulatorventil 29 als ein in seiner stromlosen Grundstellung geschlossenes 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführt, welches für eine Betriebsbremsung geöffnet wird und bei einer Hilfsbremsung geschlossen bleibt.
-
Gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren für ein solches mehrkreisiges Bremssystem BS werden im Normalbetrieb die Hydraulikventileinheit 1B und der mindestens eine fremdkraftbetätigte Druckerzeuger 20 zur Durchführung von Bremsfunktionen vom Mikrocontroller µC des Steuergeräts ECU angesteuert. Das bedeutet, dass der Mikrocontroller µC die o.g. Magnetventile der Hydraulikventileinheit 1B und den Antrieb 23 des als Kolben-Zylinder-Einheit 21 ausgeführten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeugers 20 zur Durchführung von Bremsfunktionen ansteuert. Hierbei wird vor Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ein Systemschaltkreis ASIC, APB-ASIC des Steuergeräts ECU als Rückfallebene aktiviert, welcher bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während der durchgeführten hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit die Hydraulikventileinheit 1B und den mindestens einen fremdkraftbetätigten Druckerzeuger 20 ansteuert, um das Fahrzeug zu verzögern. Wie oben bereits ausgeführt wurde, wird im dargestellten Ausführungsbeispiel des Bremssystems BS der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC des Steuergeräts ECU, welcher der automatischen Parkbremsfunktion zugeordnet ist, als Rückfallebene für die hochautomatisierte Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit aktiviert. Das bedeutet, dass der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC die Hydraulikventileinheit 1B und den Antrieb 23 des als Kolben-Zylinder-Einheit 21 ausgeführten fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeugers 20 zur Verzögerung des Fahrzeugs ansteuert, wenn der Mikrocontroller µC des Steuergeräts ECU während der Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit ausfällt.
-
Der Ausfall des Mikrocontrollers µC kann dem vor der Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion aktivierten zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC beispielsweise über eine Watchdog-Funktion oder über eine Signalleitung signalisiert werden. Durch die Aktivierung wird der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC in einen Modus versetzt, in welchem der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC bei Ausfall des Mikrocontroller µC selbstständig agiert. Fällt der Mikrocontroller µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit aus, dann schließt der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC durch eine aktive Bestromung das stromlos offene Trennventil 8 und das Druckerzeugerventil 7, falls dieses nicht schon durch die vorausgehende Aktivierung der hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit in den stromlos geschlossen Zustand geschaltet ist. Zudem steuert der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC die Fremdkraftventile 26 an, um den fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeuger 20 mit den Bremskreisen BK1, BK2 zu verbinden. Des Weiteren steuert der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC den Antrieb 23 der Kolben-Zylinder-Einheit 21 an, um Bremsdruck in beiden Bremskreisen BK1, BK2 aufzubauen und das Fahrzeug in den Stillstand zu verzögern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließt der zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC nach dem Druckaufbau die Einlassventile 5 der Radbremsen 4, um den Druck in den Radbremsen 4 einzuschließen.
-
Analog zu 2 kann der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC durch die zusätzliche automatische Parkbremsfunktion im Stillstand die elektromechanischen Aktuatoren PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 ansteuern, um das Fahrzeug im Stillstand zu sichern. Um das Fahrzeug schneller in den Stillstand zu verzögern, kann der zweiten Systemschaltkreis APB-ASIC die elektromechanischen Aktuatoren PBA zusätzlich ansteuern, um das Fahrzeug zu verzögern.
-
Nach einer definierten Zeitspanne kann der zweite Systemschaltkreis APB-ASIC alle Ansteuerungen der Magnetventile und des Antriebs 23 zurücknehmen. Dadurch kann der Druck in den Bremskreisen BK1, BK2 zum Hauptbremszylinder 2 entweichen und das Fahrzeug ist mittels der automatischen Parkbremsfunktion gegen Wegrollen gesichert. Zudem kann in Reaktion auf eine vorgegebene manuelle Eingabe der mindestens eine elektromechanische Aktuator PBA an den mindestens zwei Fahrzeugrädern R1, R2, R3, R4 gelöst werden, um das Fahrzeug in einem eingeschränkten Betriebsmodus weiterbewegen zu können.
-
Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, weist der erste Bremskreis BK1 in beiden dargestellten Hydraulikventileinheit 1A, 1B jeweils einen Zusatzdruckspeicher 15 für unter Druck stehende Bremsflüssigkeit auf. Der Zusatzdruckspeicher 15 kann beispielsweise feder- oder druckluftbeaufschlagt sein. Der Zusatzdruckspeicher 15 ist über ein Speicherventil 16 zwischen dem Druckerzeugerventil 7 und den Einlassventilen 5 an den ersten Bremskreis BK1 angeschlossen. Das Speicherventil 16 ist unbestromt offen und in den dargestellten Ausführungsbeispielen als ein in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführt. Außerdem weist der Zusatzdruckspeicher 15 einen Drucksensor 17 auf.
-
Der Zusatzdruckspeicher 15 wird beispielsweise bei einem Einschalten einer Zündung des korrespondierenden Fahrzeugs oder vor Aktivierung einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Hydraulikventileinheit 1A aus 2 von der Fluidpumpe 12 des ersten Bremskreises BK1 mit Druck beaufschlagt. Hierbei kann die Fluidpumpe 12 im zweiten Bremskreis BK2 bei der Druckbeaufschlagung des Zusatzdruckspeichers 15 durch Öffnen des Ansaugventils 13 des zweiten Bremskreises BK2 und das geöffnete Trennventil 8 leerlaufen. Erreicht der Druck im Zusatzdruckspeicher 15 einen vorgegebenen Abschaltdruck, wird das Speicherventil 16 geschlossen und die Fluidpumpe 12 bzw. die Kolben-Zylinder-Einheit 21 abgeschaltet
-
Bei dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Hydraulikventileinheit 1B wird der Zusatzdruckspeicher 15 von der Kolben-Zylinder-Einheit 21 mit Druck beaufschlagt. Hierbei wird das Fremdkraftventil 26 im ersten Bremskreis BK1 geöffnet und das Fremdkraftventil 26 im zweiten Bremskreis BK2 bleibt geschlossen. Erreicht der Druck im Zusatzdruckspeicher 15 einen vorgegebenen Abschaltdruck, wird das Speicherventil 16 geschlossen und die Kolben-Zylinder-Einheit 21 abgeschaltet und das Fremdkraftventil 26 im ersten Bremskreis BK1 wieder geschlossen.
-
Der Zusatzdruckspeicher 15 wird erneut mit Druck beaufschlagt, wenn der mit dem Drucksensor 17 gemessene Druck im Zusatzdruckspeicher 15 unter einen vorgegebenen Mindestdruck fällt. Dadurch steht im Zusatzdruckspeicher 15 immer unter Druck stehende Bremsflüssigkeit zur Verfügung, die für mindestens eine Bremsung ausreicht. Zur Druckbeaufschlagung des Zusatzdruckspeicher 15 können die Einlassventile 5 im ersten Bremskreis BK1 geschlossen werden, damit die Radbremsen 4 nicht betätigt werden.
-
Bei Ausfall einer Stromversorgung des Bremssystems BS während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit, was auch einen Ausfall des Mikrocontrollers µC und des zweiten Systemschaltkreises APB-ASIC zur Folge hat, öffnet das in seiner stromlosen Grundstellung offene Speicherventil 16 und die Radbremsen 4, die an den ersten Bremskreis BK1 angeschlossen sind, werden durch die in ihren stromlosen Grundstellungen ebenfalls offenen Einlassventile 5 betätigt, so dass das Fahrzeug gebremst bzw. verzögert wird. Dadurch wird das Fahrzeug bei Ausfall des Mikrocontrollers µC und des zweiten Systemschaltkreises APB-ASIC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit durch den Zusatzdruckspeicher 15 als weitere Rückfallebene verzögert.
-
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Hydraulikventileinheit 1A, 1B ist jeweils nur im ersten Bremskreis BK1 ein solcher Zusatzdruckspeicher 15 angeordnet. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können in beiden Bremskreisen BK1, BK2 jeweils entsprechende Zusatzdruckspeicher 15, Speicherventile 16 und Drucksensoren 17 angeordnet werden.
-
Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines fremdkraftbetätigten Druckerzeugers 30 einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 32 mit einem Antrieb 34. Hierbei wird eine Betätigung des Bremspedals 28 über einen integrierten Differenzwegsensor erfasst und an ein Steuergerät ECU weitergeleitet, welches einen Mikrocontroller µC und einen Systemschaltkreis ASIC umfasst. Der Mikrocontroller µC des Steuergeräts berechnet die Ansteuersignale für den als Elektromotor ausgeführten Antrieb 34, welcher sein Drehmoment über ein Getriebe in eine geforderte Unterstützungskraft umsetzt. Die vom elektromechanischen Bremskraftverstärker 32 gelieferte Kraft wird in einem Hauptbremszylinder 2, welcher mit einem Fluidvorratsbehälter 18 hydraulisch verbunden ist, in Bremsdruck umgewandelt und an die angeschlossenen Bremskreise BK1, BK2 ausgegeben. Mithilfe des Mikrocontrollers µC und der Motor-Getriebe-Einheit kann selbständig, ohne Betätigung des Bremspedals 28, Bremsdruck aufgebaut werden.
-
Auch hier kann vor der Durchführung einer hochautomatisierten Fahrfunktion der Systemschaltkreis ASIC aktiviert werden, um bei Ausfall des Mikrocontrollers µC während einer hochautomatisierten Fahrfunktion ohne Fahrereingreifmöglichkeit den Antrieb 34 anzusteuern, um über den elektromechanischen Bremskraftverstärker 32 und den Hauptbremszylinder 2 Bremsdruck in den angeschlossenen Bremskreisen BK1, BK2 zu erzeugen und das Fahrzeug abzubremsen bzw. zu verzögern.
-
Ausführungsbeispielen des mehrkreisigen Bremssystems BS sind für Fahrzeuge vorgesehen, welche bei niedriger Geschwindigkeit autonom fahren können und beispielsweise automatische ohne Fahrereingriff einparken können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014204287 A1 [0005]
- DE 102018205504 A1 [0006]
