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Die Erfindung geht aus von einer Sensoranordnung für ein mehrkreisiges Bremssystem nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist auch ein korrespondierendes mehrkreisiges Bremssystem mit einer solchen Sensoranordnung.
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Aufgrund potentiell zumindest zeitweiser fehlender Überwachung der Verkehrssituation durch den Fahrer respektive temporär fehlender Verantwortungshoheit oder gänzliches Fehlen des Fahrers, erfordern moderne Bremssysteme für hochautomatisiertes und teilautomatisiertes bzw. autonomes und teilautonomes Fahren den Vorhalt bestimmter funktionaler Redundanzen, so dass im Fehlerfall zumindest zeitlich beschränkt ein „fail-operational“ Bremssystem gewährleistet werden kann. Daher kommt typischerweise ein Bremssystem mit einer primären und sekundären Stabilisierung des Fahrzeugs zum Einsatz. Hierbei realisiert ein Primärsteuergerät mit einer Primäraktuatorik im fehlerfreien Zustand die primäre Stabilisierung des Fahrzeugs. Bei Ausfall der primären Stabilisierung realisiert ein Sekundärsteuergerät mit einer Sekundäraktuatorik im Fehlerfall eine eingeschränkte sekundäre Stabilisierung des Fahrzeugs, wobei bestimmte Funktionen der primären Stabilisierung übernommen werden. Dies kann sich auf die für eine Rückfallebene erforderliche Funktionen beschränken oder den kompletten Funktionsinhalt der primären Stabilisierung beinhalten. Für die Stabilisierung, insbesondere für eine Längsstabilisierung des Fahrzeugs sind Raddrehzahlinformationen erforderlich. Daher werden auch in der Rückfallebene die Raddrehzahlinformationen erfasst und für eine adäquate Längsstabilisierung ausgewertet.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Drehzahlsensoren mit einer integrierten Redundanz zu verwenden. Diese Drehzahlsensoren umfassen zwei Sensorelemente in einem Gehäuse mit zwei getrennten Signalausgängen und zwei Spannungsversorgungen. Hierbei wird ein Signalausgang des Drehzahlsensors direkt an das Primärsteuergerät des Bremssystems angeschlossen, und ein zweiter Signalausgang des Drehzahlsensors wird direkt an das Sekundärsteuergerät des Bremssystems angeschlossen.
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Aus der
DE 10 2015 202 335 A1 ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug, mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker, mindestens einer strombetriebenen Hydraulikkomponente, einem ersten Sensorelement, welches mindestens eine erste Sensorgröße bezüglich der Drehzahl und/oder der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrads an mindestens eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung des Fahrzeugs bereitstellt, und einem zweiten Sensorelement bekannt, welches mindestens eine zweite Sensorgröße bezüglich der Drehzahl und/oder der Drehgeschwindigkeit des gleichen Fahrzeugrads an die mindestens eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung bereitstellt. Zudem ist das erste Sensorelement zusammen mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker an einem in dem Bremssystem zumindest teilweise ausgebildeten ersten Stromversorgungsnetz angebunden, und das zweite Sensorelement ist zusammen mit der mindestens einen strombetriebenen Hydraulikkomponente an einem in dem Bremssystem zumindest teilweise ausgebildeten zweiten Stromversorgungsnetz angebunden ist.
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Aus der
DE 10 2016 206 389 A1 ist eine gattungsgemäße Sensoranordnung für ein Bremssystem bekannt, welcher mehrere Radrehzahlsensoren umfasst. Die einzelnen Raddrehzahlsensoren sind jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet und umfassen jeweils ein Sensorgehäuse und einen Leitungsträger, welcher in dem Sensorgehäuse angeordnet ist. Der Leitungsträger weist eine erste Oberfläche und eine von der ersten Oberfläche abgewandte zweite Oberfläche auf, wobei ein erstes Raddrehzahlsensorelement zum Erfassen von ersten physikalischen Messgrößen auf der ersten Oberfläche des Leitungsträgers angeordnet ist, und wobei ein zweites Raddrehzahlsensorelement zum Erfassen von zweiten physikalischen Messgrößen auf der zweiten Oberfläche des Leitungsträgers angeordnet ist. Das erste Raddrehzahlsensorelement kann zur Übertragung der ersten physikalischen Messgrößen mit einer ersten Steuerung verbunden sein. Ferner kann das zweite Raddrehzahlsensorelement zur Übertragung der zweiten physikalischen Messgrößen mit einer zweiten Steuerung verbunden sein. Die erste Steuerung und die zweite Steuerung können Teil eines Steuergeräts des Fahrzeugs sein. Das Steuergerät kann einem Sicherheitssystem wie beispielsweise einem Antiblockiersystem (ABS) oder einer Elektronischen Stabilitätskontrolle (ESP) zugeordnet sein. Das Steuergerät kann die erste Raddrehzahl und die zweite Raddrehzahl erfassen und beispielsweise einen Mittelwert der Raddrehzahlen bilden. Ferner kann das Steuergerät bei Ausfall eines Raddrehzahlsensorelements und/oder der zugehörigen Steuerung die Raddrehzahl auf der Basis des Messsignals des anderen Raddrehzahlsensorelements erfassen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Sensoranordnung für ein mehrkreisiges Bremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das korrespondierende mehrkreisige Bremssystem mit dem Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 stellen eine Architektur für die Anbindung von einzelnen Sensorelementen und Signalverfügbarkeit für automatisierte bzw. autonome Fahrfunktionen unter Berücksichtigung der Bereitstellung an drei Komponenten im Gesamtfahrzeug zur Verfügung. Hierbei werden erste Sensorelemente der einzelnen Fahrzeugräder direkt an ein Primärsteuergerät des Bremssystems angeschlossen und zweite Sensorelemente der einzelnen Fahrzeugräder werden nicht direkt an ein Sekundärsteuergerät des Bremssystem, sondern an ein beliebiges bremssystemunabhängiges Steuergerät im Fahrzeug angeschlossen. Das Sekundärsteuergerät bekommt dann die Sensorsignale der zweiten Sensorelemente für eine Rückfallebene der Fahrzeugstabilisierung über eine entsprechende Kommunikation von dem bremssystemunabhängigen Steuergerät. Die Kommunikation hat zwar wesentliche Nachteile bezüglich der Latenz, wäre aber prinzipiell für die Rückfallebene der Fahrzeugstabilisierung über das Sekundärsteuergerät ausreichend. Dadurch besteht die Möglichkeit die redundanten zweiten Sensorelemente an Komponenten im Fahrzeug anzubinden, welche eine hohe Anforderung an eine möglichst niedrige Latenzzeit haben, wie beispielsweise an einen Inverter bei elektrischen Antrieben und/oder an eine zentrale Steuerungseinheit zur Berechnung von Bewegungstrajektorien. Im Besonderen haben Inverter bei elektrischen Antrieben, wie PSM (Permanent Magnet Synchronous Machine) und ASM (Asychronmaschine), sehr hohe Anforderungen beim Motormodell zur Reduktion von Verlusten, Überhitzung und Verbesserung des Wirkungsgrades und somit sehr hohe Anforderungen an eine möglichst geringe Latenzzeit der Raddrehzahlinformationen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Sensoranordnung für ein mehrkreisiges Bremssystem, mit mehreren Sensorelementen, welche jeweils mindestens eine drehzahlabhängige und/oder drehgeschwindigkeitsabhängige physikalische Größe eines zugeordneten Fahrzeugrads erfassen, einem Primärsteuergerät, welches zur Ausführung von ersten Bremsfunktionen des Fahrzeugs eine Primäraktuatorik ansteuert, und einem Sekundärsteuergerät zur Verfügung, welches zur Ausführung von zweiten Bremsfunktionen des Fahrzeugs eine Sekundäraktuatorik ansteuert, wobei jedem Fahrzeugrad jeweils ein erstes Sensorelement und jeweils ein zweites Sensorelement zugeordnet ist. Das Primärsteuergerät empfängt zur Ermittlung von Drehzahlinformationen der einzelnen Fahrzeugräder Sensorsignale von den ersten Sensorelementen der Fahrzeugräder direkt und wertet diese aus. Das Sekundärsteuergerät empfängt zur Ermittlung von Drehzahlinformationen der einzelnen Fahrzeugräder Sensorsignale von den zweiten Sensorelementen der Fahrzeugräder und wertet diese aus. Hierbei empfängt ein bremssystemunabhängiges Steuergerät zur Ausführung von Fahrzeugfunktionen Sensorsignale von den zweiten Sensorelementen der Fahrzeugräder direkt und überträgt diese an das Sekundärsteuergerät, wobei das bremssystemunabhängige Steuergerät die empfangenen Sensorsignale der zweiten Sensorelemente zur Ermittlung von Drehzahlinformationen der einzelnen Fahrzeugräder auswertet.
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Zudem wird ein mehrkreisiges Bremssystem, insbesondere für ein hochautomatisiertes oder autonomes Fahrzeug, mit mehreren Radbremsen, einer solchen Sensoranordnung, welche mindestens eine drehzahlabhängige und/oder drehgeschwindigkeitsabhängige physikalische Größe der Fahrzeugräder erfasst, einem Primärsteuergerät, welches zur Ausführung von ersten Bremsfunktionen des Fahrzeugs eine Primäraktuatorik ansteuert, und einem Sekundärsteuergerät vorgeschlagen, welches zur Ausführung von zweiten Bremsfunktionen des Fahrzeugs eine Sekundäraktuatorik ansteuert.
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Unter dem Primärsteuergerät bzw. dem Sekundärsteuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Auswerte- und Steuereinheit 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. Ein solcher Systemschaltkreis ist vorzugsweise als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgeführt. So kann beispielsweise die Auswerte- und Steuereinheit als ASIC ausgeführt werden. 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. 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 von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird. Die beiden Steuergeräte können in Verbindung mit der Primäraktuatorik bzw. mit der Sekundäraktuatorik verschiedene Bremsfunktionen, wie beispielsweise ABS-, ESP-, ASR- und/oder Hillhold-Funktionen (ABS: Antiblockiersystem, ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm, ASR: Antriebsschlupfregelung) ausführen. Hierbei können die beiden Steuergeräte im Normalbetrieb verschiedene Bremsfunktionen ausführen. Bei einem Ausfall eines der beiden Steuergeräte kann vorgesehen werden, dass das andere Steuergerät die Bremsfunktionen des ausgefallenen Steuergeräts zumindest teilweise übernimmt, um eine entsprechende Rückfallebene auszubilden.
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Unter der Primäraktuatorik bzw. Sekundäraktuatorik kann vorliegend eine hydraulische und/oder elektromechanische Baugruppe verstanden werden, über welche im Bremssystem für den Druckaufbau bzw. Druckabbau in den Radbremsen entsprechende Steuer- und/oder Regelvorgänge für eine ABS-Funktion (ABS: Antiblockiersystem) oder eine ASR-Funktion (ASR: Antriebsschlupfregelung) oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) durchgeführt werden können. Zur Durchführung der Steuer- und/oder Regelvorgänge umfasst die Primäraktuatorik bzw. die Sekundäraktuatorik mindestens einen Bremsdruckerzeuger und eine Hydraulikventileinheit mit Magnetventilen, welche aufgrund der gegensätzlich wirkenden Kräfte „Magnetkraft“, „Federkraft“ und „Hydraulikkraft“ meist in eindeutigen Positionen gehalten werden können. 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. Der Bremsdruckerzeuger ist insbesondere muskelkraft-, hilfskraft- und/oder fremdkraftbetätigbar. „Hilfskraft“ bedeutet eine Betätigung mit Muskelkraft unterstützt durch einen Bremskraftverstärker.
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Unter einem Sensorelement wird vorliegend ein elektrisches Bauteil verstanden, welches im Bereich eines zugeordneten Fahrzeugrads eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Die Sensorelemente können beispielsweise als Hall-, GMR-, AMR- oder TMR-Sensorelemente ausgeführt werden (GMR: Giant Magnetoresistance oder Riesenmagnetowiderstand, AMR: Anisotrope Magnetoresistance oder anisotroper Magnetowiderstand, TMR: Tunnel Magnetoresistance oder magnetischer Tunnelwiderstand). Hierbei kann das jeweilige Sensorelement seinen Sensorstrom mit Informationen über Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit des zugeordneten Fahrzeugrads modulieren, wobei die Auswerte- und Steuereinheit des korrespondierenden Steuergeräts den erfassten Sensorstrom auswertet.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Sensoranordnung für ein mehrkreisiges Bremssystem und des im unabhängigen Patentanspruch 9 angegebenen mehrkreisigen Bremssystems möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das bremssystemunabhängige Steuergerät und das Sekundärsteuergerät über einen Datenbus des Fahrzeugs miteinander kommunizieren können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung können das erste Sensorelement und das zweite Sensorelement an jedem Fahrzeugrad in einem gemeinsamen Gehäuse zu einer Sensoreinheit mit integrierter Redundanz zusammengefasst werden. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Ausführungsform der Sensoreinheit in einem Gehäuse mit zwei getrennten Signalausgängen und zwei Anschlüssen zur getrennten Spannungsversorgung der beiden Sensorelemente.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann eine erste Energieversorgung das Primärsteuergerät, die Primäraktuatorik und die ersten Sensorelemente mit Energie versorgen. Zudem kann eine von der ersten Energieversorgung unabhängige zweite Energieversorgung das Sekundärsteuergerät, die Sekundäraktuatorik, das bremssystemunabhängige Steuergerät und die zweiten Sensorelemente mit Energie versorgen. Da sich das beliebige bremssystemunabhängige Steuergerät an der gleichen Energieversorgung wie das Sekundärsteuergerät befindet, kann auch bei Ausfall einer der beiden Energieversorgungen eine entsprechende Rückfallebene für das Bremssystem realisiert werden. Somit kann weiterhin gewährleistet werden, dass bei Fehlern, welche eine der Energieversorgungen betreffen, immer eine primär oder sekundär Stabilisierung des Fahrzeugs mit Drehzahlinformationen der Fahrzeugräder zur Verfügung steht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Primäraktuatorik einem elektronischen Stabilitätsprogramm mit ABS-Modulation entsprechen. Alternativ kann die Primäraktuatorik einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) mit ABS-Modulation und mit einer vakuumunabhängigen elektrohydraulischen Bremskraftverstärkung entsprechen. Die Sekundäraktuatorik kann beispielsweise einem vakuumunabhängigen elektrohydraulischen Bremskraftverstärker entsprechen. Alternativ kann die Sekundäraktuatorik einer redundanten Bremseinheit entsprechen, welche bei Bedarf einen gemeinsamen Bremsdruck an den Radbremsen aufbauen kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann das bremssystemunabhängige Steuergerät einen Inverter eines elektrischen Antriebs des Fahrzeugs ansteuern oder als zentrale Steuerungseinheit Bewegungstrajektorien berechnen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des mehrkreisigen Bremssystems können das Primärsteuergerät und die Primäraktuatorik im fehlerfreien Normalbetrieb eine primäre Stabilisierung des Fahrzeugs ausbilden. Das Sekundärsteuergerät und die Sekundäraktuatorik können bei Ausfall der primären Stabilisierung im Fehlerfall eine Rückfallebene mit einer eingeschränkten sekundären Stabilisierung des Fahrzeugs ausbilden. Hierbei beinhaltet die Primäraktuatorik im fehlerfreien Zustand die Hauptstabilisierungseigenschaften, insbesondere zur Längsstabilisierung des Fahrzeugs. Die Sekundäraktuatorik kann im Fehlerfall gewisse Funktionen der Primäraktuatorik übernehmen kann. Dies kann sich auf für die Rückfallebene erforderliche Funktionen beschränken oder den kompletten Funktionsinhalt der Primäraktuatorik beinhalten. Eine mögliche Ausführung wäre die Verwendung einer Primäraktuatorik zur radindividuellen aktiven und passiven Druckmodulation über die ESP- und/oder ABS-Funktion und einer Sekundäraktuatorik mit der Möglichkeit zur einkanaligen aktiven und passiven Druckmodulation über die zusätzliche Bremseinheit und/oder den elektromechanischen Bremskraftverstärker.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen mehrkreisigen Bremssystems mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung der Anbindung einer Sensoreinheit mit integrierter Redundanz der erfindungsgemäßen Sensoranordnung für ein mehrkreisiges Bremssystem aus 1.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen mehrkreisigen Bremssystems 3, insbesondere für ein hochautomatisiertes oder autonomes Fahrzeug 1, mehrere Radbremsen 18A, 18B, 18C, 18D, eine Sensoranordnung 10, welche mindestens eine drehzahlabhängige und/oder drehgeschwindigkeitsabhängige physikalische Größe der Fahrzeugräder R1, R2, R3, R3 erfasst, ein Primärsteuergerät ECU1, welches zur Ausführung von ersten Bremsfunktionen des Fahrzeugs 1 eine Primäraktuatorik 14 ansteuert, und ein Sekundärsteuergerät ECU2, welches zur Ausführung von zweiten Bremsfunktionen des Fahrzeugs 1 eine Sekundäraktuatorik 16 ansteuert.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 10 für ein mehrkreisiges Bremssystem 3, mehrere Sensorelemente 12.1, 12.2, welche jeweils mindestens eine drehzahlabhängige und/oder drehgeschwindigkeitsabhängige physikalische Größe eines zugeordneten Fahrzeugrads R1, R2, R3, R3 erfassen, das Primärsteuergerät ECU1, welches zur Ausführung von ersten Bremsfunktionen des Fahrzeugs 1 die Primäraktuatorik 14 ansteuert, und das Sekundärsteuergerät ECU2, welches zur Ausführung von zweiten Bremsfunktionen des Fahrzeugs 1 die Sekundäraktuatorik 16 ansteuert, wobei jedem Fahrzeugrad R1, R2, R3, R4 jeweils ein erstes Sensorelement 12.1 und jeweils ein zweites Sensorelement 12.2 zugeordnet ist. Das Primärsteuergerät ECU1 empfängt zur Ermittlung von Drehzahlinformationen der einzelnen Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 Sensorsignale von den ersten Sensorelementen 12.1 der Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 direkt und wertet diese aus. Das Sekundärsteuergerät ECU2 empfängt zur Ermittlung von Drehzahlinformationen der einzelnen Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 Sensorsignale von den zweiten Sensorelementen 12.2 der Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 und wertet diese aus. Hierbei empfängt ein bremssystemunabhängiges Steuergerät ECU3 zur Ausführung von Fahrzeugfunktionen die Sensorsignale von den zweiten Sensorelementen 12.2 der Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 direkt und überträgt diese an das Sekundärsteuergerät ECU2, wobei das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 die empfangenen Sensorsignale der zweiten Sensorelemente 12.2 zur Ermittlung von Drehzahlinformationen der einzelnen Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 auswertet.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die ersten Sensorelemente 12.1 der einzelnen Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 über entsprechende Drahtverbindungen direkt mit dem Primärsteuergerät ECU1 verbunden. Die zweiten Sensorelemente 12.2 der einzelnen Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 sind über entsprechende Drahtverbindungen direkt mit dem bremssystemunabhängigen Steuergerät ECU3 verbunden. Das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 und das Sekundärsteuergerät ECU2 kommunizieren über einen Datenbus des Fahrzeugs 1 miteinander. Das bedeutet, dass das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 die Sensorsignale von den zweiten Sensorelementen 12.2 der Fahrzeugräder R1, R2, R3, R4 über den Datenbus an das Sekundärsteuergerät ECU2 überträgt.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, sind das erste Sensorelement 12.1 und das zweite Sensorelement 12.2 an jedem Fahrzeugrad R1, R2, R3, R4 in einem gemeinsamen Gehäuse zu einer Sensoreinheit 12 mit integrierter Redundanz zusammengefasst. Zudem versorgt eine erste Energieversorgung EV1 des Fahrzeugs 1 das Primärsteuergerät ECU1, die Primäraktuatorik 14 und die ersten Sensorelemente 12.1 mit Energie. Eine von der ersten Energieversorgung EV1 unabhängige zweite Energieversorgung EV2 des Fahrzeugs 1 versorgt das Sekundärsteuergerät ECU2, die Sekundäraktuatorik 14, das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 und die zweiten Sensorelemente 12.2 mit Energie.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden das Primärsteuergerät ECU1 und die Primäraktuatorik 14 im fehlerfreien Normalbetrieb eine primäre Stabilisierung des Fahrzeugs 1 aus. Das Sekundärsteuergerät ECU2 und die Sekundäraktuatorik 14 bilden im Fehlerfall bei Ausfall der primären Stabilisierung eine Rückfallebene mit einer eingeschränkten sekundären Stabilisierung des Fahrzeugs 1 aus.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, umfassen das Primärsteuergerät ECU1, das Sekundärsteuergerät ECU2 und das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 jeweils eine Auswerte- und Steuereinheit ASIC1, ASIC1, ASIC3 zum Verarbeiten von Signalen oder Daten. Die Auswerte- und Steuereinheiten ASIC1, ASIC1, ASIC3 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) ausgeführt. Die beiden Steuergeräte ECU1, ECU2 führen in Verbindung mit der Primäraktuatorik 14 bzw. mit der Sekundäraktuatorik 16 verschiedene Bremsfunktionen, wie beispielsweise ABS-, ESP-, ASR- und/oder Hillhold-Funktionen (ABS: Antiblockiersystem, ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm, ASR: Antriebsschlupfregelung) aus.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Primäraktuatorik 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel als ESP-System (ESP: elektronisches Stabilitätsprogramm) mit ABS-Modulation ausgeführt und führt im Normalbetrieb eine radindividuelle Bremsdruckmodulation aus. Die Primäraktuatorik 14 ist zwischen einem Vorratsbehälter 19 für Bremsfluid und den Radbremsen 18A, 18B, 18C, 18D angeordnet. Die Sekundäraktuatorik 14 ist als vakuumunabhängiger elektrohydraulischer Bremskraftverstärker ausgeführt, welche eine von einem Benutzer über ein Pedal 17 eingeleitete Kraft mittels eines fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeugers verstärkt. Somit ist das Bremssystem 3 als so genanntes „Zwei-Box-System“ ausgeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel führt das Primärsteuergerät ECU1 in Verbindung mit der Primäraktuatorik 14 verschiedene Bremsfunktionen, wie beispielsweise ABS-, ESP-, ASR- und/oder Hillhold-Funktionen (ABS: Antiblockiersystem, ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm, ASR: Antriebsschlupfregelung) aus. Bei Ausfall des ersten Steuergeräts ECU1 oder der Primäraktuatorik 14 führt das Sekundärsteuergerät ECU2 in Verbindung mit der Sekundäraktuatorik 16 eine Rückfallebene aus, in welcher mittels des fremdkraftbetätigten Bremsdruckerzeugers in den Radbremsen 18A, 18B, 18C, 18D ein Bremsdruck aufgebaut wird, um das Fahrzeug 1 in den Stillstand abzubremsen.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bremssystem als so genanntes „Ein-Box-System“ ausgeführt, bei welchem die Primäraktuatorik 14 als elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) mit ABS-Modulation und mit einer vakuumunabhängigen elektrohydraulischen Bremskraftverstärkung ausgeführt ist. Zudem ist die Sekundäraktuatorik in einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel als redundante Bremseinheit ausgeführt.
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Das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 steuert im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Inverter eines elektrischen Antriebs des Fahrzeugs 1 an. In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das bremssystemunabhängige Steuergerät ECU3 als zentrale Steuerungseinheit ausgeführt welche Bewegungstrajektorien für das Fahrzeug berechnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015202335 A1 [0004]
- DE 102016206389 A1 [0005]
