DE102021133892A1 - Brake-by-Wire-Bremssystem - Google Patents

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Andreas Marx
Fabian Querbach
Roman Bechmann
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ZF Active Safety GmbH
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Abstract

Es wird ein Brake-by-Wire-Bremssystem (10) für ein Fahrzeug mit mindestens zwei bremsbaren Rädern (12, 14, 16, 18) angegeben. Das Bremssystem (10) umfasst mindestens zwei Bremsaktuatoreinheiten (20), die jeweils einem der bremsbaren Räder (12, 14, 16, 18) des Fahrzeugs zuordenbar sind. Des Weiteren umfasst das Bremssystem (10) eine Bremsbetätigungseinheit (22) zur Betätigung durch den Fahrer für eine Bremsung mit mindestens einem Sensor (26, 28) zum Erfassen einer Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit (22) durch den Fahrer, eine Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) mit mindestens einem Sensor (40) zum Erfassen der Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) durch den Fahrer und zumindest eine elektronische Kontrolleinheit (50), welche eingerichtet ist, eine oder beide Bremsaktuatoreinheiten (20) anzusteuern, um eine Bremskraft auf ein zugeordnetes Rad (12, 14, 16, 18) zu bewirken. Die Kontrolleinheit (50) ist eingerichtet, bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit (22) die Bremsaktuatoreinheiten (20) anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) anzusteuern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Brake-by-Wire-Bremssystem.
  • Bei Brake-by-Wire-Bremssystemen ist den einzelnen Rädern jeweils eine Bremsaktuatoreinheit mit einem elektromechanischen Bremsaktuator zugeordnet.
  • In solchen Systemen wird mittels eines Bremspedals lediglich eine Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit durch den Fahrer elektronisch abgefragt. Auf Basis dieser Aktivierung werden dann die einzelnen Bremsaktuatoreinheiten mittels eines oder mehrerer elektronischer Steuergeräte angesteuert. Es besteht keine mechanische Verbindung zwischen dem Bremspedal und den Bremsaktuatoreinheiten.
  • Da es sich bei einem Bremssystem um eine sicherheitsrelevante Einrichtung eines Fahrzeugs handelt, sind üblicherweise innerhalb des Bremssystems wenigstens gewisse Komponenten oder Funktionen redundant ausgeführt, sodass das Bremssystem auch beim Auftreten einer Funktionsstörung oder eines Defekts zuverlässig arbeiten kann. Mit anderen Worten sind innerhalb eines Bremssystems Redundanzen vorgesehen, um eine hohe Betriebssicherheit zu erreichen.
  • Bei bisherigen „Brake-By-Wire“ Systemen ist als Rückfallebene beispielsweise eine zusätzliche hydraulische Bremsvorrichtung, unter anderem als „Push-Through“ bekannt, vorgesehen.
  • Dies ist jedoch mit einem hohen Aufwand sowie Kosten verbunden. Des Weiteren ist zusätzlicher Bauraum erforderlich und das Gewicht des Fahrzeugs ist erhöht.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein optimiertes Brake-by-Wire-Bremssystem bereitzustellen, das eine besonders hohe Betriebssicherheit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Brake-by-Wire-Bremssystem für ein Fahrzeug mit mindestens zwei bremsbaren Rädern. Das Brake-by-Wire-Bremssysem umfasst mindestens zwei Bremsaktuatoreinheiten, die jeweils einem der bremsbaren Räder des Fahrzeugs zuordenbar sind. Des Weiteren umfass das Brake-by-Wire-Bremssysem eine Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung durch den Fahrer für eine Bremsung mit mindestens einem Sensor zum Erfassen einer Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit durch den Fahrer, eine Beschleunigungsbetätigungseinheit mit mindestens einem Sensor zum Erfassen der Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit durch den Fahrer und zumindest eine elektronische Kontrolleinheit, welche eingerichtet ist, eine oder beide Bremsaktuatoreinheiten anzusteuern, um eine Bremskraft auf ein zugeordnetes Rad zu bewirken. Die Kontrolleinheit ist eingerichtet, bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit die Bremsaktuatoreinheiten anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit anzusteuern.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Bremssystems ist die Betriebssicherheit des Bremssystems erheblich verbessert. Selbst bei einem vollständigen Ausfall der Bremsbetätigungseinheit kann ein Fahrer mittels der Beschleunigungsbetätigungseinheit noch einen Bremsvorgang auslösen. Die Beschleunigungsbetätigungseinheit ist üblicherweise das Gaspedal.
  • Durch die zusätzliche Rückfallebene wird im Störungsfall eine Weiterfahrt des Fahrzeugs über das sichere Abstellen hinaus ermöglicht.
  • Eine Störung bzw. ein Ausfall der Bremsbetätigungseinheit liegt vor, wenn die Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit nicht mehr zuverlässig erfasst bzw. weiterverarbeitet wird.
  • Um zu ermöglichen, dass die Bremsaktuatoreinheiten anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit angesteuert werden können, wird eine Beschleunigungskennlinie, insbesondere eine Gaspedalkennlinie, so adaptiert, dass ein Restbereich zu kleinen Auslenkungen hin für eine variable Verzögerungsanforderung zur Verfügung steht. Das bedeutet, dass in der Kontrolleinheit mindestens zwei unterschiedliche Beschleunigungskennlinien hinterlegt sind, von denen eine im störungsfreien Fahrbetrieb führend ist und eine weitere im Störungsfall oder bei einem Ausfall der Bemsbetätigungseinheit zur Anwendung kommt.
  • Die Beschleunigungsbetätigungseinheit umfasst vorzugsweise ein Gaspedal und die Kontrolleinheit ist so ausgebildet, dass sie bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit eine Auslenkung des Gaspedals bezogen auf einen unbetätigten Zustand der Beschleunigungsbetätigungseinheit unterhalb eines Schwellenwertes als Bremssignal erfasst. Somit hat der Fahrer die Möglichkeit, in Grenzen dosierbare Verzögerungswerte durch eine Gaspedalrücknahme anzufordern.
  • Liegt die Auslenkung über dem Schwellenwert, erkennt die Kontrolleinheit nach wie vor einen Beschleunigungswunsch. Dadurch lässt sich eine Fahrgeschwindigkeit an den fließenden Verkehr anpassen, sodass auch bei einem kompletten Ausfall der Bremsbetätigungseinheit eine Fahrt bis zu einem Zielort sicher fortgesetzt werden kann.
  • Beispielsweise kann eine definierte Verzögerung eingestellt werden, wenn die Auslenkung unterhalb des Schwellenwertes liegt.
  • Vorzugsweise ist die Kontrolleinheit jedoch eingerichtet, ein gewünschtes Maß der Verzögerung bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit anhand einer Auslenkung des Gaspedals unterhalb des Schwellenwerts abzuleiten. Dadurch kann ein Fahrer ein Fahrverhalten, insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit, besonders gezielt beeinflussen, was ebenfalls zu einer erhöhten Fahrsicherheit beiträgt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Kontrolleinheit eingerichtet, um ein Maß der Verzögerung in Abhängigkeit von mindestens einem Fahrparameter einzustellen, wobei der mindestens eine Fahrparameter insbesondere eine Fahrgeschwindigkeit, eine Fahrbahnbeschaffenheit, ein Lenkwinkel und/oder eine Gesamtfahrsituation ist. Dies trägt ebenfalls zu einer erhöhten Fahrsicherheit bei bzw. es wird vermieden, dass das Fahrverhalten durch die Verzögerung negativ beeinflusst wird.
  • Das Maß der Verzögerung kann bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit auf einen Maximalwert begrenzt sein. Dadurch wird ein zu abruptes Abbremsen des Fahrzeugs vermieden.
  • Die Bremsbetätigungseinheit umfasst beispielsweise ein Bremspedal mit mindestens zwei Sensoren zum Erfassen der Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit durch den Fahrer, insbesondere wobei mindestens ein Sensor zum Erfassen einer Auslenkung des Bremspedals und mindestens ein Kraftsensor zum Erfassen einer Bremskraft vorhanden sind. Indem zwei Sensoren vorhanden sind, kann eine Aktivierung redundant erfasst werden. Dadurch, dass mindestens ein Sensor zum Erfassen einer Auslenkung des Bremspedals, beispielsweise ein Wegsensor oder ein Winkelsensor, und mindestens ein Kraftsensor zum Erfassen einer Bremskraft vorhanden sind, das heißt, zwei unterschiedliche Arten von Sensoren, ist eine Erfassungsgenauigkeit erhöht.
  • Die Bremsbetätigungseinheit kann mehrere Signalaufbereitungseinheiten haben und dem mindestens einen Sensor zum Erfassen der Auslenkung des Bremspedals kann eine Signalaufbereitungseinheit und dem mindestens einen Kraftsensor kann eine andere Signalaufbereitungseinheit zugeordnet sein, wobei die Signalaufbereitungseinheiten mit der Kontrolleinheit elektrisch gekoppelt sind. Indem mindestens zwei Signalaufbereitungseinheiten vorhanden sind, lässt sich eine Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit durch den Fahrer redundant erfassen. Durch die Koppelung mit der Kontrolleinheit können die erfassten Signale an diese weitergeleitet und weiterverarbeitet werden.
  • Die Kontrolleinheit ist vorzugsweise ausgebildet, die Bremsaktuatoreinheit aufgrund der Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit anzusteuern, wenn mehrere Sensoren oder mehrere Signalaufbereitungseinheiten ausgefallen sind. Das bedeutet, sobald kein Signal mehr von der Bremsbetätigungseinheit an die Kontrolleinheit übermittelt werden kann oder gar keine Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit erfasst werden kann, lässt sich ein Bremswunsch anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit feststellen. Dadurch ist die bereits vorhergehend erwähnte zusätzliche Rückfallebene realisiert.
  • Beispielsweise umfasst die Kontrolleinheit für jede Signalaufbereitungseinheit der Bremsbetätigungseinheit eine eigene Steuereinheit, die ein von der zugeordneten Signalaufbereitungseinheit abgegebenes Signal weiterverarbeitet. Dadurch ist eine zusätzliche Redundanz realisiert.
  • Die Kontrolleinheit ist vorzugsweise eingerichtet, um ein Signal an den Fahrer zu senden, wenn die Bremsaktuatoreinheiten anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit angesteuert werden. Das Signal kann eine Fahrerwarnung oder eine Serviceanforderung sein. Ein Fahrer kann folglich seine Fahrweise bei einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit entsprechend anpassen. Insbesondere wird einem Fahrer die Information übermittelt, dass eine Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit wirkungslos ist und eine Fahrzeugverzögerung durch Rücknahme des Gaspedals erreicht wird.
  • Gemäß einem Aspekt kann mindestens ein Fahrparameter eingeschränkt sein, solange die Bremsaktuatoreinheiten anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit angesteuert werden, insbesondere wobei der eingeschränkte Fahrparameter eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine zulässige Restfahrstrecke ist. Dies trägt ebenfalls zu einer erhöhten Fahrsicherheit bei. Einen Bremsvorgang mittels einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit einzuleiten erfordert aufgrund mangelnder Gewohnheit eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers, weshalb eine Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit vorteilhaft ist. Durch die Beschränkung der zulässigen Restfahrstrecke wird sichergestellt, dass nach einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit eine zeitnahe Reparatur des Bremssystems erfolgt.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
    • - 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Bremssystem,
    • - 2 anhand eines Schaubilds einen Bremsvorgang gemäß einem ersten Szenario, bei dem eine Bremsbetätigungseinheit während eines Bremsvorgangs ausfällt,
    • - 3 anhand eines Schaubilds einen Bremsvorgang gemäß einem weiteren Szenario, bei dem eine Bremsbetätigungseinheit bereits vor dem Beginn eines Bremsvorgangs ausgefallen ist, und
    • - 4 anhand eines Schaubilds einen Bremsvorgang gemäß einem dritten Szenario, bei dem bei ausgefallener Bremsbetätigungseinheit wiederholt gebremst und beschleunigt wird.
  • 1 veranschaulicht schematisch ein Brake-by-Wire-Bremssystem 10 für ein Fahrzeug mit vier bremsbaren Rädern 12, 14, 16, 18. Insbesondere hat das Fahrzeug zwei Vorderräder und zwei Hinterräder.
  • Jedem der Räder 12, 14, 16, 18 ist eine Bremsaktuatoreinheit 20 zugeordnet.
  • Die Bremsaktuatoreinheiten 20 umfassen jeweils z.B. einen elektromechanischen Aktuator mit einem Elektromotor und einem Spindelantrieb, die in der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Ein hydraulischer Aktor ist nicht vorgesehen.
  • Mittels der Bremsaktuatoreinheiten 20 kann jeweils eine einem Rad 12, 14, 16, 18 zugeordnete Bremsbacke bewegt und zum Bremsen des Fahrzeugs gegen eine Bremsscheibe gedrückt werden.
  • Das Bremssystem 10 umfasst des Weiteren eine Bremsbetätigungseinheit 22 zur Betätigung durch den Fahrer für eine Bremsung.
  • Die Bremsbetätigungseinheit 22 weist ein Bremspedal 24 auf, das von einem Fahrer mit dem Fuß betätigt werden kann.
  • Des Weiteren umfasst die Bremsbetätigungseinheit 22 im Ausführungsbeispiel zwei Sensoren 26 zum Erfassen einer Auslenkung des Bremspedals 24 und einen Kraftsensor 28 zum Erfassen einer Bremskraft bei einer Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit 22 durch den Fahrer. Anders ausgedrückt dienen die Sensoren 26, 28 dazu, den Bremswunsch des Fahrers, den dieser durch eine Betätigung des Bremspedals 24 signalisiert, zu erfassen.
  • Die Bremsbetätigungseinheit 22 weist zudem zwei Signalaufbereitungseinheiten 30 auf. Jedem Sensor 26 zum Erfassen der Auslenkung des Bremspedals 24 ist eine Signalaufbereitungseinheit 30 zugeordnet. Eine der beiden Signalaufbereitungseinheiten 30 ist zusätzlich dem Kraftsensor 28 zugeordnet. Sofern zusätzliche Sensoren 26, 28 vorhanden sind, können diese ebenfalls einer der beiden Signalaufbereitungseinheiten 30 zugeordnet sein. Alternativ können weitere Signalaufbereitungseinheiten 30 vorhanden sein.
  • Die Signalaufbereitungseinheiten 30 können ein von den Sensoren 26, 28 gemessenes Signal erfassen, aufbereiten und weiterleiten.
  • Jeder Signalaufbereitungseinheit 30 ist jeweils eine Energieversorgungseinheit 32 zugeordnet, welche die Signalaufbereitungseinheiten 30 mit Energie versorgen.
  • Die Signalaufbereitungseinheiten 30 der Bremsbetätigungseinheit 22 können miteinander über Signalleitungen 31 kommunizieren.
  • Insbesondere können die Signalaufbereitungseinheiten 30 Informationen zur Synchronisierung oder Informationen über eine Bremskraft oder sonstige Informationen austauschen.
  • Die Bremsbetätigungseinheit 22 hat zudem einen Bremskraftsimulator 34, der einen Gegendruck erzeugt, welcher dem vom Fahrer auf das Bremspedal 24 ausgeübten Druck entgegenwirkt.
  • Zudem umfasst das Bremssystem 10 eine Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 mit einem Gaspedal 38 und mindestens einem Sensor 40 zum Erfassen der Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 durch den Fahrer. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 zwei Sensoren 40 zum Erfassen einer Auslenkung des Gaspedals 38. Die Sensoren 40 sind beispielsweise Weg- und/oder Winkelsensoren. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Kraftsensor zum Erfassen einer Betätigungskraft vorgesehen sein.
  • Die Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 umfasst ebenfalls eine Signalaufbereitungseinheit 42. Diese ist den Sensoren 40 zugeordnet.
  • Auch der Signalaufbereitungseinheit 42 ist eine Energieversorgungseinheit 44 zugeordnet, welche die Signalaufbereitungseinheiten 42 mit Energie versorgt.
  • Das Bremssystem 10 umfasst des Weiteren eine Parkbremse 46 mit einer Parkbremsenbetätigungseinheit 48, die von einem Fahrer zum Auslösen der Parkbremse 46 betätigt werden kann.
  • Das Bremssystem 10 besitzt auch eine elektronische Kontrolleinheit 50, welche eingerichtet ist, die Bremsaktuatoreinheiten 20 anzusteuern, um eine Bremskraft auf ein zugeordnetes Rad 12, 14, 16, 18 zu bewirken.
  • Die Signalaufbereitungseinheiten 30, 42 sind mit der Kontrolleinheit 50 signaltechnisch verbunden, insbesondere über Signalleitungen 52.
  • Die Parkbremse 46 ist ebenfalls über Signalleitungen 54 mit der Kontrolleinheit 50 signaltechnisch verbunden.
  • Die Kontrolleinheit umfasst für jede Signalaufbereitungseinheit 30 der Bremsbetätigungseinheit 22 eine eigene Steuereinheit 56.
  • Die Steuereinheiten 56 sind in diesem Fall eingerichtet, ein von der zugeordneten Signalaufbereitungseinheit 30 abgegebenes Signal weiter zu verarbeiten.
  • Insbesondere können die Steuereinheiten 56 jeweils eine oder mehrere Bremsaktuatoreinheiten 20 ansteuern, um eine Bremskraft auf ein zugeordnetes Rad 12, 14, 16, 18 zu bewirken.
  • Im Ausführungsbeispiel steuert eine Steuereinheit 56 jeweils zwei Bremsaktuatoreinheiten 20 an.
  • Alternativ ist auch denkbar, dass jede Steuereinheit 56 mit allen Bremsaktuatoreinheiten 20 signaltechnisch verbunden ist, um diese anzusteuern. Dadurch kann bei einem Ausfall einer Steuereinheit 56 die weitere Steuereinheit 56 alle Bremsaktuatoreinheiten 20 ansteuern.
  • Weiter alternativ kann die Kontrolleinheit 50 für jede Bremsaktuatoreinheit 20 eine eigene Steuereinheit 56, die den Bremsaktuator direkt ansteuert, umfassen.
  • Die Steuereinheiten 56 sind ebenfalls durch eine Signalleitung 58 verbunden, insbesondere über eine Busleitung.
  • Die Kontrolleinheit 50 ist erfindungsgemäß eingerichtet, bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 die Bremsaktuatoreinheiten 20 anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 anzusteuern.
  • Eine Störung bzw. ein Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 liegt vor, wenn die Sensoren 26, 28, die Signalaufbereitungseinheiten 30 und/oder die Signalleitungen 52 ausfallen.
  • Genauer gesagt ist die Kontrolleinheit 50 so ausgebildet, dass sie bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 eine Auslenkung des Gaspedals 38 bezogen auf einen unbetätigten Zustand der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 unterhalb eines definierten Schwellenwertes als Bremssignal erfasst.
  • Ein Bremsvorgang mit einem erfindungsgemäßen Brake-by-Wire-Bremssystem 10 gemäß einem ersten Szenario ist in 2 veranschaulicht.
  • 2 zeigt ein Diagramm, bei dem ein für die Ansteuerung der Bremsaktuatoreinheiten 20 erfasster Pedalweg im mm über die Zeit in Sekunden sowohl für das Bremspedal 24 als auch für das Gaspedal 38 aufgetragen ist.
  • Der erfasste Pedalweg des Bremspedals 24 ist durch die Kurve 60 veranschaulicht. Der erfasste Pedalweg des Gaspedals 38 ist durch die Kurve 62 veranschaulicht.
  • Des Weiteren ist anhand der Kurve 64 eine Fahrzeuggeschwindigkeit und anhand der Kurve 66 eine Verzögerungsanforderung aus einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 veranschaulicht.
  • Bei dem in 2 veranschaulichten Szenario wird zu Beginn die Bremsbetätigungseinheit 22 aktiviert, insbesondere durch ein Betätigen des Bremspedals 24, was anhand des ansteigenden, durch die Sensoren 26, 28 erfassten Pedalwegs ersichtlich ist.
  • Die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt folglich ab.
  • Zu einem Zeitpunkt t1 fällt einer der Sensoren 26, 28 aus. Da mehrere Sensoren 26, 28 vorhanden sind, kann der Bremsvorgang jedoch regulär fortgesetzt werden.
  • In diesem Zustand kann die Kontrolleinheit 50 ein Signal an den Fahrer übermitteln, um ihn über den Ausfall zu informieren.
  • Zum Zeitpunkt t2 kommt es zu einem kompletten Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22, das heißt, es kann keine Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit 22 bzw. ein Pedalweg des Bremspedals 24 festgestellt oder an die Kontrolleinheit 50 übermittelt werden.
  • Ab dem Zeitpunkt t2 lassen sich die Bremsaktuatoreinheiten 20 anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 ansteuern.
  • Das bedeutet, wenn ein Fahrer ab dem Zeitpunkt t2 beginnt, das Gaspedal 38 durchzudrücken, interpretiert die Kontrolleinheit dies als Verzögerungsanforderung und nicht als Beschleunigungsanforderung.
  • Damit weiterhin auch eine Beschleunigung und nicht nur ein Abbremsen des Fahrzeugs möglich ist, ist die Kontrolleinheit 50 so ausgebildet, dass sie bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 eine Auslenkung des Gaspedals 38 bezogen auf einen unbetätigten Zustand der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 unterhalb eines Schwellenwertes S, der in 2 anhand einer gestrichelten Linie veranschaulicht ist, als Bremssignal erfasst.
  • Die Kontrolleinheit 50 ist zudem eingerichtet, ein gewünschtes Maß der Verzögerung bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 anhand einer Auslenkung des Gaspedals 38 unterhalb des Schwellenwerts S abzuleiten.
  • Die Höhe der Verzögerung ist dabei entgegengesetzt zur Auslenkung des Gaspedals 38, das heißt, je weniger das Gaspedal 38 von einem Fahrer durchgedrückt wird, umso größer ist die Verzögerung des Fahrzeugs.
  • Wird der Schwellenwert S überschritten und das Gaspedal 38 über den Schwellenwert S hinaus durchgedrückt, wie es zum Zeitpunkt t3 erfolgt, wird dies von der Kontrolleinheit 50 als reine Beschleunigungsanfrage interpretiert. Die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt folglich ab dem Zeitpunkt t3 wieder an.
  • Ein Betätigungsbereich des Gaspedals 38 ist somit in einen Verzögerungsbereich und einen Beschleunigungsbereich unterteilt.
  • In 2 ist ein maximaler Weg GMax des Gaspedals 38 anhand einer gestrichelten Line veranschaulicht.
  • Aus 2 geht auch hervor, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Zeitraum t2 bis t3 langsamer abnimmt als im Zeitraum t1 bis t2.
  • Dies ist dadurch begründet, dass das Maß der Verzögerung bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 auf einen Maximalwert begrenzt ist. Dadurch wird vermieden, dass unmittelbar nach dem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22, wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 nicht aktiviert, ein abruptes Abbremsen des Fahrzeugs erfolgt, auf das der Fahrer nicht vorbereitet ist.
  • Darüber hinaus kann die Kontrolleinheit 50 eingerichtet sein, um ein Maß der Verzögerung in Abhängigkeit von mindestens einem Fahrparameter einzustellen, wobei der mindestens eine Fahrparameter insbesondere eine Fahrgeschwindigkeit, eine Fahrbahnbeschaffenheit, ein Lenkwinkel und/oder eine Gesamtfahrsituation ist. Somit ist es möglich, ein Maß der Beschleunigung an eine Fahrsituation beim Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 anzupassen.
  • Die Kontrolleinheit 50 ist außerdem eingerichtet, ein Signal an den Fahrer zu senden, wenn die Bremsaktuatoreinheiten 20 anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 angesteuert werden. Ein Fahrer erhält somit Kenntnis darüber, dass eine Betätigung des Bremspedals 24 ab diesem Zeitpunkt unwirksam ist.
  • Darüber hinaus können verschiedene Fahrparameter eingeschränkt sein, solange die Bremsaktuatoreinheiten 20 anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit 36 angesteuert werden, insbesondere wobei der eingeschränkte Fahrparameter eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine zulässige Restfahrstrecke ist.
  • 3 veranschaulicht einen Bremsvorgang gemäß einem weiteren Szenario.
  • In dem Szenario gemäß 3 fällt die Bremsbetätigungseinheit 22 bereits aus, bevor ein Bremsvorgang vom Fahrer eingeleitet wird.
  • Die Kurve 60 verläuft folglich bei null, da aufgrund des Ausfalls der Bremsbetätigungseinheit 22 kein Pedalweg des Bremspedals 24 erfasst wird.
  • Sofern die Auslenkung des Gaspedals 38 zum Zeitpunkt des Ausfalls unterhalb des Schwellenwerts S liegt, wird zum Zeitpunkt t2 automatisch ein Bremsvorgang gestartet, auch wenn dies vom Fahrer nicht beabsichtigt wurde.
  • Anhand des von der Kontrolleinheit 50 gesendeten Signals kann der Fahrer jedoch erkennen, dass die Bremsbetätigungseinheit 22 ausgefallen ist.
  • Um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten bzw. wieder zu beschleunigen, muss der Fahrer das Gaspedal 38 über den Schwellenwert S hinaus durchdrücken. Sobald der Schwellenwert S zum Zeitpunkt t4 überschritten ist, findet eine Fahrzeugbeschleunigung statt.
  • In 4 ist ein weiteres Fahrszenario veranschaulicht, welches das Szenario aus 3 weiter fortsetzt.
  • Insbesondere beschleunigt ein Fahrer nach einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit 22 zunächst, wie bereits in Zusammenhang mit 3 beschrieben.
  • Ab einem Zeitpunkt t5 möchte der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder reduzieren.
  • Durch eine Rücknahme des Gaspedals 38 oberhalb des Schwellenwerts S wird das Fahrzeug bereits durch die geringere Beschleunigung ein Stück weit verzögert.
  • Sobald das Gaspedal 38 bis in den Bereich unterhalb des Schwellenwerts S zurückgenommen wird, wird das Fahrzeug durch eine Ansteuerung der Bremsaktuatoreinheiten 20 aktiv verzögert.
  • Insbesondere steigt die Verzögerung auf den Maximalwert.

Claims (12)

  1. Brake-by-Wire-Bremssystem (10) für ein Fahrzeug mit mindestens zwei bremsbaren Rädern (12, 14, 16, 18), umfassend mindestens zwei Bremsaktuatoreinheiten (20), die jeweils einem der bremsbaren Räder (12, 14, 16, 18) des Fahrzeugs zuordenbar sind, eine Bremsbetätigungseinheit (22) zur Betätigung durch den Fahrer für eine Bremsung mit mindestens einem Sensor (26, 28) zum Erfassen einer Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit (22) durch den Fahrer, eine Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) mit mindestens einem Sensor (40) zum Erfassen der Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) durch den Fahrer, zumindest eine elektronische Kontrolleinheit (50), welche eingerichtet ist, eine oder beide Bremsaktuatoreinheiten (20) anzusteuern, um eine Bremskraft auf ein zugeordnetes Rad (12, 14, 16, 18) zu bewirken, wobei die Kontrolleinheit (50) eingerichtet ist, bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit (22) die Bremsaktuatoreinheiten (20) anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) anzusteuern.
  2. Bremssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) ein Gaspedal (38) umfasst und die Kontrolleinheit (50) so ausgebildet ist, dass sie bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit (22) eine Auslenkung des Gaspedals (38) bezogen auf einen unbetätigten Zustand der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) unterhalb eines Schwellenwertes (S) als Bremssignal erfasst.
  3. Bremssystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (50) eingerichtet ist, ein gewünschtes Maß der Verzögerung bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit (22) anhand einer Auslenkung des Gaspedals (38) unterhalb des Schwellenwerts (S) abzuleiten.
  4. Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (50) eingerichtet ist, um ein Maß der Verzögerung in Abhängigkeit von mindestens einem Fahrparameter einzustellen, wobei der mindestens eine Fahrparameter insbesondere eine Fahrgeschwindigkeit, eine Fahrbahnbeschaffenheit, ein Lenkwinkel und/oder eine Gesamtfahrsituation ist.
  5. Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Verzögerung bei einer Störung oder einem Ausfall der Bremsbetätigungseinheit (22) auf einen Maximalwert begrenzt ist.
  6. Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbetätigungseinheit (22) ein Bremspedal (24) mit mindestens zwei Sensoren (26, 28) zum Erfassen der Aktivierung der Bremsbetätigungseinheit (22) durch den Fahrer umfasst, insbesondere wobei mindestens ein Sensor (26) zum Erfassen einer Auslenkung des Bremspedals (24) und mindestens ein Kraftsensor (28) zum Erfassen einer Bremskraft vorhanden sind.
  7. Bremssystem (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbetätigungseinheit (22) mehrere Signalaufbereitungseinheiten (30) hat und dem mindestens einen Sensor (26) zum Erfassen der Auslenkung des Bremspedals (24) eine Signalaufbereitungseinheit (30) und dem mindestens einen Kraftsensor (28) eine andere Signalaufbereitungseinheit (30) zugeordnet ist, wobei die Signalaufbereitungseinheiten (30) mit der Kontrolleinheit (50) elektrisch gekoppelt sind.
  8. Bremssystem (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (50) ausgebildet ist, die Bremsaktuatoreinheit (20) aufgrund der Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) anzusteuern, wenn mehrere Sensoren (26, 28) oder mehrere Signalaufbereitungseinheiten (30) ausgefallen sind.
  9. Bremssystem (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (50) für jede Signalaufbereitungseinheit (30) der Bremsbetätigungseinheit (22) eine eigene Steuereinheit (56), die ein von der zugeordneten Signalaufbereitungseinheit (30) abgegebenes Signal weiterverarbeitet, umfasst.
  10. Bremssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (50) für jede Bremsaktuatoreinheit (20) eine eigene Steuereinheit (56), die den Bremsaktuator direkt ansteuert, umfasst.
  11. Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (50) eingerichtet ist, um ein Signal an den Fahrer zu senden, wenn die Bremsaktuatoreinheiten (20) anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) angesteuert werden.
  12. Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fahrparameter eingeschränkt ist, solange die Bremsaktuatoreinheiten (20) anhand einer Aktivierung der Beschleunigungsbetätigungseinheit (36) angesteuert werden, insbesondere wobei der eingeschränkte Fahrparameter eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine zulässige Restfahrstrecke ist.
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