DE19732229A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Anstriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs mit den Merk­ malen der unabhängigen Ansprüche.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von unter­ schiedlichen Ausgestaltungen von Bremsanlagen bekannt. Einen Überblick über Bremsanlagen liefert beispielsweise das Bosch Kraftfahrtechnische Taschenbuch, 21. Auflage, Seiten 594 bis 643 (Bosch Automotive Handbook, 3rd edition, page 594 to 643). Solche Bremsanlagen können als hydraulisch, pneuma­ tisch oder elektromechanisch arbeitende Bremsanlage ausge­ bildet sein. Die elektrische Betätigung solcher Bremsanlagen besteht beispielsweise in der Betätigung der Ventile, die hydraulisch oder pneumatisch den Bremsdruck in den Radbrem­ sen beeinflussen. Im Falle einer elektromechanisch arbeiten­ den Bremsanlage werden die Radbremsen elektromotorisch betä­ tigt. Für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen bestimmter Größe schreiben die gesetzlichen Bestimmungen vor, daß neben der Betriebsbremse, durch der Fahrzeugführer während des Normal­ betriebs die Fahrzeuggeschwindigkeit verringern kann, wei­ terhin eine Hilfsbremsanlage und eine Feststellanlage vorge­ sehen sein. Die Hilfsbremsanlage ermöglicht es dem Fahrzeug­ führer, abstufbar die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Fahr­ zeuggeschwindigkeitsänderung bei einer Störung in der Be­ triebsbremsanlage zu verringern oder das Fahrzeug zum Still­ stand zu bringen. Die Feststellbremsanlage stellt sicher, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn und insbeson­ dere in Abwesenheit des Fahrers mit mechanischen Mitteln im Stillstand gehalten werden kann.

Eine elektromechanisch arbeitende Bremsanlage ist beispiels­ weise aus der WO-A 94/24453 bekannt. Dort wird eine Radbrem­ se beschrieben, bei welcher die Zuspannkraft durch einen Elektromotor erzeugt wird. Besonderes Augenmerk ist bei der­ artigen elektromotorisch betreibbaren Radbremsen wie auch im allgemeinen bei den anderen, elektrisch gesteuerten Radbrem­ sen auf die zuverlässige Funktion der Bremsanlage zu rich­ ten. Dabei steht die Zuverlässigkeit der durch die Batterien bereitgestellten Spannungsversorgung im Vordergrund. Insbe­ sondere muß die Betriebssicherheit des Bremssystems auch dann gewährleistet sein, wenn bei unzureichender gespeicher­ ter elektrischer Energie keine ausreichende Bremswirkung mehr aufgebracht werden kann.

Aus der DE,A1,35 02 100 ist eine Druckmittelbremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der zur Energieversorgung der Bremsanlage zwei Energiespeicher vorgesehen sind, wobei ab­ hängig vom Ladezustand des einen Energiespeichers auf den anderen Speicher umgeschaltet werden kann. Ein zu geringer Ladezustand kann optisch und/oder akustisch dem Fahrer des Fahrzeugs gemeldet werden.

Aus der DE,C1,39 36 638 ist eine elektrische Energieversor­ gung in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem in Abhängigkeit vom Ladezustand der Fahrzeugbatterie die Verbraucher abge­ schaltet werden, die für einen sicheren Betrieb des Fahr­ zeugs nicht unbedingt notwendig sind.

In der DE-Patentanmeldung 19548560.2 ist eine Bremsanlage mit elektrisch betätigbaren Radbremsen bekannt, die eine vom Fahrer betätigbare Feststellbremse umfaßt. Beim Start des Fahrzeugs wird ein Prüfablauf zum Prüfen der Funktionsfähig­ keit der Bremsanlage eingeleitet, in dessen Verlauf wenig­ stens eine Radbremse mit einer Steuergröße beaufschlagt wird, die einer vorgegebenen Mindestbremswirkung entspricht. Die Feststellbremse wird dann nicht freigegeben, wenn an we­ nigstens einem Rad die vorgegebene Mindestbremswirkung nicht erreicht wird. Eine Messung des Ladezustands der Batterie beziehungsweise der Batterien findet nicht statt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, fahr­ sicherheitskritischen Situationen bei elektrisch steuerbaren Bremsanlagen vorzubeugen.

Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge­ löst.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Steuerung von Einheiten, die im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Weiter­ hin weist das Fahrzeug elektrisch betätigbare, vorzugsweise ein- oder zweimotorig ausgelegte, Radbremsen auf. Es sind Steuermittel vorgesehen, die Funktionen wenigstens einer der Einheiten, die im Antriebsstrang angeordnet sind, und/oder die Funktion der Radbremsen steuern beziehungsweise regeln und die in Reaktion auf ein zugeführtes Signal das Potential wenigstens einer dieser Einheiten beeinflussen. Wenigstens ein elektrisches Energiespeichermittel ist zur Energiever­ sorgung mit den elektrisch betätigbaren Radbremsen betriebs­ verbunden. Der Kern der Erfindung besteht nun darin, daß Diagnosemittel vorgesehen sind, mittels der das Potential wenigstens eines der Energiespeichermittel erfaßt wird. Die Diagnosemittel erzeugen dann abhängig von dem erfaßten Po­ tential wenigstens eines der Energiespeichermittel das Si­ gnal derart, daß das Potential wenigstens einer der im An­ triebsstrang angeordneten Einheiten an das erfaßte Potential wenigstens eines der Energiespeichermittel fahrsicherheits­ orientiert angepaßt wird und/oder die Funktion der Radbrem­ sen zur Aufbringung einer vorgebbaren Bremswirkung beein­ flußt wird.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß bei einer unzureichenden Energiebereitstellung durch die Energiespeichermittel fahr­ sicherheitskritische Situationen durch einen Eingriff in den Antriebsstrang und/oder in die Radbremsen vermieden werden.

Das Potential der Energiespeichermittel kann dabei durch den Energieladezustand der Energiespeichermittel repräsentiert werden. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die Diagno­ semittel wenigstens zwei unterschiedliche Energieladezustän­ de der Energiespeichermittel erfassen und das erzeugte Si­ gnals die unterschiedlichen Energieladezustände repräsen­ tiert. Durch diese Ausgestaltung können die fahrsicherheits­ steigernden Maßnahmen sehr genau an die zur Verfügung ste­ hende Energie angepaßt werden.

Das Potential einer der im Antriebsstrang angeordneten Ein­ heiten oder das Potential des gesamten Antriebstrangs kann durch die Antriebsleistung und/oder durch das Antriebsmoment des Fahrzeugs, insbesondere durch die maximal mögliche An­ triebsleistung und/oder durch das maximal mögliche Antriebs­ moment des Fahrzeugs, repräsentiert werden. Damit wird die momentane oder die maximal mögliche Antriebsleistung bezie­ hungsweise das momentane oder das maximal mögliche Antriebs­ moment des Fahrzeugs an die zur Bremsung zur Verfügung ste­ hende Energie angepaßt.

In dem Antriebsstrang des Fahrzeugs können wenigstens ein Fahrzeugmotor, insbesondere eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, ein Getriebe, ein Retarder und/oder eine Abgas­ klappe vorgesehen sein. Durch entsprechende Ansteuerung die­ ser Einheiten kann das Antriebsmoment beziehungsweise die Antriebsleistung an die zur Bremsung zur Verfügung stehende Energie angepaßt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang angeordneten Einheit an das erfaßte Potential wenigstens eines der Ener­ giespeichermittel derart angepaßt wird, daß zur Unterstüt­ zung der Bremswirkung des Fahrzeugs wenigstens eine der im Antriebsstrang angeordneten Einheiten derart beeinflußt wird, daß hierdurch eine Bremswirkung auf das Fahrzeug er­ zielt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann also der Verzöge­ rungswunsch des Fahrers mittels des erfindungsgemäßen Si­ gnals unterstützt werden, indem das Antriebsmoment bezie­ hungsweise die Antriebsleistung entsprechend dem Potential der Energiespeichermittel bis hin zu negativen Werten redu­ ziert wird. Solche negativen Antriebswerte wirken dann als Schleppmomente an den angetriebenen Fahrzeugrädern. Ist die Energie, die zur Bremsung zur Verfügung steht, nur gering, so gelangt man auf diese Weise zu einem Radschleppmoment, das die Betriebsbremsfunktionen (Hilfs- und Restbremswir­ kung) unterstützt und so die Fahrsicherheit steigert. Insbe­ sondere ist dabei eine Ansteuerung des Fahrzeugmotors vorge­ sehen, um so ein sogenanntes Motorschleppmoment zu induzie­ ren.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß in Reaktion auf das Signal, also bei unzureichender Energiebereitstellung, die Funktion wenigstens einer der im Antriebsstrang angeordneten Einheiten, insbesondere des Fahrzeugmotors, derart beein­ flußt wird, daß ein Starten des Fahrzeugs, insbesondere ein Starten des Fahrzeugmotors, unterbunden wird. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Unterbindung des Starts des Fahrzeugmotors durch ein Sperren der entsprechenden Stellung eines Fahrschalters erzielt wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgese­ hen, daß dann, wenn das Signal ein Potential wenigstens ei­ nes der Energiespeichermittel repräsentiert, das zum Starten des im Antriebsstrang angeordneten Fahrzeugmotors nicht aus­ reicht, ein Starten des Fahrzeugmotors unterbunden wird. Auch hierbei kann die Unterbindung des Starts des Fahrzeug­ motors durch ein Sperren der entsprechenden Stellung eines Fahrschalters erzielt werden. Diese Ausgestaltung hat den Hintergrund, daß die Energiespeichermittel im allgemeinen sowohl zur Energieversorgung der elektrischen Bremsen als auch zum Start des Fahrzeugmotors benutzt werden. Die Hoch­ stromfähigkeit, also das Vermögen der Energiespeichermittel zum Start des Fahrzeugmotors einen hohen Strom zur Verfügung zu stellen, sinkt im allgemeinen mit dem Potential, dem La­ dezustand. Ist das Potential der Energiespeichermittel für einen Start des Fahrzeugmotors zu gering, so wird gemäß die­ ser Ausgestaltung ein Startversuch des Fahrzeugmotors unter­ bunden und somit ein unnötiger Energieverbrauch verhindert. In diesem Fall (geringer Ladezustand) kann die noch zur Ver­ fügung stehende Energie zur Aufrechterhaltung anderer wich­ tiger Funktionen verwendet werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die elektrisch be­ tätigbaren Radbremsen unterschiedliche Betriebsfunktionen wie beispielsweise Betriebsbremsfunktion, Hilfsbremsfunktion oder Feststellbremsfunktion aufweisen. Abhängig von der zur Verfügung stehenden Energie, das heißt abhängig von dem er­ zeugten Signal, werden diese Betriebsfunktionen freigegeben. In dieser Ausgestaltung werden nur die mit der momentanen zur Verfügung stehenden Energie sicher betreibbaren Brems­ funktionen freigegeben. Auf diese Weise wird eine ausrei­ chende Verfügbarkeit der Bremsfunktionen sichergestellt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erwähnten Steuermit­ tel derart ausgestaltet sind, daß in Reaktion auf das Signal der Antriebsstrang derart beeinflußt wird, daß die Fahrzeug­ geschwindigkeit in vorgegebener Weise eingestellt wird. Dies bedeutet, daß während einer Fahrt mit eingeschränkter Ver­ fügbarkeit der Bremsanlage durch einen unzureichenden Ener­ gievorrat die Fahrsicherheit durch eine entsprechend sicher­ heitsorientierte Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit ge­ währleistet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Sinne einer Begrenzung zu höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten hin geschieht. Weiterhin kann die Einstellung der Fahrzeug­ geschwindigkeit derart geschehen, daß die Fahrzeughöchstge­ schwindigkeit stufenweise reduziert wird. Hierbei kann die Einstellung abhängig von den durch das Signal repräsentier­ ten Potential der Energiespeichermittel vorgenommen werden. Die Begrenzung und/oder die Reduktion kann abhängig von dem durch das Signal repräsentierte Potential gewählt werden.

Bei einer elektromotorisch betätigten Bremse kann vorgesehen sein, daß als Bremsfunktionen vorgebbare Fahrzeugverzögerun­ gen (beispielsweise 5,8 m/s², 2,9 m/s², 1,5 m/s²) je nach Energiespeicherinhalt selbsttätig eingenommen werden können. Weiterhin wird der Fahrer des Fahrzeugs durch eine entspre­ chende Anzeigevorrichtung darüber informiert, ob momentan eine solche Bremsfunktion wirksam ist. Insbesondere ist eine stufenweise Rückfallstrategie im Störfall der Bremse vorge­ sehen. Eine "letzte" Maßnahme im Rahmen einer solchen Rück­ fallstrategie wäre dann die automatische Verriegelung der Feststellbremsfunktion, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentlichen Null beträgt. Es findet also eine aktive Zuord­ nung der möglichen Fahrzeugverzögerungen an den Speicherin­ halt der Energiespeicher statt.

Wie schon eingangs erwähnt, kann die elektrisch betätigbare Radbremsen als elektromechanische, hydraulische oder pneuma­ tische Bremse ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung von Einheiten, die im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind, mit elektrisch betätigbaren Radbremsen und wenigstens einem Energiespeichermittel, das zur Energiever­ sorgung mit den elektrisch betätigbaren, vorzugsweise ein- oder zweimotorig ausgelegte, Radbremsen (160-163, 170-173) betriebsverbunden ist. Hierbei wird das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang angeordneten Einheit in Reaktion auf ein zugeführtes Signal beeinflußt. Weiterhin wird das Poten­ tial wenigstens eines der Energiespeichermittel erfaßt. Ab­ hängig von dem erfaßten Potential wenigstens eines der Ener­ giespeichermittel wird das Signal derart erzeugt, daß das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang angeordneten Einheit an das erfaßte Potential wenigstens eines der Ener­ giespeichermittel fahrsicherheitsorientiert angepaßt wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.

Zeichnung

Die Figur zeigt ein Übersichtsblockschaltbild einer bevor­ zugten Ausgestaltung einer Bremsanlage mit einer elektrome­ chanischen Zuspannung der Radbremsen.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung einer elektromo­ torisch betreibbaren Bremsanlage für Fahrzeuge, welche ein zweikreisiges elektrisches Bordnetz umfaßt. In Fig. 1 sind vier Bremsen dargestellt, die den vier Rädern des Fahrzeugs zugeordnet sind. Dabei ist die Radbremse 170 beispielsweise dem rechten Hinterrad, die Radbremse 171 dem linken Vorder­ rad, die Radbremse 172 dem linken Hinterrad und die Radbrem­ se 173 dem rechten Vorderrad zugeordnet. Die Radbremsen sind jeweils über mechanische Verbindungen 160a, 161a, 162a und 163a mit den elektromotorischen Stelleinrichtungen 160, 161, 162 und 163 verbunden. Die elektromotorischen Stelleinrich­ tungen werden von einem elektronischen Steuergerät 120 über die entsprechenden Ausgangsleitungen angesteuert. Aus Si­ cherheits- und Zuverlässigkeitsgründen ist das die Stellein­ richtungen mit Spannung versorgende elektrische Bordnetz redundant ausgeführt. Dabei können die den Radbremsen zuge­ ordneten Stelleinrichtungen aus beiden Batterien (Energie­ speichermittel) gespeist werden. In diesem Sinne sind die Stelleinrichtungen 160, 161, 162 und 163 über Versorgungs­ leitungen +E1 mit dem positiven Pol einer ersten Batterie 101 verbunden. Entsprechend sind die Stelleinrichtungen über Versorgungsleitungen +E2 mit dem positiven Pol einer zweiten Batterie 100 verknüpft. Dem elektronischen Steuergerät 120, welches wenigstens einen Mikrocomputer umfaßt, wird über ei­ ne Eingangsleitung von einem Pedalwertgeber 130 wenigstens eine Größe für den Betätigungsgrad des Bremspedals als Maß für den Fahrer-Bremswunsch zugeführt. Ferner werden dem elektronischen Steuergerät 120 Signale vom Block 131 zuge­ führt, der die Betriebsgrößen der Bremsanlage und/oder des Fahrzeugs erfaßt. Derartige Betriebsgrößen sind beispiels­ weise Radlasten, Größen für die eingestellten Istwerte der Bremswirkung an jeder Radbremse (z. B. Strom, Bremsmoment, Temperatur, Bremskraft, Schlupf, etc.), Raddrehzahlen, Fahr­ zeuggeschwindigkeit, Bremsbelagverschleiß, etc . . Ferner wird das elektronische Steuergerät 120 aus wenigstens einer der Batterien 101 und 100 mit Strom versorgt. Die entsprechende Verbindungsleitung ist in Fig. 1 aus Übersichtlich­ keitsgründen nicht dargestellt.

Die Batterien 100 und 101 sind mit den Einergiediagnosemit­ teln 110 verbunden, die die Statussignale 112 und 111 dem Steuergerät 120 zuführen.

Mit dem Bezugszeichen 140 sind Steuermittel gekennzeichnet, mittels der verschiedene Funktionen des (nicht dargestell­ ten) Antriebsstrangs des Fahrzeugs beeinflußt werden können. Hierbei kann es um ein Steuergerät zur Steuerung beziehungs­ weise Regelung der Funktionen des Fahrzeugmotors und/oder einer Kupplung, eines Getriebes, eines Retarders und/oder einer Abgasklappe handeln. Bei diesen Steuermitteln kann es sich aber auch um eine Schnittstelle zu den die Funktionen steuernden beziehungsweise regelnden Einheiten 145 und 150 handeln. Weiterhin können die Steuermittel 140 energiever­ brauchende Aggregate 190 des Fahrzeugs an- bzw. abschalten.

Vom Bremsen-Steuergerät 120 können darüber hinaus die Anzei­ geeinheiten 135 mit den beiden Warnlampen 135a, 135b ange­ steuert werden.

Die dargestellte Bremsanlage weist eine nicht näher darge­ stellte mechanische oder mit elektrischer Energie betriebene Feststellbremse auf. Zur Ansteuerung der Feststellbremsen sind am Steuergerät 120 Anschlüsse vorgesehen, von denen Leitungen 200-203 vom Steuergerät 120 zu den Stelleinrich­ tungen 160, 161, 162 und 163 führen. Durch diese Leitungen 200-203 können die Feststellbremsen betätigt werden.

Die grundsätzliche Funktionsweise der Steuerung einer sol­ chen Bremsanlage ergibt sich wie folgt. Das elektronische Steuergerät 120 bildet aus dem zugeführten Betätigungsgrad-Signal des Bremspedals (Block 130) nach Maßgabe zusätzlicher Betriebsgrößen wie Radlasten, Bremsbelagverschleiß, Reifen­ größe, Batteriespannung, etc. (Block 131) für jede Radbremse einen Sollwert, welcher ein Maß für die an der Radbremse einzustellende Bremswirkung repräsentiert (z. B. Bremsmoment, Bremskraft, Strom durch den elektrischen Motor, Verdrehwin­ kel des elektrischen Motors, Radschlupf, Raddrehzahl, etc.). Reglereinheiten, die nach Maßgabe einer vorgegebenen Regel­ strategie (z. B. PID) ein Ausgangssignal im Sinne einer Annä­ herung der Istwerte an die Sollwerte erzeugen, führen die Regelung der Bremswirkung auf den vorgegebenen Sollwert durch. Die Istwerte können dabei entweder an den Radbremsen gemessen oder aus dort gemessenen Größen berechnet. Bei­ spielsweise kann aus dem Strom durch den elektrischen Motor die Anpreßkraft der Bremsbeläge bzw. das Antriebsmoment des Motors abgeleitet werden, das ein direktes Maß für die aus­ geübte Bremswirkung an der entsprechenden Radbremse ist. Ferner kann durch Dehnungsmeßstreifen oder andere geeignete Sensoren die ausgeübte Bremskraft beziehungsweise Bremsmo­ ment gemessen und nach Maßgabe der Bremsenauslegung das aus­ geübte Bremsmoment bestimmt werden. Der Verdrehwinkel kann durch entsprechende Winkelsensoren an den Radbremsen ermit­ telt werden.

Die Reglerausgangssignale für jede Radbremse werden in An­ steuersignale für die entsprechenden Stelleinrichtungen um­ gesetzt. Je nach Ausführung des die elektrische Stellein­ richtung enthaltenden Motors, ob Schrittmotor, Kommutatormo­ tor oder Motor mit elektronischer Kommutierung, stellt die Ansteuersignalgröße eine auszugebende Schrittzahl, ein Tastverhältnis, einen Spannungswert, einen Stromwert, etc. dar. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden in den Stel­ leinrichtungen Kommutatormotoren verwendet, die über eine Vollbrückenendstufe durch ein impulsförmiges Ansteuersignal mit veränderbarem Tastverhältnis in beiden Richtungen be­ strombar sind. Das Tastverhältnis wird nach Maßgabe der Re­ gelausgangssignale gebildet und verstellt den Motor gegen rückstellende Kräfte auf eine vorbestimmte Position.

Der Ladezustand der beiden Energiespeicher E1 101 und E2 100 wird durch die Energiediagnoseeinheit 110 in an sich bekann­ ter Weise, beispielsweise durch eine Kombination aus einer Spannungsüberwachung mit einem überlagerten Strombelastungs­ verfahren, erfaßt und überwacht. Die Energiediagnoseeinheit 110 übermittelt dem elektronischen Steuergerät 120 der Brem­ se die Statussignale 111 und 112, welche den jeweiligen La­ dezustand der Energiespeicher 100 und 101 repräsentieren. Das Statussignal 111 und 112 nimmt entsprechend dem Ladezu­ stand der Energiespeicher im Bereich von 0-100% der maxima­ len Ladekapazität der Energiespeicher in diesem Ausführungs­ beispiel jeweils vier Zustände (0, 1, 2, 3 für E1 und 0, A, B, C für E2) ein, beispielsweise 0-10%, 10-40%, 40-60%, 60-100%) Das Bremsen-Steuergerät 120 verarbeitet und verknüpft diese Statusmeldungen 111 und 112 im Sinne einer Energiebilanz und gibt aufgrund der festgestellten möglichen Energiebereit­ stellung die für das Fahrzeugs jeweils erreichbare Brems­ funktion (beispielsweise Betriebsbremse, Hilfsbremse oder Feststellbremse) frei.

Der Fahrer wird, initiiert durch das Steuergerät 120, durch die Fahreranzeigeeinheit 135 optisch und/oder akustisch über die Verfügbarkeit der Bremsfunktionen beziehungsweise über den Ladezustand der Batterien informiert.

Stellt das Steuergerät durch die Auswertung der Statussigna­ le 111 und 112 fest, daß die Energieversorgung zur Sicher­ stellung von Bremsfunktionen nicht ausreichend ist, so wird ein entsprechendes Signal S den Steuermitteln beziehungs­ weise der Schnittstelle 140 zugeleitet. Durch das Signal S kann Einfluß auf Fahrzeugfunktionen, insbesondere auf den Antriebsstrang, genommen werden.

Bei Antritt der Fahrt und unzureichender Energiebereitstel­ lung zur Sicherstellung von Bremsfunktionen wird beispiels­ weise eine Inbetriebnahme des Fahrzeugmotors unterbunden. Dies kann dadurch geschehen, daß eine entsprechende Stellung des Fahrschalters 145 gesperrt wird. Beispielsweise kann die Stufe "Motor starten" des vom Fahrer betätigbaren Fahrschal­ ters (Zündanlaßschalter) gesperrt werden. Hierdurch wird si­ cherheitskritischen Fahrsituationen durch die Inbetriebnah­ me des Fahrzeugs durch den Fahrer trotz unzureichender Bremswirkung entgegengewirkt.

Die Energiespeichermittel werden im allgemeinen sowohl zur Energieversorgung der elektrischen Bremsen als auch zum Start des Fahrzeugmotors benutzt. Wie schon eingangs erwähnt sinkt die Hochstromfähigkeit, also das Vermögen der Energie­ speichermittel zum Start des Fahrzeugmotors einen hohen Strom zur Verfügung zu stellen, im allgemeinen mit dem Lade­ zustand der Batterie. Ist der Ladezustand für einen Start des Fahrzeugmotors zu gering, so kann ein Startversuch des Fahrzeugmotors unterbunden und somit ein unnötiger Energie­ verbrauch verhindert werden. In diesem Fall (geringer Lade­ zustand) kann die noch zur Verfügung stehende Energie zur Aufrechterhaltung anderer wichtiger Funktionen verwendet werden.

Weiterhin oder alternativ kann während der Fahrt bei einer durch eine unzureichende Energiezufuhr eingeschränkten Bremsfunktion über die Mittel 140 durch den Block 150 das momentan und/oder das maximal zu Verfügung stehende An­ triebsmoment des Fahrzeugs oder die momentan und/oder die maximal zu Verfügung stehende Antriebsleistung des Fahrzeugs begrenzt werden. Dies kann direkt durch einen entsprechende Eingriff in die Motorsteuerung geschehen. Alternativ oder ergänzend kann aber auch die Kupplungssteuerung und/oder die Getriebesteuerung des Fahrzeugs im Sinne einer solchen Be­ grenzung modifiziert werden.

Die Funktionen des Antriebsstrangs können auch durch eine stufenweise Freigabe des Antriebsmoments oder der Antriebs­ leistung des Fahrzeugmotors entsprechend dem Energieinhalt der Batterien beeinflußt werden.

In ähnlicher Weise kann ein Verzögerungswunsch (Bremsenbe­ tätigung) des Fahrers durch das Signal S unterstützt werden, indem durch den Antriebsstrang ein negatives oder reduzier­ tes Antriebsmoment erzeugt wird. Somit wird ein Schlepp- bzw. Bremsmoment an den angetriebenen Fahrzeugrädern indu­ ziert. Dies kann in bekannter Weise durch den Fahrzeugmotor und/oder durch das Getriebe (kleinerer Getriebegang) und/oder durch die Ansteuerung eines Retarders und/oder durch die Betätigung einer Klappe im Abgastrakt des Fahr­ zeugmotors (Auspuffklappe) erzielt werden.

Weiterhin kann während der Fahrt bei einer durch eine unzu­ reichende Energiezufuhr eingeschränkten Bremsfunktion über die Mittel 140 durch den Block 150 die Fahrzeughöchstge­ schwindigkeit begrenzt werden. Hierzu wird die Steuerung be­ ziehungsweise Regelung des Fahrzeugmotors entsprechend modi­ fiziert beziehungsweise beeinflußt. Die Höchstgeschwindig­ keit des Fahrzeugs kann bei Vorliegen des Signals S stufen­ weise reduziert werden. Des weiteren kann auch vorgesehen sein, daß das Signal S quantitative Informationen über die im Steuergerät 120 ermittelte Energiebilanz der beiden Ener­ giespeicher 100 und 101 enthält. So kann vorgesehen sein, daß die höchstzulässige Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer geringeren zur Verfügung stehenden Energiemenge niedriger eingestellt wird als bei einer höheren zur Verfügung stehen­ den Energiemenge.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß bei unzureichender Ener­ giemenge, beispielsweise durch Ausfall der Stromgenerator­ funktion, durch die Steuermittel beziehungsweise Schnitt­ stelle 140 Energieverbraucher 190 abgeschaltet oder einge­ schränkt betrieben werden, deren Funktion zur Fahrsicherheit weniger als die Bremse beiträgt. Hierdurch kann insbesondere bei einem unzureichenden Energiebilanz während der Fahrt des Fahrzeugs die Bremsfunktion zumindest weitgehend aufrechter­ halten werden.

Wie schon eingangs erwähnt kann vorgesehen sein, daß in Steuergerät 120 als Bremsfunktionen vorgebbare Fahrzeugver­ zögerungen (beispielsweise 5,8 m/s², 2,9 m/s², 1,5 m/s²) je nach Energiespeicherinhalt selbsttätig eingenommen werden können. In der Fig. 1 geschieht bei dieser Ausgestaltung die Aktivieren dieser Bremsfunktion steuergerätintern durch das Signal S. Auch hier kann der Fahrer des Fahrzeugs durch die Anzeigevorrichtung 135 darüber informiert, ob momentan eine solche Bremsfunktion wirksam ist. Insbesondere ist eine stufenweise Rückfallstrategie im Störfall der Bremse vorge­ sehen. Eine "letzte" Maßnahme im Rahmen einer solchen Rück­ fallstrategie wäre dann die automatische Verriegelung der Feststellbremsfunktion, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentlichen Null beträgt. Es findet also eine aktive Zuord­ nung der möglichen Fahrzeugverzögerungen an den Speicherin­ halt der Energiespeicher statt.

Zusammenfassend ist zu bemerken, daß durch die Erfindung die Verfügbarkeit der Bremsfunktionen für das jeweilige Fahrzeug durch das Steuergerät 120 erkannt wird. Das Steuergerät gibt die Bremsfunktionen nur bei ausreichender Energieversorgung frei, wobei der Fahrer des Fahrzeugs über die Verfügbarkeit akustisch und/oder optisch informiert wird.

Bei einer festgestellten unzureichenden Energiebereitstel­ lung können über das Signal S beziehungsweise über die Mit­ tel 140 Fahrzeugfunktionen modifiziert und/oder gesperrt werden, um einem fahrsicherheits- und verkehrsgefährdenden Fahrzeugbetrieb entgegenzuwirken.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Steuerung von Einheiten, die im Antriebs­ strang eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind, mit

• - elektrisch betätigbaren, vorzugsweise ein- oder zweimoto­ rig ausgelegte, Radbremsen (160-163, 170-173),
• - Steuermitteln (140), die Funktionen (150, 145) wenigstens einer der Einheiten, die im Antriebsstrang angeordnet sind, und/oder die Funktion der Radbremsen steuern bezie­ hungsweise regeln und die in Reaktion auf ein zugeführtes Signal (S) das Potential wenigstens einer dieser Einhei­ ten beeinflussen,
• - wenigstens einem elektrischen Energiespeichermittel (100, 101), das zur Energieversorgung der elektrisch betätigba­ ren Radbremsen mit diesen betriebsverbunden ist,
• - Diagnosemitteln (110, 111, 112, 120), mittels der das Po­ tential wenigstens eines der Energiespeichermittel (100, 101) erfaßt wird und die abhängig von dem erfaßten Poten­ tial wenigstens eines der Energiespeichermittel das Si­ gnal (S) derart erzeugen, daß das Potential wenigstens einer der im Antriebsstrang angeordneten Einheiten an das erfaßte Potential wenigstens eines der Energiespeicher­ mittel fahrsicherheitsorientiert angepaßt wird und/oder die Funktion der Radbremsen zur Aufbringung einer vorgeb­ baren Bremswirkung beeinflußt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Energiespeichermittel (100, 101) durch den Energieladezustand der Energiespeichermittel repräsentiert wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß die Diagnose­ mittel (110, 111, 112, 120) wenigstens zwei unterschiedliche Energieladezustände der Energiespeichermittel (100, 101) er­ fassen und das erzeugte Signals (S) die unterschiedlichen Energieladezustände repräsentiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang angeordne­ ten Einheit durch die Antriebsleistung und/oder durch das Antriebsmoment des Fahrzeugs, insbesondere durch die maximal mögliche Antriebsleistung und/oder durch das maximal mögli­ che Antriebsmoment des Fahrzeugs, repräsentiert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs wenigstens ein Fahrzeug­ motor, insbesondere eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, ein Getriebe, ein Retarder und/oder eine Abgasklappe vorge­ sehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang angeordneten Einheit an das erfaßte Potential wenigstens ei­ nes der Energiespeichermittel derart angepaßt wird, daß zur Unterstützung der Bremswirkung des Fahrzeugs wenigstens eine der im Antriebsstrang angeordneten Einheiten derart beein­ flußt wird, daß hierdurch eine Bremswirkung auf das Fahrzeug erzielt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (140) derart ausgestaltet sind, daß abhän­ gig von dem Signal (S) die Funktion (145) wenigstens einer der im Antriebsstrang angeordneten Einheiten, insbesondere des Fahrzeugmotors, derart beeinflußt wird, daß ein Starten des Fahrzeugs, insbesondere ein Starten des Fahrzeugmotors, unterbunden wird, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß die Unterbindung des Starts des Fahrzeugmotors durch ein Sperren der entsprechenden Stellung eines Fahrschalters erzielt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (140) derart ausgestaltet sind, daß dann, wenn das Signal (S) ein Potential wenigstens eines der Ener­ giespeichermittel repräsentiert, das zum Starten des im An­ triebsstrang angeordneten Fahrzeugmotors nicht ausreicht, ein Starten des Fahrzeugmotors unterbunden wird, wobei ins­ besondere vorgesehen ist, daß die Unterbindung des Starts des Fahrzeugmotors durch ein Sperren der entsprechenden Stellung eines Fahrschalters erzielt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch betätigbaren Radbremsen unterschiedliche Be­ triebsfunktionen, wie beispielsweise Betriebsbremsfunktion, Hilfsbremsfunktion oder Feststellbremsfunktion, aufweisen, wobei abhängig von dem erzeugten Signal (S) die einzelnen Betriebsfunktionen freigegeben werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (140) derart ausgestaltet sind, daß in Re­ aktion auf das Signal (S)

• - die Funktion (150) wenigstens einer der im Antriebsstrang angeordneten Einheiten, insbesondere des Fahrzeugmotors, derart beeinflußt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit in vorgegebener Weise eingestellt wird und/oder
• - die Funktion der Radbremsen derart beeinflußt wird, daß abhängig von dem Signal (S) vorgebbare Fahrzeugverzöge­ rungen selbsttätig eingestellt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Sinne ei­ ner Begrenzung zu höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten hin geschieht oder
• - die Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit derart ge­ schieht, daß die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit stufenwei­ se reduziert wird, wobei die Einstellung vorzugsweise ab­ hängig von dem durch das Signal (S) repräsentierten Po­ tential der Energiespeichermittel (100, 101) geschieht und insbesondere die Begrenzung und/oder die Reduktion abhängig von dem durch das Signal (S) repräsentierten Po­ tential geschieht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch betätigbare Radbremsen als elektromechani­ sche, hydraulische oder pneumatische Bremse ausgebildet ist.

12. Verfahren zur Steuerung von Einheiten, die im Antriebs­ strang eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind, mit elektrisch betätigbaren Radbremsen (160-163, 170-173) und wenigstens einem Energiespeichermittel (100, 101), das zur Energiever­ sorgung mit den elektrisch betätigbaren, vorzugsweise ein- oder zweimotorig ausgelegte, Radbremsen (160-163, 170-173) betriebsverbunden ist, wobei

• - das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang angeord­ neten Einheit in Reaktion auf ein zugeführtes Signal (S) beeinflußt wird,
• - das Potential wenigstens eines der Energiespeichermittel (100, 101) erfaßt wird,
• - abhängig von dem erfaßten Potential wenigstens eines der Energiespeichermittel das Signal (S) derart erzeugt wird, daß das Potential wenigstens einer im Antriebsstrang an­ geordneten Einheit an das erfaßte Potential wenigstens eines der Energiespeichermittel fahrsicherheitsorientiert angepaßt wird.