WO2015169418A1 - Steuergerät für ein druckluftbetriebenes bremssystem, bremssystem mit derartigem steuergerät sowie fahrzeug mit derartigem bremssystem - Google Patents

Steuergerät für ein druckluftbetriebenes bremssystem, bremssystem mit derartigem steuergerät sowie fahrzeug mit derartigem bremssystem Download PDF

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control module
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control
parking brake
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Ralph-Carsten Lülfing
Robert Otremba
Wolfgang Strache
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Wabco Gmbh
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Definitions

  • Control unit for a compressed-air-operated brake system brake system with such a control unit and vehicle with such a brake system
  • the invention relates according to claim 1, a control device for a compressed air-driven brake system of a vehicle, in particular a commercial vehicle, wherein the control unit has a Achs Kunststoffmodul with a control function for controlling a pneumatic pressure to provide a service brake function au.
  • the invention further relates to a brake system with such a control device and according to claim 15, a vehicle with such a brake system.
  • control devices are arranged separately.
  • the control units each contain independent control functions.
  • the control devices may be, for example, an axle modulator, a parking brake device or a vehicle dynamics control device.
  • the number of control units is constantly being increased.
  • the object of the invention is therefore to avoid the above-mentioned disadvantages.
  • the object is achieved by the invention according to claims 1, 8 and 15.
  • the invention provides according to claim 1, a control device for a compressed-air-driven brake system of a vehicle that has a Achs Kunststoffmodul with a control function.
  • the control function of the axis control module is used thereby for the modulation of compressed air or a pneumatic pressure, preferably on an axle of the vehicle.
  • the pneumatic pressure on the rear axle or the rear axles is controlled by the control function of the axis control module.
  • the vehicle is preferably a commercial vehicle, in particular a truck.
  • control unit has a vehicle dynamics sensor unit with at least one acceleration and / or rotation rate sensor, which is used for vehicle dynamics control of the vehicle.
  • vehicle dynamics sensor unit comprises a lateral acceleration sensor and optionally further acceleration sensors, such as e.g. a yaw rate sensor and / or a tilt sensor.
  • a vehicle dynamics control function of a central control module evaluates the data of the sensors and compares the real vehicle state with the theoretically permitted vehicle state. If the real vehicle state differs from the theoretically permitted vehicle state, the vehicle dynamics control function causes the targeted control of individual wheels for correction.
  • control unit has the axis control module and the vehicle dynamics sensor unit, less space is required and the outlay for laying and connecting electrical and pneumatic lines is reduced. At the same time the assembly costs and the installation costs are reduced. In particular, when mounting the controller on the support frame of the vehicle, a small footprint of great advantage.
  • a section on a board or a software part is to be regarded.
  • several modules may be located on a common board. This saves the cost and space of a second board.
  • the board can be controlled by means of a single connection, so that here too the cost of laying cables or assembly work is reduced.
  • the modules are individual pieces of software that can be executed, for example, by a common processor or a data processing logic unit.
  • the control unit additionally has a parking brake control module with a control function for detecting the vehicle.
  • the parking brake control module may be formed, for example, in addition to the portion on a board for the axis control module as another portion on the board.
  • control unit has a further module with a further control function
  • cost of laying cables and the installation costs and costs and space requirements are further reduced.
  • a separate connection of the modules with each other is therefore no longer necessary.
  • susceptibility is reduced.
  • the controller has multiple processors.
  • the control function of the axle control module and the control function of the parking brake control module are each executable by means of different processors.
  • the processors are independently operable. This embodiment has the advantage that additional redundancy is created. If one processor fails, the other processor can nevertheless initiate or control a braking process. Due to the independent operability of the processors from each other takes place in the event of an error, no influence on the respective non-faulty processor.
  • the processors take over the function of the other processor in case of failure of one processor. If, for example, the processor fails with the axis control module and the vehicle can no longer be braked by means of the service brake, the other processor can intervene with the parking brake control module and still bring the vehicle to a standstill by means of the parking brake. If, for example, the processor fails with the parking brake control module, the vehicle can still be braked and detected by means of the service brake. Although the frequently used service brake pressure system loses pressure in the brake line after a certain time, the vehicle can be secured at least until the time of the pressure drop. In addition, wedges can be used for securing, which must always be carried in the vehicle.
  • the controller has a data connection between the parking brake control module and the central control module on.
  • the central control module comprises a control function by means of which an electronic brake system can be controlled or regulated and monitored.
  • the central control module receives data from different sources, processes them via the control function and distributes them to other modules.
  • the central control module determines, for example, a target deceleration of the vehicle from the signal of a brake value transmitter.
  • the desired deceleration and wheel speeds, which are measured by speed sensors, together form an input signal for the electropneumatic control.
  • the central module calculates the pressure setpoints for the front axle, the rear axle or rear axles and for a trailer control valve.
  • the central control module performs an ABS control.
  • the data connection between the parking brake control module and the central control module provides further redundancy.
  • the central control module receives the signal from, for example, a brake value transmitter.
  • the data connection preferably comprises a data line between interfaces on a housing of the central control module and on the control unit.
  • the data line is a bus connection.
  • a data exchange between the controller and the parking brake control module takes place.
  • control unit additionally has the central control module with the control function.
  • the data connection between the parking brake control module and the central control module is not provided.
  • control unit now likewise has the central control module with the corresponding control function, additional cher space, effort for the laying of cables and the assembly costs saved. This also reduces the costs and susceptibility.
  • the axle control module, the vehicle dynamics sensor unit, the parking brake control module and the central control module can thus be combined in a control unit.
  • the modules can preferably communicate with each other and exchange data.
  • dedicated processors can be provided for the axle control module, the parking brake control module and the central module. This increases the reliability.
  • the control functions of several modules can be executed by means of a processor.
  • the control functions of the axis control module and the central control module could be performed by a first processor while the control functions of the parking brake control module are performed by a second processor. In the event of failure of one of the processors, then the other processor can still decelerate the vehicle, i. to control a braking process.
  • the vehicle is detectable by means of an electro-pneumatic parking brake.
  • an electro-pneumatic parking brake can be used, which in turn costs, space and effort for the installation of cables can be saved.
  • an electromechanical parking brake may be used to lock the vehicle. This can also be controlled by the control function of the parking brake module.
  • the control unit has a common housing for the modules.
  • the modules may be, for example, the axle control module, the vehicle dynamics sensor unit, the parking brake control module and / or the central control module.
  • the housings for the individual modules are saved, which in turn reduces the cost and assembly costs as well as the expense of laying cables. In addition, less space is needed.
  • the control device in the region of the rear axle or rear axles, in particular preferably on the support frame of the vehicle attached.
  • An axle modulator is also particularly preferably used, in which the functions of the vehicle dynamics sensor unit, the parking brake control module and / or the central control module are integrated.
  • the invention relates to a brake system.
  • the brake system includes a controller having some or all of the above features.
  • the brake system has a brake value transmitter. From this brake value transmitter electrical and pneumatic brake request signals can be provided, wherein preferably pneumatic brake request signals are provided only at the front axle. In this case, therefore, the front axle electrical and pneumatic brake request signals are provided, while the rear axle or the rear axles only electrical braking request signals are provided. It is also conceivable that the rear axle and the rear axles pneumatic and electrical braking request signals are provided while the front axle purely electrical braking request signals are provided. The fact that either the front axle or the rear axle or rear axles is not supplied with pneumatic signals, pneumatic lines are saved.
  • the brake value transmitter exclusively provides electrical brake request signals.
  • the brake system in this case has no pneumatic redundancy. This saves additional pneumatic lines and reduces costs.
  • the brake value transmitter and the parking brake control module are connected directly or indirectly to each other for establishing a data connection.
  • a brake request signal can be transmitted via the data connection. If, for example, pneumatic redundancy does not exist on one of the axles (front or rear axle), this can be done via this Data connection a braking request signal to the parking brake control module are transmitted, which is used redundantly for braking the vehicle when the service brake system is not functional. By means of the data connection thus a redundant braking capability is created, whereby the vehicle remains braked even in case of failure of the service brake system. The vehicle remains namely even in this case with the parking brake still braked.
  • the data connection comprises a data line, wherein the data line is either a LIN bus and / or a CAN bus.
  • a PWM signal can be transmitted via the data line.
  • the data line is particularly preferably a LIN bus.
  • the data connection is particularly inexpensive to produce.
  • the braking system has an electric parking brake signal generator for providing a desired braking value for detecting the vehicle.
  • the brake value transmitter for establishing the data connection via this parking brake signal generator is connected to the parking brake control module.
  • the brake value transmitter, the parking brake signal transmitter and the parking brake control module each have a data connection with each other, so that in each case there is a data connection between the brake value transmitter and the parking brake signal transmitter, the brake value transmitter and the parking brake control module and between the parking brake signal generator and the parking brake control module.
  • the parking brake signal transmitter may be indirectly connected to the parking brake control module via the brake value transmitter.
  • the data links preferably include data lines. If the parking brake control module is integrated into the control unit, it is particularly preferable for, for example, in each case one data line to be present between the control unit and the brake value transmitter and / or the parking brake signal transmitter. Within the control unit data is then passed to the parking brake control module or there is a data exchange between the control unit and parking brake control module instead.
  • the individual data lines can be designed differently.
  • one of the data lines is configured as a LIN bus
  • another data line may be formed as a CAN bus, for example.
  • a data connection to the control unit is produced by the brake value sensor and / or the parking brake signal, for example on the housing of the control unit by means of a plug or an interface, wherein within the control unit the corresponding brake request signals to the parking brake control module be passed on.
  • the brake system has a first power supply.
  • the brake system further includes a second power supply that is operable independently of the first power supply.
  • the power supplies in each case comprise one or more batteries, in particular vehicle batteries, and are preferably arranged at different locations in the brake system.
  • both power supplies provide power to the parking brake signal transmitter, the brake value transmitter, and the parking brake control module.
  • the first power supply also provides power for the central control module.
  • the second energy supply continues to supply energy for the control of the brake cylinders by means of wheel modules on the front axle.
  • the second power supply may also be connected to the central control module.
  • an electrical supply between the central control module and the wheel modules is preferably provided.
  • the braking functions can be maintained by the respective other power supply. If, for example, the first power supply fails, the wheel modules for braking the wheels of the front axle are still supplied via the second power supply. This supply is either directly or via the central module. On the other hand, if the second power supply fails, the wheel modules are fed by the first power supply via the central control module.
  • the redundant power supplies therefore allow higher reliability. In particular, in a brake system without pneumatic redundancy, such an embodiment of great advantage.
  • the invention also relates to a vehicle having a braking system with one or more of the above features.
  • the vehicle is a commercial vehicle, in particular a truck.
  • FIG. 1 shows a brake system according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a brake system according to a second embodiment of
  • Fig. 3 shows a control device according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 4 shows a control device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a brake system 1 according to a first embodiment of the invention.
  • six wheels 3 are shown, which are placed on the front axle 5 and on the rear axle 7.
  • speed-sensing means 9 are respectively arranged, which respectively determine the wheel rotational speed.
  • the speed sensing means 9 comprise, for example, in a known manner in each case preferably a pole wheel, which is connected in a rotationally fixed manner to the wheel and which is electromagnetically coupled to an inductively operating wheel sensor.
  • 3 brake cylinders 11 are arranged in the region of the wheels, wherein at least on the rear axle 7 combined spring brake cylinders 12 are used.
  • On the front axle are still ABS valves 13 for controlling the brake pressure of the brake cylinder 11.
  • the ABS valves 13 are connected via compressed air lines with a front-axle brake control unit 15. Via an electrical line, the ABS valves 13 are connected to a central control module 17 and a housing of the central control module 17.
  • the speed-sensing means 9 are also electrically connected via the front-axle brake control unit 15 to the central control module 17 or a housing of the central control module 17.
  • a brake value transmitter 19 serves to detect the driver's braking request.
  • the brake value transmitter 19 has a sensor which detects a mechanical actuation of a brake pedal. The resulting signal from the sensor is transferred via an electrical line to the central control module 17 or to the housing of the central control module 17. Furthermore, the brake value transmitter 19 has a pneumatic output for controlling a brake pressure on the front axle 5.
  • Supply pressure tank 21 supply the compressed air lines with supply pressure.
  • a control unit 23 On the rear axle 7 is a control unit 23 with an axle control module 25, which controls the service brake function of the rear axle 7.
  • the axis control module 25 or the control unit 23 is connected to the central control module 17 via data connections comprising electrical lines and data lines.
  • the axle control module 25 or the control unit 23 is pneumatically connected to the combined spring brake cylinders 12 on the rear axle 7. prevented. Furthermore, there is an electrical connection between the axle control module 25 and the control unit 23 with the speed-sensing means 9 of the rear axle 7.
  • the brake system 1 comprises a vehicle dynamics sensor unit 27, which is likewise arranged in the control unit 23.
  • the driving dynamics sensor unit 27 or the control unit 23 is likewise connected to the central control module 17 via data connections which comprise electrical lines or data lines.
  • the vehicle dynamics sensor unit 27 has acceleration and / or rotation rate sensors and, in cooperation with a vehicle dynamics control function in the central control module 17, increases the stability of the vehicle in extreme driving situations. Especially in abrupt lane changes, evasive maneuvers and tight and / or fast cornering commercial vehicles can easily tilt, roll or roll due to their high center of gravity and their large mass.
  • Using the various sensors in the vehicle dynamics sensor unit 27 detects the vehicle dynamics control such critical situations and intervenes, if necessary, correcting the engine power and the brake. This increases driving safety.
  • a parking brake control module 29 which controls the brake pressure to detect the vehicle.
  • the parking brake control module 29 is connected to a parking brake signal generator 31.
  • this connection 30 comprises a data bus, in particular a LIN or CAN data bus.
  • the parking brake signal generator 31 sends the target braking value for controlling the pressure on the rear axle. 7
  • a first power supply 33 supplies the parking brake signal generator 31, the brake value transmitter 19, the central control module 17 and the parking brake control module 29 with energy.
  • a steering angle sensor 37 is connected to the central control module 17 and the parking brake control module 29 via a vehicle bus 35.
  • the brake system 1 is further connected to the brake system of a trailer.
  • the plug connection 39 is connected to the central control module 17 via a data connection comprising a data bus, while the trailer control valve 41 is connected via an electrical and a pneumatic line to an interface of the central control module 17 and the brake value transmitter 19.
  • a brake signal can therefore be forwarded from the brake value transmitter 19 or from the central control module 17 via the plug connection 39 and / or the trailer control valve 41 to the trailer.
  • the control functions of the parking brake control module 29 and the axis control module 25 are executed on different processors.
  • the vehicle can be braked even if one of the processors fails. If, for example, the axle control module 25 fails and the vehicle can no longer be braked by means of the service brake, the vehicle can continue to be braked by means of the parking brake.
  • the parking brake control module 29 is informed by the parking brake signal generator 31 of a desired braking value.
  • the brake value sensor 19 is connected to the parking brake signal generator 31, preferably via a LIN bus 42. Therefore, signals of the brake value transmitter 19 can be transmitted indirectly via the parking brake signal generator 31 and the connection 30 to the parking brake control module 29. With these brake signals then the vehicle can be braked.
  • FIG. 2 shows a brake system 1 '.
  • the front axle brake control unit 15 and the ABS valves 13 are replaced by wheel modules 43 (see FIG. 2).
  • the wheel modules 43 receive electrical signals or data from the brake value transmitter 19 or the central control module 17 and control then the brake pressure pneumatically by means of the brake cylinder 11 on the wheels 3 of the front axle 5.
  • the brake value transmitter 19 has no pneumatic outputs.
  • the brake value sensor 19 therefore outputs only electrical signals. These are transmitted via electrical connections or data connections to the wheel modules 43, the central control module 17 and the parking brake signal generator 31.
  • the brake system 1 ' is therefore a purely electropneumatic brake system without pneumatic redundancy.
  • a second energy supply 45 is present in the brake system ⁇ .
  • this second power supply 45 is connected to the parking brake control module 29, the parking brake signal generator 31, the brake value transmitter 19 and the central control module 17 and supplies these components with energy.
  • the second power supply 45 is connected to the wheel modules 43 of the front axle 5.
  • the power supplies 33, 45 can jump in if the other power supply 33, 45 fails. The power supply of the above-mentioned components is thus still secured and thus braking of the vehicle possible.
  • the power supplies 33, 45 are each preferably a vehicle battery.
  • the two power supplies 33, 45 are independently operable, so that they form a redundancy for the respective other power supply 33,45.
  • FIG. 3 shows the control unit 23 '.
  • the control unit 23 ' In the control unit 23 ', the axis control module 25 and the driving dynamics sensor unit 27 are arranged.
  • the control unit 23 ' forms a common housing for the axle control module 25 and the vehicle dynamics sensor unit 27.
  • the expense of laying cables and installation effort is saved.
  • separate housings are saved, so that less space is needed overall.
  • the arrangement of the control unit 23 'on is a small footprint of great advantage.
  • only one connection, namely a common connection for the axle control module 25 and the vehicle dynamics sensor unit 27 is necessary.
  • 4 shows a particularly preferred embodiment of the control unit 23 ".
  • the control unit 23" has the axle control module 25, the vehicle dynamics sensor unit 27 and the parking brake control module 29 with their respective control functions. As described for FIG. 3, the control unit 23 "also forms a common housing for the axle module 25, the vehicle dynamics sensor unit 27 and the parking brake control module 29.
  • the positive effects described for FIG. 3 are further enhanced. This further reduces the cost of laying cables, space requirements, costs and assembly costs.
  • the control unit 23 has a plurality of processors, for example the control unit 23" has a first processor 47 and a second processor 49.
  • the control function of the axis control module 25 and the control function of the parking brake control module 29 are carried out on different processors.
  • the control function of the parking brake control module 29 on the first processor 47 and the control function of the axis control module 25 on the second processor 49 are executed.
  • control function of the central control module 17 can also be carried out on the second processor 49 or on another processor (not shown).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (23) für ein druckluftbetriebenes Bremssystem (1, 1') eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1, ein Bremssystem (1, 1') mit einem solchen Steuergerät (23) nach Anspruch 8 und ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem (1, 1') nach Anspruch 15. Im Stand der Technik ist bekannt, Steuereinrichtungen in Nutzfahrzeugen separat anzuordnen. Nachteilig daran ist, dass alle Steuergeräte untereinander mittels Leitungen verbunden werden müssen, was hohen Aufwand und hohe Kosten mit sich bringt. Zudem ist ein hoher Platzbedarf gegeben. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Steuergerät (23) vorgeschlagen, welches ein Achssteuermodul (25) mit einer Steuerfunktion zur Aussteuerung eines pneumatischen Drucks zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion und eine Fahrdynamiksensoreinheit (27) mit Beschleunigungs- und/oder Drehratensensoren umfasst, welche für eine Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs dienen.

Description

Steuergerät für ein druckluftbetriebenes Bremssystem, Bremssystem mit derartigem Steuergerät sowie Fahrzeug mit derartigem Bremssystem
Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 1 ein Steuergerät für ein druckluftbetriebenes Bremssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, wobei das Steuergerät ein Achssteuermodul mit einer Steuerfunktion zur Aussteuerung eines pneumatischen Drucks zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion au weist. Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 8 weiterhin ein Bremssystem mit einem derartigen Steuergerät sowie nach Anspruch 15 ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem.
Bekannt ist aus dem Stand der Technik ein Bremssystem, bei welchem Steuergeräte separat angeordnet sind. Die Steuergeräte enthalten jeweils eigenständige Steuerfunktionen. Die Steuergeräte können zum Beispiel ein Achsmodulator, eine Feststellbremseinrichtung oder eine Fahrdynamikregeleinrichtung sein. Infolge zunehmender Technik in Fahrzeugen wird die Anzahl der Steuergeräte ständig weiter erhöht.
Nachteilig ist daher an dem bekannten Stand der Technik, dass alle Steuergeräte untereinander mit elektrischen und ggf. pneumatischen Leitungen verbunden werden müssen, was hohen Aufwand und hohe Kosten mit sich bringt. Zudem ist ein hoher Platzbedarf notwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 , 8 und 15. Die Erfindung stellt gemäß Anspruch 1 ein Steuergerät für ein druckluftbetriebenes Bremssystem eines Fahrzeugs bereit, dass ein Achssteuermodul mit einer Steuerfunktion aufweist. Die Steuerfunktion des Achssteuermoduls dient dabei zur Aussteuerung von Druckluft bzw. eines pneumatischen Drucks, bevorzugt an einer Achse des Fahrzeugs. Insbesondere wird der pneumatische Druck an der Hinterachse bzw. den Hinterachsen durch die Steuerfunktion des Achssteuermoduls ausgesteuert. Das Fahrzeug ist bevorzugt ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen.
Zusätzlich weist das Steuergerät eine Fahrdynamiksensoreinheit mit mindestens einem Beschleunigungs- und/oder Drehratensensor auf, welche für eine Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs verwendet wird. Bevorzugt weist die Fahrdynamiksensoreinheit einen Querbeschleunigungssensor und optional weitere Beschleunigungssensoren, wie z.B. einem Gierratensensor und/oder einem Neigungssensor auf. Besonders bevorzugt wertet eine Fahrdynamikregelfunktion eines Zentralsteuermoduls die Daten der Sensoren aus und vergleicht den realen Fahrzeugzustand mit dem theoretisch erlaubten Fahrzeugzustand. Weicht der reale Fahrzeugzustand von dem theoretisch erlaubten Fahrzeugzustand ab, veranlasst die Fahrdynamikregelfunktion die gezielte Ansteuerung einzelner Räder zur Korrektur.
Dadurch, dass das Steuergerät das Achssteuermodul und die Fahrdynamiksensoreinheit aufweist, wird weniger Platz benötigt und der Aufwand bei der Verlegung und dem Anschluss elektrischer und pneumatischer Leitungen reduziert. Gleichzeitig werden der Montageaufwand und die Montagekosten reduziert. Insbesondere bei Anbringung des Steuergeräts am Tragrahmen des Fahrzeugs ist ein geringer Platzbedarf von großem Vorteil.
Als Modul ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein Abschnitt auf einer Platine oder ein Softwareteil anzusehen. Mehrere Module können zum Beispiel auf einer gemeinsamen Platine untergebracht sein. Dadurch werden die Kosten und der Platz für eine zweite Platine eingespart. Zudem kann die Platine mittels eines einzigen Anschlusses angesteuert werden, so dass auch hier der Aufwand für die Verlegung von Leitungen bzw. der Montageaufwand reduziert wird. Alternativ handelt es sich bei den Modulen um einzelne Softwareteile, die zum Beispiel von einem gemeinsamen Prozessor bzw. einer Daten verarbeitenden Logikeinheit ausgeführt werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät zusätzlich ein Feststellbremssteuermodul mit einer Steuerfunktion zum Feststellen des Fahrzeugs auf. Das Feststellbremssteuermodul kann zum Beispiel zusätzlich zu dem Abschnitt auf einer Platine für das Achssteuermodul als weiterer Abschnitt auf der Platine ausgebildet sein. Dadurch, dass das Steuergerät ein weiteres Modul mit einer weiteren Steuerfunktion aufweist, werden der Aufwand für die Verlegung von Leitungen und der Montageaufwand sowie Kosten und Platzbedarf weiter reduziert. Eine separate Verbindung der Module untereinander ist somit nicht mehr notwendig. Dadurch wird auch die Störanfälligkeit verringert.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät mehrere Prozessoren auf. Bevorzugt sind die Steuerfunktion des Achssteuermoduls und die Steuerfunktion des Feststellbremssteuermoduls jeweils mittels unterschiedlichen Prozessoren ausführbar. Dabei sind die Prozessoren unabhängig voneinander betriebsfähig. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass eine zusätzliche Redundanz geschaffen wird. Fällt ein Prozessor aus, so kann der jeweils andere Prozessor trotzdem einen Bremsvorgang einleiten bzw. steuern. Durch die unabhängige Betriebsfähigkeit der Prozessoren voneinander findet im Fehlerfall keine Beeinflussung des jeweils nicht-fehlerhaften Prozessors statt.
Besonders bevorzugt übernehmen die Prozessoren bei Ausfall eines Prozessors die Funktion des jeweils anderen Prozessors. Fällt zum Beispiel der Prozessor mit dem Achssteuermodul aus und ist das Fahrzeug dadurch nicht mehr mittels der Betriebsbremse abbremsbar, so kann der andere Prozessor mit dem Feststellbremssteuermodul einspringen und das Fahrzeug trotzdem mittels der Feststellbremse zum Stillstand bringen. Fällt zum Beispiel der Prozessor mit dem Feststellbremssteuermodul aus, so kann das Fahrzeug trotzdem mittels der Betriebsbremse gebremst und festgestellt werden. Zwar verliert beim Feststellen die oft gebräuchliche Betriebsbremsdruck-Anlage nach einiger Zeit an Druck in der Bremsleitung, jedoch ist das Fahrzeug zumindest bis zu dem Zeitpunkt des Druckabfalls sicherbar. Zusätzlich können zur Sicherung Keile eingesetzt werden, welche in jedem Fall im Fahrzeug mitzuführen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät eine Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssteuermodul und dem Zentralsteuermodul auf. Das Zentralsteuermodul umfasst eine Steuerfunktion, mittels welcher ein elektronisches Bremssystem steuerbar bzw. regelbar und überwachbar ist. Das Zentralsteuermodul erhält Daten aus unterschiedlichen Quellen, verarbeitet sie mittels der Steuerfunktion und verteilt sie an andere Module. Das Zentralsteuermodul ermittelt dabei zum Beispiel eine Sollverzögerung des Fahrzeugs aus dem Signal eines Bremswertgebers. Die Sollverzögerung und Radgeschwindigkeiten, die durch Drehzahlsensoren gemessen werden, bilden gemeinsam ein Eingangssignal für die elektropneumatische Regelung. Aus dem Eingangssignal berechnet das Zentralmodul die Drucksollwerte für die Vorderachse, die Hinterachse bzw. Hinterachsen und für ein Anhängersteuerventil. Zudem führt das Zentralsteuermodul eine ABS-Regelung durch.
Durch die Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssteuermodul und dem Zentralsteuermodul wird eine weitere Redundanz geschaffen. Bevorzugt besteht eine Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssteuermodul und einem Feststellbremssignalgeber. Erhält das Feststellbremssteuermodul im Fehlerfall kein Signal von diesen Feststellbremssignalgeber, so kann das Signal zum Feststellen der Bremse ebenfalls vom Zentralsteuermodul an das Feststellbremssteuermodul übertragen werden. Das Zentralsteuermodul erhält das Signal zum Beispiel von einem Bremswertgeber.
Ist das Feststellbremssteuermodul in das Steuergerät integriert, umfasst die Datenverbindung bevorzugt eine Datenleitung zwischen Schnittstellen an einem Gehäuse des Zentralsteuermoduls und an dem Steuergerät. Besonders bevorzugt ist die Datenleitung dabei eine Bus-Verbindung. Zwischen den Schnittstellen und den Modulen findet dann ein Datenaustausch statt. Zum Beispiel findet ein Datenaustausch zwischen dem Steuergerät und dem Feststellbremssteuermodul statt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät zusätzlich das Zentralsteuermodul mit der Steuerfunktion auf. In diesem Fall ist die Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssteuermodul und dem Zentralsteuermodul nicht vorgesehen. Dadurch, dass das Steuergerät nunmehr ebenfalls das Zentralsteuermodul mit der entsprechenden Steuerfunktion aufweist, wird zusätzli- cher Platz, Aufwand für die Verlegung von Leitungen und der Montageaufwand gespart. Dadurch verringern sich auch die Kosten und die Störanfälligkeit.
Das Achssteuermodul, die Fahrdynamiksensoreinheit, das Feststellbremssteuermodul und das Zentralsteuermodul können somit in einem Steuergerät vereint sein. Innerhalb des Steuergeräts können die Module bevorzugt miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Trotzdem können für das Achssteuermodul, das Feststellbremssteuermodul und das Zentralmodul jeweils eigene Prozessoren vorgesehen sein. Dadurch erhöht sich die Ausfallsicherheit. Alternativ können die Steuerfunktionen mehrerer Module mittels eines Prozessors ausgeführt werden. Zum Beispiel könnten die Steuerfunktionen des Achssteuermoduls und des Zentralsteuermoduls mittels eines ersten Prozessors ausgeführt werden, während die Steuerfunktionen des Feststellbremssteuermoduls mittels eines zweiten Prozessors ausgeführt werden. Bei Ausfall von einem der Prozessoren kann dann der jeweils andere Prozessor trotzdem das Fahrzeug abbremsen, d.h. einen Bremsvorgang steuern.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeug mittels einer elektro- pneumatischen Feststellbremse feststellbar. Dadurch sind kombinierte Feder- speicherbremszylinder verwendbar, wobei wiederum Kosten, Platz und Aufwand für die Verlegung von Leitungen gespart werden. Alternativ kann eine elektrome- chanische Feststellbremse zum Feststellen des Fahrzeugs verwendet werden. Diese kann dabei ebenfalls von der Steuerfunktion des Feststellbremsmoduls angesteuert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät ein gemeinsames Gehäuse für die Module auf. Die Module können zum Beispiel das Achssteuermodul, die Fahrdynamiksensoreinheit, das Feststellbremssteuermodul und/oder das Zentralsteuermodul sein. Durch die Verwendung eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses für die Module werden die Gehäuse für die einzelnen Module eingespart, wodurch wiederum der Kosten- und Montageaufwand sowie Aufwand für die Verlegung von Leitungen reduziert wird. Zudem wird weniger Platz benötigt. Besonders bevorzugt ist das Steuergerät im Bereich der Hinterachse bzw. Hinterachsen, insbesondere bevorzugt am Tragrahmen des Fahrzeugs, angebracht. Besonders bevorzugt wird außerdem ein Achsmodulator verwendet, in welchen die Funktionen der Fahrdynamiksensoreinheit, des Feststellbremssteuermoduls und/oder des Zentralsteuermoduls integriert werden.
Durch die Integration der Module in ein gemeinsames Gehäuse ist zudem nur noch ein gemeinsamer Anschluss bzw. eine gemeinsame Schnittstelle vorzusehen, über welchen bzw. welche alle Module Daten empfangen und/oder senden können. Auch hierdurch wird der Aufwand zur Verlegung von Leitungen reduziert.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bremssystem. Das Bremssystem weist ein Steuergerät mit einigen oder allen der oben genannten Merkmale auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bremssystem einen Bremswertgeber auf. Von diesem Bremswertgeber sind elektrische und pneumatische Bremsanforderungssignale bereitstellbar, wobei bevorzugt pneumatische Bremsanforderungssignale nur an der Vorderachse bereitgestellt werden. In diesem Fall werden also der Vorderachse elektrische und pneumatische Bremsanforderungssignale bereitgestellt, während der Hinterachse bzw. den Hinterachsen nur elektrische Bremsanforderungssignale bereitgestellt werden. Denkbar ist auch, dass der Hinterachse bzw. den Hinterachsen pneumatische und elektrische Bremsanforderungssignale bereitgestellt werden, während der Vorderachse rein elektrische Bremsanforderungssignale bereitgestellt werden. Dadurch, dass entweder die Vorderachse oder die Hinterachse bzw. Hinterachsen nicht mit pneumatischen Signalen versorgt wird, werden pneumatische Leitungen eingespart.
Alternativ werden vom Bremswertgeber ausschließlich elektrische Bremsanforderungssignale bereitgestellt. Das Bremssystem weist in diesem Fall keine pneumatische Redundanz auf. Damit werden weitere pneumatische Leitungen eingespart und die Kosten gesenkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Bremswertgeber und das Feststellbremssteuermodul zum Herstellen einer Datenverbindung mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden. Über die Datenverbindung ist ein Bremsanforderungssignal übertragbar. Ist zum Beispiel an einer der Achsen (Vorder- oder Hinterachse) keine pneumatische Redundanz vorhanden, so kann über diese Datenverbindung ein Bremsanforderungssignal an das Feststellbremssteuermodul übertragen werden, welches redundant zur Bremsung des Fahrzeugs genutzt wird, sobald die Betriebsbremsanlage nicht funktionstüchtig ist. Mittels der Datenverbindung wird somit eine redundante Bremsmöglichkeit geschaffen, wodurch das Fahrzeug auch im Fehlerfall der Betriebsbremsanlage abbremsbar bleibt. Das Fahrzeug bleibt nämlich auch in diesem Fall mit der Feststellbremse weiterhin abbremsbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Datenverbindung eine Datenleitung, wobei die Datenleitung entweder ein LIN-Bus und/oder ein CAN-Bus ist. Alternativ kann über die Datenleitung ein PWM-Signal übertragen werden. Besonders bevorzugt ist die Datenleitung jedoch ein LIN-Bus. Dadurch ist die Datenverbindung besonders kostengünstig herstellbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bremssystem einen elektrischen Feststellbremssignalgeber zum Bereitstellen eines Sollbremswertes zur Feststellung des Fahrzeugs auf. Dabei ist der Bremswertgeber zum Herstellen der Datenverbindung über diesen Feststellbremssignalgeber mit dem Feststellbremssteuermodul verbunden. In diesem Fall besteht also eine Datenverbindung zwischen dem Bremswertgeber und dem Feststellbremssignalgeber und eine weitere Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssignalgeber und dem Feststellbremssteuermodul. Ist schon eine Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssignalgeber und dem Feststellbremssteuermodul vorhanden, kann zur Nachrüstung des Bremssystems nur der weniger lange Abschnitt zwischen dem Bremswertgeber und dem Feststellbremssignalgeber mit einer Datenverbindung bestückt werden. Somit werden zusätzliche Leitungen gespart.
Alternativ können der Bremswertgeber, der Feststellbremssignalgeber und das Feststellbremssteuermodul jeweils untereinander eine Datenverbindung aufweisen, so dass jeweils eine Datenverbindung zwischen dem Bremswertgeber und dem Feststellbremssignalgeber, dem Bremswertgeber und dem Feststellbremssteuermodul sowie zwischen dem Feststellbremssignalgeber und dem Feststellbremssteuermodul besteht. Ferner kann der Feststellbremssignalgeber mittelbar über den Bremswertgeber mit dem Feststellbremssteuermodul verbunden sein. Wie oben genannt umfassen die Datenverbindungen bevorzugt Datenleitungen. Ist das Feststellbremssteuermodul in das Steuergerät integriert, so besteht besonders bevorzugt z.B. jeweils eine Datenleitung zwischen dem Steuergerät und dem Bremswertgeber und/oder dem Feststellbremssignalgeber. Innerhalb des Steuergeräts werden dann Daten an das Feststellbremssteuermodul weitergegeben bzw. es findet ein Datenaustausch zwischen Steuergerät und Feststellbremssteuermodul statt.
Sind mehrere Datenleitungen in der Datenverbindung vorgesehen, so können die einzelnen Datenleitungen unterschiedlich ausgebildet sein. Während eine der Datenleitungen zum Beispiel als LIN-Bus gestaltet ist, kann eine andere Datenleitung zum Beispiel als CAN-Bus ausgebildet sein. Bevorzugt wird jedoch nur eine Leitung verwendet, die besonders bevorzugt als LIN-Bus ausgebildet ist.
Im Fall, dass das Feststellbremssteuermodul in das Steuergerät integriert ist, wird vom Bremswertgeber und/oder dem Feststellbremssignalgeber eine Datenverbindung zum Steuergerät hergestellt, zum Beispiel am Gehäuse des Steuergeräts mittels eines Steckers bzw. einer Schnittstelle, wobei innerhalb des Steuergeräts die entsprechenden Bremsanforderungssignale an das Feststellbremssteuermodul weitergegeben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bremssystem eine erste Energieversorgung auf. Zusätzlich zu dieser ersten Energieversorgung weist das Bremssystem weiterhin eine zweite Energieversorgung auf, welche unabhängig von der ersten Energieversorgung betriebsfähig ist. Die Energieversorgungen umfassen dabei jeweils eine oder mehrere Batterien, insbesondere Fahrzeugbatterien, und sind bevorzugt an unterschiedlichen Stellen im Bremssystem angeordnet. Beide Energieversorgungen liefern zum Beispiel Energie für den Feststellbremssignalgeber, den Bremswertgeber und das Feststellbremssteuermodul. Die erste Energieversorgung liefert darüber hinaus Energie für das Zentralsteuermodul. Die zweite Energieversorgung liefert weiterhin Energie für die Ansteue- rung der Bremszylinder durch Radmodule an der Vorderachse. Zusätzlich kann die zweite Energieversorgung ebenfalls mit dem Zentralsteuermodul verbunden sein. Bevorzugt ist außerdem eine elektrische Versorgung zwischen dem Zentralsteuermodul und den Radmodulen vorgesehen. Fällt daher eine der beiden Energieversorgungen aus, können durch die jeweils andere Energieversorgung alle Bremsfunktionen aufrechterhalten werden. Fällt zum Beispiel die erste Energieversorgung aus, so werden die Radmodule zum Bremsen der Räder der Vorderachse weiterhin über die zweite Energieversorgung versorgt. Diese Versorgung erfolgt entweder direkt oder über das Zentralmodul. Fällt hingegen die zweite Energieversorgung aus, so werden die Radmodule über das Zentralsteuermodul von der ersten Energieversorgung gespeist. Die redundanten Energieversorgungen ermöglichen daher eine höhere Ausfallsicherheit. Insbesondere bei einem Bremssystem ohne pneumatische Redundanz ist eine solche Ausführung von großem Vorteil.
Schlussendlich betrifft die Erfindung außerdem ein Fahrzeug mit einem Bremssystem mit einem oder mehreren der oben genannten Merkmale. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus den anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Bremssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Bremssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 3 ein Steuergerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie
Fig. 4 ein Steuergerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Durchgezogene Linien in den Figuren 1 und 2 bezeichnen elektrische Leitungen, punktierte Linien bezeichnen pneumatische Leitungen und strichpunktierte Linien bezeichnen Datenleitungen. In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile. Fig. 1 zeigt ein Bremssystem 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Schematisch sind sechs Räder 3 dargestellt, welche an der Vorderachse 5 und an der Hinterachse 7 platziert sind. Im Bereich der Räder 3 sind jeweils Geschwindigkeits-Sensiermittel 9 angeordnet, welche jeweils die Raddrehgeschwindigkeit ermitteln. Die Geschwindigkeits-Sensiermittel 9 umfassen dazu bspw. in bekannter Weise jeweils bevorzugt ein Polrad, welches mit dem Rad drehfest verbunden ist und welches mit einem induktiv arbeitenden Radsensor elektromagnetisch gekoppelt ist.
Ferner sind im Bereich der Räder 3 Bremszylinder 11 angeordnet, wobei zumindest an der Hinterachse 7 kombinierte Federspeicherbremszylinder 12 verwendet werden. An der Vorderachse befinden sich weiterhin ABS-Ventile 13 zum Aussteuern des Bremsdrucks der Bremszylinder 11. Dafür sind die ABS-Ventile 13 über Druckluftleitungen mit einem Vorderachs-Bremssteuergerät 15 verbunden. Über eine elektrische Leitung sind die ABS-Ventile 13 mit einem Zentralsteuermodul 17 bzw. einem Gehäuse des Zentralsteuermoduls 17 verbunden. Auch die Geschwindigkeits-Sensiermittel 9 sind mittelbar über das Vorderachs- Bremssteuergerät 15 mit dem Zentralsteuermodul 17 bzw. einem Gehäuse des Zentralsteuermoduls 17 elektrisch verbunden.
Ein Bremswertgeber 19 dient zur Erfassung des Bremswunsches des Fahrers. Der Bremswertgeber 19 weist einen Sensor auf, welcher eine mechanische Betätigung eines Bremspedals erfasst. Das resultierende Signal des Sensors wird über eine elektrische Leitung an das Zentralsteuermodul 17 bzw. an das Gehäuse des Zentralsteuermoduls 17 übergeben. Weiterhin weist der Bremswertgeber 19 einen pneumatischen Ausgang zur Aussteuerung eines Bremsdrucks an der Vorderachse 5 auf. Vorratsdruckbehälter 21 versorgen die Druckluftleitungen mit Vorratsdruck.
An der Hinterachse 7 befindet sich ein Steuergerät 23 mit einem Achssteuermodul 25, welches die Betriebsbremsfunktion der Hinterachse 7 steuert. Das Achssteuermodul 25 bzw. das Steuergerät 23 ist über Datenverbindungen, die elektrische Leitungen und Datenleitungen umfassen, mit dem Zentralsteuermodul 17 verbunden. Das Achssteuermodul 25 bzw. das Steuergerät 23 ist pneumatisch mit den kombinierten Federspeicherbremszylindern 12 an der Hinterachse 7 ver- bunden. Weiterhin besteht eine elektrische Verbindung des Achssteuermoduls 25 bzw. des Steuergeräts 23 mit den Geschwindigkeits-Sensiermitteln 9 der Hinterachse 7.
Weiterhin umfasst das Bremssystem 1 eine Fahrdynamiksensoreinheit 27, welche ebenfalls im Steuergerät 23 angeordnet ist. Die Fahrdynamiksensoreinheit 27 bzw. das Steuergerät 23 ist ebenfalls über Datenverbindungen, die elektrische Leitungen bzw. Datenleitungen umfassen, mit dem Zentralsteuermodul 17 verbunden. Die Fahrdynamiksensoreinheit 27 weist insbesondere Beschleuni- gungs- und/oder Drehratensensoren auf und erhöht im Zusammenwirken mit einer Fahrdynamikregelfunktion im Zentralsteuermodul 17 die Stabilität des Fahrzeugs in extremen Fahrsituationen. Besonders bei abrupten Spurwechseln, Ausweichmanövern und engen und/oder schnellen Kurvenfahrten können Nutzfahrzeuge durch ihren hohen Schwerpunkt und ihre große Masse leicht zum Kippen, Wanken oder Schleudern neigen. Mithilfe der verschiedenen Sensoren in der Fahrdynamiksensoreinheit 27 erkennt die Fahrdynamikregelung solche kritischen Situationen und greift, wenn nötig, korrigierend in die Motorleistung und die Bremse ein. Dadurch wird die Fahrsicherheit erhöht.
Ebenfalls innerhalb des Steuergeräts 23 angeordnet ist ein Feststellbremssteuermodul 29, welches den Bremsdruck zum Feststellen des Fahrzeugs regelt. Dafür ist das Feststellbremssteuermodul 29 mit einem Feststellbremssignalgeber 31 verbunden. Besonders bevorzugt umfasst diese Verbindung 30 einen Datenbus, insbesondere einen LIN- oder CAN-Datenbus. Über diese Verbindung sendet der Feststellbremssignalgeber 31 den Sollbremswert zum Aussteuern des Druckes an der Hinterachse 7.
Eine erste Energieversorgung 33 versorgt den Feststellbremssignalgeber 31 , den Bremswertgeber 19, das Zentralsteuermodul 17 und das Feststellbremssteuermodul 29 mit Energie. Über einen Fahrzeugbus 35 ist zudem ein Lenkwinkelsensor 37 mit dem Zentralsteuermodul 17 und dem Feststellbremssteuermodul 29 verbunden.
Über einen elektrischen Steckeranschluss 39 und ein Anhängersteuerventil 41 ist das Bremssystem 1 ferner mit dem Bremssystem eines Anhängers verbunden. Der Steckeranschluss 39 ist über eine Datenverbindung, die einen Datenbus umfasst, mit dem Zentralsteuermodul 17 verbunden, während das Anhängersteuerventil 41 über eine elektrische und eine pneumatische Leitung mit einer Schnittstelle des Zentralsteuermoduls 17 und den Bremswertgeber 19 verbunden ist. Ein Bremssignal kann daher vom Bremswertgeber 19 oder vom Zentralsteuermodul 17 über den Steckeranschluss 39 und/oder das Anhängersteuerventil 41 an den Anhänger weitergeleitet werden.
Durch die Integration des Feststellbremssteuermoduls 29, des Achssteuermoduls 25 und der Fahrdynamiksensoreinheit 27 in das Steuergerät 23 mit einem gemeinsamen Gehäuse ist weniger Platzbedarf, Aufwand für die Verlegung von Leitungen und Montageaufwand notwendig. Insgesamt werden Kosten reduziert.
In dem in Figur 1 gezeigten Bremssystem 1 ist keine pneumatische Redundanz an der Hinterachse 7 vorgesehen. Eine pneumatische Redundanz ist nur an der Vorderachse 5 und für das Anhängersteuerventil 41 vorgesehen. Es gelten daher erhöhte Anforderungen an die Ausfallsicherheit. Bevorzugt werden daher die Steuerfunktionen des Feststellbremssteuermoduls 29 und des Achssteuermoduls 25 auf unterschiedlichen Prozessoren ausgeführt. Dadurch kann das Fahrzeug auch bei Ausfall von einem der Prozessoren abgebremst werden. Fällt zum Beispiel das Achssteuermodul 25 aus und ist somit das Fahrzeug nicht mehr mittels der Betriebsbremse abbremsbar, so kann das Fahrzeug mittels der Feststellbremse weiterhin gebremst werden. Dafür erhält das Feststellbremssteuermodul 29 von dem Feststellbremssignalgeber 31 einen Sollbremswert mitgeteilt.
Weiterhin ist der Bremswertgeber 19 mit dem Feststellbremssignalgeber 31 verbunden, bevorzugt über einen LIN-Bus 42. Daher können auch Signale des Bremswertgebers 19 mittelbar über den Feststellbremssignalgeber 31 und die Verbindung 30 an das Feststellbremssteuermodul 29 weitergegeben werden. Mit diesen Bremssignalen kann dann das Fahrzeug abgebremst werden.
Figur 2 zeigt ein Bremssystem 1'. An der Vorderachse sind das Vorderachs- Bremssteuergerät 15 und die ABS- Ventile 13 (siehe Figur 1 ) durch Radmodule 43 ersetzt (siehe Figur 2). Die Radmodule 43 erhalten elektrische Signale bzw. Daten vom Bremswertgeber 19 oder dem Zentralsteuermodul 17 und steuern dann den Bremsdruck pneumatisch mittels der Bremszylinder 11 an den Rädern 3 der Vorderachse 5 aus.
In Figur 2 weist der Bremswertgeber 19 keine pneumatischen Ausgänge auf. Der Bremswertgeber 19 gibt daher ausschließlich elektrische Signale aus. Diese werden über elektrische Verbindungen bzw. Datenverbindungen an die Radmodule 43, das Zentralsteuermodul 17 und den Feststellbremssignalgeber 31 übertragen. Das Bremssystem 1' ist daher ein rein elektropneumatisches Bremssystem ohne pneumatische Redundanz.
In dem Bremssystem Γ ist zusätzlich eine zweite Energieversorgung 45 vorhanden. Diese zweite Energieversorgung 45 ist wie die erste Energieversorgung 33 mit dem Feststellbremssteuermodul 29, dem Feststellbremssignalgeber 31 , dem Bremswertgeber 19 und dem Zentralsteuermodul 17 verbunden und versorgt diese Komponenten mit Energie. Weiterhin ist die zweite Energieversorgung 45 mit den Radmodulen 43 der Vorderachse 5 verbunden. Somit können die Energieversorgungen 33, 45 einspringen, wenn die jeweils andere Energieversorgung 33, 45 ausfällt. Die Energieversorgung der oben genannten Komponenten ist damit weiterhin gesichert und somit ein Bremsen des Fahrzeugs möglich. Die Energieversorgungen 33, 45 sind jeweils bevorzugt eine Fahrzeugbatterie. Die beiden Energieversorgungen 33, 45 sind dabei unabhängig voneinander betriebsfähig, so dass sie eine Redundanz für die jeweils andere Energieversorgung 33,45 bilden.
Figur 3 zeigt das Steuergerät 23'. In dem Steuergerät 23' sind das Achssteuermodul 25 und die Fahrdynamiksensoreinheit 27 angeordnet. Das Steuergerät 23' bildet dabei ein gemeinsames Gehäuse für das Achssteuermodul 25 und die Fahrdynamiksensoreinheit 27. Dadurch wird Aufwand für die Verlegung von Leitungen und Montageaufwand eingespart. Außerdem werden separate Gehäuse eingespart, so dass insgesamt weniger Platzbedarf notwendig ist. Insbesondere bei Anordnung des Steuergeräts 23' am Tragrahmen des Fahrzeugs ist ein geringer Platzbedarf von großem Vorteil. Zudem ist nur ein Anschluss, nämlich ein gemeinsamer Anschluss für das Achssteuermodul 25 und die Fahrdynamiksensoreinheit 27 notwendig. Figur 4 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Steuergeräts 23". Das Steuergerät 23" weist dabei das Achssteuermodul 25, die Fahrdynamiksen- soreinheit 27 und das Feststellbremssteuermodul 29 mit ihren jeweiligen Steuerfunktionen auf. Wie zu Figur 3 beschrieben, bildet auch hier das Steuergerät 23" ein gemeinsames Gehäuse für das Achsmodul 25, die Fahrdynamiksensorein- heit 27 und das Feststellbremssteuermodul 29.
Durch die Integration eines weiteren Moduls, nämlich des Feststellbremssteuermoduls 29, werden die zu Figur 3 beschriebenen positiven Effekte weiter verstärkt. So wird der Aufwand für die Verlegung von Leitungen, der Platzbedarf, die Kosten und der Montageaufwand weiter reduziert.
Das Steuergerät 23" weist mehrere Prozessoren auf. Zum Beispiel weist das Steuergerät 23" einen ersten Prozessor 47 und einen zweiten Prozessor 49 auf. Die Steuerfunktion des Achssteuermoduls 25 und die Steuerfunktion des Feststellbremssteuermoduls 29 werden dabei auf unterschiedlichen Prozessoren ausgeführt. Zum Beispiel wird die Steuerfunktion des Feststellbremssteuermoduls 29 auf dem ersten Prozessor 47 und die Steuerfunktion des Achssteuermoduls 25 auf dem zweiten Prozessor 49 ausgeführt.
Auf dem zweiten Prozessor 49 oder auf einem weiteren, nicht dargestellten Prozessor kann zudem auch die Steuerfunktion des Zentralsteuermoduls 17 (nicht gezeigt) ausgeführt werden.
Sämtliche in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.

Claims

Ansprüche
1. Steuergerät für ein druckluftbetriebenes Bremssystem (1 , 1 ') eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, wobei das Steuergerät (23, 23', 23") ein Achssteuermodul (25) mit einer Steuerfunktion zur Aussteuerung eines pneumatischen Drucks zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (23, 23', 23") zusätzlich eine Fahrdynamiksensoreinheit (27) mit mindestens einem Beschleunigungs- und/oder Drehratensensor aufweist, welche für eine Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs dient.
2. Steuergerät nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (23, 23") zusätzlich ein Feststellbremssteuermodul (29) mit einer Steuerfunktion zum Feststellen des Fahrzeugs aufweist.
3. Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (23, 23") mehrere Prozessoren (47, 49) aufweist und die Steuerfunktion des Achssteuermoduls (25) und die Steuerfunktion des Feststellbremssteuermoduls (29) jeweils mittels verschiedenen Prozessoren (47, 49) ausführbar sind, wobei die Prozessoren (47, 49) unabhängig voneinander betriebsfähig sind.
4. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (23) eine Datenverbindung zwischen dem Feststellbremssteuermodul (29) und einem Zentralsteuermodul (17) aufweist, wobei mittels einer Steuerfunktion des Zentralsteuermoduls (17) ein elektronisches Bremssystem (1 , 1') steuerbar oder regelbar und überwachbar ist.
5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zusätzlich ein Zentralsteuermodul (17) mit einer Steuerfunktion aufweist, wobei mittels der Steuerfunktion des Zentralsteuermoduls (17) ein elektronisches Bremssystem steuerbar oder regelbar und überwachbar ist.
6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug durch die Steuerfunktion des Feststellbremssteuermoduls (29) mittels einer elektro-pneumatischen Feststellbremse feststellbar ist.
7. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerfunktionen aufweisenden Module (25, 27, 29) in einem gemeinsamen Gehäuse des Steuergeräts (23, 23', 23") angeordnet sind.
8. Bremssystem mit einem Steuergerät (23, 23', 23") nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Bremssystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bremssystem (1 , V) einen Bremswertgeber (19) aufweist, von welchem ausschließlich elektrische Bremsanforderungssignale bereitstellbar oder von welchem zusätzlich zu elektrischen Bremsanforderungssignalen ausschließlich für die Vorderachse (5) pneumatische Bremsanforderungssignale bereitstellbar sind.
10. Bremssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bremssystem (1 , 1 ') einen Bremswertgeber (19) zum Erzeugen eines Bremsanforderungssignals aufweist und der Bremswertgeber (19) mit dem Feststellbremssteuermodul (29) zum Herstellen einer Datenverbindung (30, 42) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist und das Bremsanforderungssignal über diese Datenverbindung (30, 42) übertragbar ist.
11. Bremssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Datenverbindung (30, 42) einen LIN-Bus und/oder einen CAN-Bus um- fasst und/oder dass über die Datenverbindung ein PWM-Signal übertragbar ist.
12. Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bremssystem (1 , 1 ') einen elektrischen Feststellbremssignalgeber (31) zum Bereitstellen eines Sollbremswertes zur Feststellung des Fahrzeugs aufweist, wobei zum Herstellen der Datenverbindung (30, 42) der Bremswertgeber (19) mit dem Feststellbremssteuermodul (29) mittelbar über den Feststellbremssignalgeber (31) verbunden ist.
13. Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bremssystem (1 , 1') einen elektrischen Feststellbremssignalgeber (31 ) zum Bereitstellen eines Sollbremswertes zur Feststellung des Fahrzeugs aufweist, wobei zum Herstellen der Datenverbindung (30, 42) der Feststellbremssignalgeber (31) mit dem Feststellbremssteuermodul (29) mittelbar über den Bremswertgeber (19) verbunden ist.
14. Bremssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bremssystem (1 , Γ) zusätzlich zu einer ersten Energieversorgung (33) mindestens eine weitere, von der ersten Energieversorgung unabhängige zweite Energieversorgung (45) aufweist.
15. Fahrzeug mit einem Bremssystem (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 8 bis 14.
PCT/EP2015/000763 2014-05-08 2015-04-11 Steuergerät für ein druckluftbetriebenes bremssystem, bremssystem mit derartigem steuergerät sowie fahrzeug mit derartigem bremssystem WO2015169418A1 (de)

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