WO2019057365A1 - Kraftfahrzeug-bremsanlage, verfahren zum betreiben derselben und steuergerät hierfür - Google Patents

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wheel
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brake system
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Andreas Passmann
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Lucas Automotive Gmbh
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    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/326—Hydraulic systems

Definitions

  • the present disclosure relates generally to the field of automotive brake systems. Specifically, the operation of a motor vehicle brake system is described in case of failure of a vehicle dynamics control system.
  • brake systems of this type also include a master cylinder which can be actuated mechanically by means of the brake pedal, via which hydraulic fluid can also be conveyed to the wheel brakes.
  • the actuatable by means of the brake pedal master cylinder creates an indispensable for reasons of reliability redundancy with respect to the electrically controllable hydraulic pressure generator of the BBW or EBB system.
  • automotive brake systems for autonomous or semi-autonomous Fah ren ⁇ be redundant, since the driver is not necessarily in the vehicle is (eg., In a Remote Controlled generating parking, RCP, operation).
  • Modern brake systems further include a vehicle dynamics control system (also called Electronic Stability Control, ESC), which includes, for example, one or more functions such as a traction control system (ASR), an anti-lock braking system (ABS) or an electronic stability program (ESP).
  • ESC vehicle dynamics control system
  • ASR traction control system
  • ABS anti-lock braking system
  • ESP electronic stability program
  • the present disclosure has for its object to provide a motor vehicle brake system, which has a redundancy in loss of function of Fahrdyna- matic control system.
  • the brake system includes a vehicle dynamics control system configured to perform a wheel-individual control engagement on each of a plurality of vehicle wheels, and an electrically controllable actuator configured to generate or augment a service brake force.
  • the brake system further comprises a controller, which is formed, upon a detected loss of function of the vehicle dynamics control system of one of at least two vehicle wheels, on each of which
  • Control intervention by the vehicle dynamics control system would be required to select and electrically actuate the actuator based on a control intervention for the selected vehicle wheel.
  • the brake system may be a hydraulic, a pneumatic, a mechanical or a regenerative braking system. Combinations thereof are also conceivable (eg a hydraulic-regenerative brake system).
  • the electrically controllable actuator may be part of an EBB (for brake booster) or a BBW system (for braking force generation).
  • the actuator may include an electric motor and a downstream of the electric motor transmission.
  • a cylinder-piston assembly or other means to the hydraulic pressure generating may be nachgeschal ⁇ tet.
  • the brake system is designed as a BBW system that includes the actuator, and / or equipped with an EBB system that includes the actuator.
  • the brake system is provided with an electrically controllable vacuum brake booster, which acts as the actuator.
  • the BBW system may provide for permanent mechanical decoupling of a brake pedal from a master cylinder of the brake system. This mechanical decoupling can be canceled in favor of a mechanical penetration in the event of a fault in the BBW system (this is also known as a push-through, PT).
  • the EBB system (including the electrically actuatable vacuum brake booster) can provide such a mechanical decoupling or only in certain cases (eg in a regenerative braking), wherein in the case of mechanical coupling a force acting on the master cylinder by means of the brake pedal under Use of the actuator is reinforced.
  • the service brake force may be requested from a driver on a brake pedal. Also, the service braking force may be requested from a system for autonomous or semi-autonomous driving.
  • the service brake force is usually used to decelerate the moving vehicle and therefore differs functionally, for example, from the braking force generated by a parking brake (eg, an electric park brake, EPB).
  • a parking brake eg, an electric park brake, EPB
  • the electrical actuation of the actuator based on a control intervention determined for the selected vehicle wheel may include a control based on a parameter measured on the selected vehicle wheel.
  • the measured parameter can be used as a control variable.
  • a parameter may be, for example, a wheel speed or a wheel speed. Also other or other parameters can be evaluated within the framework of the control intervention.
  • the controller is configured, the actuator on the base would be a vehicle for the selected specific slip control intervention to control ⁇ .
  • a brake pressure control which includes, for example, pressure reduction, pressure build-up and pressure maintenance phases.
  • the controller may be configured to evaluate road friction coefficients associated with the vehicle wheels and to select the vehicle wheel based on the road friction coefficient evaluation.
  • the road friction coefficient is also with the
  • the controller may be configured to determine a high frictional value side of the vehicle based on the vehicle friction coefficient evaluation and to select the vehicle wheel having the largest slip on the high friction value side. Also, the controller may be configured when the road friction coefficients on all vehicle wheels are each below a threshold to select the vehicle wheel with the greatest slip. Further, the controller may be configured when the road friction values on all vehicle wheels are each above a threshold value to select a rear wheel. In the latter case, the controller may be configured to perform the control intervention on the selected rear wheel such that exceeding a coefficient of friction limit is prevented for the selected rear wheel.
  • the controller may be configured to determine a yaw rate (eg, by receiving a parameter indicative of the yaw rate). In this case, the controller may further be configured to perform at least one of the following steps: selecting the vehicle wheel based on the determined yaw rate and / or performing the control intervention based on the determined yaw rate.
  • the controller is configured to determine an oversteer based on the yaw rate and to select a curve-side wheel or a rear wheel.
  • the controller can also be designed to determine an understeer control on the basis of the yaw rate and to select a wheel or a front wheel on the outside of the curve.
  • the controller is further configured, for example, to also carry out the control intervention intended for the selected vehicle wheel on at least one non-selected vehicle wheel.
  • the controller may be configured to allow blocking of the at least one non-selected vehicle wheel upon performing the control action for the selected vehicle wheel on the at least one non-selected vehicle wheel.
  • the controller is configured in one implementation to detect a need for a control intervention on each of the at least two vehicle wheels.
  • the controller can evaluate one or more parameters measured by sensors and, on the basis of this evaluation, recognize whether a control intervention is required on a particular vehicle wheel or not.
  • the control intervention can then be carried out with continued evaluation of the one or more parameters (which then serve as control variable (s), for example).
  • the controller may be configured to detect the control intervention requirement based on a slip determination for the respective vehicle wheel.
  • the controller may be configured, we ⁇ iquess a measured parameter to the respective vehicle wheel (z. B. ⁇ wheel speed or wheel speed) to detect the control action on the basis of requirement.
  • the controller may be configured to detect the control intervention requirement based on at least one of the following parameters: yaw rate, steering angle, lateral acceleration, longitudinal acceleration, wheel speed, wheel speed
  • the controller can also be designed to detect the loss of function of the vehicle dynamics control system.
  • the loss of function can be detected by receiving a Wegig ⁇ nals or (other) monitoring the vehicle dynamics control system.
  • the loss of function can be caused for example by failure of a hydraulic, mechanical or electrical component of the vehicle dynamics control system. These include a pump, valves, and so on.
  • the brake system may further include a first controller associated with the drive dynamics control system and a second controller associated with the electrically actuatable actuator, wherein the controller is implemented in the second controller.
  • the second control unit can be a control unit for an electric brake booster or for a brake-by-wire system or for autonomous or be part -autonomous driving.
  • the method may further include method steps that correspond to the functions of the controller described herein.
  • control unit or system of a plurality of control devices comprising at least one processor and at least one memory, wherein the at least one memory program code for performing the presented here
  • the controller or multiple controller system is an example implementation of the controller described herein.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a motor vehicle brake system
  • Fig. 2 shows an embodiment of a control unit system for the brake system
  • Fig. 3 is a flowchart of an embodiment of a method for
  • Fig. 1 the hydraulic circuit diagram of an embodiment of a hydraulic motor vehicle brake system 100 is shown. It should be noted that the present solution is not limited to a hydraulic brake system, but only by means of a hydraulic brake system is to be discussed by way of example.
  • the brake system 100 includes a hydraulic pressure generating assembly 110 coupleable to a brake pedal (not shown) and a hydraulic control assembly 120 (also called a hydraulic control unit, HCU) having two separate brake circuits I and II.
  • the brake system 100 further includes four wheel brakes. Two of the four wheel brakes 130 are assigned to the brake circuit I, while the two other wheel brakes 130 are assigned to the brake circuit II.
  • a diagonal distribution such that the wheel brakes 130A and 130B at the right rear wheel (HR) and the left front wheel (VL) are assigned to the brake circuit I. while the wheel brakes 130C and 130D on the left rear wheel (HL) and the right front wheel (VR) are associated with the brake circuit II. Any other division of the wheel brakes 130 on the brake circuits I and II would also be conceivable.
  • the brake system 100 further includes in the present embodiment, an opti ⁇ onale electric parking brake (EPB) with two separately controllable from one another electrically ⁇ erbaren electromechanical actuators 140A, 140B.
  • EPB opti ⁇ onale electric parking brake
  • the actuators 140A, 140B are each indicated only in the form of an electric motor. It is understood that the actuators 140A, 140B include other components, such as a transmission, over which the actuators 140A, 140B act, for example, on wheel brake cylinders.
  • the two actuators 140A, 140B are associated with different ones of the four wheel brakes 130. Specifically, the actuator of the wheel brake 140A 130A of the right rear wheel ⁇ (HR) is associated, while the actuator 140B of the wheel brake 130C of the left rear wheel (HL) is assigned. Of course, in other variants, the two actuators could also be associated with the wheel brakes 130B, 130D of the right front wheel (VR) and the left front wheel (VL), respectively.
  • the hydraulic pressure generating assembly 110 includes a master cylinder 110A and may be operated according to the EBB and / or the BBW principle.
  • an electrically controllable actuator in the form of a hydraulic pressure generator HOB is installed, which is designed for at least one of the two brake circuits I and II to increase or generate a hydraulic pressure.
  • This hydraulic pressure generator HOB comprises an electric motor which acts on the master cylinder 110A directly or indirectly for generating hydraulic pressure via a mechanical transmission (not designated). Indirect action may be, for example, hydraulic (such as by the transmission acting on a plunger assembly whose output is hydraulically coupled to an input of master cylinder 110A).
  • the HCU 120 comprises a driving dynamics control system (also referred to as ESC system) designed to be double-circuited in the present example for performing control actions on the wheel brakes 130.
  • ESC system driving dynamics control system
  • the vehicle dynamics control system may also be of a single-circuit design in a known manner.
  • Each of the two hydraulic pressure generators 160, 170 comprises an electric motor 160A, 170B and one of the electric motor 160A , 170B actuatable pump 160B, 170B.
  • Each of the two pumps 160B, 170B may be formed as a multi-piston pump, as a gear pump or otherwise.
  • Each pump 160B, 170B is non-returnable, as indicated by the check valves at the outlet and inlet of the pumps 160B, 170B. Since the rotational speed of each of the electric motors 160A, 170A is adjustable, the delivery amount of each of the pumps 160B, 170B can also be adjusted by correspondingly driving the associated electric motor 160A, 170A.
  • the two electric motors 160A, 170A - and thus the two Hydraulik horreckerzeu ⁇ ger 160, 170 - are independently controllable. This means that each of the two hydraulic pressure generators 160 and 170 can build up a hydraulic pressure independently of the other hydraulic pressure generator 170 or 160 in the respective brake circuit I or II. This redundancy is advantageous for safety reasons.
  • the brake system 100 operates by means of a hydraulic fluid, which is partially stored in three reservoirs HOC, 190, 200. While the reservoir HOC is a non-pressurized reservoir which forms part of the assembly 110, the other two reservoirs 190, 200 are each in the form of a pressure accumulator (eg as a low pressure accumulator, LPA) in one of the two brake circuits I, II. installed.
  • the two hydraulic pressure generators 160 and 170 are each capable of sucking hydraulic fluid from the associated reservoir 190 or 200 or from the central reservoir HOC.
  • the reservoir HOC has a larger capacity than either of the two reservoirs 190, 200.
  • the volume of hydraulic fluid stored in each of the two reservoirs 190, 200 is at least sufficient to reliably secure a vehicle to one or more of the wheel brakes 130, even with a required brake pressure control be brought to a standstill (eg in an ABS-assisted emergency braking).
  • the brake circuit I. comprises a hydraulic pressure sensor 180A, which is arranged on the input side of the brake circuit I. in the region of its interface to the module HO.
  • the signal of the hydraulic pressure sensor 180A can be evaluated in connection with a control of the hydraulic pressure generator HOB installed in the assembly 110 and / or of the hydraulic pressure generator 160 installed in the brake circuit I.
  • the evaluation and control takes place by means of a control unit system 300 shown only schematically in FIG. 1.
  • a further hydraulic pressure sensor 180B is installed in the brake circuit II.
  • the two brake circuits I and II In relation to the components installed therein and the arrangement of these components are identical. For this reason, only the structure and operation of the first brake circuit I are explained in more detail below.
  • a plurality of valves actuated by electromagnets is provided, which assume the basic positions shown in Fig. 1 in the unactuated, that is not electrically controlled state. In this home position, the valves coupling the assembly 110, especially the master cylinder 110A, with the wheel brake ⁇ 130. So (a failure z. B.) of the power supply, and a consequent failure of the hydraulic pressure generator HOB may still by the driver even when loss of function by means of of the brake pedal acting on the master cylinder 110A, hydraulic pressure is built up on the wheel brakes 130.
  • the plurality of valves includes two 2/2-way valves 210, 220 that allow the two wheel brakes 130A and 130B to be decoupled from the assembly 110.
  • the valve 210 is provided to decouple the wheel brakes 130A, 130B from the assembly 110 in the electrically controlled state, when a control engagement is performed on at least one of the two wheel brakes 130A, 130B by means of the hydraulic pressure generator 160.
  • the valve 220 in its electrically controlled state, allows hydraulic fluid to be drawn in or sucked from the reservoir HOC (eg in the case of a long-lasting control intervention if the reservoir 190 is completely emptied). Further, in this electrically controlled state, pressure reduction at the wheel brakes 130A, 130B is possible by allowing backflow of hydraulic fluid from the wheel brakes 130A, 130B into the non-pressurized reservoir HOC.
  • the hydraulic connection of the wheel brakes 130A, 130B with the assembly 110 and the hydraulic pressure generator 160 is determined by four 2/2-way valves 230, 240, 250, 260, which assume the basic positions shown in Fig. 1 in the unactuated, ie not electrically controlled state , This means that the two valves 230 and 260 each assume their flow position, while the two valves 240 and 250 each assume their blocking position.
  • the two valves 230 and 240 form a first valve arrangement associated with the wheel brake 130B, while the two valves 250 and 260 form a second valve arrangement assigned to the wheel brake 130A.
  • the two valves 210 and 220, the two valve assemblies 230, 240 and 250, 260 and the hydraulic pressure generator 160 are each adapted to be driven for wheel brake pressure control actions on the respective wheel brake 130A, 130B.
  • the control unit 300 for example, implemented the
  • the control system also includes an antilock brake system (ABS) and / or a traction control system (ASR) and / or an electronic stability program (EPB) and / or an adaptive cruise control (ACC) brake pressure control.
  • ABS antilock brake system
  • ASR traction control system
  • EPB electronic stability program
  • ACC adaptive cruise control
  • valve assemblies 230, 240 and 250, 260 each assume their home position, so that an increase of the brake pressure in the wheel brakes 130A, 130B (as in a BBW braking) can take place by means of the hydraulic pressure generator 160.
  • a pressure-maintaining phase at one of the wheel brakes 130B and 130A only the valve 230 or 260 is activated, ie transferred to its blocking position. Since a driving of the valve 240 or 250 does not take place, it remains in its blocking position. As a result, the corresponding wheel brake 130B or 130A is hydraulically decoupled, so that a hydraulic pressure present in the wheel brake 130B or 130A is kept constant.
  • both the valve 230 or 260 and the valve 240 or 250 are activated, that is, the valve 230 or 260 in its blocking position and the valve 240 and 250 transferred to its flow position.
  • hydraulic fluid may flow out of the wheel brake 130B or 130A toward the reservoirs HOC and 190 to lower a hydraulic pressure applied in the wheel brakes 130A and 130B, respectively.
  • hydraulic pressure may be built up on at least one of the wheel brakes 130A and 130B by driving the hydraulic pressure generator 160, respectively.
  • the valve assemblies 230, 240 and 250, 260 assigned to the wheel brakes 130B, 130A hydraulic pressure generator 160 first assume their basic positions illustrated in FIG. 1. Fine adjustment or modulation of the hydraulic pressure can be carried out by appropriate actuation of the hydraulic pressure generator 160 and the valves 230, 240 and 250, 260 associated with the wheel brakes 130B and 130A, respectively, as exemplified above in connection with the ABS control.
  • Brake pressure can be used, which is then detected by means of the sensor 180A (and the corresponding, the brake circuit II. Associated sensor 180B) and possibly plausibility.
  • the deceleration request may also be initiated by a system for autonomous or semi-autonomous driving.
  • the controller system 300 includes a first controller 302 configured to drive the hydraulic pressure generator 160 and the EPB actuator 140A and a second controller 304 adapted to drive the hydraulic pressure generator 170 and the EPB actuator 140B. As explained in connection with FIG. 1, this activation can take place on the basis of a plurality of sensory measured variables.
  • the two control units 302 and 304 could also be combined to a single control unit, in particular in a single-circuit design of the vehicle dynamics control system.
  • the two control devices 302 and 304 are designed as a spatially connected control unit 306.
  • the two control devices 302 and 304 may be housed in a common housing, but separate processors 302A, 304A for processing the measured variables and for driving the respective associated components 140A, 160 and 140B, 170 include.
  • the corresponding processors 302A, 304A of the two control units 302, 304 are communicatively connected to one another via a processor interface 308.
  • the processor interface 308 is designed in the exemplary embodiment as a serial-parallel interface (SPI).
  • the control unit system 300 further comprises a third control unit 310, which is designed to control the hydraulic pressure generator HOB installed in the assembly 310 and thus, in particular, its electric motor. Depending on the design of the brake system 100, this control can be carried out according to the EBB principle or the BBW principle.
  • the control unit 310 may form a spatially connected control unit with the other two control units 302 and 304 or may be provided at a distance therefrom.
  • a housing of the controller 310 is integrated into the assembly 110.
  • the controller system may include another controller (not shown in FIG. 2) that implements the corresponding functions.
  • two parallel electrical supply systems K30-1 and K30-2 are provided in the present exemplary embodiment (in other exemplary embodiments, in particular in a single-circuit design of the
  • each of these K30-1 and K30-2 supply systems includes a voltage source and associated power supply lines.
  • the supply system K30-1 is designed to supply the EPB actuator 140A and the hydraulic pressure generator 160
  • the parallel supply system K30-2 is designed to supply the other EPB actuator 140B and the hydraulic pressure generator 170.
  • the EPB actuator 140A and the hydraulic pressure generator 160 could additionally (redundantly) from the supply system K30-2 be supplied, and the EPB actuator 140B and the hydraulic pressure generator 170 could be additionally supplied by the supply system K30-1. In this way the system redundancy is further increased.
  • Each of the three controllers 302, 304 and 310 (as well as an optional autonomous or semi-autonomous controller) is supplied redundantly via both the K30-1 supply system and the K30-2 supply system.
  • each of the control units 302, 304, 310 may be provided with two separate supply terminals, which are respectively assigned to one of the two supply systems K30-1 and K30-2.
  • two parallel communication systems Busl and Bus2 are provided in a redundant manner, which in the embodiment are each designed as a vehicle bus (eg according to the CAN or UN standard).
  • the three controllers 302, 304 and 310 (as well as an optional autonomous or semi-autonomous controller) can communicate with each other via each of these two communication systems Busl, Bus2.
  • only a single bus system (eg Busl) could be provided.
  • one or more of these components, in particular the EPB actuators 140A, 140B may be connected to one or both of the communication systems Busl, Bus2.
  • control of these components by means of the associated control unit 302, 304, 310 then takes place via the corresponding communication system Busl, Bus2.
  • the corresponding component may be continuously connected to one or both of the supply systems K30-1, K30-2.
  • the method can be implemented by means of the control unit illustrated in FIG. Systems 300 or otherwise configured control unit system are performed.
  • the method eg as a program code on which the method is based
  • the method may be implemented in the control unit 310 and / or in an autonomous or partially autonomous driving control unit, not shown in FIG.
  • the method begins in step 402 with detecting a loss of operation of the vehicle dynamics control system. For example, a loss of function (including a failure) of one of the two control units 302, 304 (or both control units 302, 304) can be detected. A loss of function (including a failure) of one of the two (or both) hydraulic pressure generators 160, 170 may also be detected in step 402. It is understood that in a single-circuit vehicle dynamics control system only one control unit 302 or 304 as well as only one hydraulic pressure generator 160 or 170 will be present, which makes its loss of function even more serious. The loss of function can be detected, for example, by the fact that the corresponding control unit 302, 304 no longer communicates at all or by the corresponding control unit 302, 304 communicating an error message. The error message may, for example, be due to the loss of function of one of the hydraulic pressure generators 160, 170 or one of the valves illustrated in FIG.
  • step 404 After detecting the loss of function in step 402 (or before or at the same time), it is detected in step 404 that a control intervention is required on two or more of the vehicle wheels VL, HR, VR, HL (see FIG. Recognition of a control intervention requirement on the respective wheel may be accomplished by evaluating wheel signals (eg, wheel speeds or wheel speeds).
  • the wheel signals can be received by the control unit 310, for example via the bus system Busl.
  • additional parameters can be used in addition or alternatively for detecting the control action-requirement (z. B. yaw rate, Lenkwin ⁇ angle, lateral acceleration and / or longitudinal acceleration). These further parameters can also be received, for example, via the bus system Busl.
  • step 404 in particular, a slip calculation is performed on the basis of the wheel signals.
  • the slip calculation is based on calculating a deviation of an individual wheel speed of the Anlagengeschwindig ⁇ ness.
  • the vehicle speed can be determined by the wheel speed of a slip-free wheel or otherwise (eg based on a satellite-based positioning system).
  • step 404 a road friction coefficient determination may take place for each wheel to detect the need for a control intervention. In this way, in particular different road friction coefficients on different sides of the vehicle can be detected (that is, a so-called split-p detection can be performed). Further, in step 404, based on the yaw rate (if available), vehicle stability detection (eg, according to an ESP) may be detected to detect the need for a control intervention.
  • vehicle stability detection eg, according to an ESP
  • steps 402 and 404 may be performed in any order or simultaneously.
  • step 406 a selection of one of these vehicle wheels takes place in step 406.
  • that vehicle wheel is selected on which a control intervention promises the best results in terms of vehicle safety.
  • Background of this selection is the fact that in a loss of function of the vehicle dynamics control system usually no multi-channel control interventions are possible. Multichannel control interventions are understood as meaning control interventions which take place simultaneously on two or more vehicle wheels. Instead, however, is the possibility of a single-channel control intervention by the actuaries catalyst which traditionally ( "single-channel”) is found service brake applications use available. In the braking system of FIG. 1 this is the Elektromo ⁇ tor comprehensive hydraulic pressure generator 100B. Of course it can 1, only one of the two control circuits only come to the loss of function, so that the selection in step 406 may be limited to the two vehicle wheels of the affected control loop.
  • step 406 may also be repeated once or several times in the case of a longer-lasting control, in order to select successively different vehicle wheels. But it may also happen that the selection in step 406 several times selects one and the same vehicle.
  • an actuation of the actuator such as the hydraulic pressure generator 100B of FIG. 1 comprising the electric motor, is performed based on a control action for the selected vehicle wheel.
  • the control action intended for the selected vehicle wheel may also act on one or more other than the selected vehicle wheel (or associated wheel brake 130) since more than one wheel brake 130 may be fluidly coupled to the hydraulic pressure generator 100B.
  • a blocking of the non-selected wheel can be accepted.
  • the hydraulic pressure set thereby by the actuator may result in the locking of one or more non-selected vehicle wheels (regardless of whether a control intervention is required there).
  • the control intervention may generally include hydraulic pressure control in the hydraulic brake system 100 of FIG. 1.
  • the following table shows by way of example some options according to step 406 as well as (single-channel) control options according to step 408.
  • the slip and friction coefficient determination can be carried out on the basis of wheel signals.
  • the control process can also be carried out on the basis of Radsig ⁇ nalen. If one or more other parameters are available, such as the yaw rate, these can be taken into account in both wheel selection and control.
  • Brake pressure buildup slip is selected. borders If the yaw rate is available, it will be used in addition to the pressure control on the left high-friction side. Blocking individual non-selected wheels can be accepted.
  • Slip phase and slip depth of the controlled wheel can be increased to give the "too stable" wheels more braking torque
  • the rear wheel with the highest slip can be selected.
  • the achieved minimum vehicle deceleration is monitored and the pressure regulation is adjusted in order to prevent under-braking if necessary. Blocking of individual non-selected wheels can be accepted.
  • outside wheel with the highest slip can be selected.
  • the strategy "only the front wheels slip control" can be switched and for example the front wheel with the highest slip can be selected, the achieved minimum vehicle deceleration is monitored and the pressure regulation is adjusted in order to prevent a possible under braking. selected wheels can be accepted.

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Abstract

Es wird eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage (100) angeben. Die Bremsanlage umfasst ein Fahrdynamikregelsystem, das zum Durchführen eines radindividuellen Regeleingriffs an jedem von mehreren Fahrzeugrädern ausgebildet ist, und einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator (110B), der zur Erzeugung oder Verstärkung einer Betriebsbremskraft ausgebildet ist. Die Bremsanlage umfasst ferner eine Steuerung (300), die ausgebildet ist, bei einem erkannten Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems eines von wenigstens zwei Fahrzeugrädern, an denen jeweils ein Regeleingriff durch das Fahrdynamikregelsystem erforderlich wäre, auszuwählen (406) und den Aktuator (110B) auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs elektrisch anzusteuern (408).

Description

Kraftfahrzeug-Bremsanlage, Verfahren zum Betreiben derselben und
Steuergerät hierfür
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Kraftfahrzeug- Bremsanlagen. Konkret wird der Betrieb einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage bei Ausfall eines Fahrdynamikregelsystems beschrieben.
Hintergrund
Bekannte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, die als Brake-By-Wire- (BBW-) ausgeführt oder mit einem Elektric Brake Boost- (EBB-) System ausgerüstet sind, umfassen einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator, der im Betriebsbremsbetrieb einen Hydraulikdruck an den Radbremsen des Kraftfahrzeugs erzeugt oder einen vom Fahrer erzeugten Hydraulikdruck verstärkt. Hierzu wird eine vom Fahrer an einem Bremspedal angeforderte Fahrzeugverzögerung sensorisch erfasst und in ein Ansteuersignal für den elektrisch ansteuerbaren Aktuator gewandelt.
Derartige Bremsanlagen umfassen in der Regel auch einen mittels des Bremspedals mechanisch betätigbaren Hauptzylinder, über den ebenfalls Hydraulikfluid zu den Radbremsen gefördert werden kann. Der mittels des Bremspedals betätigbare Hauptzylinder schafft eine aus Gründen der Betriebssicherheit unabdingbare Redundanz in Bezug auf den elektrisch ansteuerbaren Hydraulikdruckerzeuger des BBW- oder EBB- Systems. Auch Kraftfahrzeug-Bremsanlagen für autonomes oder teilautonomes Fah¬ ren werden redundant ausgelegt, zumal sich der Fahrer nicht unbedingt im Fahrzeug befindet (z. B. in einem Remote Controlled Parking-, RCP-, Betrieb).
Moderne Bremsanlagen umfassen des Weiteren ein Fahrdynamikregelsystem (auch Electronic Stability Control, ESC, genannt), welches beispielsweise eine oder mehrere Funktionen wie eine Antriebsschlupfregelung (ASR), ein Antiblockiersystem (ABS) oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) umfasst. Es existieren Forderungen, auch das Fahrdynamikregelsystem redundant auszulegen. Mit anderen Worten soll auch bei einem Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems noch eine zumin- dest rudimentäre Fahrdynamikregelung möglich sein, um die Fahrzeugstabilität oder das Verzögerungsvermögen zumindest teilweise aufrechterhalten zu können.
Kurzer Abriss
Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeug- Bremsanlage anzugeben, die eine Redundanz bei Funktionsverlust des Fahrdyna- mikregelsystems aufweist.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage angeben. Die Bremsanlage umfasst ein Fahrdynamikregelsystem, das zum Durchführen eines radindividuellen Regeleingriffs an jedem von mehreren Fahrzeugrädem ausgebildet ist, und einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator, der zur Erzeugung oder Verstärkung einer Betriebsbremskraft ausgebildet ist. Die Bremsanlage umfasst ferner eine Steuerung, die ausgebildet ist, bei einem erkannten Funktionsverlust des Fahrdynamikre- gelsystems eines von wenigstens zwei Fahrzeugrädern, an denen jeweils ein
Regeleingriff durch das Fahrdynamikregelsystem erforderlich wäre, auszuwählen und den Aktuator auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs elektrisch anzusteuern.
Bei der Bremsanlage kann es sich um eine hydraulische, eine pneumatische, eine mechanische oder eine regenerative Bremsanlage handeln. Auch Kombinationen hiervon sind denkbar (z. B. eine hydraulisch-regenerative Bremsanlage).
Der elektrisch ansteuerbare Aktuator kann Teil einer EBB (zur Bremskraftverstärkung) oder eines BBW-Systems (zur Bremskrafterzeugung) sein. Der Aktuator kann einen Elektromotor und ein dem Elektromotor nachgeschaltetes Getriebe umfassen. Bei einer hydraulischen Bremsanlage kann dem Getriebe eine Zylinder-Kolben- Anordnung oder eine andere Einrichtung zur Hydraulikdruckerzeugung nachgeschal¬ tet sein.
In einer Realisierung ist die Bremsanlage als BBW-System ausgeführt, das den Aktuator umfasst, und/oder mit einem EBB- System ausgerüstet, das den Aktuator umfasst. In einer Ausgestaltung ist die Bremsanlage mit einem elektrisch ansteuerbaren Vakuumbremskraftverstärker versehen, der als der Aktuator fungiert. Das BBW-System kann eine permanente mechanische Entkopplung eines Bremspedals von einem Hauptzylinder der Bremsanlage vorsehen. Diese mechanische Entkopplung kann bei einem Fehler im BBW-System zugunsten eines mechanischen Durchgriffs aufgehoben werden (hier spricht man dann auch von einem Push- Through, PT).
Das EBB-System (einschließlich des elektrisch ansteuerbaren Vakuumbremskraftverstärkers) kann eine solche mechanische Entkopplung nicht oder nur in bestimmten Fällen (z. B. bei einer regenerativen Bremsung) vorsehen, wobei im Fall der mechanischen Kopplung eine mittels des Bremspedals auf den Hauptzylinder einwirkende Kraft unter Verwendung des Aktuators verstärkt wird.
Die Betriebsbremskraft kann von einem Fahrer an einem Bremspedal angefordert werden. Auch kann die Betriebsbremskraft von einem System zum autonomen oder teilautonomen Fahren angefordert werden. Die Betriebsbremskraft wird üblicherweise zum Abbremsen des fahrenden Fahrzeugs eingesetzt und unterscheidet sich daher funktional beispielsweise von der von einer Feststellbremse (z. B. einer elektri sehen Parkbremse, EPB) erzeugten Bremskraft.
Das elektrische Ansteuern des Aktuators auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs kann eine Regelung auf der Grundlage eines am ausgewählten Fahrzeugrad gemessenen Parameters umfassen. Der gemes sene Parameter kann als Regelungsgröße herangezogen werden. Ein solcher Parameter kann beispielsweise eine Raddrehzahl oder eine Radgeschwindigkeit sein. Auch weitere oder andere Parameter können im Rahmen des Regeleingriffs ausgewertet werden.
In einer Implementierung ist die Steuerung ausgebildet, den Aktuator auf der Grund läge eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Schlupfregeleingriffs anzu¬ steuern. Im Fall einer hydraulischen Bremsanlage kann zu diesem Zweck eine Bremsdruckregelung stattfinden, die beispielsweise Druckabbau-, Druckaufbau und Druckhaltephasen umfasst.
Die Steuerung ist gemäß einer Variante ausgebildet, das Fahrzeugrad mit dem grö߬ ten Schlupf auszuwählen. Gemäß einer Weiterbildung ist die Steuerung ausgebildet, das Rad mit dem (z. B. relativ) größten Schlupf auszuwählen, für das eine oder meh rere weitere Bedingungen erfüllt sind. Die weitere Bedingung kann sich auf eine beispielsweise auf eine bestimmte Fahrzeugseite oder eine bestimmte Fahrzeugachse (z. B. Vorderachse oder Hinterachse) beziehen. Die weitere Bedingung kann sich zusätzlich oder alternativ hierzu auf radbezogene Fahrbahnreibwerts beziehen. Bei einer solchen Weiterbildung wird nicht notwendigerweise das Rad mit dem absolut größten Schlupf unter allen Fahrzeugrädern ausgewählt, an denen jeweils ein Regeleingriff durch das Fahrdynamikregelsystem erforderlich wäre.
Die Steuerung kann ausgebildet sein, den Fahrzeugrädern zugeordnete Fahrbahnreibwerte auszuwerten und das Fahrzeugrad auf der Grundlage der Fahrbahnreibwert-Auswertung auszuwählen. Der Fahrbahnreibwert wird auch mit dem
griechischen Buchstaben μ bezeichnet.
So kann die Steuerung ausgebildet sein, auf der Grundlage der Fahrbahnreibwert- Auswertung eine Hochreibwertseite des Fahrzeugs zu bestimmen und das Fahrzeugrad mit dem größten Schlupf auf der Hochreibwertseite auszuwählen. Auch kann die Steuerung ausgebildet sein, wenn die Fahrbahnreibwerte an allen Fahrzeugrädern jeweils unterhalb eines Schwellenwerts liegen, das Fahrzeugrad mit dem größten Schlupf auszuwählen. Ferner kann die Steuerung ausgebildet sein, wenn die Fahrbahnreibwerte an allen Fahrzeugrädern jeweils oberhalb eines Schwellenwerts liegen, ein Hinterrad auszuwählen. Im zuletzt genannten Fall kann die Steuerung ausgebildet sein, den Regeleingriff am ausgewählten Hinterrad derart durchzuführen, dass für das ausgewählte Hinterrad ein Überschreiten einer Reibwertgrenze verhindert wird.
Allgemein kann die Steuerung ausgebildet sein, eine Gierrate zu bestimmen (z. B. durch Empfang eines auf die Gierrate hinweisenden Parameters). In diesem Fall kann die Steuerung ferner ausgebildet sein wenigstens einen der folgenden Schritte durchzuführen: Auswählen des Fahrzeugrads auf der Grundlage der bestimmten Gierrate und/oder Durchführen des Regeleingriffs auf der Grundlage der bestimmten Gierrate.
In einer Variante ist die Steuerung ausgebildet ist, auf der Grundlage der Gierrate ein Übersteuern zu ermitteln und ein kurveninneres Rad oder ein Hinterrad auszuwählen. Auch kann die Steuerung ausgebildet sein, auf der Grundlage der Gierrate ein Unter¬ steuern zu bestimmen und ein kurvenäußeres Rad oder ein Vorderrad auszuwählen. Die Steuerung ist beispielsweise ferner ausgebildet ist, den für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriff auch an wenigstens einem nicht-ausgewählten Fahrzeugrad durchzuführen. In diesem Fall kann die Steuerung ausgebildet sein, bei Durchführen des für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs an dem wenigstens einen nicht-ausgewählten Fahrzeugrads ein Blockieren des wenigstens einen nicht-ausgewählten Fahrzeugrads zuzulassen.
Die Steuerung ist in einer Implementierung ausgebildet, ein Erfordernis eines Regeleingriffs an jedem der wenigstens zwei Fahrzeugräder zu erkennen. In diesem Zusammenhang kann die Steuerung einen oder mehrere sensorisch gemessene Parameter auswerten und auf der Grundlage dieser Auswertung erkennen, ob an einem bestimmten Fahrzeugrad ein Regeleingriff erforderlich ist oder nicht. Der Regeleingriff kann dann unter fortgesetzter Auswertung des einen oder der mehreren Parameter durchgeführt werden (die dann z. B. als Regelgröße(n) dienen).
Die Steuerung kann ausgebildet sein, das Regeleingriff-Erfordernis auf der Grundlage einer Schlupfermittlung für das jeweilige Fahrzeugrad zu erkennen. Allgemein kann die Steuerung ausgebildet sein, das Regeleingriff-Erfordernis auf der Grundlage we¬ nigstens eines an dem jeweiligen Fahrzeugrad gemessenen Parameters (z. B. Rad¬ drehzahl oder Radgeschwindigkeit) zu erkennen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Steuerung ausgebildet sein, das Regeleingriff-Erfordernis auf der Grundlage wenigstens eines der folgenden Parameter zu erkennen: Gierrate, Lenkwinkel, Querbeschleunigung, Längsbeschleunigung, Raddrehzahl, Radgeschwindigkeit
Die Steuerung kann ferner ausgebildet, den Funktionsverlust des Fahrdynamikregel- systems zu erkennen. Der Funktionsverlust kann durch Empfangen eines Fehlersig¬ nals oder eine (anderweitige) Überwachung des Fahrdynamikregelsystems erkannt werden. Der Funktionsverlust kann beispielweise durch Ausfall einer hydraulischen, mechanischen oder elektrischen Komponente des Fahrdynamikregelsystems bedingt sein. Dazu zählen eine Pumpe, Ventile, und so weiter.
Die Bremsaniagekann ferner ein erstes Steuergerät umfassen, das dem Fahrdyna- mikregelsystem zugeordnet ist, und ein zweites Steuergerät, das dem elektrisch ansteuerbaren Aktuator zugeordnet ist, wobei die Steuerung im zweiten Steuergerät implementiert ist. Das zweite Steuergerät kann ein Steuergerät für einen elektrischen Bremskraftverstärker oder für ein Brake-By-Wire-System oder für autonomes oder teil -autonomes Fahren sein.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug- Bremsanlage mit einem Fahrdynamikregelsystem, das zum Durchführen eines radindividuellen Regeleingriffs an jedem von mehreren Fahrzeugrädern ausgebildet ist, und einem elektrisch ansteuerbaren Aktuator, der zur Erzeugung oder Verstärkung einer Bremskraft ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst bei einem erkannten Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems ein Auswählen eines von wenigstens zwei Fahrzeugrädern, an denen jeweils ein Regeleingriff durch das Fahrdynamikregelsystem erforderlich wäre, und ein elektrisches Ansteuern des Aktuators auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs.
Das Verfahren kann ferner Verfahrensschritte umfassen, die den Funktionen der hier beschriebenen Steuerung entsprechen.
Ebenfalls angegeben Steuergerät oder System aus mehreren Steuergeräten, umfassend wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher, wobei der wenigstens eine Speicher Programmcode zum Durchführen des hier vorgestellten
Verfahrens enthält, wenn dieser auf dem wenigstens einen Prozessor abläuft. Das Steuergerät oder System aus mehreren Steuergeräten ist eine beispielhafte Implementierung der hier beschriebene Steuerung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Aspekte, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug¬ nahme auf die Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Steuergerätesystems für die Bremsanlage
gemäß Fig. 1; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum
Betreiben der Bremsanlage gemäß Fig. 1 Detaillierte Beschreibung
In Fig. 1 ist das hydraulische Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage 100 gezeigt. Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Lösung nicht auf eine hydraulische Bremsanlage beschränkt ist, sondern nur anhand einer hydraulischen Bremsanlage exemplarisch erörtert werden soll.
Die Bremsanlage 100 umfasst eine mit einem Bremspedal (nicht gezeigt) koppelbare Baugruppe 110 zur Hydraulikdruckerzeugung und ein Hydrauliksteuerbaugruppe 120 (auch Hydraulic Control Unit, HCU, genannt) mit zwei separaten Bremskreisen I. und II. Die Bremsanlage 100 umfasst ferner vier Radbremsen. Zwei der vier Radbremsen 130 sind dem Bremskreis I. zugeordnet, während die beiden anderen Radbremsen 130 dem Bremskreis II. zugeordnet sind. Die Zuordnung der Radbremsen 130 zu den Bremskreisen I. und II. erfolgt gemäß einer Diagonalaufteilung derart, dass die Radbremsen 130A und 130B am rechten Hinterrad (HR) bzw. am linken Vorderrad (VL) dem Bremskreis I. zugeordnet sind, während die Radbremsen 130C und 130D am linken Hinterrad (HL) bzw. am rechten Vorderrad (VR) dem Bremskreis II. zugeordnet sind. Jegliche andere Aufteilung der Radbremsen 130 auf die Bremskreise I. und II. wäre ebenfalls denkbar.
Die Bremsanlage 100 umfasst ferner im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine opti¬ onale elektrische Parkbremse (EPB) mit zwei separat voneinander elektrisch ansteu¬ erbaren elektromechanischen Aktuatoren 140A, 140B. In Fig. 1 sind die Aktuatoren 140A, 140B jeweils nur in Form eines Elektromotors angedeutet. Es versteht sich, dass die Aktuatoren 140A, 140B weitere Komponenten umfassen, wie beispielsweise ein Getriebe, über das die Aktuatoren 140A, 140B beispielsweise auf Radbremszylinder wirken.
Die beiden Aktuatoren 140A, 140B sind unterschiedlichen der vier Radbremsen 130 zugeordnet. Konkret ist der Aktuator 140A der Radbremse 130A des rechten Hinter¬ rads (HR) zugeordnet, während der Aktuator 140B der Radbremse 130C des linken Hinterrads (HL) zugeordnet ist. Natürlich könnten in anderen Varianten die beiden Aktuatoren auch den Radbremsen 130B, 130D des rechten Vorderrads (VR) bzw. des linken Vorderrads (VL) zugeordnet sein. Die Baugruppe 110 zur Hydraulikdruckerzeugung umfasst einen Hauptzylinder 110A und kann gemäß dem EBB- und/oder dem BBW-Prinzip betrieben werden. Dies bedeutet, dass in der Baugruppe 110 einen elektrisch ansteuerbarer Aktuator in Gestalt eines Hydraulikdruckerzeugers HOB verbaut ist, der ausgebildet ist, für wenigstens einen der beiden Bremskreise I. und II. einen Hydraulikdruck zu verstärken oder zu erzeugen. Dieser Hydraulikdruckerzeuger HOB umfasst einen Elektromotor, der zur Hydraulikdruckerzeugung über ein mechanisches Getriebe (nicht bezeichnet) unmittelbar oder mittelbar auf den Hauptzylinder 110A einwirkt. Eine mittelbare Einwirkung kann beispielsweise auf hydraulische Weise erfolgen (etwa indem das Getriebe auf eine Plunger-Anordnung einwirkt, deren Ausgang hydraulisch mit einem Eingang des Hauptzylinders 110A gekoppelt ist).
Die HCU 120 umfasst ein im vorliegenden Beispiel zweikreisig ausgebildetes Fahrdynamikregelsystem (auch als ESC-System bezeichnet) zur Durchführung von Regeleingriffen an den Radbremsen 130. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Fahrdynamikregelsystem auch in bekannter Weise einkreisig ausgebildet sein.
Konkret umfasst das zweikreisige Fahrdynamikregelsystem gemäß Fig. 1 einen ersten elektrisch ansteuerbarer Hydraulikdruckerzeuger 160 im ersten Bremskreis I. sowie einen zweiten elektrisch ansteuerbarer Hydraulikdruckerzeuger 170 im zweiten Bremskreis II. Jeder der beiden Hydraulikdruckerzeuger 160, 170 umfasst einen Elektromotor 160A, 170B sowie eine vom Elektromotor 160A, 170B betätigbare Pumpe 160B, 170B. Jede der beiden Pumpen 160B, 170B kann als Mehrkolbenpumpe, als Zahnradpumpe oder anderweitig ausgebildet sein. Jede Pumpe 160B, 170B ist entgegen ihrer Förderrichtung sperrend, wie anhand der Sperrventile am Ausgang und Eingang der Pumpen 160B, 170B dargestellt. Da die Drehzahl jedes der Elektromotoren 160A, 170A einstellbar ist, kann auch die Fördermenge jeder der Pumpen 160B, 170B durch entsprechende Ansteuerung des zugeordneten Elektromotors 160A, 170A eingestellt werden.
Die beiden Elektromotoren 160A, 170A - und damit die beiden Hydraulikdruckerzeu¬ ger 160, 170 - sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Dies bedeutet, dass jeder der beiden Hydraulikdruckerzeuger 160 und 170 unabhängig vom anderen Hydraulikdruckerzeuger 170 bzw. 160 im jeweiligen Bremskreis I. bzw. II. einen Hydraulikdruck aufbauen kann. Diese Redundanz ist aus sicherheitstechnischen Überlegungen vorteilhaft. Die Bremsanlage 100 arbeitet mittels eines Hydraulikfluids, das zum Teil in drei Reservoirs HOC, 190, 200 bevorratet ist. Während das Reservoir HOC ein druckloses Reservoir ist, das einen Teil der Baugruppe 110 bildet, sind die anderen beiden Reservoirs 190, 200 jeweils als Druckspeicher (z. B. als Low Pressure Accumulator, LPA) in einem der beiden Bremskreise I., II. verbaut. Die beiden Hydraulikdruckerzeuger 160 und 170 sind jeweils in der Lage, aus dem zugeordneten Reservoir 190 bzw. 200 oder aus dem zentralen Reservoir HOC Hydraulikfluid anzusaugen.
Das Reservoir HOC hat ein größeres Fassungsvermögen als jedes der beiden Reservoirs 190, 200. Das Volumen des in den beiden Reservoirs 190, 200 jeweils bevorrateten Hydraulikfluids reicht jedoch zumindest dafür aus, ein Fahrzeug auch bei einer erforderlichen Bremsdruckregelung an einer oder mehrerer der Radbremsen 130 sicher zum Stillstand bringen zu können (z. B. bei einer ABS-unterstützten Notbremsung).
Der Bremskreis I. umfasst einen Hydraulikdrucksensor 180A, welcher eingangsseitig des Bremskreises I. im Bereich von dessen Schnittstelle zur Baugruppe HO angeordnet ist. Das Signal des Hydraulikdrucksensors 180A kann im Zusammenhang mit einer Ansteuerung des in der Baugruppe 110 verbauten Hydraulikdruckerzeugers HOB und/oder des im Bremskreis I. verbauten Hydraulikdruckerzeugers 160 ausgewertet werden. Die Auswertung und Ansteuerung erfolgt mittels eines in Fig. 1 nur schematisch gezeigten Steuergerätesystems 300. In entsprechender Weise ist im Bremskreis II. ein weiterer Hydraulikdrucksensor 180B verbaut.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die beiden Bremskreise I. und II. in Bezug auf die darin verbauten Komponenten sowie die Anordnung dieser Komponenten identisch aufgebaut. Aus diesem Grund werden im Folgenden nur der Aufbau und die Funktionsweise des ersten Bremskreises I. näher erläutert.
Im Bremskreis I. ist eine Mehrzahl von durch Elektromagnete betätigbare Ventilen vorgesehen, die im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand die in Fig. 1 dargestellten Grundstellungen einnehmen. In diesen Grundstellungen koppeln die Ventile die Baugruppe 110, insbesondere den Hauptzylinder 110A, mit den Rad¬ bremsen 130. So kann auch bei Funktionsverlust (z. B. einem Ausfall) der Energieversorgung und einem damit einhergehenden Ausfall des Hydraulikdruckerzeugers HOB noch immer vom Fahrer mittels des auf den Hauptzylinder 110A einwirkenden Bremspedals ein Hydraulikdruck an den Radbremsen 130 aufgebaut werden. Dieser Hydraulikdruck wird dann aber im Fall einer EBB-Implementierung eben nicht verstärkt oder es erfolgt im Fall einer BBW-Implementierung dann eine mechanische Kopplung des Bremspedals mit dem Hauptzylinder 110A (Push-Through-, PT-, Betrieb). Im BBW-Betrieb ist der Hauptzylinder 110A hingegen in bekannter Weise fluidisch vom Bremskreis I. entkoppelt.
Die Vielzahl von Ventilen umfasst zwei 2/2-Wegeventile 210, 220, die eine Abkopplung der beiden Radbremsen 130A und 130B von der Baugruppe 110 gestatten. Konkret ist das Ventil 210 dazu vorgesehen, im elektrisch angesteuerten Zustand die Radbremsen 130A, 130B von der Baugruppe 110 abzukoppeln, wenn mittels des Hydraulikdruckerzeugers 160 ein Regeleingriff an wenigstens einer der beiden Radbremsen 130A, 130B durchgeführt wird. Das Ventil 220 ermöglicht in seinem elektrisch angesteuerten Zustand, dass Hydraulikfluid aus dem Reservoir HOC angesaugt oder nachgesaugt werden kann (z. B. im Fall eines lang anhaltenden Regeleingriffes, falls dabei das Reservoir 190 vollständig entleert wird). Ferner ist in diesem elektrisch angesteuerten Zustand ein Druckabbau an den Radbremsen 130A, 130B möglich, indem ein Rückfluss von Hydraulikfluid aus den Radbremsen 130A, 130B in das drucklose Reservoir HOC ermöglicht wird.
Die hydraulische Verbindung der Radbremsen 130A, 130B mit der Baugruppe 110 und dem Hydraulikdruckerzeuger 160 wird von vier 2/2-Wegeventile 230, 240, 250, 260 bestimmt, die im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand die in Fig. 1 dargestellten Grundstellungen einnehmen. Dies bedeutet, dass die beiden Ventile 230 und 260 jeweils ihre Durchflussstellung einnehmen, während die beiden Ventile 240 und 250 jeweils ihre Sperrstellung einnehmen. Die beiden Ventile 230 und 240 bilden eine der Radbremse 130B zugeordnete erste Ventilanordnung, während die beiden Ventile 250 und 260 eine der Radbremse 130A zugeordnete zweite Ventilanordnung bilden.
Wie nachfolgend erläutert wird, sind die beiden Ventile 210 und 220, die beiden Ventilanordnungen 230, 240 bzw. 250, 260 sowie der Hydraulikdruckerzeuger 160 jeweils dazu ausgebildet, um für Radbremsdruckregeleingriffe an der jeweiligen Radbremse 130A, 130B angesteuert zu werden. Die Ansteuerung der beiden Ventile 210 und 220, der beiden Ventilanordnungen 230, 240 bzw. 250, 260 und des Hydraulikdruckerzeugers 160 im Rahmen der Regeleingriffe erfolgt mittels des Steuergeräte¬ systems 300. Das Steuergerätesystem 300 implementiert beispielsweise die
Radbremsdruck-Regelungseingriffe einer Fahrdynamikregelung, wobei die Fahrdy- namikregelung gemäß der vorliegenden Offenbarung auch ein Antiblockiersystem (ABS) und/oder eine Antriebsschlupfregelung (ASR) und/oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (EPB) und/oder eine Bremsdruckregelung für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) umfasst.
Bei einer Antiblockierregelung gilt es, während einer Bremsung ein Blockieren der Räder zu verhindern. Dazu ist es erforderlich, den Hydraulikdruck in den Radbremsen 130A, 130B individuell zu modulieren. Dies geschieht durch Einstellen in zeitlicher Folge wechselnder Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbauphasen, die sich durch geeignete Ansteuerung der den beiden Radbremsen 130B und 130A zugeordneten Ventilanordnungen 230, 240 bzw. 250, 260 sowie ggf. des Hydraulikdruckerzeugers 160 ergeben.
Während einer Druckaufbauphase nehmen die Ventilanordnungen 230, 240 bzw. 250, 260 jeweils ihre Grundstellung ein, so dass ein Erhöhen des Bremsdrucks in den Radbremsen 130A, 130B (wie bei einer BBW-Bremsung) mittels des Hydraulikdruckerzeugers 160 erfolgen kann. Für eine Druckhaltephase an einer der Radbremsen 130B und 130A wird nur das Ventil 230 bzw. 260 angesteuert, also in seine Sperrstellung überführt. Da ein Ansteuern des Ventils 240 bzw. 250 dabei nicht erfolgt, verbleibt es in seiner Sperrstellung. Dadurch ist die entsprechende Radbremse 130B bzw. 130A hydraulisch abgekoppelt, so dass ein in der Radbremse 130B bzw. 130A anstehender Hydraulikdruck konstant gehalten wird. Bei einer Druckabbauphase wird sowohl die Ventil 230 bzw. 260 als auch das Ventil 240 bzw. 250 angesteuert, also das Ventil 230 bzw. 260 in seine Sperrstellung und das Ventil 240 bzw. 250 in seine Durchflussstellung überführt. Somit kann Hydraulikfluid aus der Radbremse 130B bzw. 130A in Richtung der Reservoirs HOC und 190 abfließen, um einen in der Radbremse 130A bzw. 130B anstehenden Hydraulikdruck zu erniedrigen.
Andere Regeleingriffe im Normalbremsbetrieb erfolgen automatisiert und typischerweise unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer. Solche automatisierten Regelungen des Radbremsdrucks erfolgen beispielsweise im Zusammenhang mit einer Antriebsschlupfregelung, die ein Durchdrehen einzelner Räder bei einem Anfahrvorgang durch gezieltes Abbremsen verhindert, einer Fahrdynamikregelung im engeren Sinn, die das Fahrzeugverhalten im Grenzbereich durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder an den Fahrerwunsch und die Fahrbahnverhältnisse anpasst, oder einer adaptiven Geschwindigkeitsregeiung, die unter anderem durch selbsttätiges Bremsen einen Abstand des eigenen Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einhält.
Beim Ausführen einer automatischen Hydraulikdruckregelung kann an wenigstens einer der Radbremsen 130A bzw. 130B durch Ansteuern des Hydraulikdruckerzeugers 160 ein Hydraulikdruck aufgebaut werden. Dabei nehmen die den Radbremsen 130B, 130A Hydraulikdruckerzeugers 160 zugeordneten Ventilanordnungen 230, 240 bzw. 250, 260 zunächst deren in Fig. 1 veranschaulichten Grundstellungen ein. Ein Feineinstellen oder Modulieren des Hydraulikdrucks kann durch entsprechende An- steuerung des Hydraulikdruckerzeugers 160 sowie der den Radbremsen 130B bzw. 130A zugeordneten Ventile 230, 240 bzw. 250, 260 vorgenommen werden, wie im Zusammenhang mit der ABS-Regelung oben beispielhaft erläutert.
Die Hydraulikdruckregelung geschieht mittels des Steuergerätesystems 300 allgemein in Abhängigkeit von einerseits das Fahrzeugverhalten beschreibenden sensorisch erfasster Parameter (z. B. Raddrehzahlen, Gierrate, Querbeschleunigung, usw.) und andererseits den Fahrerwunsch beschreibenden und sensorisch erfasster Parameter (z. B. Betätigung des Bremspedals, Lenkradwinkel, usw.), soweit vorhanden. Ein Verzögerungswunsch des Fahrers kann beispielsweise mittels eines Wegsensors ermittelt werden, der mit dem Bremspedal oder einem Eingangsglied des Hauptzylinders 110A gekoppelt ist. Als den Fahrerwunsch beschreibende Messgröße kann alternativ oder zusätzlich hierzu der im Hauptzylinder 110A vom Fahrer erzeugte
Bremsdruck herangezogen werden, der dann mittels des Sensors 180A (sowie des entsprechenden, dem Bremskreis II. zugeordneten Sensors 180B) erfasst und ggf. plausibilisiert wird. Der Verzögerungswunsch kann auch von einem System für autonomes oder teilautonomes Fahren initiiert sein.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Steuergerätesystems 300 aus Fig. 2. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, umfasst das Steuergerätesystem 300 ein erstes Steuergerät 302, das ausgebildet ist, den Hydraulikdruckerzeuger 160 sowie den EPB-Aktuator 140A anzusteuern, sowie ein zweites Steuergerät 304, das ausgebildet ist, den Hydraulikdruckerzeuger 170 sowie den EPB-Aktuator 140B anzusteuern. Wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläutert, kann diese Ansteuerung auf der Grundlage einer Mehrzahl von sensorisch erfassten Messgrößen erfolgen. In einem anderen Ausführungsbeispiel könnten die beiden Steuergeräte 302 und 304 auch zu einem einzigen Steuergerät zusammengefasst werden, insbesondere bei einer einkreisigen Auslegung des Fahrdynamikregelsystems. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die beiden Steuergeräte 302 und 304 als räumlich zusammenhängende Steuergeräteeinheit 306 ausgebildet. So können die beiden Steuergeräte 302 und 304 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein, aber getrennte Prozessoren 302A, 304A zur Verarbeitung der Messgrößen und zum Ansteuern der jeweils zugeordneten Komponenten 140A, 160 bzw. 140B, 170 umfassen. Zum Datenaustausch, beispielsweise im Zusammenhang mit der Plausibilisierung von Messgrößen und/oder Ansteuersignalen, sind die entsprechenden Prozessoren 302A, 304A der beiden Steuergeräte 302, 304 über eine Prozessorschnittstelle 308 miteinander kommunikativ verbunden. Die Prozessorschnittstelle 308 ist im Ausführungsbeispiel als seriell-parallel-Schnittstelle (Serial-Parallel Interface, SPI) ausgebildet.
Das Steuergerätesystem 300 umfasst ferner ein drittes Steuergerät 310, das ausgebildet ist, den in der Baugruppe 310 verbauten Hydraulikdruckerzeuger HOB und damit insbesondere dessen Elektromotor anzusteuern. Je nach Ausgestaltung der Bremsanlage 100 kann diese Ansteuerung gemäß dem EBB-Prinzip oder dem BBW- Prinzip erfolgen. Das Steuergerät 310 kann mit den beiden anderen Steuergeräten 302 und 304 eine räumlich zusammenhängende Steuergeräteeinheit bilden oder aber beabstandet hiervon vorgesehen werden. In einer Realisierung ist ein Gehäuse des Steuergeräts 310 in die Baugruppe 110 integriert. Bei einem System zum autonomen oder teilautonomen Fahren kann das Steuergerätesystem ein weiteres Steuergerät (in Fig. 2 nicht dargestellt) umfassen, welches die entsprechenden Funktionen implementiert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei parallele elektrische Versorgungssysteme K30-1 und K30-2 vorgesehen (in anderen Ausführungsbeispielen, insbesondere bei einer einkreisigen Auslegung des
Fahrdynamlkregeisystems) könnte nur ein einziges dieser Versorgungssysteme K30-1 und K30-2 vorhanden sein). Jedes dieser beiden Versorgungssysteme K30-1 und K30-2 umfasst eine Spannungsquelle sowie dazugehörige Spannungsversorgungsleitungen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Versorgungssystem K30-1 dazu ausgebildet, den EPB-Aktuator 140A sowie den Hydrauiikdruckerzeuger 160 zu versorgen, während das parallele Versorgungssystem K30-2 ausgebildet ist, den anderen EPB-Aktuator 140B sowie den Hydraulikdruckerzeuger 170 zu versorgen. In einem anderen Ausführungsbeispiel könnten der EPB-Aktuator 140A und der Hydraulikdruckerzeuger 160 zusätzlich (also in redundanter Weise) vom Versorgungssystem K30-2 versorgbar sein, und der EPB-Aktuator 140B und der Hydraulikdruckerzeuger 170 könnten zusätzlich vom Versorgungssystem K30-1 versorgbar sein. Auf diese Weise wird die System red undanz weiter erhöht.
Jedes der drei Steuergeräte 302, 304 und 310 (sowie ein optionales Steuergerät für autonomes oder teilautonomes Fahren) wird in redundanter Weise sowohl über das Versorgungssystem K30-1 als auch über das Versorgungssystem K30-2 versorgt. Zu diesem Zweck kann jedes der Steuergeräte 302, 304, 310 mit zwei separaten Versorgungsanschlüssen versehen sein, die jeweils einem der beiden Versorgungssysteme K30-1 bzw. K30-2 zugeordnet sind.
Wie in Fig. 2 ferner veranschaulicht, sind in redundanter Weise zwei parallele Kommunikationssysteme Busl und Bus2 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel jeweils als ein Fahrzeugbus (z. B. gemäß dem CAN- oder UN-Standard) ausgebildet sind. Die drei Steuergeräte 302, 304 und 310 (sowie ein optionales Steuergerät für autonomes oder teilautonomes Fahren) können über jedes dieser beiden Kommunikationssysteme Busl, Bus2 miteinander kommunizieren. In einem anderen Ausführungsbeispiel könnte nur ein einziges Bussystem (z. B. Busl) vorgesehen sein.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 erfolgt die Ansteuerung der Komponenten 140A, 160 und 140B, 170 mittels der beiden Steuergeräte 302 bzw. 304 und die Ansteuerung des in der Baugruppe 110 verbauten Hydrauiikdruckerzeugers HOB mittels des Steuergeräts 310 (oder mittels des optionalen Steuergeräts für autonomes oder teilautonomes Fahren) derart, dass das entsprechende Steuergerät 302, 304, 310 die Leistungsversorgung für die entsprechende Komponente ein- oder ausschaltet und ggf. moduliert (z. B durch Pulsweitenmodulation). In einem anderen Ausführungsbeispiel können eine oder mehrere dieser Komponenten, insbesondere die EPB-Aktuatoren 140A, 140B, an eines oder beide der Kommunikationssysteme Busl, Bus2 angeschlossen sein. In diesem Fall erfolgt die Ansteuerung dieser Komponenten mittels des zugeordneten Steuergeräts 302, 304, 310 dann über das entsprechende Kommunikationssystem Busl, Bus2. Ferner kann in diesem Fall die entsprechende Komponente fortlaufend mit einem oder beiden der Versorgungssysteme K30-1, K30-2 verbunden sein.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm 400 gemäß Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben der Bremsanlage 100 gemäß Fig. 1 erläutert. Das Verfahren kann mittels des in Fig. 2 dargestellten Steuergeräte- Systems 300 oder eines anderweitig konfigurierten Steuergerätesystems durchgeführt werden. Insbesondere kann das Verfahren (z. B. als ein dem Verfahren zugrunde liegender Programmcode) in dem Steuergerät 310 und/oder einem in Fig. 2 nicht dargestellten Steuergerät für autonomes oder teilautonomes Fahren implementiert sein.
Das Verfahren beginnt in Schritt 402 mit dem Erkennen eines Funktionsverlusts des Fahrdynamikregelsystems. So kann beispielsweise ein Funktionsverlust (einschließlich eines Ausfalls) eines der beiden Steuergeräte 302, 304 (oder beider Steuergeräte 302, 304) erkannt werden. Auch ein Funktionsverlust (einschließlich eines Ausfalls) eines der beiden (oder beider) Hydraulikdruckerzeuger 160, 170 kann in Schritt 402 erkannt werden. Es versteht sich, dass bei einem einkreisigen Fahrdynamikregelsys- tem nur ein Steuergerät 302 oder 304 sowie nur ein Hydraulikdruckerzeuger 160 oder 170 vorhanden sein wird, was dessen Funktionsverlust umso gravierender werden lässt. Der Funktionsverlust kann zum Beispiel dadurch erkannt werden, dass das entsprechende Steuergerät 302, 304 überhaupt nicht mehr kommuniziert oder indem das entsprechende Steuergerät 302, 304 eine Fehlermeldung kommuniziert. Die Fehlermeldung kann beispielsweise auf den Funktionsverlust eines der Hydraulikdruckerzeuger 160, 170 oder eines der in Fig. 1 veranschaulichten Ventile zurückgehen.
Nach Erkennen des Funktionsverlusts in Schritt 402 (oder vorher oder gleichzeitig) wird in Schritt 404 erkannt, dass an zwei oder mehr der Fahrzeugräder VL, HR, VR, HL (vgl. Fig. 1) ein Regeleingriff erforderlich ist. Das Erkennen eines Regeleingriff- Erfordernisses an dem jeweiligen Rad kann durch Auswerten von Radsignalen (z. B. Raddrehzahlen oder Radgeschwindigkeiten) erfolgen. Die Radsignale können von dem Steuergerät 310 beispielsweise über das Bussystem Busl empfangen werden. Solange verfügbar, können weitere Parameter ergänzend oder alternativ zum Erkennen des Regeleingriff-Erfordernisses herangezogen werden (z. B. Gierrate, Lenkwin¬ kel, Querbeschleunigung und/oder Längsbeschleunigung). Auch diese weiteren Parameter können beispielsweise über das Bussystem Busl empfangen werden.
In Schritt 404 wird insbesondere eine Schlupfberechnung auf der Grundlage der Radsignale durchgeführt. Die Schlupfberechnung basiert auf der Berechnung einer Abweichung einer individuellen Radgeschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindig¬ keit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann anhand der Radgeschwindigkeit eines schlupffreien Rades oder anderweitig (z. B. auf der Grundlage eines Satellitenbasierten Positionierungssystems) bestimmt werden.
Über die Radgeschwindigkeiten, die Gierrate oder beides kann in Schritt 404 ferner eine Fahrbahnreibwertermittlung für jedes Rad stattfinden, um das Erfordernis eines Regeleingriffs zu erkennen. Auf diese Weise können insbesondere unterschiedliche Fahrbahnreibwerte auf unterschiedlichen Fahrzeugseiten erkannt werden (d. h. es kann eine so genannte Split-p-Erkennung durchgeführt werden). Ferner kann in Schritt 404 basierend auf der Gierrate (falls verfügbar) eine Fahrzeugsstabilitätserkennung (z. B. gemäß einem ESP) erkennen, um das Erfordernis eines Regeleingriffs zu erkennen.
Wie bereits erwähnt, können die Schritte 402 und 404 in beliebiger Reihenfolge oder auch gleichzeitig durchgeführt werden.
Werden in Schritt 404 mehrere Fahrzeugräder bestimmt, an denen ein Regeleingriff durchzuführen werden (z. B. weil für mehrere Fahrzeugräder das Überschreiten eines Schlupfschwellwertes erkannt wurde), erfolgt in Schritt 406 eine Auswahl eines dieser Fahrzeugräder. Konkret wird dasjenige Fahrzeugrad ausgewählt, an dem ein Regeleingriff die besten Ergebnisse in Bezug auf die Fahrzeugsicherheit verspricht. Hintergrund dieser Auswahl ist die Tatsache, dass bei einem Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems in der Regel keine mehrkanaligen Regeleingriffe mehr möglich sind. Unter mehrkanaligen Regeleingriffen werden solche Regeleingriffe verstanden, die gleichzeitig an zwei oder mehr Fahrzeugrädern stattfinden. Stattdessen steht aber die Möglichkeit eines einkanaligen Regeleingriffes mittels des Aktua- tors, der herkömmlicherweise für („einkanalige") Betriebsbremsungen Verwendung findet, zur Verfügung. Bei der Bremsanlage gemäß Fig. 1 ist dies der den Elektromo¬ tor umfassende Hydraulikdruckerzeuger 100B. Natürlich kann es bei dem zweikreisig ausgebildeten Fahrdynamikregelsystem gemäß Fig. 1 auch nur zum Funktionsverlust nur eines der beiden Regelkreise kommen, so dass die Auswahl in Schritt 406 auf die beiden Fahrzeugräder des betroffenen Regelkreises beschränkt sein kann.
Die Auswahl gemäß Schritt 406 kann bei einer länger anhaltenden Regelung auch einmal oder mehrfach wiederholt werden, um nacheinander verschiedene Fahrzeugräder auszuwählen. Es kann aber auch vorkommen, dass die Auswahl in Schritt 406 mehrmals ein und dasselbe Fahrzeugrad auswählt. Nachdem eines der betroffenen Fahrzeugräder in Schritt 406 ausgewählt wurde, erfolgt in Schritt 408 eine Ansteuerung des Aktuators, wie des den Elektromotor umfassenden Hydraulikdruckerzeugers 100B gemäß Fig. 1, auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs. Es ist darauf hinzuweisen, dass der für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmte Regeleingriff auch eines oder mehrere andere als das ausgewählte Fahrzeugradrad (bzw. die dazugehörige Radbremse 130) beaufschlagen kann, da mehr als eine Radbremse 130 mit dem Hydraulikdruckerzeuger 100B fluidisch gekoppelt sein kann. In diesem Fall kann aber beispielsweise ein Blockieren des nicht-ausgewählten Rades in Kauf genommen werden. Wenn beispielsweise ein Schlupfregeleingriff, der sich auf den am ausgewählten Fahrzeugrad vorherrschenden Schlupf bezieht, durchgeführt wird, kann der hierbei vom Aktuator eingestellte Hydraulikdruck zum Blockieren eines oder mehrerer nicht- ausgewählter Fahrzeugräder führen (unabhängig davon, ob dort ein Regeleingriff überhaupt erforderlich ist).
Der Regeleingriff kann bei der hydraulischen Bremsanlage 100 gemäß Fig. 1 allgemein eine Hydraulikdruckregelung umfassen.
In der nachfolgenden Tabelle sind beispielhaft einige Auswahlmöglichkeiten gemäß Schritt 406 sowie (einkanalige) Ansteueroptionen gemäß Schritt 408 aufgeführt. Die Schlupf- und Reibwertermittlung kann auf der Grundlage von Radsignalen durchgeführt werden. Der Regelungsvorgang kann ebenfalls auf der Grundlage von Radsig¬ nalen durchgeführt werden. Sind ein oder mehrere weitere Parameter verfügbar, wie beispielsweise die Gierrate, können diese sowohl bei der Radauswahl als auch bei der Regelung mit berücksichtigt werden.
Erkannte Situation Strategie Auswahl/Regeleingriff
Spilt μ, Hochreibwertseite Führungsräder rechte Es werden nur die rechten rechts, z. B. durch GrenzSeite. Wenn verfügbar, Hochreibwerträder betrachwertüberschreitung erkann die Stabilitätsbe- tet, wobei das Hochreibkannt trachtung über Gierrate wert-Rad mit dem größten einen Bremsdruckaufbau Schlupf ausgewählt wird. begrenzen. Wenn die Gierrate verfügbar ist, wird diese zusätzlich zur Druckregelung bezüglich der rechten Hochreibwertseite genutzt. Ein Blockieren einzelner nicht-ausgewählter Räder kann akzeptiert werden. Split μ, Hochreibwertseite Führungsräder linke SeiEs werden nur die linken links, z. B. durch Grenzte. Wenn verfügbar, kann Hochreibwerträder betrachwertüberschreitung erdie Stabilitätsbetrachtung tet, wobei das Hochreibkannt über Gierrate einen wert-Rad mit dem größten
Bremsdruckaufbau beSchlupf ausgewählt wird. grenzen Wenn die Gierrate verfügbar ist, wird diese zusätzlich zur Druckregelung der linken Hochreibwertseite genutzt. Ein blockieren einzelner nicht-ausgewählter Räder kann akzeptiert werden.
Homoger Hochreibwert μ, Verzögerungsregelung Es wird nur die Hinterachse z. B. durch Vergleich mit über Raddruck. Regelung betrachtet, wobei ein ÜberHochreibwertgrenzwert auf Zielverzögerung z. B. schreiten der Reibwertgrenerkannt 6m/s2. ze vorgesteuert verhindert werden soll. Hierzu wird z. B. (ggf. periodisch oder fortlaufend) das Hinterrad ausgewählt, welches der Reibwertgrenze am nächsten ist. Regelung geschieht über die Fahrzeugverzögerung. So wird ein weiterer Druckanstieg beim Erreichen von z. B. 6m/s2 verhindert. Ein Blockieren einzelner nicht-ausgewählter Räder kann akzeptiert werden.
Homoger niedriVier-Rad„Select Low" Das Rad mit dem größten ger/mittlerer Reibwert μ, Regelung Schlupf setzt sich durch. Der z. B. durch Vergleich mit Schlupfanteil aller Räder geeignetem Reibwertwird beobachtet, damit ggf. grenzwert erkannt ein Reibwertübergang zu
Split μ erkannt werden kann (s. o.). Gehen einzelne Räder zu selten oder nie in den Schlupf, so kann die
Schlupfphase und Schlupftiefe des geregelten Rades erhöht werden, um den„zu stabilen" Rädern mehr Bremsmoment zu geben
Ubersteuern erkannt Führungsräder nur kurEs werden nur die kurvenin(Gierrate verfügbar) veninnere Räder oder nur neren Räder schlupfgereHinterräder. gelt, wobei das Rad kurveninnere Rad mit dem höchsten Schlupf ausgewählt werden kann. Wenn wünschenswert, kann auf die Strategie„nur die Hinterräder Schlupfregeln" umgestellt werden und
beispielsweise das Hinterrad mit dem höchsten Schlupf ausgewählt werden. Als Option wird die erreichte Mindestfahrzeugverzögerung überwacht und die Druckregelung angepasst, um ggf. ein Unterbremsen zu vermeiden. Ein Blockieren einzelner nicht-ausgewählter Räder kann akzeptiert werden.
Untersteuern erkannt Führungsräder nur ku- Es werden nur die kurven(Gierrate verfügbar) venäußere Räder oder äußeren Räder schlupfgerenur Vorderräder gelt, wobei das Rad
kurvenäußere Rad mit dem höchsten Schlupf ausgewählt werden kann. Wenn wünschenswert, kann auf die Strategie„nur die Vorderräder Schlupfregeln" umgestellt werden und beispielsweise das Vorderrad mit dem höchsten Schlupf ausgewählt werden. Es wird die erreichte Mindestfahrzeugverzögerung überwacht und die Druckregelung angepasst, um ggf. ein Unterbremsen zu vermeide. Ein Blockieren einzelner nicht- ausgewählter Räder kann akzeptiert werden.

Claims

Patentansprüche
Kraftfahrzeug-Bremsanlage (100), umfassend
ein Fahrdynamikregelsystem, das zum Durchführen eines radindividuellen Regeleingriffs an jedem von mehreren Fahrzeugrädern ausgebildet ist;
einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator (HOB), der zur Erzeugung oder Verstärkung einer Betriebsbremskraft ausgebildet ist; und eine Steuerung (300), die ausgebildet ist, bei einem erkannten Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems
eines von wenigstens zwei Fahrzeugrädern, an denen jeweils ein Regeleingriff durch das Fahrdynamikregelsystem erforderlich wäre, auszuwählen (406); und
den Aktuator (HOB) auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs elektrisch anzusteuern (408).
Bremsanlage nach Anspruch 1, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, den Aktuator (HOB) auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Schlupfregeleingriffs anzusteuern.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, das Fahrzeugrad mit dem größten Schlupf auszuwählen.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, den Fahrzeugrädern zugeordnete Fahrbahnreibwerte auszuwerten und das Fahrzeugrad auf der Grundlage der Fahrbahnreibwert-Auswertung auszuwählen.
5. Bremsanlage nach Anspruch 4, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, auf der Grundlage der Fahrbahnreibwert-Auswertung eine Hochreibwertseite des Fahrzeugs zu be- stimmen und das Fahrzeugrad mit dem größten Schlupf auf der Hochreibwertseite auszuwählen.
Bremsanlage nach Anspruch 4, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, wenn die Fahrbahnreibwerte an allen Fahrzeugrädern jeweils unterhalb eines Schwellenwerts liegen, das Fahrzeugrad mit dem größten Schlupf auszuwählen.
Bremsanlage nach Anspruch 4, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, wenn die Fahrbahnreibwerte an allen Fahrzeugrädern jeweils oberhalb eines Schwellenwerts liegen, ein Hinterrad auszuwählen.
Bremsanlage nach Anspruch 7, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, den Regeleingriff am ausgewählten Hinterrad derart durchzuführen, dass für das ausgewählte Hinterrad ein Überschreiten einer Reibwertgrenze verhindert wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, eine Gierrate zu bestimmen und wenigstens einen der folgenden Schritte durchzuführen:
Auswählen des Fahrzeugrads auf der Grundlage der bestimmten Gierrate; und
Durchführen des Regeleingriffs auf der Grundlage der bestimmten Gierrate.
Bremsanlage nach Anspruch 9, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, auf der Grundlage der Gierrate ein Übersteuern zu ermitteln und ein kurveninneres Rad oder ein Hinterrad auszuwählen.
Bremsanlage nach Anspruch 9, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, auf der Grundlage der Gierrate ein Untersteuern zu bestimmen und ein kurvenäußeres Rad oder ein Vorderrad auszuwählen. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (300) ausgebildet ist, den für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriff auch an wenigstens einem nicht- ausgewählten Fahrzeugrad durchzuführen.
Bremsanlage nach Anspruch 12, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, bei Durchführen des für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs an dem wenigstens einen nicht-ausgewählten Fahrzeugrads ein Blockieren des wenigstens einen nicht-ausgewählten Fahrzeugrads zuzulassen.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, ein Erfordernis eines Regeleingriffs an jedem der wenigstens zwei Fahrzeugräder zu erkennen.
Bremsanlage nach Anspruch 14, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, das Regeleingriff-Erfordernis auf der Grundlage einer Schlupfermittlung für das jeweilige Fahrzeugrad zu erkennen.
Bremsanlage nach Anspruch 14 oder 15, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, das Regeleingriff-Erfordernis auf der Grundlage wenigstens eines an dem jeweiligen Fahrzeugrad gemessenen Parameters zu erkennen.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, das Regeleingriff-Erfordernis auf der Grundlage wenigstens eines der folgenden Parameter zu erkennen: Gierrate, Lenkwinkel, Querbeschleunigung, Längsbeschleunigung, Raddrehzahl, Radgeschwindigkeit.
18. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Steuerung (300) ausgebildet ist, den Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems zu erkennen. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsanlage ferner wenigstens ein erstes Steuergerät (302, 304) umfasst, das dem Fahrdynamikregelsystem zugeordnet ist, und ein zweites Steuergerät (310), das dem elektrisch ansteuerbaren Aktua- tor (HOB) zugeordnet ist, wobei die Steuerung (300) im zweiten Steuergerät (310) implementiert ist.
Bremsanlage nach Anspruch 19, wobei
das zweite Steuergerät (310) ein Steuergerät für einen elektrischen Bremskraftverstärker oder für ein Brake-By-Wire-System oder für autonomes oder teil-autonomes Fahren ist.
Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage (100) mit einem Fahrdynamikregelsystem, das zum Durchführen eines radindividuellen Regeleingriffs an jedem von mehreren Fahrzeugrädern ausgebildet ist, und einem elektrisch ansteuerbaren Aktuator (HOB), der zur Erzeugung oder Verstärkung einer Bremskraft ausgebildet ist, wobei das Verfahren bei einem erkannten Funktionsverlust des Fahrdynamikregel- systems umfasst:
Auswählen (406) eines von wenigstens zwei Fahrzeugrädern, an denen jeweils ein Regeleingriff durch das Fahrdynamikregelsystem erforderlich wäre; und
elektrisches Ansteuern (408) des Aktuators (HOB) auf der Grundlage eines für das ausgewählte Fahrzeugrad bestimmten Regeleingriffs.
Steuergerät (310) oder System (300) aus mehreren Steuergeräten, umfassend wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher, wobei der wenigstens eine Speicher Programmcode zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 21 enthält, wenn dieser auf dem wenigstens einen Prozessor abläuft.
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