WO2022171480A1

WO2022171480A1 - Verfahren und bremssystem zum notstoppen eines nutzfahrzeugs

Info

Publication number: WO2022171480A1
Application number: PCT/EP2022/052261
Authority: WO
Inventors: Julian van Thiel
Original assignee: Zf Cv Systems Global Gmbh
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2022-02-01
Publication date: 2022-08-18
Also published as: EP4291453A1; DE102021103478A1; CN116829426A; US20240017701A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Notstoppen eines Nutzfahrzeugs (1), vorzugsweise autonomes Nutzfahrzeug (2), wobei das Nutzfahrzeug (1) ein pneumatisches Bremssystem (4) mit einem primären Betriebsbremssystem (10) und einem Feststellbremssystem (14), wobei das primäre Betriebsbremssystem (10) eine primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (14) zum Steuern des primären Betriebsbremssystems (10) und Betriebsbremsaktuatoren (16a, 16b, 16c, 16d) aufweist, und das Feststellbremssystem (12) eine lektronische Feststellbremssteuereinheit (18) zum Steuern des Feststellbremssystems (12) und Feststellbremsaktuatoren an wenigstens einer Fahrzeugachse (HA) aufweist. Das pneumatische Bremssystem (4) ist zum Empfangen eines Notstopp-Signals (SN) ausgebildet. Das Verfahren umfasst die Schritte: Empfangen des Notstopp-Signals an der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit (14); Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das primäre Betriebsbremssystem (10); Ermitteln einer Nutzfahrzeuggeschwindigkeit (VF) und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellwerts und/oder nach einer vorbestimmten Notstopp-Zeit: Betätigen der Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) durch das Feststellbremssystem (12).

Description

Verfahren und Bremssystem zum Notstoppen eines Nutzfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Notstoppen eines Nutzfahrzeugs, vor zugsweise autonomes Nutzfahrzeug, wobei das Nutzfahrzeug ein pneumati sches Bremssystem mit einem primären Betriebsbremssystem und einem Fest stellbremssystem, die von wenigsten einem Druckluftvorrat versorgt werden, wobei das primäre Betriebsbremssystem eine primäre elektronische Betriebs bremssteuereinheit zum Steuern des primären Betriebsbremssystems und Be triebsbremsaktuatoren aufweist, wobei das Feststellbremssystem eine elektro nische Feststellbremssteuereinheit zum Steuern des Feststellbremssystems und Feststellbremsaktuatoren an wenigstens einer Fahrzeugachse aufweist, und wobei das pneumatische Bremssystem Raddrehzahlsensoren aufweist, die Raddrehzahlsignale an der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit und der elektronischen Feststellbremssteuereinheit bereitstellen. Die Erfindung betrifft ferner ein pneumatisches Bremssystem mit einer Notstopp-Funktion für ein Nutzfahrzeug, vorzugsweise autonomes Nutzfahrzeug, umfassend: ein pri märes Betriebsbremssystem und ein Feststellbremssystem, die von wenigsten einem Druckluftvorrat versorgt werden, wobei das primäre Betriebsbremssys tem eine primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit zum Steuern des primären Betriebsbremssystems und Betriebsbremsaktuatoren aufweist, wobei das Feststellbremssystem eine elektronische Feststellbremssteuereinheit zum Steuern des Feststellbremssystems und Feststellbremsaktuatoren an wenigs tens einer Fahrzeugachse aufweist; und Raddrehzahlsensoren, die Raddreh zahlsignale an der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit und der elektronischen Feststellbremssteuereinheit bereitstellen. In modernen elektronisch steuerbaren pneumatischen Bremssystemen, die ins besondere bei Nutzfahrzeugen eingesetzt werden, die für einen autonomen Fährbetrieb vorgesehen sind, ist es wichtig, Maßnahmen bereitzustellen, die bei einem Fehler in dem Bremssystem dennoch ein sicheres Verzögern des Nutz fahrzeugs zulassen. Hier gibt es Ansätze, vollständig redundante Bremssyste me einzusetzen, teilweise redundante Bremssysteme oder nur verschiedene Ebenen in einem Bremssystem, sodass bei einem Fehler in einer ersten Ebene das Bremssystem in einer zweiten Ebene wenigstens eingeschränkt weiterbe trieben werden kann.

Tritt jedoch beispielsweise ein Doppelfehler auf, der sowohl das primäre Bremssystem als auch das redundante Bremssystem betrifft, besteht Gefahr, dass das Nutzfahrzeug nicht mehr kontrolliert gebremst werden kann. Für sol che Fälle besteht Bedarf, ein System bereitzustellen, das ein sicheres Verzö gern des Fahrzeugs zulässt.

Ein System, das insbesondere auf eine hohe Restverfügbarkeit abzielt, ist bei spielsweise aus DE 102014013756 B3 bekannt. Dort ist eine elektrische Aus rüstung eines Fahrzeugs mit einer wenigstens teilweise elektrischen Brems- und Lenkeinrichtung offenbart, die umfasst: eine elektrische oder elektrome chanische Lenkeinrichtung, die mit einem Lenkgetriebe verbunden ist und eine elektronische Lenksteuereinrichtung sowie einen elektrischen Lenksteller um fasst, und eine Betriebsbremseinrichtung. Als Betriebsbremseinrichtung wird in DE 102014013756 B3 eine elektropneumatische Betriebsbremseinrichtung vorgeschlagen, welche eine elektropneumatische Betriebsbremsventileinrich tung, eine elektronische Bremssteuereinrichtung, elektropneumatische Modula toren sowie pneumatische Radbremsaktuatoren umfasst, wobei die elektroni sche Bremssteuereinrichtung die elektropneumatischen Modulatoren elektrisch steuert, um pneumatische Bremsdrücke oder Bremssteuerdrücke für die pneu matischen Radbremsaktuatoren radindividuell, achsindividuell oder seitenindivi duell zu erzeugen. Die elektropneumatische Betriebsbremsventileinrichtung weist ein Betriebsbremsbetätigungsorgan, sowie ferner innerhalb eines elektri schen Betriebsbremskreises einen elektrischen Kanal mit einem vom Betriebs- bremsbetätigungsorgan betätigbaren elektrischen Bremswertgeber auf. Weiter hin ist eine die Betätigungssignale empfangende elektronische Auswerteeinrich tung vorgesehen, welche abhängig von den Betätigungssignalen Bremsanfor derungssignale in die elektronische Bremssteuereinrichtung einsteuert, sowie innerhalb wenigstens eines pneumatischen Betriebsbremskreises wenigstens einen pneumatischen Kanal umfasst, bei welchem durch Betätigung des Be triebsbremsbetätigungsorgans aufgrund einer Fahrerbremsanforderung wenigs tens ein Steuerkolben der Betriebsbremsventileinrichtung mit einer ersten Betä tigungskraft belastet wird und der Steuerkolben in Antwort hierauf es erlaubt, pneumatische Bremsdrücke bzw. Bremssteuerdrücke für die pneumatischen Radbremsaktuatoren zu erzeugen. Die elektronische Auswerteeinrichtung der elektropneumatischen Betriebsbremsventileinrichtung umfasst weiterhin elekt ronische Steuermittel zum Erzeugen einer zweiten Betätigungskraft, unabhän gig von einer Fahrerbremsanforderung, welche bei Vorliegen einer vom Fahrerwunsch unabhängigen Bremsanforderung im Bezug zur ersten Betäti gungskraft gleichsinnig oder gegensinnig auf den Steuerkolben wirkt. Die elekt ropneumatische Betriebsbremseinrichtung wird von einer elektrischen Energie quelle versorgt, welche unabhängig von einer zweiten elektrischen Energiequel le ist, welche die elektropneumatische Betriebsbremsventileinrichtung mit elektrischer Energie versorgt. Flierdurch wird sichergestellt, dass wenigstens eines der beiden Systeme möglichst immer funktioniert. Die elektrische oder elektropneumatische Lenkeinrichtung wird dabei von der zweiten elektrischen Energiequelle mit Energie versorgt. Hierdurch soll eine hohe Restverfügbarkeit erreicht werden. Das System ist allerdings komplex und lässt sich so nicht ohne Weiteres in jedem Nutzfahrzeug umsetzen.

Ein System, das eine elektronisch pneumatisch gesteuerte Redundanz bereit stellt, ist in DE 10 2016 005 318 A1 offenbart. Das dort offenbarte System nutzt ein Bypass-Ventil, um je nach Ausfall eines Subsystems Steuerdrücke weiterzu leiten, um so den jeweils elektrisch ausgefallenen Kreis wenigstens pneuma tisch zu versorgen. Auch hierdurch wird die Restverfügbarkeit erhöht. Ähnliche Systeme sind in DE 10 2016 010 462 A1 und in DE 10 2016 010 464 A1 offen bart. Ferner offenbart DE 10 2016 010 463 A1 ein System und Verfahren, bei wel chem Vorsteuerventile über ein Redundanzsignal elektronisch angesteuert werden, falls ein Ausfall oder ein Defekt bei der elektronischen Ansteuerung von Radbremsen des Bremssystems festgestellt wird. Das System versucht dabei, das Blockieren von Rädern zu verhindern.

Aus DE 10 2017 002 716, DE 10 2017 002 718, DE 10 2017 002 719 sowie DE 10 2017 002 721 sind Systeme bekannt, bei denen jeweils pneumatisch eine Redundanz erzeugt wird. Hierbei werden verschiedene ausgesteuerte Brems drücke, beispielsweise Vorderachs-, Hinterachs- oder Anhängerbremsdrücke genutzt, um diese ausgefallenen Systeme, wie beispielsweise dem Vorder- achsbremskreis, Hinterachsbremskreis, Parkbremskreis oder Anhängerbrems kreis, als Redundanzdruck bereitzustellen. Auf diese Weise wird eine unterge lagerte pneumatische Redundanzebene erzeugt, sodass ebenfalls eine hohe Restverfügbarkeit erreicht wird.

Darüber hinaus existieren auch Systeme, die den Anhänger mit einbeziehen, wie beispielsweise in DE 10 2016 010 461 A1 offenbart.

DE 10 2017 001 409 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines autono men Fahrzeugs mit einem Fahrzeugsteuergerät zur Steuerung autonomer Fahr funktionen des Fahrzeugs und mit einem Bremssteuergerät zur Steuerung von Bremsfunktionen eines insbesondere pneumatischen Bremssystems des Fahr zeugs mit wenigstens einer Bremseinrichtung, insbesondere einer Feststell bremse. Die Bremseinrichtung ist durch das Bremssteuergerät und/oder das Fahrzeugsteuergerät zum Bremsen aktivierbar und zum Fahren deaktivierbar, indem wenigstens ein Schaltelement angesteuert wird. Die in DE 10 2017 001 409 A1 gezeigte Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass das Schaltelement, vorzugsweise ein Magnetventil, zwei elektrische Leiter zur Ansteuerung auf weist, wobei einer der beiden Leiter vom Bremssteuergerät und der andere der beiden Leiter vom Fahrzeugsteuergerät geschaltet wird. Die in DE 102017001 409 A1 gezeigte elektrische Verschaltung des Bremsventils mit sowohl dem Bremssteuergerät als auch dem Fahrzeugsteuer gerät ermöglicht eine Ausfallsicherung. Es wird nämlich bei Ausfall oder Fehl funktion bereits eines der beiden Steuergeräte die Bremseinrichtung über das Bremsventil aktiviert, da dann der Elektromagnet abgeschaltet wird. Dabei schaltet jedes der Steuergeräte nur der beiden Leiter der Zuleitung des Elekt romagneten.

Die Erfindung geht von derartigen Systemen aus und erkennt an, dass diese im Grunde gut funktionieren und für eine Vielzahl von Einsatzfällen geeignet sind. Dennoch gibt es Einsatzfälle, in denen ein Nutzfahrzeug, insbesondere als au tonomes Nutzfahrzeug ausgebildet, bei einem Fehler, der auch außerhalb des Nutzfahrzeugs liegen kann, verzögert und gestoppt werden soll. Hier sieht die Erfindung einen Bedarf und setzt an, ein derartiges Verfahren und ein pneuma tisches Bremssystem anzugeben, mittels derer ein Nutzfahrzeug, insbesondere autonomes Nutzfahrzeug, sicher gestoppt werden kann.

In einem ersten Aspekt löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Verfahren zum Notstoppen eines Nutzfahrzeugs, vorzugsweise autonomen Nutzfahrzeugs, der eingangs genannten Art, wobei das pneumatische Bremssystem zum Empfan gen eines Notstopp-Signals ausgebildet ist und das Verfahren die Schritte auf weist: Empfangen des Notstopp-Signals an der primären elektronischen Be triebsbremssteuereinheit; Bremsen des Nutzfahrzeugs durch das primäre Be triebsbremssystem; Ermitteln einer Nutzfahrzeuggeschwindigkeit und bei Un terschreiten eines vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellwerts und/oder nach einer vorbestimmten Notstopp-Zeit: Betätigen der Feststellbremsaktuatoren durch das Feststellbremssystem.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass bei Empfang des Notstopp- Signals zunächst durch das primäre Betriebsbremssystem das Nutzfahrzeug verzögert werden soll, vorzugsweise bis zum Stillstand, und, sobald ein Still stand erreicht ist, das Feststellbremssystem die Federspeicherbremsaktuatoren betätigt, um den gestoppten Zustand des Nutzfahrzeugs zu sichern. Mit ande- ren Worten, wenn das Notstopp-Signal empfangen wird, wird vorzugsweise ein sogenanntes „Stop-in-lane“-Manöver durchgeführt und das Nutzfahrzeug auf der Stelle gebremst. Alternativ oder zusätzlich zum Unterschreiten des vorbe stimmten Geschwindigkeitsschwellwerts werden die Feststellbremsaktuatoren vorzugsweise auch dann betätigt, wenn eine vorbestimmte Notstopp-Zeit ver gangen ist. Die Notstopp-Zeit wird vorzugsweise ausgehend vom Empfang des Notstopp-Signals gemessen. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn ent weder eine Geschwindigkeit des Nutzfahrzeugs nicht oder nicht richtig erfasst werden kann oder die Verzögerung durch das primäre Betriebsbremssystem nicht oder nicht richtig funktioniert, sodass die Geschwindigkeit des Nutzfahr zeugs nicht ausreichend schnell unter den vorbestimmten Geschwindigkeits schwellwert sinkt. In diesem Fall kann durch Aktivieren der Feststellbremsak tuatoren dann eine zusätzliche Bremskraft erzeugt werden, um das Nutzfahr zeug sicher zu bremsen und zu stoppen.

Der vorbestimmte Geschwindigkeitsschwellwert kann eine Geschwindigkeit von 0 m/s sein, sodass dieser nicht zwingend unterschritten, sondern nur erreicht werden muss. Bevorzugt liegt der Geschwindigkeitsschwellwert aber etwas hö her, insbesondere bei 2 m/s oder weniger, 1 m/s oder weniger, 0,5 m/s oder weniger. Ein solcher Bereich kann als Stillstand des Nutzfahrzeugs angesehen werden.

Die Erfassung der Geschwindigkeit des Nutzfahrzeugs erfolgt vorzugsweise über die Raddrehzahlsensoren, die Raddrehzahlsignale an der primären elekt ronischen Betriebsbremssteuereinheit und der elektronischen Feststellbrems steuereinheit bereitstellen und/oder durch ein oder mehrere weitere Sensoren, wie beispielsweise Sensoren an einem Getriebe, einer Kurbelwelle, Beschleu nigungssensoren, Gyroskope, und/oder durch Unterstützung von Funktechno logie, wie GPS.

Das Notstopp-Signal kann beispielsweise über einen externen Schalter bereit gestellt werden, der an einer Außenseite des Nutzfahrzeugs angebracht ist. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn das Nutzfahrzeug ein autonomes Nutzfahrzeug ist, das beispielsweise auf einem Betriebshof eines Unterneh mens autonom eingesetzt wird. Sollte dann ein Fehler auftreten, oder eine Ge fahrensituation, könnte ein Mitarbeiter manuell den Notstopp-Knopf betätigen, um so die Bremsung des Nutzfahrzeugs auszulösen. Ein solcher Notstopp- Knopf ist vorzugsweise mit der primären elektronischen Betriebsbremssteuer einheit und/oder der elektronischen Feststellbremssteuereinheit verbunden, um auf diese Weise das Notstopp-Signal an diesen bereitzustellen. Er kann aber auch mit beispielsweise einem Fahrzeug-BUS des Nutzfahrzeugs verbunden sein, um über diesen Fahrzeug-BUS das Notstopp-Signal den elektronischen Steuereinheiten und/oder weiteren Einheiten oder Instanzen bereitzustellen. Das Notstopp-Signal kann aber ebenfalls drahtlos empfangen werden. Zu die sem Zweck weist das pneumatische Bremssystem vorzugsweise einen ent sprechenden Empfänger auf, bzw. das Nutzfahrzeug weist einen derartigen drahtlosen Empfänger auf, der dann mit dem pneumatischen Bremssystem verbunden ist, wiederum gegebenenfalls und unter Verwendung eines des Fahrzeug-BUS-Systems. Auf diese Weise kann das Notstopp-Signal beispiels weise von einem entfernten Sender aus bereitgestellt werden, wie beispielswei se einer Fernbedienung eines Mitarbeiters des Unternehmens oder auch über Funkmasten, die sich sowohl auf einem Betriebshof eines Unternehmens befin den können als auch übliche Mobilfunkmaste sein können, falls das Nutzfahr zeug ein autonomes Nutzfahrzeug ist, das sich im regulären Straßenverkehr bewegt. Der Empfänger des Nutzfahrzeugs kann vorzugsweise ein Mobilfunk empfänger sein. Ebenfalls könnte vorgesehen sein, dass das Notstopp-Signal von weiteren Nutzfahrzeugen bereitgestellt wird, die sich in der Nähe des Nutz fahrzeugs befinden. Stellt beispielsweise ein weiteres Nutzfahrzeug einen Feh ler fest, kann vorgesehen sein, dass dieses Nutzfahrzeug das Notstopp-Signal an die weiteren in der Umgebung befindlichen Nutzfahrzeuge sendet, um diese zum Bremsen zu veranlassen.

Weiterhin kann bevorzugt das Notstopp-Signal ein internes Signal sein, das beispielsweise von einer übergeordneten Einheit, wie insbesondere einer Ein heit für autonomes Fahren, einem Sicherheits-Gateway oder weiteren Modulen bereitgestellt wird. Dies kann insbesondere dann bevorzugt sein, wenn die Ein- heit für autonomes Fahren oder die weiteren Module eine Gefahrsituation er kennen, beispielsweise mithilfe optischer oder Radarsensoren, um so das Nutz fahrzeug unmittelbar zu stoppen.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird das Notstopp-Signal auch an der elektronischen Feststellbremssteuereinheit empfangen und für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs durch das primäre Betriebsbrems system nicht möglich ist, wird das Nutzfahrzeug durch das Feststellbremssys tem gebremst. Erfindungsgemäß wird daher zunächst geprüft, ob das primäre Betriebsbremssystem das Nutzfahrzeug bremsen kann. Ist dies nicht der Fall, weil beispielsweise das primäre Betriebsbremssystem aufgrund eines pneuma tischen, mechanischen oder elektrischen Fehlers ausgefallen ist, übernimmt das Feststellbremssystem die Verzögerung und das Bremsen des Nutzfahr zeugs und sichert anschließend den Stillstand. Eine solche Abfrage kann bei spielsweise von der elektronischen Feststellbremssteuereinheit an die primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit gesendet werden und wenn keine Rückantwort empfangen wird, bzw. ein Time-out-Signal empfangen oder ermit telt wird, übernimmt die elektronische Feststellbremssteuereinheit das Bremsen und Stoppen des Nutzfahrzeugs. Es kann auch vorgesehen sein, dass die pri märe elektronische Betriebsbremssteuereinheit die elektronische Feststell bremssteuereinheit unmittelbar dazu instruiert, das Bremsen des Nutzfahrzeugs auszuführen.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das pneumatische Bremssystem ein sekundäres Betriebsbremssystem, das von dem oder einem weiteren Druckluftvorrat versorgt wird, wobei das sekundäre Betriebsbremssys tem eine sekundäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit zum Steuern des sekundären Betriebsbremssystems aufweist. Das Notstopp-Signal wird auch an der sekundären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit empfangen, und für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs durch das primäre Betriebs bremssystem nicht möglich ist, wird das Nutzfahrzeug durch das sekundäre Betriebsbremssystem gebremst. Das Notstopp-Signal kann mittels einer paral lelen Leitung oder ein Bussystem sowohl an der primären elektronischen Be- triebsbremssteuereinheit und der sekundären elektronischen Betriebsbrems steuereinheit bereitgestellt werden, oder die primäre elektronische Betriebs bremssteuereinheit und die sekundäre elektronische Betriebsbremssteuerein heit sind in Reihe geschaltet. Das sekundäre Betriebsbremssystem sitzt also funktional zwischen dem primären Betriebsbremssystem und dem Feststell bremssystem. Gemäß dieser Ausführungsform soll das Bremsen in Antwort auf den Empfang des Notstopp-Signals zunächst durch das primäre Betriebs bremssystem ausgeführt werden. Wenn dies nicht oder nicht richtig möglich ist, soll das Bremsen durch das sekundäre Betriebsbremssystem ausgeführt wer den. Wenn auch dies nicht oder nicht richtig möglich ist, soll das Bremsen durch das Feststellbremssystem durchgeführt werden. Das Notstopp-Signal kann auch in diesem Fall unmittelbar an der sekundären elektronischen Betriebs bremssteuereinheit bereitgestellt werden, oder diese empfängt das Notstopp- Signal über den Fahrzeugbus oder von einem der weiteren Module, wie insbe sondere der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit und/oder der elektronischen Feststellbremssteuereinheit.

Auch in Bezug auf das sekundäre Betriebsbremssystem gilt das, was oben im Verhältnis zwischen dem primären Betriebsbremssystem und dem Feststell bremssystem beschrieben wurde. Das sekundäre Betriebsbremssystem kann dann übernehmen, wenn das primäre Betriebsbremssystem nicht oder nicht richtig funktioniert. Dazu kann das sekundäre Betriebsbremssystem vorzugs weise das primäre Betriebsbremssystem abfragen und/oder von diesem ein Time-out-Signal empfangen bzw. ein derartiges Time-out-Signal ermitteln. Das sekundäre Betriebsbremssystem kann auch unmittelbar vom primären Be triebsbremssystem durch ein veranlassendes Signal instruiert werden, die Bremsung durchzuführen.

Für den Fall, dass das primäre Betriebsbremssystem und auch das gegebenen falls vorgesehene sekundäre Betriebsbremssystem nicht in Antwort auf das Notstopp-Signal das Nutzfahrzeug bremsen können und das Feststellbremssys tem dazu verwendet wird, das Nutzfahrzeug zu bremsen, kann das Bremsen einerseits unmittelbar, andererseits gestuft erfolgen. Unter einem unmittelbaren Bremsen wird verstanden, dass die Feststellbremsaktuatoren des Feststell bremssystems unmittelbar und vorzugsweise mit maximaler Kraft betätigt wer den. Gestuft bedeutet, dass die Feststellbremsaktuatoren nicht unmittelbar, sondern gegebenenfalls zunächst mit geringerer Kraft betätigt werden. Hier durch kann ein Blockieren der entsprechenden Achse, an der die Feststell bremsaktuatoren vorgesehen sind, verhindert werden. Vorzugsweise kann die gestufte Betätigung der Feststellbremsaktuatoren schlupfgeregelt, geschwin- digkeits- und/oder reibwertabhängig erfolgen. Beispielsweise kann eine ABS- Funktionalität mittels der Feststellbremsaktuatoren umgesetzt werden. Diese kann einerseits durch die elektronische Feststellbremssteuereinheit oder durch eine andere Steuereinheit, wie eine separat vorgesehene ABS-Steuereinheit, umgesetzt werden. Flierdurch kann die Sicherheit erhöht werden und ein siche res „Stop-in-lane“-Manöver kann durchgeführt werden. Blockieren von einer oder mehreren Fahrzeugachsen kann im Extremfall zu einem instabilen Brem sen und zum Ausbrechen des Fahrzeugs führen, was vorzugsweise verhindert wird.

Weiterhin ist bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Ermitteln der vorbestimmten Notstopp-Zeit. Die vorbestimmte Notstopp-Zeit kann einerseits fest vorgegeben und in einem elektronischen Modul hinterlegt sein, anderer seits wird sie vorzugsweise situationsabhängig ermittelt, vorzugsweise durch das Bremssystem, vorzugsweise durch die primäre elektronische Steuereinheit und/oder die elektronische Feststellbremssteuereinheit. Sie kann auch durch eine übergeordnete Einheit vorgegeben sein, sodass das Ermitteln der vorbe stimmten Notstopp-Zeit auch ein Abrufen des Werts aus einem übergeordneten oder anderen System sein kann.

Die vorbestimmte Notstopp-Zeit kann basierend auf einem oder mehreren Pa rametern vorgegeben werden. Derartige Parameter umfassen die Zustandsgrö ßen des primären oder sekundären Betriebsbremssystems, Aktivität einer ABS- Funktion; Raddrehzahlsignale, Geschwindigkeit des Nutzfahrzeugs, vorzugs weise zum Zeitpunkt des Empfangs des Notstopp-Signals, Reibwert, erwarteter Reibwert und Fahrzeuggewicht. Weitere Parameter können ebenfalls herange- zogen werden. Die Parameter können kombiniert und verschieden gewichtet werden. Zustandsgrößen des primären oder sekundären Betriebsbremssystems sind insbesondere Fehlerzustände, Restverfügbarkeiten, Drücke in Druckluft vorräten sowie das Vorhandensein zusätzlicher Fahrstabilitätsfunktionen, wie ABS, ASR, ESP und dergleichen. Als weitere Parameter werden vorzugsweise gelernte Werte oder Verläufe des Bremssystems, wie vorzugsweise gelernte Kraftübertragungsverhalten der Betriebsbrems- und/oder Feststellbremsaktua toren, gelernte Schlupfwerte, gelernte Reibwerte, gelernte auf Reifen des Nutz fahrzeugs bezogene Werte. Auf diese Weise kann eine Abschätzung der maxi malen Bremskraft unter Berücksichtigung des Reibwerts ausgeführt werden, vorzugsweise durch eine elektronische Steuereinheit des Bremssystems.

Die Feststellbremsaktuatoren umfassen vorzugsweise eine oder mehrere Fe derspeicherbremszylinder, die belüftet geöffnet sind und entlüftet durch eine Federkraft zuspannen. Der Schritt des Bremsens des Nutzfahrzeugs durch das Feststellbremssystem umfasst in diesem Fall vorzugsweise ein Entlüften we nigstens von einem der Federspeicherbremszylinder. Der Vorteil derartiger Fe derspeicherbremszylinder liegt insbesondere darin, dass sie drucklos zuspan nen können, während übliche Betriebsbremsaktuatoren drucklos geöffnet sind und nur bei Anliegen eines einen Grenzwert überschreitenden Drucks zuspan nen. Die Federspeicherbremszylinder können an einer oder mehreren Fahr zeugsachsen vorgesehen sein. Typischerweise sind sie bei Nutzfahrzeugen an der Flinterachse vorgesehen. Federspeicherbremszylinder können auch als so genannte Kombizylinder oder Tristopzylinder zusammen mit Betriebsbremszy lindern eingesetzt werden, sodass hier kaum zusätzlicher Bauraum erforderlich ist.

Bevorzugt weist das Feststellbremssystem ferner eine Feststellbremsventilein heit auf, welche einerseits mit dem oder einem weiteren Druckluftvorrat und andererseits mit den Feststellbremsaktuatoren verbunden ist, wobei die elekt ronische Feststellbremssteuereinheit zum Betätigen der Feststellbremsaktua toren durch das Feststellbremssystem ein oder mehrere Ventile der Feststell bremsventileinheit schaltet. Derartige Feststellbremsventileinheiten sind im Grunde bekannt und können in verschiedener Ausprägung eingesetzt werden. Die elektronische Feststellbremssteuereinheit kann mit der Feststellbremsventi leinheit zu einem Modul integriert sein, wobei dies nicht zwingend ist. Die elekt ronische Feststellbremsventileinheit kann auch zusammen mit der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit in ein Modul integriert oder auf einer Platine vorgesehen sein oder auch nur eine Software in stanz der primären elekt ronischen Betriebsbremssteuereinheit bilden. Die Feststellbremsventileinheit kann auch mit weiteren Ventileinheiten, wie insbesondere einem Achsmodula- tor, Vorder- oder Flinterachsmodulator, Anhängersteuerventil oder dergleichen integriert sein. Insbesondere die Integration von elektronischer Feststellbrems steuereinheit, Feststellbremsventileinheit sowie einer etwaig vorgesehenen An hängersteuereinheit zu einem Modul ist bevorzugt und kann Bauraumvorteile mit sich bringen.

In einer Variante ist die Feststellbremsventileinheit monostabil ausgebildet und durch Bereitstellen eines elektrischen Signals, vorzugsweise durch die elektro nische Feststellbremssteuereinheit, in eine erste Schaltstellung schaltbar, in der die Feststellbremsaktuatoren gelöst sind. Bei Wegfall des elektrischen Signals schaltet die Feststellbremsventileinheit monostabil in eine zweite Schaltstellung, in der die Feststellbremsaktuatoren zugespannt sind. Dies ist besonders ein fach umzusetzen, wenn die Feststellbremsaktuatoren Federspeicherbremszy linder der oben beschriebenen Art sind. Zum Lösen der Feststellbremsaktua toren ist in diesem Fall eine Druckluft notwendig. Die monostabile Feststell bremsventileinheit kann also so ausgelegt werden, dass sie stromlos geschlos sen ist und bei Bereitstellen des Signals bestromt geöffnet wird. Flierzu kann beispielsweise ein 3/2-Wegeventil vorgesehen sein, welches in einer ersten stabilen, also unbestromten Schaltstellung den Federspeicherbremszylinder mit einer Entlüftung bzw. der Umgebung verbindet und in einer zweiten Schaltstel lung, welche das 3/2-Wegeventil dann einnimmt, wenn das Signal bereitgestellt wird, den Federspeicherbremszylinder mit dem Druckluftvorrat verbindet. Nur bei Bereitstellen des Signals wird also der Federspeicherbremszylinder mit dem Druckluftvorrat verbunden und so gelöst. Fällt das Signal weg, wird das 3/2- Wegeventil monostabil in die erste Schaltstellung geschaltet, in der der Feder- speicherbremszylinder mit der Entlüftung verbunden ist, sodass der Federspei cherbremszylinder in diesem Fall zuspannt und das Nutzfahrzeug bremst bzw. festlegt.

Eine solche Auslegung der Feststellbremsventileinheit wird auch als „Fail-safe“ bezeichnet. Wichtig ist hierbei, dass die Feststellbremsventileinheit tolerant ge gen Einfachfehler ist. Das heißt, diese Auslegung der Feststellbremsventilein heit ist insbesondere dann bevorzugt, wenn neben dem primären Betriebs bremssystem auch das sekundäre Betriebsbremssystem vorgesehen ist, so dass Einfachfehler in dem primären Betriebsbremssystem durch das sekundäre Betriebsbremssystem ausgeglichen werden können. Wird das Nutzfahrzeug auf einem begrenzten Bereich betrieben, wie beispielsweise auf einem Unterneh mensgrundstück nur zu internen Zwecken, kann eine solche monostabile Aus legung der Feststellbremsventileinheit allerdings auch bei nicht toleranten Sys temen eingesetzt werden.

In einer Variante ist bevorzugt, dass die Feststellbremsventileinheit bistabil ausgebildet ist und ein Bistabilventil sowie ein monostabiles Halteventil auf weist, wobei das Bistabilventil eine stabile Lösestellung und eine stabile Schließstellung aufweist, wobei in der Lösestellung des Bistabilventils die Fest stellbremsaktuatoren gelöst werden können und in der Schließstellung des Bistabilventils die Feststellbremsaktuatoren zugespannt werden können. Das Halteventil sperrt dann vorzugsweise einen vom Bistabilventil in der Lösestel lung ausgesteuerten Druck ein. Das Verfahren umfasst in dieser Variante vor zugsweise ferner die Schritte: Schalten des Bistabilventils in die Lösestellung zum Lösen der Feststellbremsaktuatoren; Schalten des Halteventils in eine ak tivierte Schaltstellung zum Einsperren des vom Bistabilventil ausgesteuerten Drucks; und Schalten des Bistabilventils in die Schließstellung. Ein solches Bistabilventil kann elektromagnetisch ausgebildet sein, indem es zwei elektro magnetische Raststellungen aufweist, oder rein pneumatisch über eine Selbst haltung realisiert werden. In einem zweiten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein pneumatisches Bremssystem mit einer Notstopp-Funktion für ein Nutzfahrzeug, vorzugsweise autonomes Nutzfahrzeug, der eingangs genannten Art, wobei die primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit dazu ausgebildet ist, ein Not- stopp-Signal zu empfangen, und in Antwort hierauf das Nutzfahrzeug durch das primäre Betriebsbremssystem zu bremsen, wobei die elektronische Feststell bremssteuereinheit dazu ausgebildet ist, eine Nutzfahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Geschwindigkeits schwellwerts und/oder einer vorbestimmten Notstopp-Zeit die Feststellbremsak tuatoren durch das Feststellbremssystem zu betätigen.

Es soll verstanden werden, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie das pneumatische Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbeson dere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird für bevor zugte Ausführungsformen des pneumatischen Bremssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausfüh rungsformen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vollum fänglich verwiesen.

In einem dritten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Nutzfahrzeug, insbesondere autonomes Nutzfahrzeug, mit einem pneumati schen Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, welches zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend bevorzugten Ausfüh rungsformen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausge bildet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das pneumatische Bremssystem des Nutzfahrzeugs gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung anders ausgebildet ist als das pneumatische Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfin dung. Das Nutzfahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist vorzugs weise ein autonomes Nutzfahrzeug und weist neben dem pneumatischen Bremssystem auch einen Antriebsstrang sowie eine Einheit für autonomes Fah ren mit entsprechenden Peripheriegeräten auf. Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeich nungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendiger weise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wenn dies zur Erläuterung dienlich ist, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form aus geführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar er kennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen wer den können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombina tion für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Be schreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausfüh rungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei ange gebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und bean spruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Be zugszeichen verwendet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs samt pneu matischem Bremssystem

Figur 2 eine Detaildarstellung einer Feststellbremsventileinheit; und Figur 3 ein schematischer Ablauf des Verfahrens als Blockschaltbild.

Ein Nutzfahrzeug 1 , das vorzugsweise als autonomes Nutzfahrzeug 2 ausgebil det ist, hat ein pneumatisches Bremssystem 4, das elektronisch steuerbar ist. Das pneumatische Bremssystem 4 ist vorliegend in dem Nutzfahrzeug 1 einge setzt, welches hier stark schematisch dargestellt ist, und welches hier insbe sondere mit zwei Vorderrädern 6a, 6b einer Vorderachse VA und Hinterrädern 8a, 8b einer Hinterachse HA dargestellt ist.

Das pneumatische Bremssystem 4 weist in der in Figur 1 gezeigten Ausfüh rungsform ein primäres Betriebsbremssystem 10 auf sowie ein Feststellbrems system 12. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Figur 1 ) ist kein sekun däres Betriebsbremssystem vorgesehen; siehe hierzu Figur 3.

Das primäre Betriebsbremssystem 10 umfasst eine primäre elektronische Be triebsbremssteuereinheit 14, die das primäre Betriebsbremssystem sowie die diesem zugeordneten Betriebsbremsaktuatoren 16a, 16b, 16c, 16d an der Vor derachse VA und der Hinterachse HA steuert. Das Feststellbremssystem 12 weist eine elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 auf, die hier zusammen mit einer im Weiteren noch näher zu beschreibenden Feststellbremsventilein heit 20 in ein Feststellbremsmodul 22 integriert ist. Sowohl die primäre elektro nische Betriebsbremssteuereinheit 14 als auch die Feststellbremssteuereinheit 18 sind über einen Fahrzeug-BUS 24 mit einer Einheit für autonomes Fahren 25 verbunden. Die Einheit für autonomes Fahren 25 stellt insbesondere Trajek- toriensignale bereit, die dann von der primären elektronischen Betriebsbrems steuereinheit umgesetzt werden, um das Nutzfahrzeug 1 zu bremsen.

Über den Fahrzeug-BUS 24 werden auch Signale bereitgestellt, die aus dem pneumatischen Bremssystem 4 stammen, nämlich insbesondere auch Signale von Raddrehzahlsensoren 26a, 26b, 26c, 26d. Diese können dann von der pri mären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit 14 oder auch der Einheit für autonomes Fahren 25 weiterverarbeitet werden. Die primäre elektronische Be triebsbremssteuereinheit 14 steuert in grundsätzlich bekannter Weise einen Hinterachsmodulator 28 und einen Vorderachsmodulator 30 an. Der Hinter achsmodulator 28 ist mit einem ersten Druckluftvorrat 29 verbunden und wird von diesem mit Vorratsdruck gespeist, wie im Grunde im Stand der Technik bekannt. In Abhängigkeit von den der primären elektronischen Betriebsbrems steuereinheit 14 bereitgestellten Bremssignalen steuert der Hinterachsmodula tor 28 einen Hinterachsbremsdruck pBH an den Hinterachs- Betriebsbremsaktuatoren 16c, 16d aus. Der Vorderachsmodulator 30 ist in ähn licher Weise mit einem zweiten Druckluftvorrat 31 verbunden und wird von die sem gespeist. Der Vorderachsmodulator 30 empfängt von der primären elektro nischen Betriebsbremssteuereinheit 14 ebenfalls Bremssignale und steuert in übereinstimmender Weise einen Vorderachsbremsdruck pBV an den Betriebs bremsaktuatoren 16a, 16b der Vorderachse VA aus. Auf diese Weise lässt sich das Nutzfahrzeug 1 elektronisch bremsen. Um das Nutzfahrzeug 1 auch manu ell bremsen zu können, ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Figur 1) ein Bremswertgeber 32 vorgesehen, der pneumatisch sowohl mit dem ersten Druckluftvorrat 29 als auch mit dem zweiten Druckluftvorrat 31 verbunden ist und die Aussteuerung des Vorderachsbremsdrucks pBV bzw. Hinterachs bremsdrucks pBH pneumatisch einsteuern kann. Auch dies ist im Stand der Technik bekannt und wird nicht weiter beschrieben. Für autonome Nutzfahr zeuge 2 kann der Bremswertgeber 32 auch entfallen.

Das Bremssystem 4 ist zum Empfang eines Notstopp-Signals SN ausgebildet.

In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind beispielhaft drei verschie dene Weisen dargestellt, wie das Notstopp-Signal SN empfangen werden kann. Zunächst ist ein Notaus-Schalter 34 schematisch dargestellt, der beispielsweise an der Außenseite des Nutzfahrzeugs 1 angeordnet sein kann, sodass dieser gut erreichbar ist für Personal, welches sich in der Nähe des Nutzfahrzeugs 1 aufhält. Der Notaus-Schalter 34 ist über eine Notstopp-Signal-Leitung 36 mit der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit 14 verbunden und stellt das Notstopp-Signal SN an dieser bereit. Der Notaus-Schalter 34 kann zusätzlich (hier nicht gezeigt) auch mit der elektronischen Feststellbremssteu ereinheit 18 verbunden sein, um das Notstopp-Signal SN unmittelbar auch an dieser bereitstellen zu können. Ebenso könnte der Notaus-Schalter 34 mit dem Fahrzeug-BUS 24 verbunden sein. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungs beispiel wird das Notstopp-Signal SN von der primären elektronischen Be triebsbremssteuereinheit 14 empfangen und von dieser über den Fahrzeug- BUS 24 anderen Elementen in dem Nutzfahrzeug 1 bereitgestellt.

Als zweite Variante ist in Figur 1 gezeigt, dass ein drahtloser Notstopp-Signal- Empfänger 38 in dem Nutzfahrzeug 1 vorgesehen ist, der direkt mit dem Fahr zeug-BUS 24 gekoppelt ist. Der drahtlose Notstopp-Signal-Empfänger 38 kann beispielsweise als Mobilfunkempfänger ausgebildet sein und über einen ent fernten Sender ein Notstopp-Signal SN empfangen, welches dieser dann über den Fahrzeug-BUS 24 den entsprechenden Einheiten des Bremssystems 4 be reitstellt.

Als weitere Variante ist in Figur 1 gezeigt, dass das Notstopp-Signal SN auch ein rein internes Notstopp-Signal SN sein kann und insbesondere von der Ein heit für autonomes Fahren 25 bereitgestellt werden kann. Erkennt diese, dass eine Notsituation vorliegt, in der ein Notstoppen des Nutzfahrzeugs 1 erforder lich ist, kann diese das Notstopp-Signal SN ausgeben und dieses wird dann in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über den Fahrzeug-BUS 24 von der pri mären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit 14 sowie der elektronischen Feststellbremssteuereinheit 18 empfangen.

Es kann auch vorgesehen sein, dass zwei oder alle dieser drei Varianten in ei nem Nutzfahrzeug 1 vorgesehen sind. Die Erfindung ist explizit nicht darauf be schränkt, dass nur eine dieser drei Varianten oder genau eine gezeigte Variante umgesetzt ist. Vielmehr kommt es maßgeblich darauf an, dass das Notstopp- Signal SN von dem Bremssystem 4 empfangen wird.

Sobald das Notstopp-Signal SN durch das primäre Betriebsbremssystem 10, nämlich insbesondere durch die primäre elektronische Betriebsbremssteuerein heit 14 empfangen wird, veranlasst die primäre elektronische Betriebsbrems steuereinheit 14, dass das Nutzfahrzeug 1 gebremst wird. Flierzu veranlasst sie den Vorderachsmodulator 30 dazu, den Vorderachsbremsdruck pBV auszu- steuern und den Hinterachsmodulator 28 dazu, den Hinterachsbremsdruck pBH auszusteuern. Die Aussteuerung dieser Bremsdrücke pBV, pBH kann in übli cher Weise schlupfgeregelt erfolgen, auch unter Verwendung von ABS-Ventilen 40a, 40b, wie sie an der Vorderachse VA vorgesehen sind. Vorzugsweise er folgt diese Bremsung mit maximaler Verzögerung, ohne dass das Nutzfahrzeug 1 instabil wird. Vorzugsweise wird auf diese Weise ein „Stop-in-lane“-Manöver durchgeführt. Vorzugsweise findet hierbei keine weitere Lenkung statt, insbe sondere keine Ausweichlenkung oder Ähnliches. Vorzugsweise wird das Nutz fahrzeug 1 entlang der geplanten Trajektorie gestoppt.

Sobald die Geschwindigkeit des Nutzfahrzeugs 1 , welche entweder über die Raddrehzahlsensoren 26a-d oder über weitere Einheiten, wie die Einheit für autonomes Fahren 25 ermittelt wird, unter einen vorbestimmten Schwellwert sinkt, wird angenommen, dass das Nutzfahrzeug 1 Stillstand erreicht hat, wird das Nutzfahrzeug 1 festgesetzt, indem das Feststellbremssystem 12 Feststell bremsaktuatoren 42a, 42b des Feststellbremssystems 12 betätigt.

Das Feststellbremssystem 12 wird über einen dritten Druckluftvorrat 42 mit Druckluft versorgt. Die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 ist über den Fahrzeug-BUS 24 mit der Einheit für autonomes Fahren 25 sowie mit der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit 14 verbunden. Die elektro nische Feststellbremssteuereinheit 18 kann darüber hinaus auch unmittelbar mit dem Notaus-Schalter 34 verbunden sein, auch wenn dies in Figur 1 nicht gezeigt ist. Um die Feststellbremsaktuatoren 42a, 42b, die hier als Federspei cherbremszylinder 43a, 43b ausgebildet sind, zu betätigen, entlüftet das Fest stellbremsmodul 22, veranlasst durch die elektronische Feststellbremssteuer einheit 18, die Federspeicherbremszylinder 43a, 43b, die daraufhin zuspannen. Im normalen Fährbetrieb, wenn die Federspeicherbremszylinder 43a, 43b ent lüftet sein sollen, veranlasst die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 die Aussteuerung eines Feststellbremsdrucks pF an einem dafür vorgesehenen Federspeicheranschluss 46 des Feststellbremsmoduls 22. Für den Fall, dass die Geschwindigkeit des Nutzfahrzeugs 1 nicht unter den vorbestimmten Schwellwert sinkt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Feststellbremssys- tem 12 die Feststellbremsaktuatoren 42a, 42b nach Ablauf einer vorbestimmten Notstopp-Zeit betätigt, um so ein Bremsen des Nutzfahrzeugs 1 zu erreichen. Die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 kann das in dem Fall notwen dige Entlüften der Federspeicherbremszylinder 43a, 43b gestuft durchführen, sodass ein Blockieren der Flinterachse FIA vermieden werden kann. Hierzu kann die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 Raddrehzahlsignale SR der Raddrehzahlsensoren 26a - 26d verwenden.

Auch für den Fall, das die primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit 14, die Bremsung in Antwort auf das Notstopp-Signal SN nicht oder nicht richtig durchführen kann, übernimmt dies die elektronische Feststellbremssteuerein heit 18. Zu diesem Zweck kann wieder vorgesehen sein, dass die primäre elekt ronische Betriebsbremssteuereinheit 14 ein entsprechendes Anforderungssig nal an die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 sendet, oder die Fest stellbremssteuereinheit 18 feststellt, dass die primäre elektronische Betriebs bremssteuereinheit 14 nicht oder nicht richtig funktioniert, weil die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 ein Time-out-Signal oder Ähnliches empfängt. Für diesen Fall kann die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 die Bremsung des Nutzfahrzeugs 1 in Antwort auf den Empfang des Notstopp- Signals SN durchführen. Auch zu diesem Zweck empfängt die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 das Notstopp-Signal SN.

Die vorbestimmte Notstopp-Zeit kann einerseits durch die elektronische Fest stellbremssteuereinheit 18, die primäre elektronische Betriebsbremssteuerein heit 14, die Einheit für autonomes Fahren 25 oder eine andere über- oder ne bengeordnete Einheit ermittelt werden. Insbesondere kann die Notstopp-Zeit basierend auf der zum Zeitpunkt des Notstopp-Signals SN empfangenen Ge schwindigkeit VF des Nutzfahrzeugs 1 , Raddrehzahlsignalen SR der Raddreh zahlsensoren 26a - 26d, Reibwerten FE, oder anderen Parametern bestimmt werden (vgl. auch Fig. 3).

Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Bremssystems 4 ist zu sätzlich noch ein Anhängersteuerventil 47 vorgesehen, welches ebenfalls vom dritten Druckluftvorrat 42 mit Vorratsdruck versorgt wird und an einem Anhän gerkupplungskopf einen Anhängerbremsdruck pBA für einen etwaig ange schlossenen Anhänger aussteuert. Das Anhängersteuerventil 47 kann auch als Modul ausgebildet sein und über eine eigene elektronische Steuereinheit verfü gen.

Ferner ist es denkbar und bevorzugt, dass die primäre elektronische Betriebs bremssteuereinheit 14 mit dem Hinterachsmodulator 28 und/oder dem Vorder- achsmodulator 30 in ein Modul integriert ist. Auch ist es denkbar, dass die pri märe elektronische Betriebsbremssteuereinheit 14 mit der elektronischen Fest stellbremssteuereinheit 18 in eine Baueinheit, eine Platine oder dergleichen integriert ist. Vorzugsweise sind die beiden elektronischen Steuereinheiten 14, 18 aber getrennt. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit 14 und die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 von einer gemeinsamen Spannungsquelle 48 mit elektrischer Energie versorgt. Hier ist es aber denkbar und bevorzugt, dass zwei separate Spannungsquellen für die primäre elektronische Betriebsbrems steuereinheit 14 und die elektronische Feststellbremssteuereinheit 18 vorgese hen sind, sodass diese unabhängig voneinander mit elektrischer Energie ver sorgt werden können. Dies ist vorteilhaft, falls eine der beiden Spannungsquel len ausfallen sollte, sodass jeweils die andere der elektronischen Steuereinhei ten 14, 18 noch weiter betrieben werden kann. Die Feststellbremsventileinheit 20 des Feststellbremssystems 12 kann monostabil oder bistabil ausgebildet sein.

Figur 2 illustriert ein Beispiel der Feststellbremsventileinheit 20, die bistabil aus gebildet ist.

Ein Vorratsanschluss 49, an den sich ein erster Hauptleitungsabschnitt 53.1 einer Hauptleitung 53 anschließt, ist zum Empfangen von Druckluft für das Feststellbremsmodul 22 und insbesondere die Feststellbremsventileinheit 20 ausgebildet. Weiter entlang der Hauptleitung 53, zwischen einem zweiten Hauptleitungsabschnitt 53.2 und einem dritten Hauptleitungsabschnitt 53.3 ist ein Hauptleitungs-Rückschlagventil 86 angeordnet, welches ausgebildet ist, sich in Befüllrichtung, d. h. in Richtung eines vom Vorratsanschluss 49 in die Hauptleitung 53 strömenden Befüllstroms SB, zu öffnen und in Gegenrichtung zu sperren.

An den dritten Hauptleitungsabschnitt 53.3 schließt sich ein Relaisventil 52 ei ner Hauptventileinheit 50 an, wobei das Relaisventil 52 über einen zweiten Hauptventilanschluss 52.2 mit dem dritten Hauptleitungsabschnitt 53.3 verbun den ist. Das Relaisventil 52 ist ausgebildet, über entsprechende Druckbeauf schlagung eines Steueranschlusses 52.4 den zweiten Hauptventilanschluss

52.2 und einen dritten Hauptventilanschluss 52.3 pneumatisch zu verbinden, um am dritten Hauptventilanschluss 52.3 den Feststellbremsdruck pF auszu steuern. Der dritte Hauptventilanschluss 52.3 ist wiederum mit einem vierten Hauptleitungsabschnitt 53.4 verbunden. Über eine zweite Hauptleitungsabzwei gung 81.2 ist der vierte Hauptleitungsabschnitt 53.4 zum einen über einen sechsten Hauptleitungsabschnitt 53.6 mit einem Drucksensor 92 verbunden, zum anderen - zum Bereitstellen des Feststellbremsdruck pF - über einen fünf ten Hauptleitungsabschnitt 53.5 mit einem Federspeicheranschluss 46.

Die Hauptleitung 53 weist zwischen ihrem ersten Hauptleitungsabschnitt 53.1 und dem zweiten Hauptleitungsabschnitt 53.2 eine erste Hauptleitungsabzwei gung 81.1 auf, von welcher ein vierter Steuerleitungsabschnitt 82.4 einer Steu erleitung 82 zu einem ersten Bistabilventilanschluss 72.1 eines Bistabilventils 72 einer Vorsteuerventilanordnung 70 führt.

Das Bistabilventil 72 der Vorsteuerventilanordnung 70 ist als bistabiles 3/2- Wege-Magnetventil ausgebildet, welches vorliegend in einer Entlüftungsstellung 72B gezeigt ist. Das Bistabilventil 72 ist ausgebildet, in einer - hier nicht gezeig ten - Belüftungsstellung 72A eine pneumatische Verbindung zwischen dem ersten Bistabilventilanschluss 72.1 und einem dritten Bistabilventilanschluss

72.3 herzustellen. Die Vorsteuerventilanordnung 70 weist ein Halteventil 76 auf. Der dritte Bistab ilventilanschluss 72.3 ist über einen dritten Steuerleitungsabschnitt 82.3 der Steuerleitung 82 an einen ersten Halteventilanschluss 76.1 des Halteventils 76 angeschlossen. Die Vorsteuerventilanordnung 70 kann als bauliche Einheit ausgebildet sein, gleichwohl ist es aber auch möglich, dass das Bistabilventil 72 und das Halteventil 76 als unabhängige Komponenten ausgebildet sind.

Das Halteventil 76 ist vorliegend monostabil und vorzugsweise als stromlos ge öffnetes, 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet und vorliegend in seiner Haltestel lung 76A gezeigt. In der Haltestellung 76A, die insbesondere dann vorliegt, wenn das Halteventil 76 bestromt wird, ist die pneumatische Verbindung zwi schen dem ersten Halteventilanschluss 76.1 und einem zweiten Halteventilan schluss 76.2 getrennt.

An den zweiten Halteventilanschluss 76.2 ist ein zweiter Steuerleitungsab schnitt 82.2 angeschlossen. Der zweite Steuerleitungsabschnitt 82.2 ist wiede rum mit einem zweiten Auswahlventilanschluss 54.2 eines, vorliegend als Wechselventil 56 ausgebildeten, Auswahlventils 54 pneumatisch verbunden. Das Wechselventil 56 weist eine Vorspannfeder 56.1 auf, welche einen Ventil körper mit einer Federkraft gegen einen ersten Auswahlventilanschluss 54.1 drückt und somit das Wechselventil 54 federvorgespannt in einer ersten Ventil stellung hält. In dieser Ventilstellung ist der zweite Auswahlventilanschluss 54.2 mit dem dritten Auswahlventilanschluss 54.3 pneumatisch verbunden.

An den dritten Auswahlventilanschluss 54.3 ist ein erster Steuerleitungsab schnitt 82.1 angeschlossen, welcher wiederum mit dem Steueranschluss 52.4 des Relaisventils 52 pneumatisch verbunden ist. Über das Beaufschlagen des Steueranschlusses 52.4 kann das Relaisventil 52 zum Aussteuern des Fest stellbremsdrucks pF am dritten Hauptventilanschluss 52.3 betätigt werden.

Durch die Auswahlventileinheit 54 kann eine weitere, alternative Druckluftquelle zwecks Betätigung des Relaisventils 52 an den Steueranschluss 52.4 ange schlossen werden. Hierfür ist vorliegend ein Zusatz-Bremsdruckanschluss 41 über einen fünften Steuerleitungsabschnitt 82.5 mit dem ersten Auswahlven tilanschluss 54.1 pneumatisch verbunden. Der Zusatz-Bremsdruck kann insbe sondere ein manuell eingesteuerter Druck sein, der dazu dient, die Federspei cherbremszylinder nach einem Abstellen des Nutzfahrzeugs 1 , beispielsweise nachdem das Notstopp-Signal SN empfangen wurde, manuell zu lösen.

Mit dem Wechselventil 54 in der hier gezeigten Ausbildung wird stets derjenige vom ersten und zweiten Auswahlventilanschluss 54.1 , 54.2, an dem der höhere Druck herrscht, mit dem dritten Auswahlventilanschluss 54.3 pneumatisch ver bunden. Dabei wird stets, gemäß der Funktionsweise eines Wechselventils, der jeweils andere Auswahlventilanschluss 54.1 , 54.2, durch den Ventilkörper 54.5 versperrt, sodass es nicht zu einer Addition beider, an beiden Auswahlventilan schlüssen 54.1 , 54.2 anliegenden Drücken kommt, und somit nicht zu einer, eventuell schädigenden, Drucküberhöhung am Steueranschluss 52.4.

An einen zweiten Bistabilventilanschluss 72.2 des Bistabilventils 72 ist ein ers ter Entlüftungsleitungsabschnitt 84.1 einer Entlüftungsleitung 84 angeschlos sen. In einer Entlüftungsstellung 72B des Bistabilventils ist der dritte Bistabil ventilanschluss 72.3 mit dem zweiten Bistabilventilanschluss 72.2 pneumatisch verbunden. In dieser Entlüftungsstellung 72B ist somit der dritte Steuerleitungs abschnitt 82.3 der Steuerleitung 82 mit dem ersten Entlüftungsleitungsabschnitt

84.1 pneumatisch verbunden.

An den ersten Entlüftungsleitungsabschnitt 84.1 schließt sich zweiter Entlüf tungsleitungsabschnitt 84.2 an, welcher wiederum mit einem Entlüftungsan schluss 23 des Feststellbremsmoduls 22 verbunden ist. Ein dritter Entlüftungs leitungsabschnitt 84.3 erstreckt sich von einem ersten Flauptventilanschluss

52.1 des Relaisventils 52 zu einer Entlüftungsleitungszusammenführung 85.1 , wobei die Entlüftungsleitungszusammenführung 85.1 in der Entlüftungsleitung 84 zwischen dem ersten Entlüftungsleitungsabschnitt 84.1 und dem zweiten Entlüftungsleitungsabschnitt 84.2 angeordnet ist. Ein Belüften und damit Lösen der Federspeicherbremszylinder 43a, 43b erfolgt über ein Aussteuern eines Steuerdrucks pS am Steueranschluss 52.4 des Re laisventils, mittels welchem mindestens ein Federspeicherbremszylinder 43a, 43b zum Lösen der Feststellbremse belüftet wird.

Um im normalen Fährbetrieb die Federspeicherbremszylinder 43a, 43b zu be lüften und somit zu lösen, wird zunächst das Halteventil 76 durch Bereitstellen eines Signals S1 von der elektronischen Feststellbremseinheit 18 in die Frei gabestellung 76b geschaltet. Anschließend wird das Bistabilventil 72 in die in Figur 2 nicht gezeigte Belüftungsstellung 72a geschaltet, sodass der Feststell bremsdruck pF am Federspeicheranschluss 46 ausgesteuert wird. Dies erfolgt dadurch, dass Druck vom Vorratsanschluss 49 über den vierten Steuerleitungs abschnitt 82.4, das Bistabilventil 72, den dritten Steuerleitungsabschnitt 82.3, das geöffnete Halteventil 76, den zweiten Steuerleitungsabschnitt 82.2 und den ersten Steuerleitungsabschnitt 82.1 als Steuerdruck pS an dem Steueran schluss 52.4 des Relaisventils 52 bereitgestellt wird. Dieses volumenverstärkt den Steuerdruck pS und steuert den volumenverstärkten Druck dann als Fest stellbremsdruck pF am Federspeicheranschluss 46 aus. Nun kann zunächst das Halteventil 76 wieder stromlos geschaltet werden, um so den ausgesteuer ten Steuerdruck pS einzusperren und unabhängig von der Schaltstellung des Bistabilventils 72 den Feststellbremsdruck pF ausgesteuert zu lassen. Wird nun das Bistabilventil 72 wieder in die Entlüftungsstellung 72b geschaltet, in der der zweite Bistabilventilanschluss 72.2 mit der Entlüftung 23 verbunden ist, kann durch Stromlosschalten des Halteventils 76 der Steuerdruck pS entlüftet und in der Folge der Federspeicheranschluss 46 ebenfalls entlüftet werden. Auf diese Falle kann eine „Fail-safe“-Gestaltung vorgesehen sein. Diese Anordnung der Vorsteuereinheit 70 wird als monostabile Überführung der bistabil ausgebilde ten Vorsteuereinheit 70 verstanden.

Für den Fall, dass die Feststellbremsventileinheit 20 vollständig bistabil ausge bildet werden soll, kann das Halteventil 76 einfach entfallen. Für den Fall, dass die Feststellbremsventileinheit 20 vollständig monostabil ausgebildet sein soll, kann das Halteventil 76 ebenfalls entfallen und das Bistabilventil 72 ist durch ein herkömmliches 3/2-Wegeventil zu ersetzen, welches in die Entlüftungsstel lung 72b vorgespannt ist. Der Zusatz-Bremsdruckanschluss 41 kann ebenfalls entfallen, ebenso wie das Wechselventil 54.

Die Feststellbremsventileinheit 20 kann auch ohne Relaisventil 52 ausgebildet werden. In diesem Fall wäre das Bistabilventil 72 oder ein entsprechendes mo nostabiles 3/2-Wegeventil unmittelbar mit dem Vorratsanschluss 49, dem Ent lüftungsanschluss 23 sowie dem Federspeicheranschluss 46 verbunden, um diesen wechselweise mit dem Vorratsanschluss 49 oder dem Entlüftungsan schluss 23 zu verbinden.

Figur 3 illustriert nun einen Überblick. Die einzelnen Elemente sind nur als Blö cke dargestellt. Neben dem primären Betriebsbremssystem 10 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Figur 3) auch ein sekundäres Betriebsbrems system 100 vorgesehen. Dieses umfasst eine sekundäre elektronische Be triebsbremssteuereinheit 102, die beispielsweise in einer eigenen elektroni schen Steuereinheit, wie beispielsweise dem Flinterachsmodulator 28 oder dem Anhängersteuerventil 47 untergebracht sein kann, oder als Instanz der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit 14 ausgebildet sein kann. Das se kundäre Betriebsbremssystem 100 greift auf dieselben Druckluftvorräte 29, 31 , 42 zurück wie das primäre Betriebsbremssystem 10 und steuert auch dieselben Betriebsbremsaktuatoren 16a- 16d an. Das sekundäre Betriebsbremssystem kann aber durch eine weitere, von der Spannungsquelle 48 unabhängige Span nungsquelle versorgt sein. Auch kann vorgesehen sein, dass das sekundäre Betriebsbremssystem 100 auf andere, hier in der Figur 1 nicht gezeigte, zusätz liche Druckluftvorräte zurückgreift, oder sich ausschließlich aus dem dritten Druckluftvorrat 42 speist.

Funktionsmäßig ist das sekundäre Betriebsbremssystem 102 zwischen das primäre Betriebsbremssystem 10 und das Feststellbremssystem 12 geschaltet. Wenn von einer Notstopp-Einheit 104, die beispielhaft für den Notaus-Schalter 34, den drahtlosen Notstopp-Signalempfänger 38 oder eine andere Einheit, die das Notstopp-Signal SN bereitstellen kann, steht, stellt das Notstopp-Signal SN an allen drei Systemen, dem primären Betriebsbremssystem 10, dem sekundä ren Betriebsbremssystem 100 und dem Feststellbremssystem 12 bereit. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Notstopp-Einheit 104 das Notstopp-Signal SN nur an einem dieser Systeme bereitstellt und die Systeme 10, 12, 100 un tereinander kommunizieren, um das Notstopp-Signal SN allen drei Systemen bereitzustellen.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Figur 3) ist das primäre Betriebs bremssystem 10 darüber hinaus mit dem sekundären Betriebsbremssystem 100 verbunden und stellt an diesem einen primären Gesundheitsstatus SH 1 sowie einen primären Stabilitätsstatus SB bereit. Hierüber kann das sekundäre Betriebsbremssystem 100 ermitteln, ob das primäre Betriebsbremssystem 10 in der Lage ist, das Notstopp-Signal SN umzusetzen und das Nutzfahrzeug 1 zu bremsen. Ist dies der Fall, greift das sekundäre Betriebsbremssystem 100 nicht ein. Für den Fall, dass das sekundäre Betriebsbremssystem 100 ermittelt, dass das primäre Betriebsbremssystem 10 nicht in der Lage ist, das Notstopp-Signal umzusetzen, setzt das sekundäre Betriebsbremssystem 100 das Notstopp- Signal um und bremst das Nutzfahrzeug 1 entsprechend ab. Auch hier gilt wie der, sobald der Geschwindigkeitsschwellwert VS (vgl. Fig. 3) unterschritten ist, greift das Feststellbremssystem 12 ein und betätigt die Feststellbremsaktua toren 42a, 42b. Auch falls eine Notstopp-Zeit TS (vgl. Fig. 3) überschritten ist, betätigt das Feststellbremssystem 12 die Feststellbremsaktuatoren 42a, 42b.

Das Feststellbremssystem 12 empfängt wiederum vom sekundären Betriebs bremssystem 100 einen sekundären Stabilitätsstatus SB2 und einen sekundä ren Gesundheitsstatus SH2 und ermittelt basierend darauf, ob das sekundäre Betriebsbremssystem dazu in der Lage ist, das Notstopp-Signal SN umzuset zen. Wenn dies nicht der Fall ist, kann das Feststellbremssystem 12 auch die Bremsung des Nutzfahrzeugs 1 in Antwort auf den Empfang des Notstopp- Signals SN umsetzen, vorzugsweise gestuft bremsen, um so ein „Stop-in-lane“- Manöver durchzuführen. Sobald Stillstand erreicht ist, betätigt das Feststell bremssystem 12 die Feststellbremsaktuatoren 42a, 42b vollständig, um das Nutzfahrzeug 1 im stehenden Zustand zu sichern. Das Feststellbremssystem 12 erhält zusätzlich noch eine Geschwindigkeit VF des Nutzfahrzeugs 1 und einen Reibwert FE, der einem erwarteten Reibwert entsprechen kann. Die Fahrzeuggeschwindigkeit VF ist vorzugsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die zum Zeitpunkt des Empfangs des Notstopp-Signals SN vorliegt. Basierend hierauf kann das Feststellbremssystem 12 ermitteln, ob das Nutzfahrzeug 1 steht und/oder den vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert VS unterschrit ten hat. Auch kann das Feststellbremssystem 12 basierend auf diesen Parame tern eine gestufte Bremsung des Nutzfahrzeugs 1 bewirken. Der vorbestimmte Geschwindigkeitsgrenzwert VS und die vorbestimmte Notstopp-Zeit TN sind zu diesem Zweck in einem internen Speicher des Feststellbremssystems 12 hinter legt oder werden von diesem ermittelt.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

1 Nutzfahrzeug

2 Autonomes Nutzfahrzeug

4 Pneumatisches Bremssystem

6a, 6b Vorderräder

8a, 8b Flinterräder

10 Primäres Betriebsbremssystem

12 Feststellbremssystem

14 primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit

16a, 16b,

16c, 16d Betriebsbremsaktuatoren 18 elektronische Feststellbremssteuereinheit

20 Feststellbremsventileinheit

22 Feststellbremsmodul

23 Entlüftungsanschluss

24 Fahrzeug-BUS

25 Einheit für autonomes Fahren

26a, 26b,

26c, 26d Raddrehzahlsensoren Hinterachsmodulator

Erster Druckluftvorrat

Vorderachsmodulator zweiter Druckluftvorrat

Bremswertgeber

Notaus-Schalter

Notstopp-Signalleitung

Drahtloser Notstopp-Signalempfängera, 40b ABS-Ventile

Zusatz-Bremsdruckanschluss a, 42b Feststellbremsaktuatoren a, 43b Federspeicherbremszylinder

Dritter Druckluftvorrat

Federspeicheranschluss

Anhängersteuerventil

Spannungsquelle

Vorratsanschluss

Hauptventileinheit

Relaisventil .1 Erster Flauptventilanschluss .2 zweiter Flauptventilanschluss .3 dritter Flauptventilanschluss .4 Steueranschluss Flauptleitung .1 erster Flauptleitungsabschnitt .2 zweiter Flauptleitungsabschnitt .3 dritter Flauptleitungsabschnitt .4 vierter Flauptleitungsabschnitt .5 fünfter Flauptleitungsabschnitt .6 sechster Flauptleitungsabschnitt Auswahlventil .1 erster Auswahlventilanschluss .2 zweiter Auswahlventilanschluss .3 dritter Auswahlventilanschluss Wechselventil .1 Vorspannfeder Vorsteuerventilanordnung Bistabilventil .1 ersten Bistabilventilanschluss .1 zweiter Bistabilventilanschluss .3 dritter Bistabilventilanschluss A Belüftungsstellung B Entlüftungsstellung Halteventil .1 erster Halteventilanschluss .2 zweiter Halteventilanschluss A Haltestellung B Freigabestellung .1 erste Hauptleitungsabzweigung .2 zweite Hauptleitungsabzweigung Steuerleitung .1 erster Steuerleitungsabschnitt .2 zweiter Steuerleitungsabschnitt .3 dritter Steuerleitungsabschnitt .4 vierter Steuerleitungsabschnitt Entlüftungsleitung .1 erster Entlüftungsleitungsabschnitt .2 zweiter Entlüftungsleitungsabschnitt .3 Dritter Entlüftungsleitungsabschnitt .1 Entlüftungsleitungszusammenführung Hauptleitungs-Rückschlagventil Drucksensor 0 sekundäres Betriebsbremssystem 2 sekundäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit 104 Notstopp-Einheit

FE Reibwert

HA Hinterachse pBA Anhängerbremsdruck pBH Hinterachsbremsdruck pBV Vorderachsbremsdruck pF Feststellbremsdruck pS vom Bistabilventil ausgesteuerter Druck

SB Befüllstrom

SB1 Primärerer Stabilitätsstatus

SB2 Sekundärer Stabilitätsstatus

SH1 Primärerer Gesundheitsstatus

SH2 Sekundärer Gesundheitsstatus

SN Notstopp-Signal

SR Raddrehzahlsignal

TN vorbestimmte Notstopp-Zeit

VA Vorderachse

VF Geschwindigkeit

VS vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellwert

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Notstoppen eines Nutzfahrzeugs (1), vorzugsweise auto nomes Nutzfahrzeug (2), wobei das Nutzfahrzeug (1) a) ein pneumatisches Bremssystem (4) mit einem primären Betriebsbrems system (10) und einem Feststellbremssystem (14), die von wenigsten einem Druckluftvorrat (29, 31 , 42) versorgt werden, a1) wobei das primäre Betriebsbremssystem (10) eine primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (14) zum Steuern des primären Betriebsbremssys tems (10) und Betriebsbremsaktuatoren (16a, 16b, 16c, 16d) aufweist, a2) wobei das Feststellbremssystem (12) eine elektronische Feststellbrems steuereinheit (18) zum Steuern des Feststellbremssystems (12) und Feststell bremsaktuatoren an wenigstens einer Fahrzeugachse (FIA) aufweist, a3) wobei das pneumatische Bremssystem (4) Raddrehzahlsensoren (26a, 26b, 26c, 26d) aufweist, die Raddrehzahlsignale (SR) an der primären elektro nischen Betriebsbremssteuereinheit (14) und der elektronischen Feststell bremssteuereinheit (18) bereitstellen, und a4) wobei das pneumatische Bremssystem (4) zum Empfangen eines Not- stopp-Signals (SN) ausgebildet ist; wobei das Verfahren die Schritte aufweist: b) Empfangen des Notstopp-Signals (SN) an der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit (14); c) Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das primäre Betriebsbremssystem

(10); d) Ermitteln einer Nutzfahrzeuggeschwindigkeit (VF) und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellwerts (VS) und/oder nach einer vorbestimmten Notstopp-Zeit (TN): Betätigen der Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) durch das Feststellbremssystem (12).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Notstopp-Signal (SN) auch an der elektronischen Feststellbremssteuereinheit (18) empfangen wird, und für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das primäre Betriebs- bremssystem (10) nicht möglich ist: Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das Feststellbremssystem (12).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das pneumatische Bremssys tem (4) ein sekundäres Betriebsbremssystem (100) aufweist, das von dem oder einem weiteren Druckluftvorrat (29, 31 , 42) versorgt wird, wobei das sekundäre Betriebsbremssystem (100) eine sekundäre elektronische Betriebsbremssteu ereinheit (102) zum Steuern des sekundären Betriebsbremssystems (100) auf weist, wobei das Notstopp-Signal (SN) auch an der sekundären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit (102) empfangen wird, und für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das primäre Betriebsbremssystem (10) nicht möglich ist: Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das sekundäre Be triebsbremssystem (100).

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das sekundäre Betriebsbremssystem (100) nicht mög lich ist: Bremsen des Nutzfahrzeugs (2) durch das Feststellbremssystem (12).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4, wobei das Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das Feststellbremssystem (12) unmittelbar oder ge stuft, vorzugsweise schlupfgeregelt, geschwindigkeits- oder reibwertabhängig erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: Ermitteln der vorbestimmten Notstopp-Zeit (TN) basierend auf einem oder mehreren Parametern ausgewählt aus: Zustandsgrößen des primären o- der sekundären Betriebsbremssystems (10, 100); Aktivität einer ABS-Funktion; Raddrehzahlsignalen (SR); Geschwindigkeit (VF) des Nutzfahrzeugs (1); Reib wert (FE); erwarteter Reibwert; Fahrzeuggewicht; gelernte Werte oder Verläufe des Bremssystems (4).

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das Notstopp- Signal (SN) von einem festverdrahteten Notaus-Schalter (34) des Nutzfahr zeugs (1), drahtlos von einem entfernten Sender, und/oder von einem nutzfahr zeuginternen Sender (25), vorzugsweise einer übergeordneten Steuereinheit, bereitgestellt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feststell bremsaktuatoren (42a, 42b) einen oder mehrere Federspeicherbremszylinder (43a, 43b) umfassen, die belüftet geöffnet sind und entlüftet durch eine Feder kraft zuspannen, wobei ein Schritt des Bremsens des Nutzfahrzeugs (1) durch das Feststellbremssystem (12) ein Entlüften wenigstens von einem der Feder speicherbremszylinder (43a, 43b) umfasst.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fest stellbremssystem (12) eine Feststellbremsventileinheit (22) aufweist, welche einerseits mit dem oder einem weiteren Druckluftvorrat (42) und andererseits mit den Feststellbremsaktuatoren (43a, 43b) verbunden ist, wobei die elektroni sche Feststellbremssteuereinheit (18) zum Betätigen der Feststellbremsaktua toren (43a, 43b) durch das Feststellbremssystem (12) ein oder mehrere Ventile (72, 76) der Feststellbremsventileinheit (22) schaltet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Feststellbremsventileinheit (22) monostabil ausgebildet ist und durch Bereitstellen eines elektrischen Signals (S1 , S2), vorzugsweise durch die elektronische Feststellbremssteuereinheit (18), in eine erste Schaltstellung geschaltet wird, in der die Feststellbremsak tuatoren (42a, 42b) gelöst sind, und bei Wegfall des elektrischen Signals (S1 , S2) monostabil in eine zweite Schaltstellung geschaltet werden, in der die Fest stellbremsaktuatoren (42a, 42b) zugespannt sind.

11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Feststellbremsventileinheit (22) bistabil ausgebildet ist und ein Bistabilventil (72) sowie ein monostabiles Halte ventil (76) aufweist, wobei das Bistabilventil (72) eine stabile Lösestellung (72A) und eine stabile Schließstellung (72B) aufweist, wobei in der Lösestellung (72A) des Bistabilventils (72) die Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) gelöst werden können und in der Schließstellung (72B) des Bistabilventils (72) die Feststell bremsaktuatoren (43a, 43b) zugespannt werden können, wobei das Halteventil (76) einen vom Bistabilventil (76) in der Lösestellung (72A) ausgesteuerten Druck (pS) einsperren kann, wobei das Verfahren ferner die Schritte umfasst:

- Schalten des Bistabilventils (72) in die Lösestellung (72A) zum Lösen der Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b);

- Schalten des Halteventils (76) in eine aktivierte Schaltstellung (76A) zum Ein sperren des vom Bistabilventils (72) ausgesteuerten Drucks (pS);

- Schalten des Bistabilventils (72) in die Schließstellung (72B).

12. Pneumatisches Bremssystem (4) mit einer Notstopp-Funktion für ein Nutzfahrzeug (1 ), vorzugsweise autonomes Nutzfahrzeug (2), umfassend: a) ein primäres Betriebsbremssystem (10) und ein Feststellbremssystem (12), die von wenigsten einem Druckluftvorrat (29, 31 , 42) versorgt werden, a1 ) wobei das primäre Betriebsbremssystem (10) eine primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (14) zum Steuern des primären Betriebsbremssys tems (10) und Betriebsbremsaktuatoren (16a, 16b, 16c, 16d) aufweist, a2) wobei das Feststellbremssystem (12) eine elektronische Feststellbrems steuereinheit (18) zum Steuern des Feststellbremssystems (12) und Feststell bremsaktuatoren (42a, 42b) an wenigstens einer Fahrzeugachse (HA) aufweist; a3) Raddrehzahlsensoren (26a, 26b, 26c, 26d), die Raddrehzahlsignale (SR) an der primären elektronischen Betriebsbremssteuereinheit (14) und der elekt ronischen Feststellbremssteuereinheit (18) bereitstellen, und wobei die primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (14) dazu ausgebildet ist: b) ein Notstopp-Signal (SN) zu empfangen, und c) in Antwort hierauf das Nutzfahrzeug (1 ) durch das primäre Betriebs bremssystem (10) zu bremsen; d) wobei die elektronische Feststellbremssteuereinheit (18) dazu ausgebil det ist, eine Nutzfahrzeuggeschwindigkeit (VF) zu ermitteln und bei Unterschrei ten eines vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellwerts (VS) und/oder nach einer vorbestimmten Notstopp-Zeit (TN) die Feststellbremsaktuatoren (42a,

42b) durch das Feststellbremssystem (12) zu betätigen.

13. Pneumatisches Bremssystem (4) nach Anspruch 12, wobei die elektroni sche Feststellbremssteuereinheit (18) dazu ausgebildet ist, das Notstopp-Signal (SN) zu empfangen, und für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das primäre Betriebsbremssystem (10) nicht möglich ist, das Nutzfahr zeug (1) durch das Feststellbremssystem (12) zu bremsen.

14. Pneumatisches Bremssystem (4) nach Anspruch 12 oder 13, umfassend ein sekundäres Betriebsbremssystem (100), das von dem oder einem weiteren Druckluftvorrat (29, 31 , 42) versorgt wird, wobei das sekundäre Betriebsbrems system (100) eine sekundäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (102) zum Steuern des sekundären Betriebsbremssystems (100) aufweist, wobei die sekundäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (102) zum Empfangen des Notstopp-Signals (SN) ausgebildet ist, und für den Fall, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das primäre Betriebsbremssys tem (10) nicht möglich ist, das Nutzfahrzeug (10) durch das sekundäre Be triebsbremssystem (100) zu bremsen.

15. Pneumatisches Bremssystem (4) nach Anspruch 14, wobei die elektroni sche Feststellbremssteuereinheit (18) dazu ausgebildet ist, das Nutzfahrzeug (1) für den Fall zu bremsen, dass ein Bremsen des Nutzfahrzeugs (1) durch das sekundäre Betriebsbremssystem (100) nicht möglich ist.

16. Pneumatisches Bremssystem (4) nach Anspruch 13 oder 15, wobei die elektronische Feststellbremssteuereinheit (18) dazu ausgebildet ist, des Nutz fahrzeugs (1) unmittelbar oder gestuft, vorzugsweise schlupfgeregelt, ge- schwindigkeits- oder reibwertabhängig, zu bremsen.

17. Pneumatisches Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die elektronische Feststellbremssteuereinheit (18) dazu ausgebildet ist, die vorbestimmte Notstopp-Zeit (TN) basierend auf einem oder mehreren Pa- rametern zu ermitteln, der oder die Parameter ausgewählt aus: Zustandsgrößen des primären oder sekundären Betriebsbremssystems (10, 100); Aktivität einer ABS-Funktion; Raddrehzahlsignalen (SR); Geschwindigkeit (VF) des Nutzfahr zeugs (1); Reibwert (FE); erwarteter Reibwert; Fahrzeuggewicht.

18. Pneumatisches Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, aufweisend einen Anschluss für einen festverdrahteten Notaus-Schalter (34), über den das Notstopp-Signal (SN) auslösbar ist.

19. Pneumatisches Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, aufweisend einen Drahtlosempfänger (38) zum Empfangen des von einem ent fernten Sender bereitgestellten Notstopp-Signals (SN).

20. Pneumatisches Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die primäre elektronische Betriebsbremssteuereinheit (14) dazu ausge bildet ist, das Notstopp-Signal (SN) von einem nutzfahrzeuginternen Sender (25), vorzugsweise einer übergeordneten Steuereinheit, zu empfangen.

21. Pneumatisches Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) einen oder mehrere Federspei cherbremszylinder (43a, 43b) umfassen, die belüftet geöffnet sind und entlüftet durch eine Federkraft zuspannen.

22. Pneumatisches Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 21 , wobei das Feststellbremssystem (12) eine Feststellbremsventileinheit (22) auf weist, welche einerseits mit dem oder einem weiteren Druckluftvorrat (42) und andererseits mit den Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) verbunden ist, wobei die elektronische Feststellbremssteuereinheit (18) dazu ausgebildet ist, zum Betätigen der Feststellbremsaktuatoren (42, 42b) durch das Feststellbremssys tem (12) ein oder mehrere Ventile (72, 76) der Feststellbremsventileinheit (22) zu schalten.

23. Pneumatisches Bremssystem (4) nach Anspruch 22, wobei die Feststell bremsventileinheit (22) monostabil ausgebildet ist und durch Bereitstellen eines elektrischen Signals (S1 , S2), vorzugsweise durch die elektronische Feststell bremssteuereinheit (18), in eine erste Schaltstellung geschaltet wird, in der die Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) gelöst sind, und bei Wegfall des elektri schen Signals (S1 , S2) monostabil in eine zweite Schaltstellung geschaltet wer den, in der die Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) zugespannt sind.

24. Pneumatisches Bremssystem (4) nach Anspruch 22, wobei die Feststell bremsventileinheit (18) bistabil ausgebildet ist und ein Bistabilventil (72) sowie ein monostabiles Halteventil (76) aufweist, wobei das Bistabilventil (72) eine stabile Lösestellung (72B) und eine stabile Schließstellung (72A) aufweist, wo bei in der Lösestellung (72B) des Bistabilventils (72) die Feststellbremsaktua toren (42a, 42b) gelöst werden können und in der Schließstellung (72A) des Bistabilventils (72) die Feststellbremsaktuatoren (42a, 42b) zugespannt werden können, wobei das Halteventil (76) einen vom Bistabilventil (72) in der Lösestel lung (72B) ausgesteuerten Druck (pS) einsperren kann.

25. Nutzfahrzeug (1), vorzugsweise autonomes Nutzfahrzeug (2), mit einem pneumatischen Bremssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 24, welches zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebil det ist.