WO2024017608A1 - Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2024017608A1
WO2024017608A1 PCT/EP2023/068205 EP2023068205W WO2024017608A1 WO 2024017608 A1 WO2024017608 A1 WO 2024017608A1 EP 2023068205 W EP2023068205 W EP 2023068205W WO 2024017608 A1 WO2024017608 A1 WO 2024017608A1
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brake
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PCT/EP2023/068205
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Oliver Jundt
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/414—Power supply failure

Definitions

  • the invention relates to equipment for a semi-autonomous or autonomously operated motor vehicle, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention also relates to a semi-autonomous or autonomously operated motor vehicle with such equipment according to claim 15.
  • the electrical equipment includes an electro-pneumatic service brake device with a primary service brake circuit and a redundant service brake circuit, in which, in response to an assistance braking request signal from an assistance system, at least one pneumatic brake control pressure within the redundancy service brake circuit is immediately and directly sent to the ( still) electromagnetic backup valve of at least one pressure control module, which is closed by energization, is controlled. Then, in the event of a failure of the primary service brake circuit, the then released electromagnetic backup valve of the at least one pressure control module opens automatically and the brake pressure is immediately formed in the relevant pressure control module on the basis of or depending on the pneumatic brake control pressure already present there.
  • the supply voltage may be too low for a certain period of time (e.g. over several seconds) immediately after the engine start (cranking) has been initiated by a starter device such as a starter. This is due to
  • Electro-pneumatic service brake devices with primary electrically operated service brake circuit and redundant service brake circuit as described above If the electrical supply voltage falls below a minimum supply voltage value, then automatically switch from the primary service brake circuit to the redundant service brake circuit, for example by immediately opening the backup valves integrated in the pressure control modules in the electro-pneumatic service brake device described above. In such a case, the supply voltage is no longer sufficient to sufficiently supply the electrical components of the primary electrically operated service brake circuit so that it can carry out the service brake function.
  • the motor vehicle has a brake actuator such as a foot brake valve, with which the driver can actuate the redundant service brake circuit purely pneumatically, for example, redundant braking is still possible by the driver using the redundant pneumatic brake circuit.
  • the redundant brake circuit may therefore not be actuated.
  • the supply voltage is too low (particularly temporarily) and an associated failure of the primary brake circuit and in the absence of active actuation of the redundant service brake circuit by the driver, there is a risk that the parked motor vehicle will roll away if the parking brake is not engaged. This risk is particularly high if the motor vehicle is parked on a slope.
  • the invention is based on the object of providing equipment for a semi-autonomous or autonomously operated motor vehicle which provides a high level of security against unintentional movement of the motor vehicle.
  • a motor vehicle with such equipment should also be made available.
  • the invention is based on equipment for a semi-autonomous or autonomously operated motor vehicle, which has at least the following: a) an electrically actuated service brake device which carries out at least one service brake function, b) an electrically actuated parking brake device which carries out at least one parking brake function and has at least one applied state and one released state, c) a drive device which has at least one active state for driving the motor vehicle and an inactive state in which the drive device is put out of operation is, d) a starter device which generates a start signal S which sets the drive device from the inactive state to the active state, e) an electrical energy source which supplies at least the electrically actuated service brake device and the starter device with an electrical supply voltage.
  • the electrically actuated service brake device can be, for example, an electro-pneumatic, an electro-hydraulic, an electro-mechanical or a purely electric service brake device.
  • the electrically actuated parking brake device can be an electro-pneumatic, an electro-hydraulic, an electro-mechanical or a purely electric parking brake device.
  • the drive device can include an internal combustion engine and/or an electric machine.
  • the starter device which generates the start signal, can comprise a control device for semi-autonomous or autonomous control of the motor vehicle and/or an ignition switch that can be operated manually by a driver of the motor vehicle.
  • the electrical energy source which supplies at least the electrically actuable service brake device and the starter device with the electrical supply voltage, can include, for example, an on-board battery and/or an on-board accumulator, optionally also a primary electrical energy source and additionally a redundant electrical energy source.
  • the start signal S generated by the starter device is preferably an “engine start” signal for switching on or starting the drive device or a drive motor of the drive device, in particular an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the start signal S can switch at least one device of the motor vehicle's equipment, in particular the electrically actuated service brake device and/or the electrically actuated parking brake device, from a de-energized state or "sleeping" state to an energized state or “awakened” state. Then the start signal S, for example, (also) includes an “ignition on” signal.
  • Semi-autonomously operated motor vehicle means that the driver is supported in controlling the vehicle (longitudinal dynamics, lateral dynamics) by a driver assistance system, which then intervenes autonomously or automatically, for example, in the steering, in the drive device and/or in the service brake device and/or in the parking brake device , for example to move the motor vehicle along a specific trajectory while driving and/or to hold it at a standstill.
  • the driver must support the driver assistance system.
  • Autonomously operated motor vehicle means that an autonomous system such as an autopilot takes over the (entire) control of the vehicle (longitudinal dynamics, lateral dynamics) without the driver's help.
  • the driver then has the option of braking the motor vehicle that unintentionally rolls away by pressing the foot brake pedal. However, the driver may fail to do this due to reliance on the semi-autonomous/autonomous functions of the motor vehicle or due to a lack of attention.
  • the invention takes this problem as an opportunity to offer an improvement.
  • an electronic control device which is in signal connection at least with the parking brake device and the starter device and receives from a sensor device an actual value for an electrical supply voltage U or a physical quantity representing this actual value the electrical energy source, wherein g) the electronic control device is designed so that it can use the signal connection to determine whether the parking brake device is in the applied state, optionally the drive device is in the inactive state state, and the starter device has generated the start signal S, and if this is the case, the electronic control device keeps the parking brake device in the applied state as long as the actual value for the electrical supply voltage Ihst or the physical quantity representing this actual value does not represent a supply voltage -Minimum Limin value has been reached or exceeded.
  • the equipment therefore includes the sensor device, which, for example, represents the actual value of the supply voltage II representing variable is fed into the electronic control device as a sensor signal.
  • This quantity can be measured directly as an actual voltage value or derived or calculated from another measured physical quantity.
  • the sensor device like the electronic control device, can be connected to the signal connection in order to control the sensor signal of the sensor device into the electronic control device.
  • the actual value of the supply voltage IIlist is preferably determined or measured at least at the time to at which the start signal S is generated by the starter device.
  • the purpose or effect of these measures is to prevent the motor vehicle from rolling away unintentionally in the event of a service brake device that is undersupplied by the supply voltage U of the energy source and is then not functional because of the parking brake device that is still kept applied, if the driver does not intervene, for example due to inattention. This increases the operational safety of the motor vehicle.
  • the supply voltage minimum value Umin therefore preferably represents a minimum with regard to the functionality of the service braking device, ie that the electrical Energy source must deliver at least the minimum supply voltage value Limin so that the service braking device is or becomes functional.
  • the electronic control device is designed so that if the starter device has generated the start signal S at time to and the parking brake device is in the applied state, in particular when the motor vehicle is at a standstill, it moves the parking brake device from the applied state to the released state when it has determined, in particular with the help of the signal connection, that the actual value for the electrical supply voltage I st has exceeded the minimum supply voltage value Limin, in particular for at least a predetermined first time period Ati, for example 2 seconds. It can then be assumed that the supply voltage U is (again) stable and no longer falls below the minimum supply voltage value Limin.
  • the electronic control device is designed to keep the parking brake device in the applied state as long as the actual value for the electrical supply voltage Uist or the physical quantity representing the actual value does not exceed the supply voltage minimum value Umin for at least a predetermined first time period Ati reached or exceeded.
  • the predetermined first time period Ati can begin with the generation of the start signal S at time to and can be, for example, at least 2 seconds. Instead of being defined or predetermined, the first time period Ati can also be variable.
  • the electronic control device can also be designed to move the parking brake device from the applied state to the released state when it has determined that the actual value for the electrical supply voltage Uist or the physical quantity representing the actual value is the minimum supply voltage value Umin in particular has (again) exceeded at least the predetermined first time period Ati.
  • the electrically actuated service brake device has a primary service brake circuit and at least one redundant service brake circuit as redundancy for the primary service brake circuit, the electrically actuated Service brake device is designed so that in the normal state the primary service brake circuit executes the service brake function(s), but upon a switching criterion, the execution of at least part of the service brake function(s) switches from the primary service brake circuit to the redundant service brake circuit.
  • the at least one redundant service brake circuit can also include a parking brake circuit or be formed by a parking brake circuit if, for example, this can be used to brake the motor vehicle from travel to a standstill if the primary service brake circuit is faulty and then to keep it at a standstill.
  • the service brake function(s) that the redundant service brake circuit can carry out differs from the service brake function(s) that the primary service brake circuit can carry out, especially with regard to higher functions such as vehicle dynamics controls (ABS, ASR, ESP, etc. ) has at least one degradation.
  • ABS vehicle dynamics controls
  • ASR vehicle dynamics controls
  • ESP vehicle dynamics controls
  • the service brake function of the redundant service brake circuit can only execute an axle-specific ABS, but the service brake function of the primary service brake circuit can execute a wheel-specific ABS.
  • switching back from the redundant service brake circuit to the primary service brake circuit can also be ruled out, even if the switching criterion is no longer present after some time.
  • the switching criterion includes the event that the supply voltage U is or becomes smaller than the supply voltage minimum value Umin
  • this event usually only occurs for a short period of time, for example if, as described above, as a result of a
  • the supply voltage U drops briefly, but shortly after the start it is again the same or greater in relation to the minimum supply voltage value Umin.
  • there would be a switch from the primary service brake circuit to the redundant service brake circuit and the associated degradation of the service brake function(s) is not necessary because the supply voltage U is then sufficiently large again after the short period of time of the starting process and the associated supply voltage drop to support the service brake function(s). to be able to run the primary service brake circuit undisturbed and to its full extent.
  • the electronic control device is preferably designed so that when the switching criterion occurs, it prevents a switching of the execution of the service brake function (s) from the primary service brake circuit to the redundant service brake circuit and ignores the switching criterion when the actual value for the Supply voltage Uist or the physical quantity representing the actual value is smaller than the minimum supply voltage value Umin for at most a predetermined second time period At2.
  • the predetermined second time period At2 can begin with the generation of the start signal S at time to. Instead of being defined or predetermined, the second time period At2 can also be variable.
  • the electronic control device can be a “stand-alone” control device or can be integrated in any electronic control device, for example in a service brake control device for controlling the service brake device, a parking brake control device for controlling the parking brake device and / or in a control device for semi-autonomous or autonomous Control of the motor vehicle.
  • the signal connection can also include at least one Controller Area Network (CAN).
  • CAN Controller Area Network
  • the signal connection can also include or contain an internal signal connection, for example within an integrated control device.
  • the starter device which generates the start signal S can comprise a) a control device for semi-autonomous or autonomous control of the motor vehicle, and/or b) an ignition switch that can be operated manually by a driver of the motor vehicle.
  • Case a) includes in particular the case that the motor vehicle or its drive device is controlled by the control unit for semi-autonomous or autonomous control of the motor vehicle is started automatically, for example after the autopilot has been activated by the driver and a destination has been given to him.
  • the electrical energy source can also supply the electrically actuated parking brake device and/or the electronic control device with electrical energy.
  • each of these devices can also be supplied with electrical energy from a redundant or additional electrical energy source.
  • the electronic control device can be supplied with electrical energy from a secondary energy source that is additional and independent in relation to the electrical energy source, so that it can safely carry out the function described above.
  • the electrically actuated parking brake device comprises at least one (passive) spring-loaded brake cylinder as a parking brake actuator, which is vented in the applied state and ventilated in the released state, then the parking brake device can advantageously be kept in the applied state even in the event of a supply voltage drop described above as a result of a starting process, since there is no need for this Electrical energy is necessary because the relaxed storage spring then keeps the parking brake applied. In particular, the parking brake device then does not need to be energized to hold it in the applied state.
  • the invention also relates to a semi-autonomous or autonomously operated motor vehicle which has equipment described above.
  • Figure 1 is a schematic circuit diagram of a preferred embodiment of a piece of equipment for a motor vehicle according to the invention, showing pneumatic connections;
  • Figure 2 is a schematic circuit diagram of the part of the equipment of Figure 1, showing electrical connections and partially pneumatic connections;
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional representation of a service brake valve device of an electro-pneumatic service brake device of the equipment of FIGS. 1 and 2 according to a preferred embodiment in a “drive” position;
  • Figure 4 is a schematic representation of the equipment according to a preferred embodiment
  • Fig. 1 shows a schematic circuit diagram of a preferred embodiment of an electrical equipment of a motor vehicle according to the invention, with an electro-pneumatic service brake device 80, with pneumatic connections shown there and Fig. 2 shows a schematic circuit diagram of the electrical equipment from Fig. 1, with electrical connections there and partially pneumatic connections are shown.
  • the following description of the electrical equipment refers to both figures.
  • a front axle VA and a rear axle HA of the motor vehicle are shown, each of which has wheels 1 which are rotatably attached to an axle 2.
  • the wheels 1 are each assigned a pneumatic wheel brake actuator 4, which in the example shown is designed as a service brake cylinder on the front axle VA and as a pneumatic combination cylinder consisting of a service brake cylinder and a spring-loaded brake cylinder on the rear axle HA.
  • One such pneumatic one Wheel brake actuator 4 is arranged on each wheel 1 and here, for example, actuates a disc brake 3 to generate a braking force.
  • the service brake cylinders of the pneumatic wheel brake actuators 4 are each subjected to a brake pressure PVA or PHA, which creates a frictional force in the disc brake 3, which results in a braking torque.
  • speed sensors are provided on the wheels 1 in order to detect speeds of individual wheels 1 and process them in higher functions such as ABS, ASR or ESP.
  • the electro-pneumatic service brake device 80 will now be described below.
  • This has a compressed air supply 10, which supplies different components 18, 20, 24, 82 of the electro-pneumatic service brake device 80 with compressed air via supply lines 14, 14a, 14b, 14c.
  • One component is an electro-pneumatic service brake valve device 18 shown schematically in FIG. 3, here for example in the form of a foot brake module, which is connected to the supply line 14 via a supply input 15.
  • the service brake valve device 18 is supplied with compressed air.
  • the service brake valve device 18 also has a pneumatic control input 19, via which it can receive a pneumatic control pressure pst, with which the service brake valve device 18 is then pneumatically controlled.
  • the service brake valve device 18 has two pneumatic control outputs 16, 17, via which it supplies a first pneumatic brake control pressure pi and/or a second pneumatic brake control pressure p2 in pneumatic control lines 22, 23.
  • the service brake valve device 18 has a service brake actuator 94, such as a brake pedal, via which a driver's braking requests can be entered.
  • the service brake valve device 18 is designed to detect a braking request from the driver via a particularly electrical and non-contact brake value transmitter 86 shown in FIG. 2 is shown.
  • the electrical actuation signal BS is then controlled via the primary control connection SV1 into a primary electronic brake control device 40, which is formed here, for example, by the electronic EBS control device.
  • the primary electronic brake control device 40 then generates a first electrical brake request signal S1, in which higher functions such as, for example, axle load-dependent braking force distribution are also taken into account.
  • the first electrical brake request signal S1 can also differ for the front axle VA and rear axle HA or is formed in relation to the axle.
  • the service brake valve device 18 has a housing in which a tappet piston 91 with a tappet receptacle 92 projecting through a cover opening of a housing cover is accommodated in an axially movable manner.
  • a plunger projects from above into the plunger receptacle 92 and is connected to the service brake actuator 94 here, for example in the form of a foot brake plate. Therefore, when the driver operates the service brake actuator 94, the plunger presses into the plunger receptacle 92 and the plunger piston 91 is moved downward by the actuation force in FIG. 3, as illustrated by the arrow there.
  • the plunger piston 91 transmits the actuating force to a control piston 85, which is also mounted axially movably in the housing 2, preferably via a plunger piston compression spring 102.
  • control piston 85 is in mechanical operative connection with the tappet piston 91 via a tappet piston rod 87, the tappet piston rod 87 being connected to the tappet piston 91 and in a cup-shaped sleeve 103 trained end of the control piston 85 can strike axially when the tappet piston rod 87 has reached the bottom of the sleeve 103, for example when the tappet piston 91 is moved towards the control piston 85 as a result of an actuation of the service brake actuator 94.
  • the tappet piston rod 87 can slide in the sleeve 103 when the tappet piston 91 is moved away from the control piston 85.
  • an outlet seat of a double-seat valve 88 is formed on a piston rod of the control piston 85, which seals against a cup-shaped and hollow valve body of the double-seat valve 88 which is axially movably mounted in the housing or is lifted away from it, a flow cross section between a working chamber 98 and a head-side through opening in the valve body, which leads to a vent connection 99.
  • the working chamber 98 is connected to the control outputs 16, 17 and these to the control lines 22, 23, which in turn are connected to the pneumatic control inputs 95, 96 of a pressure control module 20.
  • the control outputs 16, 17 are placed in one connection, but in reality there are two separate control outputs 16, 17.
  • a control chamber 90 is formed between the tappet piston 91 and the surface of the control piston 85 facing it.
  • the pneumatic control input 19 on the housing opens into the control chamber 90.
  • the control line 13 and thus also the control output 84 of a solenoid valve device 82 is connected to the pneumatic control input 19, which is connected at its supply input 83 to the supply line 14a connected to a compressed air supply 10. Furthermore, the supply inlet 15 is also present on the housing of the service brake valve device 18, to which the supply line 14 is connected and which is connected to a storage chamber 89 of the service brake valve device 18.
  • valve body is pressed against an inlet seat of the double-seat valve 88 by means of a valve body compression spring supported on the bottom of the housing and on the interior of the valve body, which is formed on a radially inner edge of a central through hole of a further inner wall of the housing.
  • a valve body compression spring supported on the bottom of the housing and on the interior of the valve body, which is formed on a radially inner edge of a central through hole of a further inner wall of the housing.
  • FIG. 3 shows the “driving” position of the service brake valve device 18, in which the outlet seat is lifted from the valve body and the control outputs 16, 17 and thus also the wheel brake actuators 4 connected there are connected to the ventilation connection 99. As a result, the active pneumatic wheel brake actuators 4 are released.
  • a pressure control module 20 according to FIGS. 1 and 2 is well known, for example from page 763, in particular image E of “Kraftfahrtechnikes Taschenbuch”, 24th edition, April 2002, Robert Bosch GmbH.
  • the here, for example, two-channel pressure control module 20 contains an electromagnetic backup valve for each channel (here, for example, front axle channel and rear axle channel), which is controlled here by the primary electronic brake control device 40, with a backup valve being connected to a pneumatic control input 95, 96.
  • the backup valve is connected to a pneumatic control input of an integrated relay valve.
  • Such a backup valve switches to its blocking position in its state energized by the primary electronic brake control device 40, i.e.
  • the backup valve When energized, the backup valve switches to its open position, whereby the pneumatic brake control pressure can act on the relay valve, which then increases the quantity of the pneumatic brake control pressure from the compressed air supply 10 based on the supply pressure controlled into the pressure control module 20 and then as the front axle brake pressure PVA and rear axle -Brake pressure PHA at pressure outputs of the pressure control module 20 in lines 26, 27, which are connected to the wheel brake actuators 4 via pressure control valves 28.
  • the pressure control valves 28 are preferred connected to the primary control connection SV1 and to a secondary control connection SV2.
  • the pressure control module 20 includes an inlet-outlet solenoid valve combination controlled by an integrated electronic pressure control module control unit, which is connected on the output side to the pneumatic control input of the relay valve. Therefore, the relay valve can be acted upon either by the pneumatic brake control pressure controlled through the de-energized backup valve or by the pneumatic brake control pressure which is generated electrically by controlling the inlet-exhaust solenoid valve combination using the integrated electronic pressure control module control unit.
  • the pressure control module control device is connected via an electrical control input 97 to the primary control connection SV1, to which the primary electronic brake control device 40 is also connected, whereby the pressure control module control device can be controlled by the primary electronic brake control device 40 or can be supplied with control signals.
  • a pressure sensor for measuring the actual brake pressure PVA or PHA controlled by the relay valve is integrated into such a pressure control module 20.
  • the actual brake pressure measured by the pressure sensor is then compared with a target brake pressure in the sense of a pressure control, which is represented by a first electrical brake request signal S1, which is controlled by the primary electronic brake control device 40 into the primary control connection SV1.
  • the electronic pressure control module control device of the pressure control module 20 includes corresponding pressure control routines.
  • the solenoid valve device 82 enables electronically controlled ventilation of the control chamber 90 and is electrically controlled by a secondary electronic brake control device 41.
  • the solenoid valve device 82 is connected with an electrical control input to a secondary control connection SV2, which is formed here, for example, by a second CAN data bus.
  • the primary electronic brake control device 40, the electrical/electronic part of the pressure control module 20 and the brake value transmitter 86 of the service brake valve device 18 are connected to the primary control connection SV1 which is separate and independent of the secondary control connection SV2 to which the secondary electronic brake control device 41 and the solenoid valve device 82 are connected.
  • a data connection 101 can be provided between the primary electronic brake control device 40 and the secondary electronic brake control device 41, in particular for data and signal exchange and/or for the purpose of mutual monitoring.
  • the actuation signal BS and/or the first electrical brake request signal S1 can also be controlled into the secondary electronic brake control device 41 and/or the second electrical brake request signal S2 into the primary electronic brake control device 40 via the data connection 101. It is not necessary for the primary electronic brake control device 40 and the secondary electronic brake control device 41 to be intact because the signals are preferably just looped through.
  • the solenoid valve device 82 preferably has, in addition to a vent 100 shown in FIG Actual value is reported, pressure control of the controlled control pressure PST is possible or is also preferably carried out.
  • the secondary electronic brake control device 41 controls the solenoid valve device 82 via the secondary control connection SV2 by a second electrical brake request signal S2, the solenoid valve device 82 then generating the pneumatic control pressure PST at the control output 84 depending on the second electrical brake request signal S2.
  • an electro-pneumatic proportional valve can ensure a control pressure pst at the control output 84 that is controlled (proportionally) in accordance with the second electrical brake request signal S2, with ventilation and ventilation also being possible.
  • an inlet/outlet valve combination can be provided, for example, consisting of two 2/2-way solenoid valves, with the inlet valve connected to the supply inlet 83 closed when de-energized and opened when energized and the outlet valve is opened when de-energized and closed when energized.
  • a 3/2-way solenoid valve can also be used as a venting and venting valve with a venting position and a venting position in combination with a 2/2-way solenoid valve as a holding valve, which in its blocking position controls the pressure stops at the control exit.
  • Such a solenoid valve device 82 can be used in particular in each of the embodiments described above in combination with a pressure sensor and a control pressure regulator implemented in the secondary electronic brake control device 41 in order to regulate the pneumatic control pressure pst present at the control output 84.
  • the equipment includes a driver assistance system 93 such as an autopilot device or an emergency brake assistant, which can automatically generate braking requests, which are then represented by an assistance brake request signal AS, which here, for example, in both the primary electronic brake control device 40 and the secondary electronic brake control device 41 is controlled, as shown in Fig. 2.
  • a driver assistance system 93 such as an autopilot device or an emergency brake assistant, which can automatically generate braking requests, which are then represented by an assistance brake request signal AS, which here, for example, in both the primary electronic brake control device 40 and the secondary electronic brake control device 41 is controlled, as shown in Fig. 2.
  • the assistance brake request signal AS could also only be controlled into the secondary electronic brake control device 41.
  • the autopilot device at least partially autonomous driving is possible.
  • the routines of the driver assistance system 93 could also be implemented in the primary electronic brake control device 40 and/or in the secondary electronic brake control device 41.
  • the primary electronic brake control device 40 is supplied with electrical energy by a primary supply source 52, which is independent of a secondary supply source 58, which supplies the secondary electronic brake control device 41 with electrical energy.
  • the equipment also includes an electrically actuated parking brake device 104, shown schematically in FIG.
  • the parking brake device 104 carries out at least one parking brake function and has a clamped state in which it does so Motor vehicle braked to a standstill keeps it at a standstill, and a released state in which the spring brake cylinders 105 are released.
  • an auxiliary braking or auxiliary braking function in which the parking brake device 104 supports the electro-pneumatic service brake device 80, gradual braking with the parking brake device 104 can also be provided.
  • the parking brake device 104 includes an electronic parking brake control device 106 and a solenoid valve device 107 controlled by the electronic parking brake control device 106, the parking brake control device 106 controlling the solenoid valve device 107 for ventilating and venting the spring-loaded brake cylinders 105.
  • the parking brake control device 106 is connected in a signal-conducting manner to an electrical parking brake actuator 108, for example with a multi-position button or multi-position lever, so that a parking brake signal Z is generated by actuating the parking brake actuator 108, with which the parking brake function and / or the auxiliary brake function is triggered and the Spring brake cylinder 105 can be controlled (gradually) between the released state and the clamped state.
  • the parking brake signal Z is also available in a CAN data bus 117 via a data interface of the parking brake control unit 106. In other words, information is then available on the CAN data bus 117 based on the parking brake signal Z as to whether the parking brake device 104 is in the applied or released state.
  • the equipment of the motor vehicle includes a drive device 109, which has at least one active state for driving the motor vehicle and an inactive state in which the drive device 109 is put out of operation.
  • the drive device 109 here includes in particular an electronic drive control device 110 and at least one drive machine 111 electrically controlled by this, here for example an internal combustion engine and optionally additionally an electric drive.
  • the drive control unit 110 can also be connected to the CAN data bus 117 via a data interface in order, for example, to make a value for the actual engine speed Nact available there, which is measured, for example, by an engine speed sensor not explicitly shown here.
  • the engine 111 can be started and switched off using a starter device 112.
  • the starter device 112 here comprises, for example, an ignition switch 113 that can be operated manually by the driver and an electric starter 114, which can be activated by the ignition switch 113, for example in an “engine start” position, whereby a start signal S for starting the drive machine 111 is generated the electric starter 114 is activated to start the engine 11 1.
  • the start signal S therefore moves the drive machine 111 of the drive device 109 from the inactive state to the active state.
  • a sensor device 115 which controls an actual value of the supply voltage I st supplied, for example, by the primary supply source 52 as a sensor signal into an electronic control device 116.
  • An evaluation routine is implemented in the electronic control device 116, with which it can be determined whether the actual value of the supply voltage U ist has reached or exceeded a minimum supply voltage value Limin or whether this is not the case.
  • the sensor signal supplied by the sensor device 115 to the electronic control device 116 then preferably represents the actual value of the supply voltage I st, which is then compared there with the minimum supply voltage value Limin. The consequences of this comparison are described below.
  • this electronic control device 116 is also preferably part of the equipment and is integrated here, for example, in the electronic parking brake control device 106.
  • the electronic parking brake control device 106, electronic control device 116 as part of this, the primary electronic brake control device 40, the ignition switch 113 and optionally also the drive control device 110 are in signal connection here, for example in that the aforementioned devices are connected to the CAN data bus 117.
  • the sensor device 115 can control a sensor signal representing the respective actual value of the supply voltage Ihst into the electronic control device 116 via the CAN data bus 117 for evaluation or comparison with the minimum supply voltage value Limin.
  • the parking brake signal Z is also present on the CAN data bus 117 and can be recognized and evaluated in particular in the electronic control device 116.
  • the electronic Control device 116 also directly controls the electronic parking brake control device 106 here, for example, in order to tighten or release the parking brake device 104 or its spring brake cylinder 105.
  • the electronic control device 116 integrated into the electronic parking brake control device 106 is designed so that it can determine whether the drive device 109 is in the active state by transmitting the start signal S via the CAN data bus 117 from the ignition switch 113 of the starter device 112 has been offset, i.e. whether the prime mover 11 has been started or not. Furthermore, the electronic control device 116 is also able to determine whether the parking brake device 104 is in the applied state or not based on the parking brake signal Z of the parking brake device 104, which is also carried on the CAN data bus.
  • the primary supply source 52 supplies, for example, the primary electronic brake control device 40, the starter device 112, the drive device 109 and the electrically actuated parking brake device 104 with electrical energy.
  • the driver actuates the service brake actuator 94 of the service brake valve device 18, which corresponds to a driver brake request
  • the amount of actuation of the two redundant brake value transmitters 86 is measured in the intact primary electrical service brake circuit.
  • the electrical actuation signal BS detected by the brake value transmitter 86 is generated in the electrical channel of the service brake valve device 18, made data bus capable and controlled into the primary electronic brake control device 40 via the primary control connection PV1.
  • a first brake request signal S1 is generated separately for the front axle VA and the rear axle HA on the basis of the electrical actuation signal BS and is controlled into the relevant channel of the pressure control module 20 and into the trailer control module 24.
  • the brake pressure PVA for the front axle VA and the brake pressure PHA for the rear axle HA are then generated by the integrated solenoid valves and the relay valves based on the respective brake request signal S1 and controlled into the wheel brake actuators 4 via the pressure control valves 28 that are open here, for example, in order to achieve the requested Implement service braking.
  • the trailer control module 24 which is also constructed as a pressure control module, converts the first brake request signal S1 into a trailer brake pressure pTrailer, which is then controlled into a possibly coupled trailer via a “trailer” coupling head, not shown here.
  • the trailer control module 24 is pneumatically controlled in the subordinate pneumatic brake circuit, but this pneumatic control pressure is held back by the integrated, energized and therefore closed backup valve and is therefore not implemented.
  • the primary electronic brake control device 40 reverses the pressure control valves 28 (FIG. 2) connected to the primary control connection SV1 and to the secondary control connection SV2 to regulate the brake pressure on an individual wheel basis until the brake slip becomes permissible.
  • ABS routines are preferably implemented, reverses the pressure control valves 28 (FIG. 2) connected to the primary control connection SV1 and to the secondary control connection SV2 to regulate the brake pressure on an individual wheel basis until the brake slip becomes permissible.
  • the same also applies, of course, to wheel-specific control/regulation of the brake pressures as part of an ESP vehicle dynamics control system.
  • the plunger piston 91 is displaced downwards in the subordinate pneumatic service brake circuit or in the two pneumatic channels of the service brake valve device 18, the plunger piston 91 being pushed against the bottom of the cup-shaped sleeve 103 and the control piston 85 also being displaced downwards. until the outlet seat seals against the valve body and thus the connection between the control outputs 16, 17 for the pneumatic service brake circuits and the vent connection 99 are closed, so that no further venting of the associated wheel brake actuators 4 can take place.
  • the solenoid valve device 82 is controlled by means of the secondary electronic brake control device 41 in the venting position, in which the control chamber 90 is in communication with the atmosphere, in order to avoid pressure effects that could arise as a result of the expansion of the control chamber 90.
  • the secondary electronic brake control device 41 receives the command for this, for example via the data connection 101 from the primary electronic brake control device 41.
  • the first and second brake control pressures p1 and p2 present at the control outputs 16, 17 and controlled via the control lines 22, 23 into the pneumatic control inputs 95, 96 of the pressure control module 20 are then energized and therefore closed Backup valves in the pressure control module 20 are retained and not forwarded to the integrated relay valves.
  • the primary electronic brake control device 40 can generate a first electrical brake request signal S1 on the basis of the assistance brake request signal AS, which is then converted in the electrical service brake circuit as described above by the pressure control module 20 and the anger control module 24 into corresponding brake pressures PVA, PHA and pTrailer. Consequently, the assistance brake request signal AS is then implemented by the intact electrical service brake circuit or the intact pressure control module 20.
  • the secondary electronic brake control device 41 In parallel or at the same time, the secondary electronic brake control device 41 generates the second electrical brake request signal S2 on the basis of the assistance brake request signal AS, which is controlled via the secondary control connection SV2 into the solenoid valve device 82, which is then placed in the ventilation position and thereby generates the pneumatic control pressure pst, with which the control chamber 90 is acted upon.
  • the control pressure pst then prevailing in the control chamber 90 acts on the plunger piston 91 delimiting it and thus on the service brake actuator 94, which the driver can feel on his foot when he touches the service brake actuator 94 (pedal reaction). This means the driver can feel the initiation of automatic braking on their feet.
  • the second actuation force F2 which preferably acts in parallel and in the same direction on the control piston 85 with respect to the first actuation force F1, ensures, as described above for the first actuation force F1, that the first and second pneumatic brake control pressures p1, p2 are generated, which are at the control outputs 16, 17 and are controlled into the pressure control module 20 via the control lines 22, 23.
  • the first and second pneumatic brake control pressure p1, p2 are held back by the backup valves which are energized by the primary electronic brake control device 40 and are therefore kept closed and are therefore (initially) ineffective.
  • the first and second can be pneumatic Brake control pressure p1, p2 immediately become effective in the pressure control module 20 on the integrated relay valves when the backup valves are released due to a defect in the electrical service brake circuit and thereby open.
  • a defect can, for example, result in a drop in the supply voltage of the primary supply source 52, so that the primary electronic brake control device 40 is under-supplied and can no longer carry out the service braking function.
  • braking is to take place both in response to a driver braking request and an automatically generated braking request, for example if the driver brakes due to an emergency braking situation, but the braking request of the driver assistance system, for example in the form of an emergency braking assistant or an Autopilot device is greater than the driver's braking request.
  • the brake pressures PVA and PHA are formed primarily on the basis of the assistance brake request signal AS.
  • the driver's braking request is overwritten by the braking request of the driver assistance system.
  • the first actuating force F1 from the driver's brake request and the second actuating force F2 from the automatically generated brake request act on the control piston 85 of the service brake valve device 18 in the same direction and in parallel, with the actuating forces F1, F2 adding up on the control piston 85 and then at the control outputs 16 , 17 the first pneumatic brake control pressure p1 and the second pneumatic brake control pressure p2 are controlled via the control lines 22, 23 into the pneumatic control inputs 95, 96 of the pressure control module 20, but are held back there by the backup valves powered by the primary electronic brake control device 40.
  • a defect or error occurs in the priority or primary electrical service brake circuit, be it because the primary electronic brake control 40 and/or the electrical/electronic part of the pressure control module 20 is defective has or has failed and/or the primary supply source 52 (e.g. for a short period of time due to actuation of the starter device 112) supplies no or too low a supply voltage U, then the two backup valves integrated in the pressure control module 20 are drained and thereby switch to their open position, whereby in In the event of a braking request by the driver assistance system 93, that is, after generation of the second electrical brake request signal S2, the first and second brake control pressures p1, p2 already present there can control the relevant integrated relay valve, whereby the brake pressure PVA for the front axle VA and the brake pressure PHA can be generated for the rear axle HA. Since, for example, the brake pressure PVA for the front axle is used as the pneumatic control pressure for the trailer control module 24, the trailer brake pressure PTrailer can also be generated, so that a possibly coupled trailer can also be
  • the intact secondary electronic brake control 41 can individually control the pressure control valves 28 via the secondary control connection SV2 ("holding pressure”, lowering pressure), “pressure riser”).
  • the first redundancy level if the electrical service brake circuit fails, there is electrical redundancy due to the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 in the then effective first and second pneumatic brake circuits, because then the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 are controlled by means of the secondary electronic brake control 40 generated electrically and automatically
  • the electrical service brake circuit fails, an automatic braking request is implemented by the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 in the then also effective first and second pneumatic brake circuits, the first and second brake control pressures p1 and p2 being at failed electrical service brake circuit can then take effect immediately because they have already been generated in response to the assistance brake request signal AS and are then already present at the backup valves of the pressure control module 20.
  • the primary electronic brake control device 40 has a defect or error and/or the primary supply source 52 does not provide any or too low a supply voltage (e.g. for a short time due to actuation of the starter device 112)
  • a defect or error occurs in the control of the pneumatic service brake circuit by the secondary electronic brake control device 41 and the solenoid valve device 82 and / or the redundancy supply source 58 supplies no supply voltage or a supply voltage that is too low, then the first and second pneumatic brake control pressure p1 and p2 are no longer formed electrically, so that autonomous or automatic braking operation by the driver assistance system 93 is no longer possible.
  • the pneumatic service brake circuit can only be controlled by the driver's braking requests and the then mechanically generated first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2. Since the backup valves in the pressure control module 20 are then drained and consequently switched to their open position, the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 in the pressure control module 20 cause the brake pressure PVA for the front axle and the brake pressure PHA for the rear axle HA to be generated. Since the brake pressure PVA for the front axle VA is preferably used as the pneumatic control pressure for the trailer control module 24, the trailer brake pressure pTrailer can also be generated, so that a trailer that may be coupled to the vehicle can also be braked.
  • the electro-pneumatic service brake device 80 and in particular the secondary electronic brake control device 41 (by a corresponding programming), the solenoid valve device 82 and the service brake valve device 18 are designed such that the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 are generated in response, for example, to each automatically generated assistance brake request signal AS, which represents an autonomous or automatic brake request, and then immediately and directly at which the electromagnetic backup valve of the pressure control module 20 is (still) closed due to energization.
  • the first pneumatic brake control pressure p1 and the second pneumatic brake control pressure p2 are always present in the pressure control module 20 and can therefore be used immediately after the failure of the electrical service brake circuit to generate the Brake pressures PVA, pHA and trailer ensure.
  • the pneumatic control pressure pst and / or the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 are only generated electrically when the amount of the automatic or autonomous braking request represented by the assistance braking request signal AS is greater than the amount of a limit braking request a limit .
  • This restriction can be implemented, for example, by appropriate programming of the secondary electronic brake control device 41.
  • the limit braking request a limit is therefore preferably a non-zero delay or represents one, for example -3m/s 2 . Therefore, for example, if an automatic or autonomous braking request (deceleration) of -4m/s 2 is requested, first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 would be electrically generated for an automatic or autonomous braking request (deceleration) of only -2m/s 2 however, not.
  • the limit braking request can also be equal to zero, in which case each requested autonomous or automatic braking, in which the Amount of the brake request is greater than zero, the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 are generated electrically.
  • the first and second pneumatic brake control pressures p1 and p2 can also be generated and controlled into the pneumatic control inputs 95, 96 of the pressure control module 20 depending on at least the following variables: a) a mass ratio between the towing vehicle and the trailer, b) the axle loads of the rear axle HA and the front axle VA, c) the number of pneumatic channels of the service brake valve device.
  • a safety function is provided when starting the drive device 109 from a state in which, when the motor vehicle is stationary and parked, the parking brake device 104 is in the applied state (i.e. the spring brake cylinders 105 are vented) and the drive device 109 is in the inactive state, the drive machine 111 so it is switched off.
  • the standstill of the motor vehicle can be determined, for example, using signals from wheel speed sensors, whose speed signals are then also fed into the signal connection 117 so that the electronic control device 116 can read and evaluate them.
  • the security function is preferably implemented in software in the electronic control device 116.
  • the electronic control device 116 is designed so that it can determine, for example with the help of the signal connection 117, whether the parking brake device 104 is in the applied state, optionally the drive device 109 is in the inactive state, and the starter device 112 has generated the start signal S. If this is the case, then the electronic control device 116 keeps the parking brake device 104 in the applied state as long as the actual value Uact for the electrical supply voltage Uist, for example the primary supply source 52, has not reached or exceeded a minimum supply voltage value Umin.
  • the purpose or effect of the safety function is to prevent the motor vehicle from continuing to be applied in the event of the primary electronic brake control device 40 being undersupplied with supply voltage U by the primary supply source 52 and then not functioning held parking brake device 104 can roll away unintentionally if the driver does not intervene, for example due to inattention, which increases the safety of the motor vehicle. If the primary electronic brake control device 40 is inoperative, a switch from normal operation to the first redundancy level would actually occur as described above, which should be prevented for reasons described below.
  • the service brake device 80 is fully functional again, so that the parking brake device 104 is then off
  • the clamped state is switched to the released state and the motor vehicle can drive off.
  • the electronic control device 116 is designed so that if the starter device 112 has generated the start signal S and the parking brake device 104 is in the applied state, in particular when the motor vehicle is at a standstill, it moves the parking brake device 104 from the applied state to the released state, if For example, with the help of the signal connection 117, it has determined that the actual value for the electrical supply voltage Uist has exceeded the minimum supply voltage value Umin, in particular for at least a predetermined first time period Ati, for example for at least 2 seconds. Then it can be assumed that the
  • Supply voltage U is stable again and no longer below
  • the electronic control device 116 is preferably designed so that when the switching criterion occurs, it prevents a switching of the execution of the service brake function(s) from normal operation or from the primary service brake circuit to the first redundancy or to the redundant service brake circuit and ignores the switching criterion if the actual value for the supply voltage Uist or the physical quantity representing the actual value is smaller than the minimum supply voltage value Umin for at most a predetermined second period of time At2.
  • the predetermined second time period At2 can begin with the generation of the start signal S by the starter device 112 at time to.
  • Control output (foot brake module, interface for HA)
  • Control line (for VA and trailer module 24)
  • Electro-pneumatic service braking device 80 Electro-pneumatic service braking device
  • control output (solenoid valve device) 85 control pistons

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugs, welche wenigstens Folgendes aufweist: Eine elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung (80), welche wenigstens eine Betriebsbremsfunktion ausführt, eine elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung (104), welche wenigstens eine Parkbremsfunktion ausführt und wenigstens einen zugespannten Zustand und einen gelösten Zustand aufweist, eine Antriebseinrichtung (109), welche wenigstens einen aktiven Zustand zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen inaktiven Zustand aufweist, in welchem die Antriebseinrichtung (109) außer Betrieb gesetzt ist, eine Startereinrichtung (112), welche ein Startsignal (S) erzeugt, welches die Antriebseinrichtung (109) von dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand versetzt, eine elektrische Energiequelle (52), welche zumindest die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung (80) und die Startereinrichtung (112) mit elektrischer Energie versorgt. Die Erfindung sieht eine elektronische Steuereinrichtung (116) vor, welche wenigstens mit der Parkbremseinrichtung (104) und der Startereinrichtung (112) in Signalverbindung (117) steht und von einer Sensoreinrichtung (115) einen Ist-Wert für eine elektrische Versorgungsspannung (Uist) der elektrischen Energiequelle (52) empfängt, wobei die elektronische Steuereinrichtung (116) ausgebildet ist, dass sie mit Hilfe der Signalverbindung (117) feststellen kann, ob sich die Parkbremseinrichtung (104) im zugespannten Zustand befindet und die Startereinrichtung (112) das Startsignal (S) erzeugt hat, und falls dies zutrifft die elektronische Steuereinrichtung (116) die Parkbremseinrichtung (104) solange im zugespannten Zustand hält, solange der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung (Uist) nicht einen Versorgungspannungs-Mindestwert (Umin) erreicht oder überschritten hat. Dadurch wird die Sicherheit gegenüber einer unbeabsichtigten Bewegung des Kraftfahrzeugs erhöht.

Description

BESCHREIBUNG
Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein teilautonom oder autonom betriebenes Kraftfahrzeug mit einer solchen Ausrüstung gemäß Anspruch 15.
Eine solche Ausrüstung wird beispielsweise in der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102021 114 055.2 beschrieben. Die elektrische Ausrüstung umfasst eine elektro-pneumatische Betriebsbremseinrichtung mit einem primären Betriebsbremskreis und einem redundanten Betriebsbremskreis, bei welcher auf ein Assistenz-Bremsanforderungssignal eines Assistenzsystems hin innerhalb des Redundanz-Betriebsbremskreises wenigstens ein pneumatischer Bremssteuerdruck unabhängig von einem Defekt des primären Betriebsbremskreises unverzüglich und direkt an das (noch) durch Bestromung geschlossene elektromagnetische Backup-Ventil wenigstens eines Druckregelmoduls ausgesteuert wird. Dann öffnet bei einem Ausfall des primären Betriebsbremskreises das dann entströmte elektromagnetische Backup- Ventil des wenigstens einen Druckregelmoduls automatisch und der Bremsdruck wird in dem betreffenden Druckregelmodul auf der Basis oder abhängig von dem dort bereits anstehenden pneumatischen Bremssteuerdruck unverzüglich gebildet.
Bei insbesondere (auch oder zusätzlich) von Brennkraftmaschinen angetriebenen Nutzfahrzeugen kann es unmittelbar nach Einleiten des Motorstarts (Cranking) durch eine Startereinrichtung wie einen Anlasser über eine bestimmte Zeitdauer hinweg (z.B. über mehrere Sekunden) zu einer zu geringen Versorgungsspannung kommen. Dies ist bedingt durch
• einen hohen Strombedarf des Anlassers,
• den Innenwiderstand der Starterbatterie und
• der Tatsache, dass die Lichtmaschine keinen (effektiven) Strom liefert
Niedrige Temperaturen oder eine alte Starterbatterie können den Effekt verstärken.
Elektro-pneumatische Betriebsbremseinrichtungen mit primärem elektrisch betätigtem Betriebsbremskreis und redundantem Betriebsbremskreis wie oben beschrieben schalten bei einem Unterschreiten eines Versorgungspannungs-Mindestwerts durch die elektrische Versorgungsspannung dann automatisch von dem primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis um, indem beispielsweise bei der oben beschriebenen elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung die in den Druckregelmoduln integrierten Backup-Ventile sofort öffnen. In einem solchen Fall ist die Versorgungsspannung nicht mehr ausreichend, um die elektrischen Komponenten des primären elektrisch betätigten Betriebsbremskreises ausreichend zu versorgen, damit dieser die Betriebsbremsfunktion ausführen kann.
Falls das Kraftfahrzeug über ein Bremsbetätigungsorgan wie ein Fußbremsventil verfügt, mit welchem der Fahrer den redundanten Betriebsbremskreis beispielsweise rein pneumatisch betätigen kann, ist eine redundante Bremsung mit Hilfe des redundanten pneumatischen Bremskreises noch durch den Fahrer möglich. Bei teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugen, bei welchen der Fahrer das Kraftfahrzeug nicht mehr aktiv steuern muss, kann folglich eine Betätigung des redundanten Bremskreises ausbleiben. Es besteht dann für den Fall einer (insbesondere temporär) zu niedrigen Versorgungsspannung und einem damit verbundenen Ausfall des primären Bremskreises und mangels einer aktiven Betätigung des redundanten Betriebsbremskreises durch den Fahrer die Gefahr, dass das geparkte Kraftfahrzeug wegrollt, wenn keine Parkbremse eingelegt ist. Diese Gefahr ist besonders hoch, wenn das Kraftfahrzeug an einem Hang steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, welche eine hohe Sicherheit gegen eine unbeabsichtigte Bewegung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellt. Außerdem soll auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ausrüstung zur Verfügung gestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugs, welche wenigstens Folgendes aufweist: a) Eine elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung, welche wenigstens eine Betriebsbremsfunktion ausführt, b) eine elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung, welche wenigstens eine Parkbremsfunktion ausführt und wenigstens einen zugespannten Zustand und einen gelösten Zustand aufweist, c) eine Antriebseinrichtung, welche wenigstens einen aktiven Zustand zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen inaktiven Zustand aufweist, in welchem die Antriebseinrichtung außer Betrieb gesetzt ist, d) eine Startereinrichtung, welche ein Startsignal S erzeugt, welches die Antriebseinrichtung von dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand versetzt, e) eine elektrische Energiequelle, welche zumindest die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung und die Startereinrichtung mit einer elektrischen Versorgungsspannung versorgt.
Die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung kann beispielsweise eine elektropneumatische, eine elektro-hydraulische, eine elektro-mechanische oder eine rein elektrische Betriebsbremseinrichtung sein. Ebenso kann die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung eine elektro-pneumatische, eine elektro-hydraulische, eine elektro-mechanische oder eine rein elektrische Parkbremseinrichtung sein. Die Antriebseinrichtung kann eine Brennkraftmaschine und/oder eine Elektromaschine umfassen. Die Startereinrichtung, welche das Startsignal erzeugt, kann ein Steuergerät zur teilautonomen oder autonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs und/oder einen von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs manuell bedienbaren Zündungsschalter umfassen.
Die elektrische Energiequelle, welche zumindest die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung und die Startereinrichtung mit der elektrischen Versorgungsspannung versorgt, kann beispielsweise eine Bord-Batterie und/oder einen Bord-Akkumulator umfassen, optional auch eine primäre elektrische Energiequelle und zusätzlich eine redundante elektrische Energiequelle.
Das durch die Startereinrichtung erzeugte Startsignal S ist bevorzugt ein „Motor-Start“ - Signal zum Einschalten oder Starten der Antriebseinrichtung bzw. eines Antriebsmotors der Antriebseinrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann das Startsignal S wenigstens eine Einrichtung der Ausrüstung des Kraftfahrzeugs, insbesondere die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung und/oder die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung von einem unbestromten Zustand oder „schlafenden“ Zustand in einen bestromten Zustand oder „aufgeweckten“ Zustand versetzen. Dann umfasst das Startsignal S beispielsweise (auch) ein „Zündung an“-Signal.
Teilautonom betriebenes Kraftfahrzeug bedeutet, dass der Fahrer bei der Steuerung des Fahrzeugs (Längsdynamik, Querdynamik) von einem Fahrerassistenzsystem unterstützt wird, welches dann beispielsweise in die Lenkung, in die Antriebseinrichtung und/oder in die Betriebsbremseinrichtung und/oder in die Parkbremseinrichtung autonom oder automatisch eingreift, um das Kraftfahrzeug beispielsweise in Fahrt entlang einer bestimmten Trajektorie zu bewegen und/oder im Stillstand festzuhalten. Dabei muss der Fahrer das Fahrerassistenzsystem unterstützen. Autonom betriebenes Kraftfahrzeug bedeutet, dass ein autonomes System wie ein Autopilot ohne Hilfe des Fahrers die (gesamte) Steuerung des Fahrzeugs (Längsdynamik, Querdynamik) übernimmt. Ein Problem kann dabei entstehen, wenn ausgehend bei einem mit Hilfe der Parkbremseinrichtung geparkten Kraftfahrzeug die Startereinrichtung betätigt wird, um loszufahren. Da sowohl die Betriebsbremseinrichtung als auch die Startereinrichtung meist von derselben elektrischen Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt werden, besteht die Gefahr, dass es aufgrund der Betätigung der Startereinrichtung beim Start zu einem Einbruch der Versorgungsspannung U kommt, der so groß sein kann, dass die elektrisch betätigte Betriebsbremseinrichtung nicht mehr funktionstüchtig ist. Zwar hat der Fahrer dann die Möglichkeit, das unbeabsichtigt wegrollende Kraftfahrzeug durch Betätigen des Fußbremspedals einzubremsen. Jedoch kann der Fahrer dies im Verlass auf die teilautonomen/autonomen Funktionen des Kraftfahrzeugs oder auch mangels Aufmerksamkeit unterlassen. Dieses Problem nimmt die Erfindung zum Anlass, eine Verbesserung anzubieten.
Gemäß der Erfindung ist dann vorgesehen, dass f) eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche wenigstens mit der Parkbremseinrichtung und der Startereinrichtung in Signalverbindung steht und von einer Sensoreinrichtung einen Ist-Wert für eine elektrische Versorgungsspannung U ist oder eine diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe der elektrischen Energiequelle empfängt, wobei g) die elektronische Steuereinrichtung ausgebildet ist, dass sie mit Hilfe der Signalverbindung feststellen kann, ob sich die Parkbremseinrichtung im zugespannten Zustand befindet, optional sich die Antriebseinrichtung im inaktiven Zustand befindet, und die Startereinrichtung das Startsignal S erzeugt hat, und falls dies zutrifft, die elektronische Steuereinrichtung die Parkbremseinrichtung solange im zugespannten Zustand hält, solange der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung Ihst oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe nicht einen Versorgungspannungs-Mindestwert Limin erreicht oder überschritten hat.
Zum Feststellen, ob der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung I st oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe den Versorgungspannungs- Mindestwert Limin erreicht oder überschritten hat, umfasst die Ausrüstung daher die Sensoreinrichtung, welche beispielsweise eine den Ist-Wert der Versorgungsspannung llist repräsentierende Größe als Sensorsignal in die elektronische Steuereinrichtung einsteuert. Dabei kann diese Größe direkt als Ist-Spannungswert gemessen oder aber aus einer anderen gemessenen physikalischen Größe abgeleitet oder berechnet werden. Die Sensoreinrichtung kann wie die elektronische Steuereinrichtung an die Signalverbindung angeschlossen sein, um das Sensorsignal der Sensoreinrichtung in die elektronische Steuereinrichtung einzusteuern. Der Ist-Wert der Versorgungsspannung llist wird bevorzugt wenigstes zu dem Zeitpunkt to festgestellt oder gemessen, an welchem das Startsignal S von der Startereinrichtung erzeugt wird.
Der Zweck oder Effekt dieser Maßnahmen liegt darin, dass dann verhindert wird, dass das Kraftfahrzeug im Falle einer durch die Versorgungsspannung U der Energiequelle unterversorgten und dann nicht funktionstüchtigen Betriebsbremseinrichtung wegen der weiterhin zugespannt gehaltenen Parkbremseinrichtung unbeabsichtigt wegrollt, wenn der Fahrer beispielsweise aus Unaufmerksamkeit nicht eingreift. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs erhöht.
Wenn jedoch die elektrische Versorgungsspannung U (wieder) den Versorgungspannungs-Mindestwert Umin erreicht oder überschritten hat, insbesondere kurz nach dem Start der Antriebseinrichtung, ist die Betriebsbremseinrichtung wieder voll funktionstüchtig, so dass dann bevorzugt die Parkbremseinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung vom zugespannten Zustand in den gelösten Zustand umgeschaltet wird und das Kraftfahrzeug losfahren kann. Der Versorgungspannungs- Mindestwert Umin stellt daher bevorzugt ein Mindestmaß in Bezug auf die Funktionsfähigkeit der Betriebsbremseinrichtung dar, d.h., dass die elektrische Energiequelle wenigstens den Versorgungspannungs-Mindestwert Limin liefern muss, damit die Betriebsbremseinrichtung funktionstüchtig ist oder wird.
Mit anderen Worten ist die elektronische Steuereinrichtung ausgebildet, dass sie, falls die Startereinrichtung das Startsignal S zum Zeitpunkt to erzeugt hat und die Parkbremseinrichtung sich insbesondere im Stillstand des Kraftfahrzeugs im zugespannten Zustand befindet, die Parkbremseinrichtung vom zugespannten Zustand in den gelösten Zustand versetzt, wenn sie insbesondere mit Hilfe der Signalverbindung festgestellt hat, dass der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung I st den Versorgungspannungs-Mindestwert Limin insbesondere wenigstens eine vorbestimmte erste Zeitdauer Ati lang, beispielsweise 2 Sekunden überschritten hat. Dann ist davon auszugehen, dass die Versorgungsspannung U (wieder) stabil ist und nicht mehr unter den Versorgungspannungs-Mindestwert Limin fällt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt ist die elektronische Steuereinrichtung ausgebildet, dass sie die Parkbremseinrichtung solange im zugespannten Zustand hält, solange der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung Uist oder die den Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe nicht wenigstens eine vorbestimmte erste Zeitdauer Ati lang den Versorgungspannungs-Mindestwert Umin erreicht oder überschritten hat. Beispielsweise kann die vorbestimmte erste Zeitdauer Ati mit der Erzeugung des Startsignals S zum Zeitpunkt to beginnen und beispielsweise wenigstens 2 Sekunden betragen. Anstatt definiert oder vorbestimmt kann die erste Zeitdauer Ati auch variabel sein.
Auch kann die elektronische Steuereinrichtung ausgebildet sein, dass sie die Parkbremseinrichtung vom zugespannten Zustand in den gelösten Zustand versetzt, wenn sie festgestellt hat, dass der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung Uist oder die den Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe den Versorgungspannungs- Mindestwert Umin insbesondere wenigstens die vorbestimmte erste Zeitdauer Ati lang (wieder) überschritten hat.
Besonders bevorzugt weist die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung einen primären Betriebsbremskreis und wenigstens einen redundanten Betriebsbremskreis als Redundanz für den primären Betriebsbremskreis auf, wobei die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung ausgebildet ist, dass im Normalzustand der primäre Betriebsbremskreis die Betriebsbremsfunktion(en) ausführt, aber auf ein Umschaltkriterium hin die Ausführung zumindest eines Teils der Betriebsbremsfunktion(en) von dem primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis umschaltet. Der wenigstens eine redundante Betriebsbremskreis kann auch einen Parkbremskreis umfassen oder durch einen Parkbremskreis gebildet werden, wenn dieser beispielsweise dazu verwendet werden kann, bei gestörtem primären Betriebsbremskreis das Kraftfahrzeug aus der Fahrt in den Stillstand einzubremsen und es dann im Stillstand zu halten.
Problematisch kann dabei sein, dass die Betriebsbremsfunktion(en), die der redundante Betriebsbremskreis ausführen kann, gegenüber den Betriebsbremsfunktion(en), welche der primäre Betriebsbremskreis ausführen kann, vor allem im Hinblick auf höhere Funktionen wie Fahrdynamikregelungen (ABS, ASR, ESP usw.) wenigstens eine Degradation aufweist. Beispielsweise dann, wenn die Betriebsbremsfunktion des redundanten Betriebsbremskreises lediglich ein achsweises ABS, die Betriebsbremsfunktion des primären Betriebsbremskreises jedoch ein radindividuelles ABS ausführen kann. Beispielsweise dann besteht der Wunsch, dass ein Umschalten von dem primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis nur dann erfolgt, wenn ein solches Umschalten tatsächlich notwendig ist, beispielsweise lediglich bei einem länger andauernden Versorgungsspannungseinbruch, welcher dann beispielsweise länger als die vorbestimmte erste Zeitdauer Ati dauert. Je nach Ausführung der elektrisch betätigbaren Betriebsbremseinrichtung kann auch ein Zurückschalten von dem redundanten Betriebsbremskreis auf den primären Betriebsbremskreis ausgeschlossen sein, auch wenn das Umschaltkriterium nach einiger Zeit nicht mehr vorliegt.
Wenn beispielsweise, wie oben beschrieben, das Umschaltkriterium das Ereignis umfasst, dass die Versorgungsspannung U kleiner als der Versorgungspannungs- Mindestwert Umin ist oder wird, so tritt dieses Ereignis in der Regel lediglich für eine kurze Zeitdauer beispielsweise dann ein, wenn wie oben beschrieben infolge eines Starts einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs die Versorgungsspannung U kurzfristig einbricht, aber kurz nach dem Start wieder gleich oder größer in Bezug zum Versorgungspannungs-Mindestwert Umin ist. In einem solchen Fall wäre ein Umschalten vom primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis und einer damit unter Umständen einhergehenden Degradation der Betriebsbremsfunktion(en) nicht notwendig, weil dann die Versorgungspannung U nach der kurzen Zeitdauer des Startvorgangs und des damit verbundenen Versorgungsspannungseinbruchs wieder ausreichend groß ist, um die Betriebsbremsfunktion(en) des primären Betriebsbremskreis ungestört und in vollem Umfang ausführen zu können.
Vor diesem Hintergrund ist die elektronische Steuereinrichtung bevorzugt ausgebildet, dass sie auf ein Eintreten des Umschaltkriteriums hin ein Umschalten der Ausführung der Betriebsbremsfunktion(en) von dem primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis verhindert und das Umschaltkriterium außer Acht lässt, wenn der Ist- Wert für die Versorgungsspannung Uist oder die den Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe höchstens eine vorbestimmte zweite Zeitdauer At2 lang kleiner als der Versorgungspannungs-Mindestwert Umin ist. Beispielsweise kann die vorbestimmte zweite Zeitdauer At2 mit der Erzeugung des Startsignals S zum Zeitpunkt to beginnen. Anstatt definiert oder vorbestimmt kann die zweite Zeitdauer At2 auch variabel sein.
Gemäß einer Weiterbildung kann die elektronische Steuereinrichtung ein „Stand-Alone“- Steuergerät sein oder in einem beliebigen elektronischen Steuergerät integriert sein, beispielsweise in einem Betriebsbremssteuergerät zur Steuerung der Betriebsbremseinrichtung, einem Parkbremssteuergerät zur Steuerung der Parkbremseinrichtung und/oder in einem Steuergerät zur teilautonomen oder autonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs.
Auch kann die Signalverbindung wenigstens ein Controller Area Network (CAN) umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Signalverbindung auch eine interne Signalverbindung beispielsweise innerhalb eines integrierten Steuergeräts umfassen oder beinhalten.
Bevorzugt kann die Startereinrichtung, welche das Startsignal S erzeugt a) ein Steuergerät zur teilautonomen oder autonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs, und/oder b) einen von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs manuell bedienbaren Zündschalter umfassen.
Der Fall a) umfasst insbesondere den Fall, dass das Kraftfahrzeug bzw. dessen Antriebseinrichtung von dem Steuergerät zur teilautonomen oder autonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs automatisch gestartet wird, beispielsweise nachdem der Autopilot vom Fahrer aktiviert und diesem ein Ziel vorgegeben worden ist.
Die elektrische Energiequelle kann neben der elektrisch betätigbaren Betriebsbremseinrichtung und der Startereinrichtung auch die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung und/oder die elektronische Steuereinrichtung mit elektrischer Energie versorgen. Alternativ kann jede dieser Einrichtungen auch von einer redundanten oder zusätzlichen elektrischen Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt sein. Insbesondere kann die elektronische Steuereinrichtung von einer in Bezug auf die elektrische Energiequelle zusätzlichen und unabhängigen Sekundär-Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt sein, damit sie die oben beschriebene Funktion sicher ausführen kann.
Wenn die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung als Parkbremsaktuator wenigstens einen (passiven) Federspeicherbremszylinder umfasst, welcher im zugespannten Zustand entlüftet und im gelösten Zustand belüftet ist, dann kann die Parkbremseinrichtung vorteilhaft auch bei einem oben beschriebenen Versorgungsspannungseinbruch infolge eines Startvorgangs im zugespannten Zustand gehalten werden, da hierzu keine elektrische Energie notwendig ist, weil dann die entspannte Speicherfeder die Parkbremse weiterhin zugespannt hält. Insbesondere braucht dann die Parkbremseinrichtung zum Halten im zugespannten Zustand nicht bestromt zu werden.
Zum Lösen der Federspeicherbremszylinder unter den oben angegebenen Bedingungen, d.h. wenn der Ist-Wert der Versorgungsspannung U oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe den Versorgungsspannungs-Mindestwert Limin insbesondere wenigstens die vorbestimmte erste Zeitdauer Ati lang erreicht oder überschritten hat, ist dann ausreichend Versorgungsspannung vorhanden, um die Federspeicherbremszylinder zu belüften und damit zu lösen.
Die Erfindung betrifft auch ein teilautonom oder autonom betriebenes Kraftfahrzeug, welches eine oben beschriebene Ausrüstung aufweist.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung näher dargestellt. Zeichnung
Nachstehend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform eines Teils einer Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung, wobei dort pneumatische Verbindungen gezeigt sind;
Fig. 2 einen schematischen Schaltplan des Teils der Ausrüstung von Fig. 1 , wobei dort elektrische Verbindungen und teilweise pneumatische Verbindungen gezeigt sind;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Betriebsbremsventileinrichtung einer elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung der Ausrüstung von Fig. 1 und Fig. 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer Stellung „Fahren“;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Ausrüstung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform einer elektrischen Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung, mit einer elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung 80, wobei dort pneumatische Verbindungen gezeigt sind und Fig. 2 einen schematischen Schaltplan der elektrischen Ausrüstung von Fig. 1 , wobei dort elektrische Verbindungen und teilweise pneumatische Verbindungen gezeigt sind. Die nachfolgende Beschreibung der elektrischen Ausrüstung bezieht sich auf beide Figuren.
Es ist eine Vorderachse VA und eine Hinterachse HA des Kraftfahrzeugs gezeigt, welche jeweils über Räder 1 verfügt, die an einer Achse 2 drehbar befestigt sind. Den Rädern 1 ist jeweils ein pneumatischer Radbremsaktuator 4 zugeordnet, die in dem gezeigten Beispiel an der Vorderachse VA als Betriebsbremszylinder und an der Hinterachse HA als pneumatische Kombizylinder aus einem Betriebsbremszylinder und einem Federspeicherbremszylinder ausgeführt sind. Ein solcher pneumatischer Radbremsaktuator 4 ist an jedem Rad 1 angeordnet und betätigt hier beispielsweise eine Scheibenbremse 3, um eine Bremskraft zu erzeugen.
Zur Ausführung einer Betriebsbremsung werden die Betriebsbremszylinder der pneumatischen Radbremsaktuatoren 4 jeweils mit einem Bremsdruck PVA bzw. PHA beaufschlagt, wodurch sich eine Reibkraft in der Scheibenbremse 3 einstellt, die ein bremsendes Moment zur Folge hat. Ferner sind an den Rädern 1 Drehzahlsensoren (nicht gezeigt) vorgesehen, um Drehzahlen einzelner Räder 1 zu erfassen und in höheren Funktionen wie ABS, ASR oder ESP zu verarbeiten.
Auf die Darstellung weiterer Komponenten des Kraftfahrzeugs und insbesondere des Achsaufbaus bzw. des Aufbaus der Bremsen, wurde in dieser Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Weiterhin ist ein derartiger Brems- und Fahrzeugaufbau nicht beschränkend für den Gegenstand der Erfindung anzusehen. Er dient lediglich als Beispiel, um die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Gegenstands zu verdeutlichen. Vielmehr sind auch alternative Aufbaumöglichkeiten einer elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung denkbar, wie beispielsweise Trommelbremsen anstelle der gezeigten Scheibenbremsen 3. Auch weitere Ausführungen eines Kraftfahrzeugs sind denkbar. So könnten beispielsweise mehr als eine Vorder- oder Hinterachse VA, HA, also insgesamt mehr als zwei Achsen vorgesehen sein.
Nachfolgend wird nun die elektropneumatische Betriebsbremseinrichtung 80 beschrieben. Diese weist einen Druckluftvorrat 10 auf, welcher über Versorgungsleitungen 14, 14a, 14b, 14c unterschiedliche Komponenten 18, 20, 24, 82 der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung 80 mit Druckluft versorgt.
Eine Komponente stellt dabei eine in Fig. 3 schematisch gezeigte elektropneumatische Betriebsbremsventileinrichtung 18 hier beispielsweise in Form eines Fußbremsmoduls dar, welches mit der Versorgungsleitung 14 über einen Versorgungseingang 15 in Verbindung steht. Darüber wird die Betriebsbremsventileinrichtung 18 mit Druckluft versorgt. Die Betriebsbremsventileinrichtung 18 weist ferner einen pneumatischen Steuereingang 19 auf, über den sie einen pneumatischen Steuerdruck pst empfangen kann, mit welchem dann die Betriebsbremsventileinrichtung 18 pneumatisch gesteuert wird. Darüber hinaus weist die Betriebsbremsventileinrichtung 18 zwei pneumatische Steuerausgänge 16, 17 auf, über die sie einen ersten pneumatischen Bremssteuerdruck pi und/oder einen zweiten pneumatischen Bremssteuerdruck p2 in pneumatische Steuerleitungen 22, 23 aussteuern kann.
Ferner verfügt die Betriebsbremsventileinrichtung 18 über ein Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 wie beispielsweise ein Bremspedal, über welches Bremsanforderungen eines Fahrers eingegeben werden können. Die Betriebsbremsventileinrichtung 18 ist dazu ausgebildet, eine Bremsanforderung des Fahrers über einen in Fig. 3 gezeigten insbesondere elektrischen und berührungslos arbeitenden Bremswertgeber 86 innerhalb ihres elektrischen Kanals zu erfassen und als von einer Betätigung abhängiges elektrisches Betätigungssignal BS in eine Primärsteuerverbindung SV1 einzusteuern, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Über die Primärsteuerverbindung SV1 wird dann das elektrische Betätigungssignal BS in eine primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 eingesteuert, welche hier beispielsweise durch das elektronische EBS-Steuergerät gebildet wird. Abhängig von dem Betätigungssignal BS erzeugt dann die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 ein erstes elektrisches Bremsanforderungssignal S1 , in welchem auch höhere Funktionen wie beispielsweise eine achslastabhängige Bremskraftverteilung berücksichtigt wird. Insofern kann das erste elektrische Bremsanforderungssignal S1 sich für die Vorderachse VA und Hinterachse HA auch unterscheiden bzw. wird achsbezogen gebildet.
Die Betriebsbremsventileinrichtung 18 hat ein Gehäuse, in dem ein Stößelkolben 91 mit einem durch eine Deckelöffnung eines Gehäusedeckels ragenden Stößelaufnahme 92 axial beweglich aufgenommen ist. In die Stößelaufnahme 92 ragt ein hier nicht gezeigter Stößel von oben her hinein, welcher mit dem Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 hier beispielsweise in Form einer Fußbremsplatte verbunden ist. Wenn daher der Fahrer das Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 betätigt, drückt der Stößel in die Stößelaufnahme 92 und der Stößelkolben 91 wird durch die Betätigungskraft in Fig. 3 nach unten bewegt, wie dort durch den Pfeil veranschaulicht wird. Der Stößelkolben 91 überträgt die Betätigungskraft auf einen im Gehäuse 2 ebenfalls axial beweglich gelagerten Steuerkolben 85 vorzugsweise über eine Stößelkolben-Druckfeder 102.
Weiterhin steht der Steuerkolben 85 über eine Stößelkolbenstange 87 mit dem Stößelkolben 91 in mechanischer Wirkverbindung, wobei die Stößelkolbenstange 87 mit dem Stößelkolben 91 verbunden ist und in einem als becherförmige Hülse 103 ausgebildeten Ende des Steuerkolbens 85 axial anschlagen kann, wenn die Stößelkolbenstange 87 den Boden der Hülse 103 erreicht hat, wenn z.B. der Stößelkolben 91 auf den Steuerkolben 85 infolge einer Betätigung des Betriebsbremsbetätigungsorgans 94 zubewegt wird. Andererseits kann die Stößelkolbenstange 87 in der Hülse 103 gleiten, wenn der Stößelkolben 91 vom Steuerkolben 85 wegbewegt wird.
Auf der anderen Seite des Steuerkolbens 85 ist an einer Kolbenstange des Steuerkolbens 85 ein Auslasssitz eines Doppelsitzventils 88 ausgebildet, welcher gegen einen im Gehäuse axial beweglich gelagerten, becherförmigen und hohlen Ventilkörper des Doppelsitzventils 88 dichtet oder von diesem abgehoben, einen Strömungsquerschnitt zwischen einer Arbeitskammer 98 und einer kopfseitigen Durchgangsöffnung im Ventilkörper freigibt, welche zu einem Entlüftungsanschluss 99 führt. Die Arbeitskammer 98 steht mit den Steuerausgängen 16, 17 und diese mit den Steuerleitungen 22, 23 in Verbindung, welche wiederum mit den pneumatischen Steuereingängen 95, 96 eines Druckregelmoduls 20 verbunden sind. Vereinfachend sind hier die Steuerausgänge 16, 17 zeichnerisch in einen Anschluss gelegt, in der Realität sind jedoch zwei getrennte Steuerausgänge 16, 17 vorhanden.
In der Betriebsbremsventileinrichtung 18 ist eine Steuerkammer 90 zwischen dem Stößelkolben 91 und der zu diesem weisenden Fläche des Steuerkolbens 85 ausgebildet. Dabei mündet der pneumatische Steuereingang 19 am Gehäuse in die Steuerkammer 90.
An den pneumatischen Steuereingang 19 ist die Steuerleitung 13 und damit auch der Steuerausgang 84 einer Magnetventileinrichtung 82 angeschlossen ist, welche an ihrem Versorgungseingang 83 mit der an einen Druckluftvorrat 10 angeschlossenen Versorgungsleitung 14a in Verbindung steht. Weiterhin ist an dem Gehäuse der Betriebsbremsventileinrichtung 18 auch der Versorgungseingang 15 vorhanden, an welchen die Versorgungsleitung 14 angeschlossen ist und welcher mit einer Vorratskammer 89 der Betriebsbremsventileinrichtung 18 in Verbindung steht.
Der Ventilkörper ist mittels einer am Boden des Gehäuses und am Inneren des Ventilkörpers abgestützten Ventilkörper-Druckfeder gegen einen Einlasssitz des Doppelsitzventils 88 gedrängt, welcher an einem radial inneren Rand einer zentralen Durchgangsbohrung einer weiteren Innenwandung des Gehäuses ausgebildet ist. Im gegen die Wirkung der Ventilkörper-Druckfeder von dem Einlasssitz abgehobenen Zustand des Ventilkörpers wird ein Strömungsquerschnitt zwischen dem Versorgungseingang 15 bzw. der Vorratskammer 89 und der Arbeitskammer 98 freigegeben, welcher eine Strömung von unter Vorratsdruck stehender Druckluft in die Steuerausgänge 16, 17, d.h. in die Steuerleitungen 22, 23 ermöglicht, um die Radbremsaktuatoren 4 der betreffenden Achse bzw. des betreffenden Bremskreises, Vorderachsbremskreis und Hinterachsbremskreis, zu belüften.
In Fig. 3 ist die Stellung „Fahren“ der Betriebsbremsventileinrichtung 18 gezeigt, in welcher der Auslasssitz vom Ventilkörper abgehoben und die Steuerausgänge 16, 17 und damit auch die dort angeschlossenen Radbremsaktuatoren 4 mit dem Entlüftungsanschluss 99 verbunden sind. Dadurch sind die aktiven pneumatischen Radbremsaktuatoren 4 gelöst.
Ein Druckregelmodul 20 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist hinlänglich bekannt, beispielsweise von Seite 763, insbesondere Bild E von „Kraftfahrtechnisches Taschenbuch“, 24. Auflage, April 2002, Robert Bosch GmbH. Das hier beispielsweise zweikanalige Druckregelmodul 20 beinhaltet je Kanal (hier beispielsweise Vorderachskanal und Hinterachskanal) ein elektromagnetisches Backup-Ventil, welches hier von der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 gesteuert ist, wobei jeweils ein Backup-Ventil mit einem pneumatischen Steuereingang 95, 96 verbunden ist. Ausgangsseitig ist das Backup-Ventil mit einem pneumatischen Steuereingang eines integrierten Relaisventils verbunden. Ein solches Backup-Ventil schaltet in seinem von der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 bestromtem Zustand, also bei intaktem elektrischem Betriebsbremskreis in seine Sperrstellung und hält dadurch einen an ihm anstehenden pneumatischen Bremssteuerdruck zurück. Im bestromtem Zustand schaltet das Backup-Ventil in seine Durchlassstellung, wodurch der pneumatische Bremssteuerdruck das Relaisventil beaufschlagen kann, welches daraufhin den pneumatischen Bremssteuerdruck auf der Basis des in das Druckregelmodul 20 eingesteuerten Vorratsdrucks aus dem Druckluftvorrat 10 mengenverstärkt und dann als Vorderachs-Bremsdruck PVA und Hinterachs-Bremsdruck PHA an Druckausgängen des Druckregelmoduls 20 in Leitungen 26, 27 aussteuert, welche über Drucksteuerventile 28 mit den Radbremsaktuatoren 4 verbunden sind. Die Drucksteuerventile 28 sind bevorzugt an die Primärsteuerverbindung SV1 und an eine Sekundärsteuerverbindung SV2 angeschlossen.
Zusätzlich umfasst das Druckregelmodul 20 eine von einem integrierten elektronischen Druckregelmodul-Steuergerät gesteuerte Einlass-Auslass-Magnetventilkombination, welche ausgangsseitig mit dem pneumatischen Steuereingang des Relaisventils verbunden ist. Daher kann das Relaisventil entweder durch den durch das unbestromte Backup-Ventil hindurch gesteuerten pneumatischen Bremssteuerdruck oder durch den pneumatischen Bremssteuerdruck beaufschlagt werden, welcher auf elektrischem Wege durch die Steuerung der Einlass-Auslass-Magnetventilkombination mittels des integrierten elektronischen Druckregelmodul-Steuergeräts erzeugt wird. Das Druckregelmodul-Steuergerät steht über einen elektrischen Steuereingang 97 mit der Primärsteuerverbindung SV1 in Verbindung, an welche auch die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 angeschlossen ist, wodurch das Druckregelmodul- Steuergerät von der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 steuerbar bzw. mit Steuersignalen versorgbar ist.
Zusätzlich sind in einem solchen Druckregelmodul 20 ein Drucksensor zur Messung des vom Relaisventil ausgesteuerten Ist-Bremsdrucks PVA bzw. PHA integriert. Der vom Drucksensor gemessene Ist-Bremsdruck wird dann mit einem Soll-Bremsdruck im Sinne einer Druckregelung abgeglichen, der durch ein erstes elektrisches Bremsanforderungssignal S1 repräsentiert wird, das von der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 in die Primärsteuerverbindung SV1 eingesteuert wird. Hierzu umfasst das elektronische Druckregelmodul-Steuergerät des Druckregelmoduls 20 entsprechende Druckregelroutinen.
Die Magnetventileinrichtung 82 ermöglicht eine elektronisch gesteuerte Be- oder Entlüftung der Steuerkammer 90 und wird von einer sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 elektrisch gesteuert. Hierzu ist die Magnetventileinrichtung 82 mit einem elektrischen Steuereingang an eine Sekundärsteuerverbindung SV2 angeschlossen, welche hier beispielsweise durch einen zweiten CAN-Datenbus gebildet wird.
Insbesondere sind die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40, der elektrische/elektronische Teil des Druckregelmoduls 20 und der Bremswertgeber 86 der Betriebsbremsventileinrichtung 18 an die Primärsteuerverbindung SV1 angeschlossen sind, welche separat und unabhängig von der Sekundärsteuerverbindung SV2 ist, an welche die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 und die Magnetventileinrichtung 82 angeschlossen sind.
Insbesondere kann eine Datenverbindung 101 zwischen der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 und der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 vorgesehen sein, insbesondere für einen Daten- und Signalaustausch und/oder zum Zwecke einer gegenseitigen Überwachung. Insbesondere kann (können) über die Datenverbindung 101 auch das Betätigungssignal BS und/oder das erste elektrische Bremsanforderungssignal S1 in die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 und/oder das zweite elektrische Bremsanforderungssignal S2 in die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 eingesteuert werden. Eine Intaktheit der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 und der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 sind hierfür nicht erforderlich, weil die Signale bevorzugt lediglich durchgeschleift werden.
Die Magnetventileinrichtung 82 weist bevorzugt neben einer in Fig. 3 gezeigten Entlüftung 100 wenigstens einen hier nicht gezeigten Drucksensor zum Messen des Ist- Werts des pneumatischen Steuerdrucks PST am Steuerausgang 84, so dass in Verbindung mit entsprechenden Algorithmen in der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 , welcher dieser Ist-Wert gemeldet wird, eine Druckregelung des ausgesteuerten Steuerdrucks PST möglich ist bzw. auch bevorzugt durchgeführt wird.
Die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 steuert die Magnetventileinrichtung 82 über die Sekundärsteuerverbindung SV2 durch ein zweites elektrisches Bremsanforderungssignal S2, wobei dann die Magnetventileinrichtung 82 den pneumatischen Steuerdruck PST am Steuerausgang 84 abhängig von dem zweiten elektrischen Bremsanforderungssignal S2 erzeugt.
Beispielsweise kann innerhalb der Magnetventileinrichtung 82 ein elektropneumatisches Proportionalventil für einen entsprechend dem zweiten elektrischen Bremsanforderungssignal S2 (proportional) ausgesteuerten Steuerdruck pst am Steuerausgang 84 sorgen, wobei ebenfalls eine Be- und Entlüftung möglich ist. Bei einer weiteren hier nicht dargestellten Ausführung kann eine Einlass- /Auslassventilkombination beispielsweise aus zwei 2/2-Wege-Magnetventilen vorgesehen sein, wobei das mit dem Versorgungseingang 83 verbundene Einlassventil unbestromt geschlossen und bestromt geöffnet und das Auslassventil unbestromt geöffnet und bestromt geschlossen ist. Auch kann gemäß einer weiteren Ausführung als Magnetventileinrichtung 82 ein 3/2-Wege-Magnetventil als Be- und Entlüftungsventil mit einer Belüftungsstellung und einer Entlüftungsstellung in Kombination mit einem 2/2- Wege-Magnetventil als Halteventil verwendet werden, welches in seiner Sperrstellung den Druck am Steuerausgang hält.
Eine solche Magnetventileinrichtung 82 kann insbesondere in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen in Kombination mit einem Drucksensor und einem in der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 implementierten Steuerdruckregler verwendet werden, um den am Steuerausgang 84 anstehenden pneumatischen Steuerdruck pst zu regeln.
Weiterhin umfasst die Ausrüstung ein Fahrerassistenzsystem 93 wie beispielsweise eine Autopiloteinrichtung oder ein Notbremsassistent vorgesehen, welches automatisch Bremsanforderungen erzeugen kann, welche dann durch ein Assistenz- Bremsanforderungssignal AS repräsentiert werden, welches hier beispielsweise sowohl in die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 wie auch in die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 eingesteuert wird, wie Fig. 2 zeigt. Alternativ könnte das Assistenz-Bremsanforderungssignal AS auch lediglich in die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 eingesteuert werden. Mit der Autopiloteinrichtung ist ein wenigstens teilautonomes Fahren möglich.
Auch könnten die Routinen des Fahrerassistenzsystems 93 in der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 und/oder in der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 implementiert sein.
Nicht zuletzt wird die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 von einer Primär- Versorgungsquelle 52 mit elektrischer Energie versorgt, welche unabhängig von einer Sekundär-Versorgungsquelle 58 ist, welche die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 mit elektrischer Energie versorgt.
Weiterhin umfasst die Ausrüstung auch eine in Fig. 4 schematisch gezeigte elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung 104, welche als Parkbremsaktuatoren beispielsweise passive Federspeicherbremszylinder 105 umfasst, welche zum Zuspannen entlüftet und zum Lösen belüftet werden. Die Parkbremseinrichtung 104 führt wenigstens eine Parkbremsfunktion aus und weist einen zugespannten Zustand auf, in welchem sie das in den Stillstand eingebremste Kraftfahrzeug im Stillstand hält, und einen gelösten Zustand, in welchem die Federspeicherbremszylinder 105 gelöst sind. Im Zuge einer Hilfsbremsung oder Hilfsbremsfunktion, bei welcher die Parkbremseinrichtung 104 die elektropneumatische Betriebsbremseinrichtung 80 unterstützt, können auch graduelle Bremsungen mit der Parkbremseinrichtung 104 vorgesehen sein.
Neben den Federspeicherbremszylindern 105 umfasst die Parkbremseinrichtung 104 ein elektronisches Parkbremssteuergerät 106 und eine von dem elektronischen Parkbremssteuergerät 106 gesteuerte Magnetventileinrichtung 107, wobei das Parkbremssteuergerät 106 die Magnetventileinrichtung 107 zum Be- und Entlüften der Federspeicherbremszylinder 105 steuert. Eingangsseitig ist das Parkbremssteuergerät 106 mit einem elektrischen Parkbremsbetätigungsorgan 108, beispielsweise mit einem Mehrstellungs-Taster oder Mehrstellungs-Hebel signalleitend verbunden, so dass durch eine Betätigung des Parkbremsbetätigungsorgans 108 ein Parkbremssignal Z erzeugt wird, mit welchem die Parkbremsfunktion und/oder die Hilfsbremsfunktion ausgelöst und die Federspeicherbremszylinder 105 (graduell) zwischen dem gelösten Zustand und dem zugespannten Zustand gesteuert werden können. Über eine Datenschnittstelle des Parkbremssteuergeräts 106 ist das Parkbremssignal Z auch in einem CAN-Datenbus 117 verfügbar. Mit anderen Worten ist dann auf dem CAN-Datenbus 117 anhand des Parkbremssignals Z eine Information darüber verfügbar, ob sich die Parkbremseinrichtung 104 im zugespannten oder gelösten Zustand befindet.
Weiterhin umfasst die Ausrüstung des Kraftfahrzeugs eine Antriebseinrichtung 109, welche wenigstens einen aktiven Zustand zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen inaktiven Zustand aufweist, in welchem die Antriebseinrichtung 109 außer Betrieb gesetzt ist. Die Antriebseinrichtung 109 umfasst hier insbesondere ein elektronisches Antriebssteuergerät 110 und wenigstens eine von diesem elektrisch gesteuerte Antriebsmaschine 111 , hier beispielsweise eine Brennkraftmaschine und optional zusätzlich einen Elektroantrieb. Über eine Datenschnittstelle kann das Antriebssteuergerät 110 ebenfalls an den CAN-Datenbus 117 angeschlossen sein, um beispielsweise dort einen Wert für die Ist-Motordrehzahl Nist verfügbar zu machen, die beispielsweise von einem hier nicht explizit gezeigten Motordrehzahlsensor gemessen wird. Die Antriebsmaschine 111 kann mit Hilfe einer Startereinrichtung 112 gestartet und ausgeschaltet werden. Die Startereinrichtung 112 umfasst hier beispielsweise einen vom Fahrer manuell betätigbaren Zündungsschalter 113 und einen elektrischen Anlasser 114, welcher von dem Zündungsschalter 113 beispielsweise in einer Position „Motor-Start“ aktiviert werden kann, wodurch ein Startsignal S zum Starten der Antriebsmaschine 111 erzeugt wird, das den elektrischen Anlasser 114 aktiviert, um die Antriebsmaschine 11 1 zu starten. Das Startsignal S versetzt daher die Antriebsmaschine 111 der Antriebseinrichtung 109 vom inaktiven Zustand in den aktiven Zustand.
Als Teil der Ausrüstung ist beispielsweise auch eine Sensoreinrichtung 115 vorhanden, welche einen Ist-Wert der beispielsweise von der Primär-Versorgungsquelle 52 gelieferten Versorgungsspannung I st als Sensorsignal in eine elektronische Steuereinrichtung 116 einsteuert. In der elektronischen Steuereinrichtung 116 ist eine Auswerteroutine implementiert, mit welcher festgestellt werden kann, ob der Ist-Wert der Versorgungsspannung U ist einen Versorgungspannungs-Mindestwert Limin erreicht oder überschritten hat oder ob dies nicht der Fall ist. Das von der Sensoreinrichtung 115 an die elektronische Steuereinrichtung 116 gelieferte Sensorsignal stellt dann bevorzugt den Ist-Wert der Versorgungsspannung I st dar, welcher dann dort mit dem Versorgungspannungs-Mindestwert Limin verglichen wird. Die Konsequenzen dieses Vergleichs werden weiter unten noch beschrieben. Weiterhin ist auch diese elektronische Steuereinrichtung 116 bevorzugt Teil der Ausrüstung und ist hier beispielsweise in das elektronische Parkbremssteuergerät 106 integriert.
Das elektronische Parkbremssteuergerät 106, elektronische Steuereinrichtung 116 als Teil von dieser, die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40, der Zündungsschalter 113 und optional auch das Antriebssteuergerät 110 stehen hier in Signalverbindung, beispielsweise dadurch, dass die vorgenannten Einrichtungen an den CAN-Datenbus 117 angeschlossen sind. Dadurch können die genannten Einrichtungen Signale und Daten untereinander austauschen. Insbesondere kann die Sensoreinrichtung 115 über den CAN-Datenbus 117 ein den jeweiligen Ist-Wert der Versorgungsspannung Ihst repräsentierendes Sensorsignal zur Auswertung bzw. zum Vergleich mit dem Versorgungspannungs-Mindestwert Limin in die elektronische Steuereinrichtung 116 einsteuern. Auch ist das Parkbremssignal Z auf dem CAN- Datenbus 117 präsent und kann insbesondere in der elektronischen Steuereinrichtung 116 erkannt und ausgewertet werden. Weiterhin kann die elektronische Steuereinrichtung 116 auch das elektronische Parkbremssteuergerät 106 hier beispielsweise direkt ansteuern, um etwa die Parkbremseinrichtung 104 bzw. deren Federspeicherbremszylinder 105 zuzuspannen oder zu lösen.
Die in das elektronische Parkbremssteuergerät 106 integrierte elektronische Steuereinrichtung 116 ist aufgrund seiner integrierten Auswerte-Routinen ausgebildet, dass es durch Übermittlung des Startsignals S mittels des CAN-Datenbus 117 vom Zündungsschalter 113 der Startereinrichtung 112 feststellen kann, ob sich die Antriebseinrichtung 109 in den aktiven Zustand versetzt worden ist, d.h. ob die Antriebsmaschine 11 gestartet worden ist oder nicht. Weiterhin ist die elektronische Steuereinrichtung 116 auch in der Lage, anhand des ebenfalls auf dem CAN-Datenbus geführten Parkbremssignals Z der Parkbremseinrichtung 104 festzustellen, ob die Parkbremseinrichtung 104 sich im zugespannten Zustand befindet oder nicht.
Hier versorgt die Primär-Versorgungsquelle 52 beispielsweise die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40, die Startereinrichtung 112, die Antriebseinrichtung 109 und die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung 104 mit elektrischer Energie.
Vor diesem Hintergrund werden im Folgenden nun ein Normalbetrieb, eine erste Redundanzebene, eine zweite Redundanzebene der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung, eine Sicherheitsfunktion beim Start der Antriebseinrichtung und eine Funktion beschrieben, die ein unnötiges Umschalten vom Normalbetrieb auf eine Redundanzebene verhindert.
NORMALBETRIEB DER BETRIEBSBREMSEINRICHTUNG
Fahrerbremsung
Wenn der Fahrer das Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 der Betriebsbremsventileinrichtung 18 betätigt, was einer Fahrerbremsanforderung entspricht, wird in dem intakten vorrangigen elektrischen Betriebsbremskreis das Maß der Betätigung die beiden redundanten, vorzugsweise axial hintereinander angeordneten und bevorzugt berührungslos wirkenden Bremswertgeber 86 gemessen. Das von dem Bremswertgeber 86 erfasste elektrische Betätigungssignal BS wird in dem elektrischen Kanal der Betriebsbremsventileinrichtung 18 erzeugt, datenbusfähig gemacht und über die Primärsteuerverbindung PV1 in die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 eingesteuert. Da in der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 höhere Funktionen wie beispielsweise eine achslastabhängige Bremskraftverteilung implementiert sind, werden dort auf der Basis des elektrischen Betätigungssignals BS getrennt für die Vorderachse VA und die Hinterachse HA je ein erstes Bremsanforderungssignal S1 erzeugt und in den betreffenden Kanal des Druckregelmoduls 20 sowie in das Anhängersteuermodul 24 eingesteuert. Dort werden dann jeweils durch die integrierten Magnetventile und die Relaisventile basierend auf dem jeweiligen Bremsanforderungssignal S1 der Bremsdruck PVA für die Vorderachse VA und der Bremsdruck PHA für die Hinterachse HA erzeugt und über die hier beispielsweise offenen Drucksteuerventile 28 in die Radbremsaktuatoren 4 eingesteuert, um die angeforderte Betriebsbremsung umzusetzen. In analoger Weise setzt das Anhängersteuermodul 24, welches ebenfalls als Druckregelmodul aufgebaut ist, das erste Bremsanforderungssignal S1 in einen Anhängerbremsdruck pAnhänger um, der dann über einen hier nicht dargestellten Kupplungskopf „Anhänger“ in einen eventuell angekoppelten Anhänger eingesteuert wird.
Beispielsweise mit dem Bremsdruck PVA für die Vorderachse VA als pneumatischer Steuerdruck wird in dem nachrangigen pneumatischen Bremskreis das Anhängersteuermodul 24 pneumatisch angesteuert, wobei dieser pneumatische Steuerdruck aber durch das in integrierte, bestromte und damit geschlossene Backup- Ventil zurückgehalten und damit nicht um gesetzt wird.
Falls ein übermäßiger Bremsschlupf bei der durch den Fahrer angeforderten Bremsung auftritt, so steuert die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40, in welcher bevorzugt ABS-Routinen implementiert sind, die an die Primärsteuerverbindung SV1 und an die Sekundärsteuerverbindung SV2 angeschlossenen Drucksteuerventile 28 (Fig. 2), um den Bremsdruck radindividuell zu regeln, bis der Bremsschlupf zulässig wird. Dasselbe gilt selbstverständlich auch für eine radindividuelle Steuerung/Regelung der Bremsdrücke im Rahmen einer Fahrdynamikregelung ESP.
Parallel dazu wird bei der Fahrerbremsanforderung in dem nachrangigen pneumatischen Betriebsbremskreis bzw. in den beiden pneumatischen Kanälen der Betriebsbremsventileinrichtung 18 der Stößelkolben 91 nach unten verschoben, wobei der Stößelkolben 91 gegen den Boden der becherförmigen Hülse 103 gedrängt und der Steuerkolben 85 ebenfalls nach unten verschoben wird, bis der Auslasssitz gegen den Ventilkörper dichtet und damit die Verbindung zwischen den Steuerausgängen 16, 17 für die pneumatischen Betriebsbremskreise und dem Entlüftungsanschluss 99 verschließt, so dass keine weitere Entlüftung der zugeordneten Radbremsaktuatoren 4 erfolgen kann.
Bei weiter gehender Betätigung des Betriebsbremsbetätigungsorgans 94 auf die Fahrerbremsanforderung hin wird dann der Ventilkörper mit an ihm anliegenden Auslasssitz unter Abheben vom Einlasssitz nach unten gedrängt. Dadurch gelangt Druckluft unter Vorratsdruck von der Vorratskammer 89 in die Arbeitskammer 98 und von dort in die Steuerausgänge 16, 17 für die pneumatischen Betriebsbremskreise bzw. in die zugeordneten Radbremsaktuatoren 4, um diese zu belüften und damit zuzuspannen. Dabei handelt es sich um eine reine Fahrerbremsung, bei welcher aufgrund der auf das Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 vom Fahrer fahrerbremsanforderungsabhängig ausgeübten Betätigungskraft über die Stößelkolben-Druckfeder 102 eine erste Betätigungskraft F1 auf den Steuerkolben 85 ausgeübt wird, welche diesen letztlich in seine Belüftungsstellung stellt.
Bei einer solchen rein durch eine Fahrerbremsanforderung initiierten Bremsung ist die Magnetventileinrichtung 82 mittels der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 in Entlüftungsstellung gesteuert, in welcher die Steuerkammer 90 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, zur Vermeidung von Druckeffekten, die infolge der Expansion der Steuerkammer 90 entstehen könnten. Den Befehl dazu erhält sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 beispielsweise über die Datenverbindung 101 von der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41.
Da jedoch der vorrangige elektrische Betriebsbremskreis intakt ist, werden die an den Steuerausgängen 16, 17 anstehenden und über die Steuerleitungen 22, 23 in die pneumatischen Steuereingänge 95, 96 des Druckregelmoduls 20 eingesteuerten ersten und zweiten Bremssteuerdrücke p1 und p2 an den dann bestromten und demzufolge geschlossenen Backup-Ventilen im Druckregelmodul 20 zurückgehalten und nicht an die integrierten Relaisventile weitergeleitet.
Damit ist bei intaktem vorrangigem elektrischen Betriebsbremskreis der nachrangige und redundante pneumatische Betriebsbremskreis wirkungslos.
Automatische/Autonome Bremsung
Im Folgenden sei nun der Fall betrachtet, in welchem der Fahrer keine Bremsanforderung ausübt und daher das Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 nicht betätigt, aber das Fahrerassistenzsystem 93 sowohl in die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 als auch in die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 jeweils ein Assistenz-Bremsanforderungssignal AS einsteuert, wie in Fig. 2 angedeutet ist.
Dabei kann die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 auf der Basis des Assistenz-Bremsanforderungssignals AS ein erstes elektrisches Bremsanforderungssignal S1 erzeugen, welches dann in dem elektrischen Betriebsbremskreis wie oben beschrieben durch das Druckregelmodul 20 und das Angersteuermodul 24 in entsprechende Bremsdrücke PVA, PHA und pAnhänger gewandelt wird. Folglich wird das Assistenz-Bremsanforderungssignal AS dann durch den intakten elektrischen Betriebsbremskreis bzw. das intakte Druckregelmodul 20 umgesetzt.
Parallel dazu oder gleichzeitig erzeugt die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 auf der Basis des Assistenz-Bremsanforderungssignals AS das zweite elektrische Bremsanforderungssignal S2, welches über die Sekundärsteuerverbindung SV2 in die Magnetventileinrichtung 82 eingesteuert wird, welche daraufhin in Belüftungsstellung gestellt wird und dadurch den pneumatischen Steuerdruck pst erzeugt, mit welchem die Steuerkammer 90 beaufschlagt wird. Der dann in der Steuerkammer 90 herrschende Steuerdruck pst wirkt auf den diesen begrenzenden Stößelkolben 91 und damit auf das Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 zurück, was der Fahrer an seinem Fuß spüren kann, wenn er das Betriebsbremsbetätigungsorgan 94 berührt (Pedalrückwirkung). Damit kann der Fahrer eine Einleitung einer automatischen Bremsung am Fuß spüren.
Je nach Modulation des in die Steuerkammer 90 eingesteuerten pneumatischen Steuerdrucks pst ist es dann möglich, eine definierte zweite Betätigungskraft F2 am Steuerkolben 85 einzustellen. Die bevorzugt in Bezug auf die erste Betätigungskraft F1 parallel und gleichgerichtet auf den Steuerkolben 85 wirkende zweite Betätigungskraft F2 sorgt wie oben bei der ersten Betätigungskraft F1 beschrieben, für eine Erzeugung des ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrucks p1 , p2, welche an den Steuerausgängen 16, 17 und über die Steuerleitungen 22, 23 in das Druckregelmodul 20 eingesteuert werden. Dort werden der erste und zweite pneumatische Bremssteuerdruck p1 , p2 allerdings von den durch die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 bestromten und damit geschlossen gehaltenen Backup-Ventilen zurückgehalten und sind daher (zunächst) wirkungslos. Jedoch können der erste und zweite pneumatische Bremssteuerdruck p1 , p2 sofort in dem Druckregelmodul 20 an den integrierten Relaisventilen wirksam werden, wenn die Backup-Ventile infolge eines Defekts in dem elektrischen Betriebsbremskreis entströmt werden und dadurch öffnen. Ein solcher Defekt kann beispielsweise in einem Einbruch der Versorgungsspannung der Primär- Versorgungsquelle 52, so dass die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 spannungsunterversorgt ist und die Betriebsbremsfunktion nicht mehr ausführen kann.
Kombination von Fahrerbremsung und autonomer/automatischer Bremsung
Weiterhin ist auch eine Situation denkbar, bei welcher sowohl auf eine Fahrerbremsanforderung als auch auf eine automatisch generierte Bremsanforderung hin gebremst werden soll, beispielsweise dann, wenn der Fahrer aufgrund einer Notbremssituation zwar bremst, aber die Bremsanforderung des Fahrerassistenzsystems, z.B. in Form eines Notbremsassistenten oder einer Autopiloteinrichtung größer ist als die Bremsanforderung des Fahrers.
Dann werden in dem durch die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 gesteuerten elektrischen Betriebsbremskreis vorrangig auf der Basis des Assistenz- Bremsanforderungssignals AS die Bremsdrücke PVA bzw. PHA gebildet. Mit anderen Worten wird in dem vorrangigen elektrischen Betriebsbremskreis die Bremsanforderung des Fahrers von der Bremsanforderung des Fahrerassistenzsystems überschrieben.
Parallel dazu wirken auf den Steuerkolben 85 der Betriebsbremsventileinrichtung 18 einerseits die erste Betätigungskraft F1 aus der Fahrerbremsanforderung wie auch die zweite Betätigungskraft F2 aus der automatisch generierten Bremsanforderung gleichsinnig und parallel, wobei sich die Betätigungskräfte F1 , F2 am Steuerkolben 85 addieren und dann an den Steuerausgängen 16, 17 der erste pneumatische Bremssteuerdruck p1 und der zweite pneumatische Bremssteuerdruck p2 über die Steuerleitungen 22, 23 in die pneumatischen Steuereingänge 95, 96 des Druckregelmodul 20 ausgesteuert werden, dort aber durch die von der primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 bestromten Backup-Ventile zurückgehalten werden.
ERSTE REDUNDANZEBENE
Tritt nun ein Defekt oder Fehler in dem vorrangigen oder primären elektrischen Betriebsbremskreis auf, sei es dadurch, dass die primäre elektronische Bremssteuerung 40 und/oder der elektrische/elektronische Teil des Druckregelmoduls 20 einen Defekt aufweist oder ausgefallen ist und/oder die Primärversorgungsquelle 52 (z.B. kurzfristig aufgrund einer Betätigung der Startereinrichtung 112) keine oder zu geringe Versorgungspannung U liefert, so werden die beiden in dem Druckregelmodul 20 integrierten Backup-Ventile entströmt und schalten dadurch in ihre Öffnungsstellung, wodurch im Falle einer Bremsanforderung durch das Fahrer-Assistenzsystem 93, d.h. nach einer Erzeugung des zweiten elektrischen Bremsanforderungssignals S2 die dann bereits dort anstehenden ersten und zweiten Bremssteuerdrücke p1 , p2 das betreffende integrierte Relaisventil steuern können, wodurch der Bremsdruck PVA für die Vorderachse VA und der Bremsdruck PHA für die Hinterachse HA erzeugt werden können. Da hier beispielsweise der Bremsdruck PVA für die Vorderachse als pneumatischer Steuerdruck für das Anhängersteuermodul 24 eingesetzt wird, kann auch der Anhängerbremsdruck PAnhänger erzeugt werden, so dass auch ein eventuell angekoppelter Anhänger abgebremst werden kann.
Bei der ersten Redundanzebene wird daher davon ausgegangen, dass die sekundäre elektronische Bremssteuerung 40 intakt ist, da ansonsten kein zweites elektrisches Bremsanforderungssignal S2 erzeugt und davon abhängig die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 gebildet werden können.
Zur radindividuellen Anpassung der Bremsdrücke PVA und PHA, beispielsweise im Rahmen einer Bremsschlupfregelung ABS, einer Antriebsschlupfregelung ASR und/oder einer Fahrdynamikregelung ESP, kann die intakte sekundäre elektronische Bremssteuerung 41 die Drucksteuerventile 28 über die Sekundärsteuerverbindung SV2 individuell ansteuern („Druckhalten“, Drucksenken“, „Drucksteigem“).
In der ersten Redundanzebene besteht bei ausgefallenem elektrischen Betriebsbremskreis daher durch die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 in dem dann wirksamen ersten und zweiten pneumatischen Bremskreisen eine elektrische Redundanz, weil dann die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 mittels der sekundären elektronischen Bremssteuerung 40 elektrisch und automatisch erzeugt werden
Weiterhin wird bei ausgefallenem elektrischen Betriebsbremskreis durch die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 in den dann ebenfalls wirksamen ersten und zweiten pneumatischen Bremskreisen eine automatische Bremsanforderung umgesetzt, wobei die ersten und zweiten Bremssteuerdrücke p1 und p2 bei ausgefallenem elektrischen Betriebsbremskreis dann sofort wirksam werden können, weil sie bereits auf das Assistenz-Bremsanforderungssignal AS hin erzeugt worden sind und dann auch bereits an den Backup-Ventilen des Druckregelmoduls 20 anstehen.
ZWEITE REDUNDANZEBENE
Wenn ausgehend von dem Zustand der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung 18 in der ersten Redundanzebene, d.h., wenn die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 einen Defekt oder Fehler aufweist und/oder die Primär- Versorgungsquelle 52 keine oder eine zu geringe Versorgungsspannung liefert (z.B. kurzfristig aufgrund einer Betätigung der Startereinrichtung 112), nun auch ein Defekt oder Fehler in der Steuerung des pneumatischen Betriebsbremskreises durch die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 und die Magnetventileinrichtung 82 auftritt und/oder die Redundanz-Versorgungsquelle 58 keine oder eine zu geringe Versorgungsspannung liefert, so können der erste und zweite pneumatische Bremssteuerdruck p1 und p2 nicht mehr elektrisch gebildet werden, so dass dann auch kein autonomer oder automatischer Bremsbetrieb durch das Fahrerassistenzsystem 93 mehr möglich ist.
Dann kann der pneumatische Betriebsbremskreis nur noch durch Bremsanforderungen des Fahrers und die dann mechanisch erzeugten ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 gesteuert werden. Da die Backup-Ventile im Druckregelmodul 20 dann entströmt und folglich in ihre Durchlassstellung geschaltet sind, bewirken der erste und zweite pneumatische Bremssteuerdruck p1 und p2 im Druckregelmodul 20 ein Generieren des Bremsdrucks PVA für die Vorderachse und des Bremsdrucks PHA für die Hinterachse HA. Da bevorzugt der Bremsdruck PVA für die Vorderachse VA als pneumatischer Steuerdruck für das Anhängersteuermodul 24 eingesetzt wird, kann auch der Anhängerbremsdruck pAnhänger erzeugt werden, so dass auch ein eventuell an das Fahrzeug angekoppelter Anhänger abgebremst werden kann.
Nicht mehr möglich ist dann aber wegen des Ausfalls aller elektrischen Betriebsbremskreise eine Druckregelung sowie eine Ansteuerung der Drucksteuerventile 28, so dass die Bremsdrücke PVA und PHA nicht mehr radindividuell geregelt werden können.
Wie oben beschrieben, sind daher die elektropneumatische Betriebsbremseinrichtung 80 und insbesondere die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 (durch eine entsprechende Programmierung), die Magnetventileinrichtung 82 und die Betriebsbremsventileinrichtung 18 derart ausgebildet, dass die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 auf beispielsweise jedes automatisch erzeugte Assistenz-Bremsanforderungssignal AS hin, welches eine autonome oder automatische Bremsanforderung repräsentiert, erzeugt werden und dann unverzüglich und direkt an dem an dem (noch) durch Bestromung geschlossenen elektromagnetischen Backup-Ventil des Druckregelmoduls 20 anstehen.
Unabhängig davon, ob nun eine Fahrerbremsung und/oder eine automatische Bremsung angefordert wird, stehen daher stets bereits der erste pneumatische Bremssteuerdruck p1 und der zweite pneumatische Bremssteuerdruck p2 in dem Druckregelmodul 20 an und können daher sofort nach dem Ausfall des elektrischen Betriebsbremskreises für eine Erzeugung der Bremsdrücke PVA, pHA und pAnhänger sorgen.
Um jedoch den Verschleiß an der Magnetventileinrichtung 82 und an der Betriebsbremsventileinrichtung 18 zu reduzieren, welche wie oben beschrieben eigentlich bei jeder autonomen oder automatischen Bremsanforderung aktiviert werden, und um auch die daraus resultierende akustische Belastung zu reduzieren, wird bevorzugt nur dann der pneumatische Steuerdruck pst und/oder die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 nur dann elektrisch erzeugt, wenn der Betrag der durch das Assistenz-Bremsanforderungssignal AS repräsentierten automatischen oder autonomen Bremsanforderung größer als der Betrag einer Grenz- Bremsanforderung agrenz ist. Diese Einschränkung kann beispielsweise durch eine entsprechende Programmierung der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 realisiert sein.
Bevorzugt ist daher die Grenz-Bremsanforderung agrenz eine von Null verschiedene Verzögerung oder repräsentiert eine solche, beispielsweise -3m/s2. Wenn daher beispielsweise eine automatische oder autonome Bremsanforderung (Verzögerung) von -4m/s2 angefordert wird, so würden erste und zweite pneumatische Bremssteuerdrücke p1 und p2 elektrisch erzeugt werden, bei einer automatischen oder autonomen Bremsanforderung (Verzögerung) von lediglich -2m/s2 hingegen nicht.
Alternativ kann die Grenz-Bremsanforderung agrenz jedoch auch gleich Null sein, wobei dann bei jeder angeforderten autonomen oder automatischen Bremsung, bei welcher der Betrag der Bremsanforderung größer als Null ist, die ersten und zweiten pneumatischen Bremssteuerdrücke p1 und p2 elektrisch erzeugt werden.
Auch können der die ersten und zweiten pneumatische Bremssteuerdrücke p1 und p2 abhängig von wenigstens den folgenden Größen erzeugt und in die pneumatischen Steuereingänge 95, 96 des Druckregelmoduls 20 eingesteuert werden: a) Einem Masseverhältnis zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger, b) den Achslasten der Hinterachse HA und der Vorderachse VA, c) der Anzahl von pneumatischen Kanälen der Betriebsbremsventileinrichtung.
SICHERHEITSFUNKTION BEIM START DER ANTRIEBSEINRICHTUNG
Es ist eine Sicherheitsfunktion beim Start der Antriebseinrichtung 109 aus einem Zustand heraus vorgesehen, in welchem bei stillstehendem und geparktem Kraftfahrzeug die Parkbremseinrichtung 104 sich im zugespannten Zustand (d.h. die Federspeicherbremszylinder 105 sind entlüftet) und die Antriebseinrichtung 109 sich im inaktiven Zustand befindet, die Antriebsmaschine 111 also ausgeschaltet ist. Der Stillstand des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise anhand von Signalen von Raddrehzahlsensoren festgestellt werden, deren Drehzahlsignale dann ebenfalls in die Signalverbindung 117 eingesteuert werden, damit die elektronische Steuereinrichtung 116 sie lesen und auswerten kann. Die Sicherheitsfunktion ist bevorzugt in der elektronischen Steuereinrichtung 116 softwaremäßig implementiert.
Die elektronische Steuereinrichtung 116 ist ausgebildet, dass sie beispielsweise mit Hilfe der Signalverbindung 117 feststellen kann, ob sich die Parkbremseinrichtung 104 im zugespannten Zustand befindet, optional die Antriebseinrichtung 109 sich im inaktiven Zustand befindet, und die Startereinrichtung 112 das Startsignal S erzeugt hat. Falls dies zutrifft, dann hält die elektronische Steuereinrichtung 116 die Parkbremseinrichtung 104 solange im zugespannten Zustand, solange der Ist-Wert Uist für die elektrische Versorgungsspannung Uist hier beispielsweise der Primär-Versorgungsquelle 52 nicht einen Versorgungspannungs-Mindestwert Umin erreicht oder überschritten hat.
Der Zweck oder Effekt der Sicherheitsfunktion liegt darin, zu verhindern, dass das Kraftfahrzeug im Falle einer durch die Primärversorgungsquelle 52 mit Versorgungsspannung U unterversorgten und dann nicht funktionstüchtigen primären elektronischen Bremssteuereinrichtung 40 wegen der dann weiterhin zugespannt gehaltenen Parkbremseinrichtung 104 unbeabsichtigt wegrollen kann, wenn der Fahrer beispielsweise aus Unaufmerksamkeit nicht eingreift, was die Sicherheit des Kraftfahrzeugs erhöht. Bei funktionsuntüchtiger primärer elektronischer Bremssteuereinrichtung 40 würde eigentlich wie oben beschrieben vom Normalbetrieb auf die erste Redundanzebene umgeschaltet, was ober aus weiter unten beschriebenen Gründen verhindert werden soll.
Wenn dann die elektrische Versorgungsspannung U (wieder) hier beispielsweise der Primär-Versorgungsquelle 52 den Versorgungspannungs-Mindestwert Umin erreicht oder überschritten hat, insbesondere kurz nach dem Start der Antriebseinrichtung 109, ist die Betriebsbremseinrichtung 80 wieder voll funktionstüchtig, so dass dann die Parkbremseinrichtung 104 vom zugespannten Zustand in den gelösten Zustand umgeschaltet wird und das Kraftfahrzeug losfahren kann.
Mit anderen Worten ist die elektronische Steuereinrichtung 116 ausgebildet, dass sie, falls die Startereinrichtung 112 das Startsignal S erzeugt hat und die Parkbremseinrichtung 104 sich insbesondere im Stillstand des Kraftfahrzeugs im zugespannten Zustand befindet, die Parkbremseinrichtung 104 vom zugespannten Zustand in den gelösten Zustand versetzt, wenn sie beispielsweise mit Hilfe der Signalverbindung 117 festgestellt hat, dass der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung Uist den Versorgungspannungs-Mindestwert Umin insbesondere wenigstens eine vorbestimmte erste Zeitdauer Ati lang, beispielsweise für wenigstens 2 Sekunden überschritten hat. Dann ist davon auszugehen, dass die
Versorgungsspannung U wieder stabil ist und nicht mehr unter den
Versorgungspannungs-Mindestwert Umin fällt.
VERHINDERN VON UNNÖTIGEM UMSCHALTEN AUF EINE REDUNDANZ
Wenn, wie oben beschrieben, die Versorgungsspannung U aufgrund einer Betätigung der Startereinrichtung 112 beim Start des Kraftfahrzeugs aus dem geparkten Zustand kurzfristig unter den Versorgungspannungs-Mindestwert Umin fällt, dann würde dies eigentlich ein Umschaltkriterium darstellen, welches dazu führt, dass die Betriebsbremseinrichtung 80 vom Normalbetrieb auf die erste Redundanzebene umgeschaltet wird. Jedoch ist damit zu rechnen, dass kurz nach dem Start der Ist-Wert der Versorgungsspannung Ihst wieder gleich oder größer in Bezug zum Versorgungspannungs-Mindestwert Limin ist. In einem solchen Fall wäre ein Umschalten vom Normalbetrieb auf die erste Redundanz bzw. vom primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis und einer damit unter Umständen einhergehenden Degradation der Betriebsbremsfunktion(en) nicht notwendig, weil dann die Versorgungspannung U nach der kurzen Zeitdauer des Startvorgangs und des damit verbundenen Versorgungsspannungseinbruchs wieder ausreichend groß ist, um die Betriebsbremsfunktion(en) des primären Betriebsbremskreis im Rahmen des Normalbetriebs ungestört und in vollem Umfang ausführen zu können.
Daher ist die elektronische Steuereinrichtung 116 bevorzugt ausgebildet, dass sie auf ein Eintreten des Umschaltkriteriums hin ein Umschalten der Ausführung der Betriebsbremsfunktion(en) vom Normalbetrieb bzw. von dem primären Betriebsbremskreis auf die erste Redundanz bzw. auf den redundanten Betriebsbremskreis verhindert und das Umschaltkriterium außer Acht lässt, wenn der Ist- Wert für die Versorgungsspannung Uist oder die den Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe höchstens eine vorbestimmte zweite Zeitdauer At2 lang kleiner als der Versorgungspannungs-Mindestwert Umin ist. Beispielsweise kann die vorbestimmte zweite Zeitdauer At2 mit der Erzeugung des Startsignals S durch die Startereinrichtung 112 zum Zeitpunkt to beginnen.
Bezugszeichenliste
1 Rad
2 Achse
3 Scheibenbremse
4 Radbremsaktuator
10 Druckluftvorrat
13 Steuerleitung
14 Versorgungsleitung
14a Versorgungsleitung
14b Versorgungsleitung
14c Versorgungsleitung
15 Versorgungseingang (Fußbremsmodul)
16 Steuerausgang (Fußbremsmodul, Schnittstelle für VA und Anhänger)
17 Steuerausgang (Fußbremsmodul, Schnittstelle für HA)
18 Betriebsbremsventileinrichtung
19 Steuereingang Fußbremsmodul
20 Druckregelmodul
22 Steuerleitung (für VA und Trailermodul 24)
23 Steuerleitung (für HA)
24 Anhängersteuermodul
26 Leitung
27 Leitung
28 Drucksteuerventil
29 Bremsleitung
40 Primäre elektronische Bremssteuereinrichtung
41 Sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung
50 Bremsleitung (zum Anhänger)
52 Primärversorgungsquelle
58 Sekundärversorgungsquelle
80 Elektropneumatische Betriebsbremseinrichtung
82 Magnetventileinrichtung
83 Versorgungseingang (Magnetventileinrichtung)
84 Steuerausgang (Magnetventileinrichtung) 85 Steuerkolben
86 Bremswertgeber
87 Stößelkolbenstange
88 Doppelsitzventil
89 Vorratskammer
90 Steuerkammer
91 Stößelkolben
92 Stößelaufnahme
93 Fahrerassistenzsystem
94 Betriebsbremsbetätigungsorgan
95 pneumatischer Steuereingang
96 pneumatischer Steuereingang
97 elektrischer Steuereingang
98 Arbeitskammer
99 Entlüftungsanschluss
100 Entlüftung
101 Datenverbindung
102 Stößelkolben-Druckfeder
103 Hülse
104 Parkbremseinrichtung
105 Federspeicherbremszylinder
106 Parkbremssteuergerät
107 Magnetventileinrichtung
108 Parkbremsbetätigungsorgan
109 Antriebseinrichtung
110 Antriebssteuergerät
111 Antriebsmaschine
112 Startereinrichtung
113 Zündungsschalter
114 Anlasser
115 Sensoreinrichtung
116 elektronische Steuereinrichtung
117 CAN-Datenbus SV1 (elektronische) Primärsteuerverbindung
SV2 (elektronische) Sekundärsteuerverbindung
HA Hinterachse
VA Vorderachse
BS elektrisches Betätigungssignal
AS Assistenz-Bremsanforderungssignal
F1 erste Kraft
F2 zweite Kraft
51 erstes elektrisches Bremsanforderungssignal
52 zweites elektrisches Bremsanforderungssignal p1 erster pneumatischer Bremssteuerdruck p2 zweiter pneumatischer Bremssteuerdruck pSt pneumatischer Steuerdruck pVA Bremsdruck Vorderachse pHA Bremsdruck Hinterachse pAnhänger Anhängerbremsdruck llist Ist-Versorgungsspannung
Limin Versorgungsspannungs-Mindestwert
S Startsignal
Z Parkbremssignal

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Ausrüstung eines teilautonom oder autonom betriebenen Kraftfahrzeugs, welche wenigstens Folgendes aufweist: a) Eine elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung (80), welche wenigstens eine Betriebsbremsfunktion ausführt, b) eine elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung (104), welche wenigstens eine Parkbremsfunktion ausführt und wenigstens einen zugespannten Zustand und einen gelösten Zustand aufweist, c) eine Antriebseinrichtung (109), welche wenigstens einen aktiven Zustand zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen inaktiven Zustand aufweist, in welchem die Antriebseinrichtung (109) außer Betrieb gesetzt ist, d) eine Startereinrichtung (112), welche ein Startsignal (S) erzeugt, welches die Antriebseinrichtung (109) von dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand versetzt, e) eine elektrische Energiequelle (52), welche zumindest die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung (80) und die Startereinrichtung (112) mit elektrischer Energie versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass f) eine elektronische Steuereinrichtung (116) vorgesehen ist, welche wenigstens mit der Parkbremseinrichtung (104) und der Startereinrichtung (112) in Signalverbindung (117) steht und von einer Sensoreinrichtung (115) einen Ist-Wert für eine elektrische Versorgungsspannung (I st) oder eine diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe der elektrischen Energiequelle (52) empfängt, wobei g) die elektronische Steuereinrichtung (116) ausgebildet ist, dass sie mit Hilfe der Signalverbindung (117) feststellen kann, ob sich die Parkbremseinrichtung (104) im zugespannten Zustand befindet und die Startereinrichtung (112) das Startsignal (S) erzeugt hat, und falls dies zutrifft die elektronische Steuereinrichtung (116) die Parkbremseinrichtung (104) solange im zugespannten Zustand hält, solange der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung (Ihst) oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe nicht einen Versorgungspannungs- Mindestwert (Limin) erreicht oder überschritten hat. Ausrüstung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (116) ausgebildet ist, dass sie die Parkbremseinrichtung (104) solange im zugespannten Zustand hält, solange der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung (I st) oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe nicht insbesondere wenigstens eine vorbestimmte erste Zeitdauer (Ati) lang den Versorgungspannungs-Mindestwert (Limin) erreicht oder überschritten hat, wobei die vorbestimmte erste Zeitdauer (Ati ) mit der Erzeugung des Startsignals (S) beginnt. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (116) ausgebildet ist, dass sie die Parkbremseinrichtung (104) vom zugespannten Zustand in den gelösten Zustand versetzt, wenn sie insbesondere mit Hilfe der Signalverbindung (117) festgestellt hat, dass der Ist-Wert für die elektrische Versorgungsspannung (llist) oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe den Versorgungspannungs-Mindestwert (Limin) insbesondere wenigstens eine erste vorbestimmte Zeitdauer (Ati ) lang überschritten ha, wobei die vorbestimmte erste Zeitdauer (Ati) vorzugsweise mit der Erzeugung des Startsignals (S) beginnt. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (115) an die Signalverbindung (117) angeschlossen ist. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung (80) einen primären Betriebsbremskreis und wenigstens einen redundanten Betriebsbremskreis als Redundanz für den primären Betriebsbremskreis umfasst, wobei die elektrisch betätigbare Betriebsbremseinrichtung (80) ausgebildet ist, dass im Normalzustand der primäre Betriebsbremskreis die Betriebsbremsfunktion ausführt, aber auf ein Umschaltkriterium hin die Ausführung zumindest eines Teils der Betriebsbremsfunktion von dem primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis umschaltet.
6. Ausrüstung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Umschaltkriterium das Ereignis umfasst, dass der Ist-Wert für die
Versorgungsspannung (Uist) oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe kleiner als der Versorgungspannungs-Mindestwert (Umin) ist.
7. Ausrüstung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (116) ausgebildet ist, dass sie auf ein Eintreten des Umschaltkriteriums hin ein Umschalten der Ausführung der Betriebsbremsfunktion von dem primären Betriebsbremskreis auf den redundanten Betriebsbremskreis verhindert und das Umschaltkriterium außer Acht lässt, wenn der Ist-Wert für Versorgungsspannung (Uist) oder die diesen Ist-Wert repräsentierende physikalische Größe höchstens eine vorbestimmte zweite Zeitdauer (At2) lang kleiner als der Versorgungspannungs-Mindestwert (Umin) ist.
8. Ausrüstung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte zweite Zeitdauer (At2) mit der Erzeugung des Startsignals (S) beginnt.
9. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (116) ein „Stand- Alone“-Steuergerät ist, oder in einem Betriebsbremssteuergerät (40, 41 ) zur Steuerung der Betriebsbremseinrichtung (80), einem Parkbremssteuergerät (106) zur Steuerung der Parkbremseinrichtung (104) und/oder in einem Steuergerät (93) zur teilautonomen oder autonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs integriert ist.
10. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverbindung (117) wenigstens ein Controller Area Network (CAN) umfasst.
11 .Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Startereinrichtung (112), welche das Startsignal (S) erzeugt a) ein Steuergerät (93) zur teilautonomen oder autonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs, und/oder b) einen von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs manuell bedienbaren Zündungsschalter (113) einer Zündung des Kraftfahrzeugs umfasst.
12. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiequelle (52) die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung (104) und/oder die elektronische
Steuereinrichtung (116) mit elektrischer Energie versorgt.
13. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch betätigbare Parkbremseinrichtung (104) als Parkbremsaktuator wenigstens einen Federspeicherbremszylinder (105) umfasst, welcher im zugespannten Zustand entlüftet und im gelösten Zustand belüftet ist.
14. Ausrüstung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (116) von einer in Bezug auf die elektrische Energiequelle (52) zusätzlichen und unabhängigen Sekundär-Energiequelle (58) mit elektrischer Energie versorgt ist.
15. Teilautonom oder autonom betriebenes Kraftfahrzeug aufweisend eine Ausrüstung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.
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