DE102018222313A1 - Bremssystem für ein autonomes Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem in einem zumindest teilweise autonomen Fahrzeug, mit zumindest einer Fahrzeugrad-Bremse (1), der sowohl ein Primär-Bremsregelsystem (BRS1) als auch ein redundantes Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) zugeordnet ist, wobei im normalen Fahrbetrieb das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) aktiviert ist, das auf der Grundlage einer in einem Pilotsystem (11) generierten Soll-Verzögerungsvorgabe (V) ein Stellsignal (y) erzeugt, um die Fahrzeugrad-Bremse (1) zu betätigen, und wobei das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) eine Stellglied-Diagnose durchführt, bei der ermittelt wird, ob ein Fehlerfall im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) vorliegt, wobei bei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) aktiviert wird, das anstelle des Primär-Bremsregelsystem (BRS1) auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe (V) die Fahrzeugrad-Bremse (1) ansteuert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bremssystem in einem zumindest teilweise autonomen Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Bremssystems nach dem Anspruch 10.
  • Bei einem zumindest teilweise autonomen Fahrzeug muss das Bremssystem für einen autonomen Bremsdruckaufbau sowie für eine autonome Radschlupfregelung (ABS-Funktionen) ausgelegt sein. Je nach Systemausprägung muss das Bremssystem im Fehlerfall sowohl Brems- als auch Lenkaufgaben wahrnehmen und das Fahrzeug automatisch sicher zum Stillstand bringen und halten. Dazu kann das Bremssystem mit einem Primär-Bremsregelsystem sowie einem sekundären, redundanten Bremsregelsystem ausgebildet sein.
  • In einem gattungsgemäßen Bremssystem ist der zumindest einen Fahrzeugrad-Bremse sowohl ein Primär-Bremsregelsystem als auch ein redundantes Sekundär-Bremsregelsystem zugeordnet. Im normalen Fahrbetrieb ist das Primär-Bremsregelsystem aktiviert, das auf der Grundlage einer, in einem Pilotsystem generierten Soll-Verzögerungsvorgabe ein Stellsignal erzeugt und damit ein Primär-Stellglied ansteuert, um die Fahrzeugrad-Bremse zu betätigen. Zur Überwachung des Bremssystems weist das Primär-Bremsregelsystem ein Primär-Diagnosemodul auf, das eine Stellglied-Diagnose durchführt, bei der zumindest ein Stellglied-Parameter des Primär-Stellglieds überwacht wird.
  • Bei einer hydraulisch betätigbaren Fahrzeugrad-Bremse weist das Primär-Stellglied als Hydraulikkomponenten einen Druckaufbauaktor (nachfolgend z.B. eine Hydraulikpumpe) und ein Steuerventil auf. In diesem Fall wird im Primär-Bremsregelsystem als Stellsignal ein Drehzahlsignal für den Pumpenmotor der Hydraulikpumpe generiert sowie ein Ventilsteuersignal für das Steuerventil generiert. Als Stellglied-Parameter können im Primär-Bremsregelsystem eine Ist-Drehzahl des Pumpenmotors, eine Ist-Stromaufnahme des Pumpenmotors und/oder ein am Bremsen-Hydraulikzylinder anliegender Ist-Hydraulikdruck erfasst werden.
  • Auf der Grundlage der obigen Stellglied-Parameter ermittelt das Primär-Diagnosemodul, ob ein Fehlerfall im Primär-Bremsregelsystem vorliegt. Bei Vorliegen eines Fehlerfalls aktiviert das Primär-Bremsregelsystem das Sekundär-Bremsregelsystem, das anstelle des Primär-Bremsregelsystem auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe die Fahrzeugrad-Bremse ansteuert.
  • Im Stand der Technik erfolgt im Fehlerfall eine Umschaltung vom Primär-Bremsregelsystem zum Sekundär-Bremsregelsystem in einer seriellen Prozessabfolge,. Bei der sequentiellen Prozessabfolge wird zunächst im Primär-Diagnosemodul das Vorliegen eines Fehlerfalls ermittelt wird. Anschließend wird im Primär-Bremsregelsystem ein Umschaltsignal generiert, um das redundante Sekundär-Bremsregelsystem zu aktivieren. Nach seiner Aktivierung übernimmt das Sekundär-Bremsregelsystem die Umsetzung der Soll-Verzögerungsvorgabe des Pilotsystems, woraufhin der Druckaufbau in der Fahrzeugrad-Bremse durch das Sekundär-Bremsregelsystem erfolgt.
  • Die obige serielle Prozessabfolge ist mit einem hohen Rechenzeitaufwand sowie einem hohen Signalverarbeitungsaufwand verbunden.
  • Aus der DE 10 2014 208 391 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bekannt. Aus der DE 10 2014 220 441 A1 , aus der DE 10 2017 204 157 A1 und aus der DE 10 2016 203 563 A1 sind weitere Bremsanlagen für ein Fahrzeug bekannt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bremssystem bzw. Bremsanlage in einem zumindest teilweise autonomen Fahrzeug bereitzustellen, bei dem im Fehlerfall eine im Vergleich zum Stand der Technik beschleunigte Aktivierung des redundanten Sekundär-Bremsregelsystems erfolgen kann.
  • Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Erfindungsgemäß weist das redundante Sekundär-Bremsregelsystem ein Sekundär-Diagnosemodul auf, mit dem der Betrieb des Primär-Bremsregelsystem überwachbar ist. Hierzu erfasst das Sekundär-Diagnosemodul zumindest einen Stellglied-Parameter des Primär-Stellglieds im Primär-Bremsregelsystem. Im normalen Fahrbetrieb führen daher sowohl das Primär-Diagnosemodul als auch das Sekundär-Diagnosemodul im Parallelbetrieb jeweils eine Stellglied-Diagnose des Primär-Stellglieds durch. Eine signifikante Abweichung der Stellglied-Parameter des Primär-Stellglieds von Referenzwerten wird daher unmittelbar, d.h. ohne Signalumweg über das Primär-Diagnosemodul, im Sekundär-Diagnosemodul erkannt. Bei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Stellglied wird daher unverzüglich das redundante Sekundär-Bremsregelsystem aktiviert, und zwar unabhängig von der im Primär-Diagnosemodul erfolgenden, rechenzeitbehafteten Stellglied-Diagnose. Auf diese Weise kann bei einem Fehlerfall das redundante Sekundär-Bremsregelsystem in, im Vergleich zum Stand der Technik verkürzter Prozesszeit die Umsetzung der Soll-Verzögerungsvorgabe des Pilotsystem vom Primär-Bremsregelsystem übernehmen.
  • Der Kern der Erfindung betrifft also allgemein den Sachverhalt, dass das Sekundär-Bremsregelsystem Zustandsgrößen des Primär-Bremsregelsystems (zum Beispiel Systemdruck oder Aktorstrom) überwacht. Die Zustandsinformationen des Primär-Bremsregelsystems können per Bussignale oder direkter Verbindung (leitungsgebundene Signale) an das Sekundär-Bremsregelsystem übermittelt werden. Falls bei Eingang einer Verzögerungsvorgabe nach einem zu definierenden Zeitraum über die oben erwähnten Signale keine Aktivität des Primär-Bremsregelsystems erkannt wird, erfolgt der Druckaufbau durch das Sekundär-Bremsregelsystem. Die Übernahme des Druckaufbaus durch das Sekundär-Bremsregelsystem kann in zwei Schritten erfolgen: In einem ersten Prozessschritt kann in einem Zeitraum kleiner als ein erster Grenzwert die Fahrzeugbremse noch unbetätigt bleiben. Bei Überschreiten des ersten Grenzwerts können in einem zweiten Prozessschritt die Bremsbeläge an die Bremsscheibe angelegt werden (Prefill-Zustand). Bei Überschreiten eines weiteren Grenzwerts kann ein vollständiger Druckaufbau durch das Sekundär-Bremsregelsystem erfolgen.
  • In einer technischen Umsetzung kann das Primär-Bremsregelsystem zusätzlich zum Primär-Stellglied und zum Primär-Diagnosemodul ein Primär-Steuergerät aufweisen. Im Primär-Steuergerät wird auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe das Stellsignal generiert, mit dem das Primär-Stellglied ansteuerbar ist, um die Fahrzeugrad-Bremse zu betätigen. Bevorzugt kann das Primär-Bremsregelsystem und das redundante Sekundär-Bremsregelsystem jeweils baugleiche Primär- und Sekundär-Stellglieder aufweisen. Zudem kann das Sekundär-Bremsregelsystem ein Sekundär-Steuergerät aufweisen. Bei aktiviertem Sekundär-Bremsregelsystem kann das Sekundär-Steuergerät auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe ein Stellsignal erzeugen, mit dem das Sekundär-Stellglied ansteuerbar ist, um die Fahrzeugrad-Bremse zu betätigen.
  • In einer gängigen Realisierung kann die Fahrzeugrad-Bremse hydraulisch betätigbar sein. In diesem Fall weist die Fahrzeugrad-Bremse einen hydraulisch ansteuerbaren Hydraulikzylinder auf, mit dem Bremsbeläge in Druckanlage gegen eine rotierende Bremsscheibe bringbar sind. Das Primär-/Sekundär-Stellglied kann als Hydraulikkomponenten einen Druckaufbauaktor (nachfolgend z.B. eine Hydraulikpumpe) und ein Steuerventil aufweisen. In den nachfolgenden Erfindungsaspekten wird als Druckaufbauaktor speziell eine Hydraulikpumpe verwendet, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die Verwendung einer Hydraulikpumpe beschränkt ist. Von daher kann das Primär-/Sekundär-Steuergerät als Stellsignal ein Drehzahlsignal für den Pumpenmotor der Hydraulikpumpe und/oder ein Ventilsteuersignal für das Steuerventil generieren.
  • Bei dem obigen Hydrauliksystem können als Stellglied-Parameter die Ist-Drehzahl des Pumpenmotors der Hydraulikpumpe, die Ist-Stromaufnahme des Pumpenmotors und/oder der am Bremsen-Hydraulikzylinder anliegende Ist-Hydraulikdruck erfasst werden. Sowohl das Primär-Diagnosemodul als auch das Sekundär-Diagnosemodul können im Parallelbetrieb auf der Grundlage dieser Stellglied-Parameter (das heißt Ist-Drehzahl, Ist-Stromaufnahme und/oder Ist-Hydraulikdruck) die Stellglied-Diagnose des Primär-Stellglieds vornehmen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann das Sekundär-Diagnosemodul ein Zeitglied aufweisen, in dem eine Fehlerfall-Zeitintervall erfasst wird, zu dem der im Sekundär-Diagnosemodul ermittelte Fehlerfall vorliegt. Das Sekundär-Steuergerät kann in Abhängigkeit von der Länge des Fehlerfall-Zeitinteralls das Stellsignal variieren. Beispielhaft kann das Sekundär-Steuergerät in dem Sekundär-Bremsregelsystem trotz Vorliegen eines Fehlerfalles so lange kein Stellsignal (d.h. das Sekundär-Stellglied wird nicht angesteuert) erzeugen, bis die Fehlerfall-Zeitdauer einen ersten Grenzwert überschreitet. Zudem kann das Sekundär-Steuergerät im Sekundär-Bremsregelsystem bei einer Fehlerfall-Zeitdauer größer als der erste Grenzwert sowie bis zum Erreichen eines zweiten Grenzwertes ein Vorbereitungs-Stellsignal erzeugen. Mittels des Vorbereitungs-Stellsignals erfolgt noch kein, mit der Soll-Verzögerungsvorgabe korrelierender Bremseingriff. Vielmehr werden die Bremsbeläge der Fahrzeugrad-Bremse vorbereitend in Anlage mit der rotierenden Bremsscheibe gebracht, um für einen voraussichtlich stattfindenden Bremseingriff bereit zu sein. Überschreitet die Fehlerfall-Zeitdauer den zweiten Grenzwert, so wird das Vorbereitungs-Stellsignal bis auf ein Bremseingriff-Stellsignal erhöht, das mit der Soll-Verzögerungsvorgabe korreliert, um den Bremseingriff vorzunehmen.
  • Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
  • Es zeigen:
    • 1 in einem allgemeinen Blockschaltdiagramm ein Bremssystem für eine Fahrzeugrad-Bremse eines zumindest teilweise autonomen Fahrzeugs;
    • 2 ein weiteres Blockschaltdiagramm des Bremssystems in einer detaillierteren Darstellung;
    • 3 in einem Blockschaltbild die Programmbausteine des Primär-Diagnosemoduls;
    • 4 in einem Blockschaltbild die Programmbausteine des Sekundär-Diagnosemoduls;
    • 5 ein Stellsignal-Zeit-Diagramm; und
    • 6 in einer Ansicht entsprechend der 2 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Bremssystem.
  • In der 1 ist grob schematisch der Aufbau eines erfindungsgemäßen Bremssystem bzw. einer Bremsanlage für eine Fahrzeugrad-Bremse 1 eines autonomen Fahrzeugs angedeutet. Die Fahrzeugrad-Bremse 1 weist einen über einen Hydraulikzylinder 3 (2) betätigbaren Bremssattel 5 sowie eine Bremsscheibe 7 auf. Bei Betätigung der Fahrzeugrad-Bremse 1 wird der Hydraulikzylinder 3 druckbeaufschlagt, wodurch der Bremssattel 5 mit seinen nicht dargestellten Bremsbelägen in Druckanlage mit der Bremsscheibe 7 kommt.
  • Der Fahrzeugrad-Bremse 1 ist ein Primär-Bremsregelsystem BRS1 und ein redundantes Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 zugeordnet. Die beiden Bremsregelsysteme BRS1 und BRS2 sind ausgangsseitig über Hydraulikleitungen 9 in Strömungsverbindung mit dem Hydraulikzylinder 3 der Fahrzeugrad-Bremse 1. Am Signaleingang des Primär-Bremsregelsystem BRS1 und des Sekundär-Bremsregelsystems BRS2 liegt jeweils eine in einem Pilotsystem 11 automatisch generierte Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll an. Das Pilotsystem 11 ist hierzu über Signalleitungen 13 sowohl mit der Eingangsseite des Primär-Bremsregelsystems BRS1 als auch mit der Eingangsseite des Sekundär-Bremsregelsystems BRS2 in Signalverbindung.
  • In einem normalen Fahrbetrieb ist das Primär-Bremsregelsystem BRS1 aktiviert, das auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll einen Hydraulikdruck p erzeugt, der am Hydraulikzylinder 3 der Fahrzeugrad-Bremse 1 anliegt. Sofern ein Primär-Diagnosemodul 17 (2 oder 3) im Primär-Bremsregelsystem BRS1 das Vorliegen eines Fehlerfalls ermittelt, wird das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 aktiviert. In diesem Fall steuert das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 - anstelle des Primär-Bremsregelsystems BRS1 - auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll die Fahrzeugrad-Bremse 1 an.
  • Wie in der 1 durch den Pfeil 15 angedeutet ist, ist zwischen dem Primär-Bremsregelsystem BRS1 und dem Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 eine Signalverbindung vorhanden. Über die Signalverbindung 15 werden Zustandsinformationen (nachfolgend Stellglied-Parameter nist1 , list1 , pist1 ) zum Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 geleitet, so dass im normalen Fahrbetrieb zusätzlich auch im Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 die Betriebsfähigkeit des Primär-Bremsregelsystem BRS1 diagnostizierbar ist. Sofern im Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 ein Fehlerfall im Primär-Bremsregelsystem BRS1 ermittelt worden ist, wird unverzüglich das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 aktiviert, und zwar unabhängig von einer im Primär-Diagnosemodul 17 des Primär-Bremsregelsystems BRS1 erfolgenden, rechenzeitbehafteten Stellglied-Diagnose.
  • Im Hinblick auf ein einfacheres Verständnis der Erfindung wird zunächst Bezug auf die 6 genommen, in der ein aus dem Stand der Technik bekanntes Bremssystem insoweit dargelegt ist, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Demzufolge weist das Primär-Bremsregelsystem BRS1 ein Primär-Steuergerät 19 sowie ein Primär-Stellglied 21 auf. Das Primär-Steuergerät 19 weist als Programmbausteine eine Wandlereinheit 23 auf, mittels der auf der Grundlage der anliegenden Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll ein Stellsignal y erzeugt wird, mit dem das Primär-Stellglied 21 angesteuert wird, um die Fahrzeugrad-Bremse 1 zu betätigen. In der 1 weist das Primär-Stellglied 21 als Hydraulikkomponenten eine Hydraulikpumpe 25 (oder einen anderen Druckaufbauaktor) sowie ein Hydraulik-Steuerventil 27 auf. Entsprechend erzeugt das Primär-Steuergerät 19 als Stellsignal y sowohl ein Drehzahlsignal n für die Ansteuerung eines Pumpenmotors 29 der Hydraulikpumpe 25 als auch ein Ventilsteuersignal S für die Ansteuerung des Hydraulik-Steuerventils 27.
  • Wie aus der 6 weiter hervorgeht, weist das Primär-Steuergerät 19 ein Primär-Diagnosemodul 17 auf, das in Signalverbindung mit einem Drehzahlsensor 33 und einem Strommessgerät 35 des Pumpenmotors 29 sowie mit einem Drucksensor 37 ist, mit deren Hilfe eine Ist-Drehzahl nist1 , eine Ist-Stromaufnahme I ist1 und ein Ist-Druck pist1 erfasst wird, der am Hydraulikzylinder 3 anliegt. Auf der Grundlage dieser Stellglied-Parameter nist1 , list1 , pist1 ermittelt das Primär-Diagnosemodul 17, ob im Primär-Bremsregelsystem BRS1 ein Fehlerfall vorliegt. Bei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Bremsregelsystem BRS1 wird im Primär-Bremsregelsystem BRS1 ein Umschaltsignal ST generiert, das über eine Signalleitung 39 vom Primär-Bremsregelsystem BRS1 zum Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 geleitet wird, um das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 zu aktivieren. In diesem Fall kann, anstelle des Primär-Bremsregelsystems BRS1, das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 die Umsetzung der Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll des Pilotsystems 11 übernehmen.
  • In der 6 ist das Primär-Bremsregelsystem BRS1 und das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 weist - analog zum Primär-Bremsregelsystem BRS1 - ein Sekundär-Steuergerät 53 sowie ein Sekundär-Stellglied 48 auf. Das Sekundär-Steuergerät 53 weist als Programmbausteine eine Sekundär-Wandlereinheit 49 auf. Bei aktiviertem Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 (d.h. im Fehlerfall) wird auf der Grundlage der anliegenden Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll ein Stellsignal y erzeugt, mit dem das Sekundär-Stellglied 48 angesteuert wird, um die Fahrzeugrad-Bremse 1 zu betätigen. In der 6 weist das Sekundär-Stellglied 48, wie auch das Primär-Stellglied 21, als Hydraulikkomponenten eine Hydraulikpumpe 25 sowie ein Hydraulik-Steuerventil 27 auf. Zur Ansteuerung dieser Hydraulikkomponenten erzeugt die Sekundär-Wandlereinheit 49 als Stellsignal y sowohl ein Drehzahlsignal n für die Ansteuerung eines Pumpenmotors 29 der Hydraulikpumpe 25 als auch ein Ventilsteuersignal S für die Ansteuerung des Hydraulik-Steuerventils 27.
  • Wie aus der 6 weiter hervorgeht, weist das Sekundär-Steuergerät 49 ein Sekundär-Diagnosemodul 46 auf, das in Signalverbindung mit einem Drehzahlsensor 33 und einem Strommessgerät 35 des Pumpenmotors 29 sowie mit einem Drucksensor 37 ist, mit deren Hilfe eine Ist-Drehzahl nist2 , eine Ist-Stromaufnahme I ist2 und ein Ist-Druck p ist2 erfasst wird, der am Hydraulikzylinder 3 anliegt. Auf der Grundlage dieser Stellglied-Parameter nist2 , list2 , pist2 ermittelt das Sekundär-Diagnosemodul 46, ob im Primär-Bremsregelsystem BRS2 ein Fehlerfall vorliegt.
  • In der 6 erfolgt im Fehlerfall eine Umschaltung vom Primär-Bremsregelsystem BRS1 zum Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 in einer seriellen Prozessabfolge. Bei der seriellen Prozessabfolge wird zunächst im Primär-Diagnosemodul 17 in einer Diagnose-Routine (3) ermittelt, ob ein Fehlerfall vorliegt. In der Diagnose-Routine vergleicht ein Vergleicher-baustein 41 die von den Sensoren 33, 35, 37 erfassten Stellglied-Parameter nist1 , list1 , pist1 mit zugeordneten Referenzwerten nref, Iref, pref. Die Referenzwerte werden von einem Kennfeld 43 in den Vergleicherbaustein 41 des Primär-Diagnosemoduls 17 ausgelesen. Bei einer signifikanten Abweichung der Stellglied-Parameter nist1 , list1 , pist1 von den zugeordneten Referenzwerten nref, Iref, pref wird in einer Signalerzeugungseinheit 45 ein Fehlersignal SFehler erzeugt. Auf der Grundlage des Fehlersignals SFehler wird im Primär-Bremsregelsystem BRS1 wird ein Umschaltsignal ST generiert, um das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 zu aktivieren.
  • Die obige serielle Prozessabfolge bis zur Ansteuerung des Sekundär-Bremsregelsystems BRS2 mit dem Umschaltsignal ST ist mit einem hohen Rechenzeitaufwand und einem hohen Signalverarbeitungsaufwand verbunden, wodurch das Sekundär-Bremsregelsystem BRS2 erst zeitverzögert aktiviert wird.
  • In Abgrenzung zur 6 ist nachfolgend das in der 2 gezeigte erfindungsgemäße Bremssystem beschrieben: So ist in der 2 das Primär-Bremssystem BRS1 identisch wie in der 6 aufgebaut. Um eine im Vergleich zur 6 beschleunigte und robustere Aktivierung des redundanten Sekundär-Bremsregelsystems BRS2 zu ermöglichen, weist das Sekundär-Steuergerät 53 erfindungsgemäß ein Sekundär-Diagnosemodul 47 auf, das über die Signalverbindung 15 mit dem Primär-Bremsregelsystem BRS1 in Verbindung ist. Die Signalverbindung 15 besteht in der 2 aus drei Signalleitungen, über die das Sekundär-Diagnosemodul 47 die sensortechnisch erfassten Stellglied-Parameter nist1 , list1 , pist1 zum Sekundär-Diagnosemodul 47 leitet. Auf diese Weise kann im normalen Fahrbetrieb sowohl das Primär-Diagnosemodul 17 als auch das Sekundär-Diagnosemodul 47 eine Stellglied-Diagnose des Primär-Stellglieds 21 durchführen. Von daher wird unmittelbar im Sekundär-Diagnosemodul 47 erfasst, ob im Primär-Bremsregelsystem BRS1 ein Fehlerfall vorliegt oder nicht, und zwar unabhängig von der im Primär-Diagnosemodul 17 erfolgenden rechenzeitbehafteten Stellglied-Diagnose.
  • Bei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Bremsregelsystem BRS1 kann somit - im Vergleich zur 6 - eine beschleunigte und robustere Aktivierung des Sekundär-Bremsregelsystems BRS2 erfolgen.
  • In der 4 sind in einem Blockschaltbild die Programmbausteine des Sekundär-Diagnosemoduls 47 gezeigt. Demzufolge ist, wie auch im Primär-Diagnosemodul 17 (3), ein Vergleicher-Baustein 41, ein Kennfeld 43 sowie eine Signalerzeugungseinheit 45 vorgesehen. Zusätzlich ist weist Sekundär-Diagnosemodul 47 ein Zeitglied 50 auf, das eine Fehlerfall-Zeitdauer ΔtF erfasst, in der der im Sekundär-Diagnosemodul 47 ermittelte Fehlerfall vorliegt. In der 4 wird im Sekundär-Wandlerbaustein 49 des Sekundär-Steuergeräts 53 auf der Grundlage des am Signaleingang anliegenden Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll als Stellsignal y ein Drehzahlsignal n und ein Steuersignal S für das Steuerventil 55 erzeugt. Wie aus der 4 weiter hervorgeht, weist die Sekundär-Wandlereinheit 49 einen weiteren Signaleingang auf, an dem ein mit der Fehlerfall-Zeitdauer ΔtF korrelierendes Signal anliegt. Auf diese Weise kann die Generierung des Stellsignals y in der Sekundär-Wandlereinheit 49 in Abhängigkeit von der Größe der Fehlerfall-Zeitdauer ΔtF erfolgen.
  • So kann in der 4 die Sekundär-Wandlereinheit 49 trotz Vorliegen eines Fehlerfalls so lange kein Stellsignal y erzeugen, bis die Fehlerfall-Zeitdauer ΔtF einen ersten Grenzwert t1 überschreitet. Zudem kann die Sekundär-Wandlereinheit 53 bei einer Fehlerfall-Zeitdauer ΔtF größer als der erste Grenzwert t1 sowie kleiner als ein zweiter Grenzwert t2 ein Vorbereitungs-Stellsignal yprefill erzeugen, bei dem die Bremsbeläge der Fahrzeugrad-Bremse 1 lose in Anlage mit deren Bremsscheibe 7 gebracht sind. Bei einer Fehlerfall-Zeitdauer ΔtF größer als der zweite Grenzwert t2 kann dagegen ein mit der Soll-Verzögerungsvorgabe Vsoll korrelierendes Bremseingriff-Stellsignal y erzeugt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (10)

  1. Bremssystem in einem zumindest teilweise autonomen Fahrzeug, mit zumindest einer Fahrzeugrad-Bremse (1), der sowohl ein Primär-Bremsregelsystem (BRS1) als auch ein redundantes Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) zugeordnet ist, wobei im normalen Fahrbetrieb das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) aktiviert ist, das auf der Grundlage einer in einem Pilotsystem (11) generierten Soll-Verzögerungsvorgabe (Vsoll) ein Stellsignal (y) erzeugt, um die Fahrzeugrad-Bremse (1) zu betätigen, und wobei das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) eine Stellglied-Diagnose durchführt, bei der ermittelt wird, ob ein Fehlerfall im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) vorliegt, wobei bei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) aktiviert wird, das anstelle des Primär-Bremsregelsystem (BRS1) auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe (Vsoll) die Fahrzeugrad-Bremse (1) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) über eine Signalverbindung (15) Zustandsinformationen (nist1, list1, pist1) des Primär-Bremsregelsystems (BRS1) erhält, auf deren Grundlage im Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) eine Stellglied-Diagnose des Primär-Bremsregelsystems (BRS1) durchführbar ist, und dass bei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) aktivierbar ist, und zwar unmittelbar auf der Grundlage der im Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) erfolgten Stellglied-Diagnose sowie unabhängig von der im Primär-Bremsregelsystems (BRS1) erfolgenden, rechenzeitbehafteten Stellglied-Diagnose.
  2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im normalen Fahrbetrieb das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) mit dem Stellsignal (y) ein Primär-Stellglied (21) ansteuert, um die Fahrzeugrad-Bremse (1) zu betätigen, und dass das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) ein Primär-Diagnosemodul (17) aufweist, das die Stellglied-Diagnose durchführt, bei der zumindest ein Stellglied-Parameter (nist1, list1, pist1) des Primär-Stellglieds (21) erfasst wird, und dass auf der Grundlage des Stellglied-Parameters (nist1, list1, pist1) des Primär-Stellglieds (21) ermittelt wird, ob ein Fehlerfall im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) vorliegt, und dassbei Vorliegen eines Fehlerfalls im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) aktiviert wird, das anstelle des Primär-Bremsregelsystem (BRS1) auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe (Vsoll) die Fahrzeugrad-Bremse (1) ansteuert.
  3. Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) ein Sekundär-Diagnosemodul (47) aufweist, zu dem der Stellglied-Parameter (nist1, list1, pist1) des Primär-Stellglieds (21) geleitet wird, und dass im normalen Fahrbetrieb sowohl das Primär-Diagnosemodul (17) als auch das Sekundär-Diagnosemodul (47) im Parallelbetrieb jeweils eine Stellglied-Diagnose des Primär-Stellglieds (21) durchführen, und dass bei Vorliegen eines Fehlerfalls das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) aktivierbar ist, und zwar unmittelbar auf der Grundlage der im Sekundär-Diagnosemodul (47) erfolgten Stellglied-Diagnose sowie unabhängig von der im Primär-Diagnosemodul (17) des Primär-Bremsregelsystems (BRS1) erfolgenden, rechenzeitbehafteten Stellglied-Diagnose.
  4. Bremssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) neben dem Primär-Stellglied (21) und dem Primär-Diagnosemodul (17) eine Primär-Wandlereinheit (23) aufweist, mittels der auf der Grundlage des Soll-Verzögerungsvorgabe (Vsoll) das Stellsignal (y) generiert wird, und/oder dass das Primär-Bremsregelsystem (BRS1) und das redundante Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) insbesondere baugleiche Primär- und Sekundär-Stellglieder (21, 48) aufweisen, und/oder dass das Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) ein Sekundär-Steuergerät (53) aufweist, das bei aktiviertem Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) auf der Grundlage der Soll-Verzögerungsvorgabe (Vsoll) ein Stellsignal (y) erzeugt, mit dem das Sekundär-Stellglied (48) ansteuerbar ist, um die Fahrzeugrad-Bremse (1) zu betätigen.
  5. Bremssystem nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugrad-Bremse (1) einen hydraulisch ansteuerbaren Bremsen-Zylinder (3) aufweist, und dass insbesondere das Primär- und Sekundär-Stellglied (21, 48) als Hydraulikkomponenten einen Druckaufbauaktor, insbesondere eine Hydraulikpumpe (25), und ein Steuerventil (27) aufweist, und dass insbesondere das Primär- oder Sekundär-Steuergerät (19, 53) als Stellsignal (y) ein Stellsignal (n) für den Druckaufbauaktor (25) und/oder ein Ventilsteuersignal (S) für das Steuerventil (27) generiert.
  6. Bremssystem nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Primär-Bremsregelsystem (BRS1) als Stellglied-Parameter die Ist-Drehzahl (nist1) eines Antriebsmotors (M) der Hydraulikpumpe (25), die Ist-Stromaufnahme (list1) des Pumpenmotors (EM) und/oder der am Bremsen-Hydraulikzylinder (3) anliegende Ist-Hydraulikdruck (pist1) erfassbar ist, und dass insbesondere das Primär-Diagnosemodul (17) und das Sekundär-Diagnosemodul (47) im Parallelbetrieb sowie im normalen Fahrbetrieb auf der Grundlage der Ist-Drehzahl (nist), der Ist-Stromaufnahme (list1) und/oder des Ist-Hydraulikdruckes (pist1) die Stellglied-Diagnose des Primär-Stellglieds (21) durchführt.
  7. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundär-Diagnosemodul (47) ein Zeitglied (51) aufweist, das eine Fehlerfall-Zeitdauer (ΔtF) erfasst, zu der im Sekundär-Diagnosemodul (47) ermittelte Fehlerfall vorliegt, und dass das Sekundär-Steuergerät (53) in Abhängigkeit von der Länge der Fehlerfall-Zeitdauer (ΔtF) das Stellsignal (y) variiert.
  8. Bremssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundär-Steuergerät (53) in dem Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) trotz Vorliegen eines Fehlerfalls solange kein Stellsignal (y) erzeugt, bis die Fehlerfall-Zeitdauer (ΔtF) einen ersten Grenzwert (t1) überschreitet, und/oder dass das Sekundär-Steuergerät (53) im Sekundär-Bremsregelsystem (BRS2) bei einer Fehlerfall-Zeitdauer (ΔtF) größer als der erste Grenzwert (t1) sowie bis Erreichen eines zweiten Grenzwerts (t2) ein Vorbereitungs-Stellsignal (yprefill) erzeugt, bei dem die Bremsbeläge der Fahrzeugrad-Bremse (1) lose in Anlage mit deren Bremsscheibe (7) sind.
  9. Bremssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fehlerfall-Zeitdauer (ΔtF) größer als der sekundäre Grenzwert (t2) ein mit der Soll-Verzögerungsvorgabe (Vsoll) korrelierendes Bremseingriff-Stellsignal (y) erzeugt wird.
  10. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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