Aus der DE 199 04 721 A1 ist eine elektromechanisch betätigte Fahrzeugbremsanlage bekannt, die elektrische Bremssteuer- kreise aufweist, nämlich einen für die Bremsen der Vorderach- se und einen für die Bremsen der Hinterachse. Die beiden Steuerkreise weisen jeweils eine eigene Stromversorgung und eine eigene elektronische Steuereinheit auf, die elek- trisch mit einem Bremspedal verbunden sind. Beide Steuerein- heiten arbeiten unabhängig voneinander, können jedoch mitein- ander kommunizieren und dadurch Fehler in einer Steuereinheit erkennen. Ein Fehler gilt dann als vorhanden, wenn die beiden Steuereinheiten aus denselben Sensor-Eingangssignalen unterschiedliche Steuersignale ermitteln. Im Fehlerfalle werden beide Steuereinheiten deaktiviert, und die Bremsen werden dann von den einzelnen Rädern zugeordneten dezentralen Steuereinheiten, die nur einfache Grundfunktionen ausführen können, gesteuert.

Moderne Nutzfahrzeugbremsanlagen weisen eine zweikreisige pneumatische Steuerung und eine elektronische Bremssteuerung auf, was eine schnellere Signalübertragung ermöglicht und das Ansprechverhalten der Bremsanlage verbessert. Ferner sind die Kosten elektromechanischer Steuerkomponenten häufig geringer als die Kosten pneumatischer Steuerkomponenten.

Ein weiterer Vorteil ist der geringere Montageaufwand. Heutzutage üblich sind insbesondere elektropneumatische Bremsanlagen, bei denen die Bremskraft durch Druckluft aufgebracht wird, die Bremssteuerung hingegen elektronisch erfolgt. Ein wesentliches"Gütekriterium"elektrischer bzw. elektronischer Bremssteuerungen ist ihre Stör-bzw.

Ausfallsicherheit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrisch ansteuerbare Bremsanlage mit erhöhter Ausfall-bzw. Störsi- cherheit zu schaffen, die insbesondere auch höhere Funktio- nen, wie ABS, ASR, EBS usw., ausführen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer Bremsanlage mit mindestens zwei oder mehreren elektrischen bzw. elektro- nischen Bremssteuersystemen, wobei einzelne Bremsaktuatoren oder Gruppen von Bremsaktuaktoren verschiedenen Bremssteuer- systemen zugeordnet sind, und zwar derart, daß es Bremsaktua- toren gibt, die von mehreren Bremssteuersystemen ansteuerbar sind.

Bei Ausfall bzw. Störung eines Bremssteuersystems wird die Steuerung an"kritischen"Rädern sofort von einem anderen Bremssteuersystem übernommen.

Vorzugsweise sind die einzelnen Bremssteuersysteme so vonein- ander getrennt, daß eine Störung in einem der Bremssteuersy- steme sich nicht auf das bzw. die anderen Bremssteuersysteme auswirkt. Vorzugsweise sind die einzelnen Bremssteuersysteme galvanisch voneinander getrennt.

Vorzugsweise kommunizieren die einzelnen Bremssteuersysteme trotz ihrer Trennung miteinander, um eine schnelle Übernahme der Bremssteuerfunktion durch ein anderes Bremssteuersystem zu ermöglichen, Bremsaktivitäten von Bremsaktuatoren, die von verschiedenen Bremssteuersystemen angesteuert werden, zu koordinieren und gelernte Parameter auszutauschen.

Bei den Bremsaktuatoren, die durch die elektronischen Brems- steuersysteme angesteuert werden, handelt es sich vorzugswei- se um"pneumatische Bremsaktuatoren", d. h. bei denen die Bremskraft pneumatisch aufgebracht wird. Bei derzeit verfüg- baren elektrisch betätigten Bremsaktuatoren ist nämlich noch kein zufriedenstellender bzw. ausreichender Bremskraft- aufbau möglich.

Vorzugsweise ist das Bremssystem so aufgebaut, daß eine "einfache"Umstellung von den heutzutage verwendeten elektro- pneumatischen Bremskomponenten auf rein elektrisch gesteuerte Komponenten möglich ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Steuerkrei- se jeweils eine eigene Steuerelektronik und eine eigene Stromversorgung auf. Die elektrischen Steuerkreise steuern elektropneumatische Druckregelmodule an, zu deren Versorgung mit Bremsdruck mindestens zwei pneumatische Versorgungskreise vorgesehen sind.

Die Bremskreise können in verschiedener Weise auf einzelne Fahrzeugbremsen aufgeteilt werden.

Eine Möglichkeit besteht darin, einer Fahrzeugachse bzw. einer Achsgruppe einen Bremskreis zuzuordnen. Vorzugsweise weist jeder Bremskreis einen eigenen Steuerkreis und einen eigenen Versorgungskreis auf, d. h. ein Versorgungskreis und ein Steuerkreis ist dann ausschließlich einem Bremskreis zugeordnet.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen ersten Brems- kreis vorzusehen, der die Funktion eines Betriebsbremskreises hat, und einen zweiten Bremskreis, der die Funktion des Betriebsbremskreises übernimmt, wobei die Bremsungen zwischen den Bremskreisen gleichmäßig wechselnd aufgeteilt werden.

Der nicht aktive Bremskreis wird in diesem Zustand jeweils auf Fehler geprüft. Bei Ausfall eines Bremskreises werden die Funktionen sofort von dem anderen übernommen und ausge- führt, wobei weitere Wechsel erfolgen, eine fehlerhafte Funktion jedoch von einer redundanten fehlerfreien ausgeführt wird. Für jeden Bremskreis ist jeweils eine eigene Steuer- elektronik vorgesehen, die über eine Kommunikationsleitung mit den anderen galvanisch getrennt miteinander kommunizieren können. Vorzugsweise weist der Betriebsbremskreis zwei separate Unterversorgungskreise auf, die jeweils an einen eigenen zugeordneten Druckmittelspeicher angeschlossen sind. Der erste Unterversorgungskreis ist beispielsweise zur Druckbeaufschlagung von Druckregelmodulen einer Vorder- achse und der andere Unterversorgungskreis zur Druckbeauf- schlagung von Druckregelmodulen einer Hinterachse vorgesehen.

Der zweite Bremskreis weist ebenfalls einen eigenen Druck- mittelspeicher auf.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfin- dung ; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfin- dung ; Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der Energieversorgung der beiden Bremssteuerkreise ; Fig. 4 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Fest- stellbremsventils ; und Fig. 5 eine schematische Darstellung vernetzter elektro- nischer Steuersysteme.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine elektropneuma- tische Fahrzeugbremsanlage. Vorderrädern 1, 2 sind jeweils ein Bremszylinder 3,4, ein Bremsbelagverschleißsensor 5, 6 sowie ein Raddrehzahlsensor 7,8 zugeordnet. Die Bremszy- linder 3,4 werden über pneumatische Leitungen 9,10 von zugeordneten elektropneumatischen Druckregelmodulen 11, 12 (EPM) mit Bremsdruck beaufschlagt. Die beiden Druckregel- module 11,12 sind hier über eine gemeinsame Versorgungslei- tung 13 mit einem ersten der Vorderachse zugeordneten Druck- luftspeicher 14 verbunden. Die Bremsbelagverschleißsensoren 5,6 und die Raddrehzahlsensoren 7,8 sind jeweils über elektrische Leitungen 15,16 mit Signaleingängen der Druck- regelmodule 11,12 verbunden. Die Druckregelmodule 11, 12 weisen ferner jeweils einen elektrischen Steuereingang 17,18 auf, die über hier nur schematisch dargestellte elektrische Leitungen 19 mit einer ersten Steuerelektronik 20 verbunden sind. Die Steuerelektronik 20 übernimmt hier also die Bremssteuerung der Vorderradbremsen.

Hinterrädern 21,22 sind jeweils ein Federspeicherbremszylin- der 23,24 zugeordnet, die über pneumatische Bremsleitun- gen 25,26 mit zugeordneten Druckregelmodulen 27,28 verbun- den sind, welche über eine Versorgungsleitung 29 mit einem zweiten Druckluftspeicher 30 verbunden sind. Die Federspei- cherbremszylinder 23,24 sind ferner für eine gemeinsame Druckluftleitung 31 mit einem elektrisch ansteuerbaren Feststellventil 32 verbunden.

Die Druckregelmodule 27,28 sind entsprechend der Vorderachse über elektrische Leitungen 33,34 mit zugeordneten Bremsbe- lagverschleißsensoren 35, 36 sowie Raddrehzahlsensoren 37, 38 verbunden. Die Druckregelmodule 27,28 weisen Steuerein- gänge 39,40 auf, die über hier nur schematisch dargestellte elektrische Leitungen 41 mit einer zweiten Steuerelektro- nik 42 verbunden sind, die hier die Bremsen der Fahrzeughin- terachse ansteuert.

Das Feststellbremsventil 32, welches detailliert in Fig. 4 gezeigt und darunter beschrieben wird, ist über eine elek- trische Steuerleitung 43 mit der ersten Steuerelektronik 20 und über eine elektrische Steuerleitung 44 mit der zweiten Steuerelektronik 42 verbunden. Ferner führt vom Feststell- bremsventil 32 über ein Rückschlagventil 45 eine pneumatische Leitung 46 zu einem dritten Druckmittelspeicher 47. Die drei Druckmittelspeicher 14,30 und 47 sind jeweils an eine gemeinsame Druckverteilungseinrichtung 48 angeschlossen, die von einer Druckerzeugungseinrichtung 49 (Kompressor) gespeist wird.

Die beiden Steuerelektroniken 20, 42 sind über elektrische Leitungen 50,51 mit einem zugeordneten Bus VehComl bzw.

VehCom2 verbunden. Über diese Busleitungen steht die Fahr- zeugbremsanlage mit anderen elektrischen bzw. elektronischen Fahrzeugsystemen in Verbindung. Insbesondere wird über diese Busse ein vom Fahrer durch das Bremspedal vorgegebenes Bremsanforderungssignal den Steuerelektroniken 20,42 zuge- führt.

Die Steuerelektronik 20 ist über eine elektrische Leitung 52 mit einer Plusleitung V1 verbunden. Dementsprechend ist die Steuerelektronik 42 über eine elektrische Leitung 53 mit einer zweiten Plusleitung V2 verbunden. Die Pluslei- tung V1 ist an den Pluspol einer ersten Batterie 54 und die zweite Plusleitung V2 an den Pluspol einer zweiten Batterie 55 angeschlossen. Die Pluspole der beiden Batte- rien 54,55 sind über eine galvanische Trennung 56 miteinan- der verbunden, was im Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher erläutert wird.

Der Pluspol der Batterie 54 ist ferner über einen Gleichrich- ter 57 mit einem Wechselstromgenerator (Lichtmaschine) verbunden.

Die beiden Steuerelektroniken 20,42 sind ferner über eine Kommunikationsleitung 58 und eine galvanische Trennung 59 miteinander verbunden.

Bei der Bremsanlage der Fig. 1 ist zur Verbesserung der Ausfallsicherheit eine"doppelte elektronische Steuerung" mit zwei separaten Energieversorgungseinrichtungen vorgese- hen. Wenngleich die beiden elektronischen Steuerkreise galvanisch voneinander getrennt sind, können die beiden Batterien 54, 55 einen gemeinsamen Masseanschluß haben.

Das Bremsanforderungssignal des Fahrers wird beiden Steuer- elektroniken durch elektrische Bremspedalsignale zugeführt.

Mechanische Teile weisen einen ausfallsicheren Aufbau auf. Elektronische Komponenten hingegen sind doppelt vorhanden und mechanisch und galvanisch voneinander getrennt.

In Fig. 1 entspricht die"Aufteilung"der elektronischen Steuerung der"Aufteilung"der pneumatischen Versorgungskrei- se, d. h. die Versorgungs-und Steuerkreise sind jeweils auf Vorderachse bzw. Hinterachse aufgeteilt.

Fig. 2 zeigt einen weiter verbesserten Bremskreis, bei dem selbst bei einer Störung des"Primär-Bremskreises" sämtliche Fahrzeugbremsen betätigbar sind.

Fig. 2 zeigt eine Weiterentwicklung der Bremsanlage der Fig. 1. Auch hier weist die Bremsanlage zwei Bremskreise auf, nämlich einen ersten Bremskreis als Betriebsbremskreis (Primärkreis), der die Bremssteuerung aller Räder des Fahr- zeugs und eines ggf. vorhandenen Anhängerfahrzeugs bei intakter Bremsanlage übernimmt, und einen zweiten Bremskreis (Sekundärkreis), der die Bremssteuerung aller Räder des Fahrzeugs und eines ggf. vorhandenen Anhängerfahrzeugs übernimmt, wenn der Betriebsbremskreis, also der erste Bremskreis, ausgefallen ist.

Der erste Bremskreis ist hier primär durch die Druckregel- module 11,12 der Vorderachse und die Druckregelmodule 27,28 der Hinterachse gebildet. Die Druckregelmodule 11, 12 werden analog zu Fig. 1 über eine pneumatische Leitung 13 von dem ersten Druckmittelbehälter 14 mit Vorratsdruck versorgt. Der zweite Druckmittelbehälter 30 versorgt über die pneumatische Leitung 29 die Druckregelmodule 27,28.

Die Druckregelmodule 11,12 sind ferner über eine pneumati- sche Steuerleitung 60'mit einem Steuerausgang 60 eines Fußbremsventils 61 verbunden. Die pneumatische Steuerleitung 60'ist über das Fußbremsventil 61 ebenfalls mit dem ersten Druckmittelbehälter 14 verbunden.

Der zweite Druckmittelbehälter 30 ist über das Fußbremsventil 61 mit einem Steuerausgang 62 des Fußbremsventils 61 verbun- den, an den über eine Steuerleitung 62'Steuereingänge 64,65 von Druckregelmodulen 66,67 des zweiten Bremskreises angeschlossen sind. Die Druckregelmodule 66,67 des zweiten Bremskreises stehen ferner über eine pneumatische Versor- gungsleitung 68,69 mit dem dritten Druckmittelbehälter 47 in Verbindung.

Die Druckregelmodule 27,28 des Betriebsbremskreises der Hinterachse sind über eine pneumatische Steuerleitung 70 ebenfalls mit dem pneumatischen Steuerausgang 60 des Fuß- bremsventils 61 verbunden.

Entsprechend der Vorderachse sind auch an der Hinterachse zwei weitere Druckregelmodule 71,72 des zweiten Bremskreises- vorgesehen, die über die pneumatische Versorgungsleitung 68,69 vom dritten Druckmittelbehälter 47 mit Druckluft versorgt werden, und welche über eine pneumatische Steuerlei- tung 63 ebenfalls mit dem pneumatischen Steuerausgang 62 des Fußbremsventils 61 verbunden sind. Die Druckregelmodule 66,67, 71, 72 des zweiten Bremskreises sind über elektrische Verbindungsleitungen 73 mit der zweiten Steuerelektronik 42 verbunden. Eine andere Zuordnung der pneumatischen Steuer- ausgänge 60,62 des Fußbremsventils 61 zu den Druckregelmodu- len 11,12, 27,28, 66,67, 71,72 ist selbstverständlich möglich.

Analog dazu sind die Druckregelmodule 11,12, 27,28 des Betriebsbremskreises über eine elektrische Leitung 74 mit der ersten Steuerelektronik 20 verbunden.

Die Druckregelmodule 11,67 bzw. 12,66 sind jeweils über ein zugeordnetes Hochdruckauswahlventil 75,76 und die pneumatischen Leitungen 9,10 mit den Bremszylindern 3, 4 verbunden.

Analog zu Fig. 1 sind an die Druckregelmodule 11,12 des Betriebsbremskreises die Bremsbelagverschleißsensoren 5, 6 sowie die Raddrehzahlsensoren 7,8 angeschlossen. Zusätz- lich dazu sind beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 jeweils ein zweiter Raddrehzahlsensor 77,78 vorgesehen, die an die Druckregelmodule 67 bzw. 66 des zweiten Bremskreises angeschlossen sind.

Analog dazu sind auch an der Hinterachse zusätzlich zu den Raddrehzahlsensoren 37,38, die an die Druckregelmodu- le 27,28 des Betriebsbremskreises angeschlossen sind, Raddrehzahlsensoren 79, 80 und Bremsbelagverschleißsensoren 35,36 vorgesehen, die an die Druckregelmodule 71, 72 des zweiten Bremskreises angeschlossen sind.

Das Fußbremsventil 61 weist ferner elektrische Steuerausgänge auf, die zum einen über eine elektrische Leitung 81 mit der Steuerelektronik 20 und zum anderen über eine elektrische Leitung 82 mit der Steuerelektronik 42 verbunden sind.

Analog zu Fig. 1 sind an die Steuerelektronik 20 und an die Steuerelektronik 42 Steuereingänge des Feststellbrems- ventils 32 angeschlossen, das hier zusätzlich einen weiteren manuellen Steuereingang 83 aufweist.

Zusätzlich zu Fig. 1 sind bei Fig. 2 ein weiteres Druckregel- modul 84 vorgesehen, das über eine pneumatische Steuerleitung mit einem Anhängersteuerventil 85 verbunden ist. Das Druck- regelmodul 84 wird über die Vorratsleitung 69 vom dritten Druckmittelbehälter 47 mit Vorratsdruck versorgt und steht über eine elektrische Steuerleitung 86 mit der zweiten Steuerelektronik 42 in Verbindung. Ferner ist zwischen dem Feststellbremsventil 32 und dem Anhängersteuerventil 85 eine pneumatische Steuerleitung 87 für die Feststellbremse eines Anhängerfahrzeugs vorgesehen. Das Anhängersteuerventil 85 ist ebenfalls über eine elektrische Steuerleitung 88 mit der ersten Steuerelektronik 20 verbunden.

Analog zu Fig. 1 sind die beiden Steuerelektroniken 20, 42 über die Leitungen 52,53 mit den Pluspolen V1 bzw. V2 und über die Leitungen 50,51 mit Busleitungen VehComl bzw. VehCom2 verbunden. Zusätzlich sind hier Verbindungslei- tungen 89,90 zu TrComl bzw. TrCom2-Anschlüssen vorgesehen, welche zu einem Anhänger führen. Die Energieversorgung über die Batterien 54,55 entspricht Fig. 1. Im Unterschied zu Fig. 1 ist hier die Druckverteilungseinrichtung 48 eben- falls an den VehComl-Bus angeschlossen, welche einen fehler- haften Druckluftversorgungskreis trennen kann und den notwen- digen Systemdruck für alle anderen Kreise aufrecht erhält.

Entsprechend Fig. 1 sind die beiden Steuerelektroniken 20, 42 über die elektrische Leitung 58 und die galvanische Trennung 59 miteinander verbunden. Durch diese Kommunikation wird verhindert, daß beispielsweise ein Aktuator von ver- schiedenen Steuergeräten gleichzeitig angesteuert wird.

Analog zur Vorderachse sind auch an der Hinterachse die Druckregelmodule 27,71 bzw. 28,72 jeweils über ein Hoch- druckauswahlventil 91,92 mit Eingängen der Federspeicher- bremszylinder 23,24 verbunden.

Die Hochdruckauswahlventile (High Select) 75,76, 91,92 stellen sicher, daß jeweils der höhere der beiden Bremsdrücke der angeschlossenen Bremskreise zu den Bremszylindern durch- gesteuert wird. Im Normalbetrieb"übersteuert"das Betriebs- bremssystem das zweite Bremssystem, wobei die Drücke im zweiten Bremskreis etwas kleiner sind als im Betriebsbrems- kreis. Dies stellt eine zuverlässige Drucksteuerung sicher und ermöglicht es dem zweiten Bremskreis, seine eigene "Funktionstüchtigkeit"zu überprüfen, beispielsweise durch Druckmessung an den Ausgängen der Druckregelmodule 66, 67 bzw. 71, 72 des zweiten Bremskreises, d. h. vor den Hoch- druckauswahlventilen 75,76, 91,92.

Vom Ausgang der Hochdruckauswahlventile 75, 76, 91,92 sind die Ventilkomponenten nunmehr"einfach"vorhanden.

Dementsprechend sind sie ausfallsicher aufgebaut.

Die oberste Ebene der elektronischen Steuerung des Bremssy- stems ist durch die zwei Steuerelektroniken 20,42 (Haupt- steuerelektronik und zweite Steuerelektronik) realisiert.

Die beiden Steuerelektroniken weisen zwei voneinander unab- hängige galvanisch getrennte Kommunikationsverbindungen 58, 59 auf. Über diese"Verbindungsleitungen"können Plausibili- tätskontrollen der beiden unabhängigen Kreise durchgeführt werden. Ferner können"gelernte"und momentane bzw. gemessene Bremsparameter ausgetauscht werden. Die"Haupt-ECU" (Steuer- elektronik 20) übernimmt im Normalbetrieb die Steuerung aller Fahrzeugbremsen und außerdem, wenn das zweite System gestört bzw. ausgefallen ist.

Bei einem Ausfall des Hauptbremssystems übernimmt das zweite System die Bremssteuerung. Das Hauptsystem weist eine pneu- matische Druckversorgung durch den Druckmittelspeicher 14 für die Vorderachse und durch den Druckmittelspeicher 30 für die Hinterachse auf und steuert die Drücke über die zugeordneten Druckregelmodule 11,12, 27,28.

Zur Erhöhung der Störsicherheit sind an jedem Rad zwei Raddrehzahlsensoren vorgesehen, wobei einer dem jeweiligen Druckregelmodul des Betriebsbremskreises und der andere dem zugeordneten Druckregelmodul des zweiten Bremskreises zugeordnet ist.

Das Fußbremsventil 61 ist mit beiden ECUs, d. h. mit den Steuerelektroniken 20,42 verbunden, so daß eine galvanische Trennung sichergestellt ist, was Plausibilitätskontrollen ermöglicht.

Jede ECU weist eine Datenverbindung zu ihrer zugeordneten übergeordneten Steuereinheit auf, von der externe Bremsanfor- derungen akzeptiert werden können. Diese Datenverbindungen müssen natürlich galvanisch getrennt von den beiden Brems- steuerkreisen sein.

Die Park-bzw. Feststellbremse wird ausschließlich elektro- nisch durch beide unabhängigen ECUs angesteuert und direkt elektrisch durch den Fahrer, und zwar in folgender Weise. Die elektrische Betätigung der Feststellbremse durch den Fahrer geht der elektronischen Steuerung durch die beiden ECUs vor. Die Feststellbremse wird hingegen nur dann gelöst, wenn von den ECUs und vom Fahrer Lösesignale vorliegen.

Fig. 3 zeigt die Energieversorgung der Bremssteuerung der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung. Ein Generator 93 (Licht- maschine) erzeugt eine Spannung und ist mit dem Pluspol der Batterie 54 sowie der galvanischen Trenneinrichtung 56. (Supply Duplicator Unit) verbunden. Der Pluspol der Batterie 55 ist ebenfalls an die galvanische Trenneinrichtung angeschlossen. Die Pluspole der beiden Batterien 54,55 sind also galvanisch getrennt. Die galvanische Trennung kann beispielsweise durch einen Konverter mit elektromagneti- scher Übertragung realisiert sein.

Die Minuspole der beiden Batterien 54,55 und der Generator 93 weisen jeweils einen gemeinsamen Masseanschluß (GND) auf. Vom Pluspol der Batterie 54 ist das Potential V1 und vom Pluspol der Batterie 55 das Potential V2 abgreifbar.

Die Trenneinrichtung 56 weist ferner Überwachungselektroni- ken 94,95 auf, die mit den Busleitungen VehComl bzw. VehCom2 verbunden sind. Die Überwachungselektroniken 94,95 über- wachen und steuern die Lade-bzw. Entladevorgänge und zwar so, daß die Lebensdauern der Batterien optimiert werden.

Da nicht alle elektrischen Systeme in einem Fahrzeug sicher- heitsrelevant sind, brauchen auch nicht alle Systeme"doppelt vorhanden"sein. Das Energieversorgungssystem ist daher "asymmetrisch"aufgebaut.

Das Hauptsystem versorgt, d. h. beispielsweise die Batterie 54 versorgt alle Hauptverbraucher, wie z. B. Anlasser, Lich- ter, Antriebssteuerung, den primären elektronischen Brems- steuerkreis, den primären elektronischen Lenksteuerkreis etc. mit Strom. Das Sekundärsystem, d. h. die Batterie 55 versorgt die"nachgeordneten"Back-up-Komponenten aller sicherheitsrelevanten Systeme mit Strom, d. h. den elektroni- schen Back-up-Bremssteuerkreis bzw. einen elektronischen Back-up-Lenksteuerkreis.

Aufgrund der"Asymmetrie"kann die zweite Batterie eine geringere Kapazität als die erste haben bzw. es kann auch ein anderer Batterietyp verwendet werden. Die Batterien 54,55 sind also hinsichtlich Größe, Kapazität, Lade-und Entladekurven etc. aufeinander abgestimmt.

Der Wechselstromgenerator 93 (Lichtmaschine) lädt die erste Batterie 54 und-galvanisch getrennt-auch die zweite "Back-up-Batterie"55. Bei einer Störung in einem Versor- gungskreis stellt die"Supply Duplicator Unit"56 bzw. die Überwachungselektroniken die Integrität des anderen Kreises sicher.

Eine optimale Verwendung der Batterien erfordert den Batte- rien angepaßte Lade-und Entladeverfahren, was durch die elektronischen Steuereinrichtungen 94,95 überwacht wird. Das Laden bzw. Entladen sollen also möglichst entsprechend vorgegebenen"Lade-bzw. Entladekurven"erfolgen. Die elek- tronischen Steuereinrichtungen 94,95 dienen also als"intel- ligente Lade-bzw. Entladesteuereinrichtungen".

Da bei einer voll elektronischen Steuerung sicherheitsrele- vanter Systeme der Batteriezustand eine sehr wichtige Infor- mation darstellt, weist die Trenneinrichtung 56 zwei galva- nisch getrennte Datenverbindungen (nicht dargestellt) auf, über die Batteriezustandssignale übertragen werden.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel des Feststellbremsventils 32. Es besteht aus zwei Funktions- ventilen FV1, FV2, zwei Sperrventilen LV1, LV2, zwei Druck- sensoren PS1, PS2 und zwei Trailer-Check-Ventilen TC1, TC2. Die Ventile FV1 und LV2 schalten den oberen Luftpfad des Feststellbremsventils 32, die Ventile FV2 und LV1 den unteren Luftpfad. Die Ventile FV1 und LV1 werden von der ersten Steuerelektronik 20 gesteuert, die Ventile FV2 und LV2 von der Steuerelektronik 42. Im Normalfall steuern die Funktionsventile FV1, FV2 die Funktion der Feststell- bremse. Im Fehlerfall eines Funktionsventils (z. B. FV2) wird das zugehörige Sperrventil LV1 den fehlerhaften Luftpfad sperren.

Ein Relaisventil RV ist ein Leistungsventil und wird von den Ventilen FV1, FV2, LV1, LV2 gesteuert, da diese nicht in der Lage sind, die Federspeicherbremszylinder 23,24 genügend schnell zu betätigen.

Die Trailer-Check-Ventile TC1, TC2 sind für die Überprüfung der Federspeicherbremswirkung zuständig.

Wenn das Funktionsventil FV1 oder dessen Steuerung einen Fehler aufweist, wird das Sperrventil LV2 betätigt und somit der obere Luftpfad gesperrt. In diesem Fall ist eine einwandfreie Funktion weiterhin durch das Funktionsventil FV2 und das Sperrventil LV1 gesichert.

Wenn das Sperrventil LV2 oder dessen Steuerung einen Fehler aufweist, dann müssen weiterhin beide Funktionsventile FV1, FV2 angesteuert werden, und so wird eine einwandfreie Funktion weiterhin aufrecht erhalten.

Zur Fehlererkennung in der Feststellbremsanlage werden zwei Drucksensoren PS1, PS2 eingesetzt, welche in den Schalt- sequenzen der Funktionsventile FV1, FV2 und Sperrventile LV1, LV2 abgefragt werden.

Bei Ausfall aller elektrischen Versorgungsspannungen wird das Feststellbremsventil 32 bremsen.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung vernetzter elek- tronischer Steuersysteme mit mehrfachen Redundanzebenen. Es sind nur Steuersysteme ECU_1 bis F. CU_16 mit ihren Versor- gungsleitungen und Kommunikationsverbindungen gezeigt.

Die Steuersysteme sind in Systemgruppen angeordnet. ECU_1 bis ECU5 sind die Grundsysteme, wie z. B. Bremse, Lenkung, Fahrzeugdynamik, Motorsteuerung, Getriebesteuerung, usw.

Diese Systeme werden von einem Stromgenerator G über eine Versorgungsleitung V 1 versorgt. Der zugehörige Energiespei- cher ist eine Batterie BATT_1. Die nächste Gruppe wird durch die Steuersysteme ECU6 bis ECU-8 gebildet, welche auch von dem Stromgenerator G versorgt wird. Jedoch befindet sich in der Versorgungsleitung ein Umwandler TR 1, an welchem eine Versorgungsleitung V_2 angeschlossen ist. Die Gruppe der Steuersysteme ECU-6 bis ECU_8 sind die sicherheitskri- tischsten redundanten Paare der Steuersysteme ECU-1 bis ECU_5 (z. B. Bremse 2, Lenkung 2, Fahrzeugdynamik 2).

Auch die Kommunikationsleitungen der Steuersysteme unterein- ander sind durch Umwandler getrennt. So besteht eine Kommuni- kationsverbindung beispielsweise zwischen den Steuersystemen ECU_1 bis ECU-8 durch die Kommunikationsleitung COM-1, welche durch den Umwandler TR 1 mit einer Kommunikationslei- tung COM2 der Steuersysteme ECU 6 bis ECU 8 verbunden ist.

Fig. 5 stellt eine vierfache Redundanz dar, bei welcher vier Umwandler TR1 bis TR4 verwendet werden.

Die Lage der Steuersysteme ECU_15 bis ECU-16 zeigt eine weitere Möglichkeit der Verwendung von Umwandlern. Diese Steuersysteme sind durch eine Versorgungsleitung V_5 und eine Kommunikationsleitung COM 5 untereinander verbunden und an den Umwandler TR_4 angeschlossen. Der Umwandler TR_4 bildet die Verbindung zu der Versorgungsleitung V_3 und der Kommunikationsleitung COM3, welche wiederum durch einen weiteren Umwandler TR_2 mit der Versorgungsleitung V_1 und der Kommunikationsleitung COM1 in Verbindung stehen.

Die Umwandler TR_1 bis TR4 bilden galvanische Trennungen zwischen den verschiedenen Redundanzebenen.