Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
STEERING AND BRAKING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/064716
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a steering and braking system for a motor vehicle which comprises at least one condition detecting device (3) for generating condition signals that describe the vehicle condition and at least one automatic control system (7) that generates control signals for controlling steering and braking actuators (11, 14) on the basis of said condition signals. At least one data bus (8a, 8b) is provided for transmitting the signals between the condition detecting device, the automatic control system (7) and the actuators. The aim of the invention is to provide a reliable, failure-tolerant and simple drive-by-wire system. To this end, the automatic control system (7) comprises an arithmetic unit (9) and a control unit (10, 13). The arithmetic unit generates scheduled signals for the steering and the braking system while the control unit generates control signals for the actuators. The signals of all the devices and units (9, 10, 13) of the steering and braking system are generated in successive cycles at predetermined distances of time. In every cycle the signals are generated in the order arithmetic unit condition detecting device control unit.

Inventors:
HEDENETZ BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/002815
Publication Date:
November 02, 2000
Filing Date:
March 30, 2000
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
HEDENETZ BERND (DE)
International Classes:
B62D6/00; B60T8/00; B60T8/17; B60T8/1755; B60T17/18; B62D5/04; (IPC1-7): B60T8/00
Foreign References:
EP0754611A11997-01-22
DE4339570A11995-05-24
DE4014561A11991-11-07
EP0754611A11997-01-22
Attorney, Agent or Firm:
Weiss, Klaus (DaimlerChrysler AG Intellectual Property Management FTP - C 106 Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Lenkund Bremssystem für ein Fahrzeug, mit mindestens einer Zustandserfassungseinrichtung (3) zur Erzeugung von den Fahrzeugzustand beschreibenden Zustandssignalen und mit mindestens einer Regelund Steuereinheit (7), welche in Abhängigkeit der Zustandssignale Stellsignale für die Ein stellung von Lenkund Bremsaktuatoren (11,14) erzeugt, wobei mindestens ein Datenbus (8a, 8b) zur Übertragung der Signale zwischen der Zustandserfassungseinrichtung (3), der Steuerund Regeleinheit (7) und den Aktuatoren (11,14) vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelund Steuereinheit (7) eine Recheneinheit (9) und eine Regeleinheit (10,13) umfaßt, wobei in der Recheneinheit (9) Sollsignale für die Lenkung und die Bremse erzeugt und in der Regeleinheit (10,13) Stellsi gnale für die Aktuatoren (11,1" :) erzeugt werden, daß die Signale sämtlicher Einrichtungen (3) und Einhei ten (9,10,13) des Lenkund Bremssystems in definier ten zeitlichen Abständen aufeinanderfolaend in Zyklen generiert werden, daß in jedem Zyklus die Signale in der Abfolge Rechen einheit (9)Zustandserfassungseinrichtung (3)Rege leinheit (10,13) erzeugt werden, wobei eine dieser Ein richtungen (3) bzw. Einheiten (9,10,13) innerhalb ei nes Zyklus einen Ausgangspunl bildet und die Abfolge unabhängig vom Ausgangspunkt gleich bleibt.
2. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens eine Einheit (9,13) bzw. Einrichtung (3) redundant ausgelegt ist.
3. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß redundante Einheiten (9,13) bzw. Einrichtungen (3) zeitlich versetzt Signale senden bzw. empfangen.
4. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Rechenwerke (al, a2) der Recheneinheit (9) vorge sehen sind.
5. Lenkund Bremssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daB zwei Berechnungswerke (fl, f2) einer Berechnungseinheit (5) der Zustandserfassungseinrichtung (3) vorgesehen sind.
6. Lenkund Bremssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei LenkRegeleinheiten (sl, s2) vorgesehen sind.
7. Lenkund Bremssystem nach einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklus in zumindest einer Einheit (10,13) bzw. Einrichtung (3) ein Signal mit einem Initialisierungs wert (I) erzeugbar ist.
8. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in jedem Zyklus zumindest zwei Signale mit Initialisie rungswerten (I) erzeugbar sind.
9. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in aufeinanderfolgenden Zyklen in verschiedenen Werken (bl bis b4 ; sl, s2) der Einheiten (10,13) bzw. Einrichtun gen Signale mit Initialisierungswerten (I) erzeugbar sind.
10. Lenkund Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Datenbus (8a, 8b) redundant ausgelegt ist.
11. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in jedem Zyklus auf beiden Datenbussen (8a, 8b) zeit gleich eine Signalübertragung stattfindet, wobei die Signa le sich zumindest teilweise unterscheiden.
12. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf den beiden Datenbussen (8a, 8b) zeitversetzt In itialisierungswerte (I) übertragen werden.
13. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungswerte (I) in den Regeleinheiten (10,13) der Aktuatoren (11,14) erzeugbar sind.
14. Lenkund Bremssystem nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Einsatz sowohl von Lenkaktuatoren (14) als auch von Bremsaktuatoren (11) die Signale mit den Initialisierungs werten (I) in den BremsRegeleinheiten (bl, b2, b3, b4) er zeugt werden.
15. Lenkund Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zustandserfassungseinrichtung (3) eine Meßeinrich tung (4) für den Lenkzustand und den Bremspedalzustand so wie eine Berechnungseinheit (5) zur Verarbeitung der Meßsi gnale in Zustandssignale umfaßt.
16. Lenkund Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Recheneinheit (9) zur Erzeugung der Sollsignale Meßsignale mit fahrzeugspezifischen Zustandsgrößen empfängt und verarbeitet.
Description:
Lenk-und Bremssystem für ein Fahrzeug Die Erfindung betrifft ein Lenk-und Bremssystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der EP 07 54 611 A1 ist ein drive-by-wire-Lenk-und Bremssystem bekannt, das eine Mehrzahl zum Teil redundant ausgelegter Systemkomponenten wie Recheneinheiten und Ak- tuatoren zur Beeinflussung der Lenkung und der Betriebs- bremse des Fahrzeugs in Abhängigkeit sensorisch gemessener Größen und definierter Regelgesetze aufweist. Die Sensorsi- gnale werden zunächst einer Recheneinheit mit drei synchron arbeitenden Rechenwerken zugeführt, in denen Stellsignale erzeugt werden, welche über eine als Datenbus ausgeführte Kommunikationseinrichtung Fahrzeugmodulen zugeführt werden, die jeweils eine eigene Energieversorgung und Stellglieder für Bremse, Lenkung, Aufhängung und Antrieb aufweisen. Die Kommunikationseinrichtung ist ebenso wie die Recheneinheit redundant ausgelegt und umfaßt insgesamt drei Datenbusse, auch die Energieversorgung des Systems ist redundant vor- handen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein zuverlässiges, fehlertolerantes und einfach aufgebautes drive-by-wire-System zu schaffen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Lenk-und Bremssystem ist als verteil- ter Regelkreis mit einer Recheneinheit zur Erzeugung der Sollsignale und einer Regeleinheit zur Erzeugung der Stell- signale für die Aktuatoren aufgebaut. Die Recheneinheit, die Regeleinheit sowie eine Zustandserfassungseinrichtung, in der die aktuelle Fahrzeugsituation beschreibende Zu- standssignale ermittelt oder generiert werden, sind jeweils über einen Datenbus miteinander verbunden, über den Signale zwischen den verschiedenen Einheiten bzw. Einrichtungen in definierten zeitlichen Abständen aufeinanderfolgend über- tragen werden. Die Signale der Einrichtungen und Einheiten werden in Zyklen zusammengefaßt, wobei in jedem Zyklus ein vollständiger Satz an Informationen über den Datenbus über- tragbar ist.

Gemäß der Neuerung ist nunmehr vorgesehen, daß innerhalb eines Zyklus die Signale der verschiedenen Einheiten und Einrichtungen in einer bestimmten Reihenfolge bzw. Abfolge erzeugt und über den Datenbus übertragen werden, nämlich in der Abfolge Recheneinheit-Zustandserfassungseinrichtung- Regeleinheit. Pro Zyklus werden demzufolge zunächst in der Recheneinheit Sollsignale für Lenkung und/oder Bremse er- zeugt und über den Datenbus übertragen, anschließend in der Zustandserfassungseinrichtung den Fahrzeugzustand beschrei- bende Signale generiert und über den Bus übertragen und schließlich in der Regeleinheit die Stellsignale für die Aktuatoren erzeugt, die ebenfalls über den Datenbus über- tragen werden. Jede der Komponenten Recheneinheit, Zustand- serfassungseinrichtung und Regeleinheit kann den Ausgangs- punkt der Abfolge bilden, ohne die Abfolge selbst zu verän- dern. Anstelle der Reihenfolge Recheneinheit-Zustandser- fassungseinrichtung-Regeleinheit kommen somit auch die Reihenfolgen Zustandserfassungseinrichtung-Regeleinheit- Recheneinheit sowie Regeleinheit-Recheneinheit-Zustand- serfassungseinrichtung in Frage. Diese Reihenfolgen sind zueinander gleichwertig.

Da der Datenbus sämtliche Einrichtungen und Einheiten des Lenk-und Bremssystems miteinander verbindet, ist sicherge- stellt, daß die Signale einer Einheit oder Einrichtung al- len weiteren Komponenten des Systems zur Verfügung stehen.

Die definierte Abfolge Recheneinheit-Zustandserfassungs- einrichtung-Regeleinheit stellt sicher, daß zunächst in der Recheneinheit die Sollsignale erzeugt werden, welche gegebenenfalls in der Zustandserfassungseinrichtung, zumin- dest aber in der Regeleinheit, in der zur Erzeugung von Stellsignalen einen Soll-Ist-Vergleich durchgeführt wird, benötigt werden. Die in der Zustandserfassungseinrichtung generierten Signale werden ebenfalls in der Regeleinheit zur Erzeugung der Ist-bzw. Stellsignale für die Aktuatoren der Bremse und der Lenkung benötigt.

Andererseits können von der Regeleinheit Informationen über den Istzustand der Aktuatoren und/oder der Regeleinheit selbst, beispielsweise eine Statusanzeige, aus der der mo- mentane Betriebsstatus hervorgeht, über den Datenbus insbe- sondere der Recheneinheit zugeführt werden. Da die Signale der Regeleinheit am Ende eines Zyklus, die Signale der Re- cheneinheit aber am Anfang eines Zyklus erzeugt werden, kann die Recheneinheit zu Beginn eines folgenden Zyklus un- mittelbar auf die Information der vorangegangenen Signale der Regeleinheit reagieren. Der Informationsfluß von der Regeleinheit zur Recheneinheit bietet den Vorteil, daß in der Recheneinheit in Abhängigkeit des Zustandes der Rege- leinheit bzw. der Aktuatoren geeignete Strategien für die Berechnung der Sollwerte umgesetzt werden können, welche der aktuellen Situation angepaßt sind. Dadurch ist es ins- besondere möglich, die Funktion einer fehlerhaften Rege- leinheit oder eines fehlerhaften Aktuators ohne bzw. mit nur geringer Einschränkung der Funktionalität auf aus- schließlich elektronischer Ebene aufrecht zu erhalten, so daß Fehlertoleranz ohne zusätzliche mechanische oder hy- draulische Hardwarekomponente verwirklicht werden kann. Zu- sätzlich zur Fehlertoleranz bietet diese Realisierung den Vorteil, daß die Kosten und das Gewicht des Lenk-und Bremssystems reduziert werden.

Im Gegensatz zu Realisierungen aus dem Stand der Technik, die auf einer Ereignissteuerung basieren, wird bei vorlie- gender Erfindung ein zeitgesteuerter Ansatz eingesetzt, bei der Aktionen gemäß der vorgegebenen Kommunikationsmatrix zu festgelegten Zeitpunkten bzw. in vorgegebenen Zeitfenstern (Slots) ausgeführt werden, wobei jedem Zeitfenster eine Ak- tion einer Einrichtung bzw. Einheit zugeordnet wird. Die Dauer eines Zeitfensters bzw. der Abstand zwischen aufein- anderfolgenden Zeitfenstern ist zweckmäßigerweise konstant.

Dadurch können schnelle Regelkreise in verteilten Lenk-und Bremssystemen und die einfache Kopplung redundanter Rechen- einheiten erreicht werden. Die zeitgesteuerte Signalüber- tragung über den Datenbus im Sinne einer Kommunikationsma- trix bzw. eines Kommunikationsschedules erhöht die Sicher- heit, verbessert die Verfügbarkeit und kann in der Entwick- lungsphase und der Qualitätssicherung einfacher auf die Funktionsfähigkeit getestet werden.

In zweckmäßiger Weiterführung ist zumindest ein Teil der Einheiten und Einrichtungen fehlertolerant, insbesondere redundant ausgeführt. Hierzu zählen bevorzugt die Rechen- einheit zur Erzeugung der Sollsignale und die Regeleinheit für die Lenkung. Diese Einheiten müssen auch in Grenzberei- chen des Fahrzeugs, in denen schnelle, geregelte Lenkein- griffe erforderlich sein können, zur Stabilisierung des Fahrzeugs voll funktionsfähig sein, da andernfalls der Ver- lust der Fahrzeugkontrolle droht. Bei fehlertoleranter Aus- führung der die Lenkung betreffenden Einheiten wird die Be- herrschbarkeit des Fahrzeugs auch bei Ausfall einer Funkti- on gewährleistet.

Dagegen ist es nicht zwingend erforderlich, auch die die Bremse betreffenden Einheiten fehlertolerant oder redundant auszufuhren. Diese Einheiten können durch Abschalten in ei- nen fail-safe-Zustand versetzt werden, bei dem keine feh- lerhaften Signale mehr erzeugt werden. Die Bremsfunktion kann auch bei einem Ausfall einer einer bestimmten Radbrem- se zugeordneten Einheit durch eine oder mehrere der ver- bliebenen Einheiten der übrigen Radbremsen übernommen wer- den. Auch Funktionen, mittels denen Fahrwerksregelungen durchgeführt werden, müssen nicht fehlertolerant oder red- undant ausgeführt sein.

Vorteilhaft senden und empfangen redundante Einheiten bzw.

Einrichtungen die Signale zeitlich versetzt. Dadurch wird Fehlertoleranz gegenüber elektronischen Störungen, bei- spielsweise EMV-Störungen, erreicht. Für den Fall, daß ein- zelne Störungen innerhalb eines Zeitfensters liegen, in welchem das Signal einer Einheit bzw. einer Einrichtung versandt wird, steht im zeitversetzten Slot ein korrektes Signal der zweiten Einheit bzw. Einrichtung zur Verfügung.

Die Nachrichten bzw. Signale redundanter Einheiten oder Einrichtungen werden vorzugsweise in unmittelbar aufeinan- derfolgenden Zeitfenstern, zweckmäßig innerhalb eines Zy- klus, verschickt, wodurch die Abstimmung der redundanten Nachrichten vereinfacht wird.

In einer bevorzugten Ausführung werden im Lenk-und Brems- system in zumindest einer Einheit regelmäßig in jedem Zy- klus Initialisierungssignale erzeugt und über den Datenbus versendet. Diese Initialisierungssignale dienen der Initia- lisierung und der Synchronisation der an den Datenbus ange- koppelten Einheiten und Einrichtungen. Innerhalb eines Zy- klus werden vorteilhaft von mindestens zwei verschiedenen Einheiten Initialisierungssignale erzeugt, wodurch die Aus- fallsicherheit gegenüber elektromagnetischen Störungen er- höht wird. Bei den die Initialisierungssignale erzeugenden Einheiten handelt es sich zweckmäßig um Fahrzeugkomponenten mit vergleichbaren Aufgaben, insbesondere um Regeleinhei- ten, beispielsweise eine Mehrzahl von Brems-Regeleinheiten, die den unterschiedlichen Radbremsen zugeordnet sind. In zwei aufeinanderfolgenden Zyklen können die Initialisie- rungssignale in unterschiedlichen Einheiten erzeugt werden.

Vorteilhaft sind zwei Datenbusse vorgesehen, wobei auf bei- den Datenbussen innerhalb eines Zyklus permanent und zeit- gleich Signale verschickt werden, die sich jedoch unter- scheiden können. Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, auf den beiden Datenbussen innerhalb eines Zyklus zeitlich abwechselnd Initialisierungssignale zu versenden.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeich- nungen zu entnehmen. Es zeigen : Fig. la eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem drive-by-wire-Bremssystem, Fig. lb eine dem Fahrzeug nach Fig. la zugeordnete Kommunikationsmatrix mit dem auf den Daten- bussen verwendeten Signalschema, Fig. 2a, 2b, eine den Fig. la, lb vergleichbare Ansicht, je- 2c doch mit einem drive-by-wire-Lenksystem, Fig. 3a, 3b ein drive-by-wire-Lenk-und Bremssystem.

Bei den in den Fig. la bis 3b dargestellten Ausführungsbei- spielen sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das in Fig. la dargestellte Fahrzeug 1, insbesondere ein Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine, weist ein drive-by- wire-System 2 auf, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel als Bremssystem zur elektrischen bzw. elektronischen Steue- rung und Regelung der Fahrzeugbremse ausgebildet ist. Das drive-by-wire-System 2 umfaßt eine Zustandserfassungsein- richtung 3, die zur Erzeugung von den Fahrzeugzustand be- schreibenden Zustandssignalen herangezogen wird, eine Re- gel-und Steuereinheit 7 und von der Regel-un Steuerein- heit 7 beaufschlagte Bremsaktuatoren 11 zur Betätigung der einzelnen Radbremsen. Die Zustandserfassungseinrichtung 3 und die Regel-und Steuereinheit 7 sind über eine Kommuni- kationseinrichtung 8 miteinander verbunden, über die Signa- le zwischen den einzelnen Einheiten und Einrichtungen aus- getauscht werden können.

Die Zustandserfassungseinrichtung 3 besteht aus einer Meßeinrichtung 4 zur Messung der Pedalbetätigung einer Pe- daleinheit 6 und aus einer Berechnungseinheit 5 zur Auswer- tung der Meßsignale der Meßeinrichtung 4. Die Pedaleinheit 6 umfaßt im Ausführungsbeispiel nach Fig. la ein Bremspe- dal, dessen Position und/oder dessen Positionsänderung von der Meßeinrichtung 4 gemessen wird, wobei die Meßsignale der Berechnungseinheit 5 zugeführt und in der Berechnungs- einheit 5 ausgewertet werden und insbesondere im Hinblick auf eine Fahrerwunschbewertung untersucht und weiterverar- beitet werden. Hieraus resultieren Zustandssignale, die den aktuellen Zustand der Pedaleinheit 6 beschreiben und die der Kommunikationseinrichtung 8 zur Weiterleitung an die weiteren Komponenten des Bremssystems zugeführt werden. Die Berechnungseinheit 5 ist redundant ausgelegt und besteht aus zwei Berechnungswerken fl, f2, in denen im wesentlichen die gleichen Operationen simultan ausgeführt werden.

Die Regel-und Steuereinheit 7 ist als verteilter Regel- kreis konzipiert, dem eine Recheneinheit 9 mit einem Re- chenwerk a sowie eine Regeleinheit 10 mit verteilten Brems- Regeleinheiten bl, b2, b3, b4 für jeweils eine Radbremse an einem Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind. In dem Rechenwerk a der Recheneinheit 9 werden in Abhängigkeit von fahrzeugs- pezifischen Zustandsgrößen, wie zum Beispiel Schwimmwinkel, Geschwindigkeit, Beschleunigungen etc., Sollsignale für die Bremse erzeugt, wobei die Sollsignale über die Kommunikati- onseinrichtung 8 den weiteren Systemkomponenten zur Verfü- gung gestellt werden. In den Brems-Regeleinheiten bl, b2, b3, b4 werden gemäß einem hinterlegten Regelgesetz unter Berücksichtigung der Sollsignale sowie von Istsignalen Stellsignale generiert, die den Bremsaktuatoren 11 zur Be- tätigung der einzelnen Radbremsen zugeführt werden.

Auch die Kommunikationseinrichtung 8 ist redundant aufge- baut und besteht aus zwei Datenbussen 8a, 8b, die die ver- schiedenen Komponenten des Bremssystems für eine Si- gnalübertragung miteinander verknüpfen.

Fig. lb zeigt in schematischer Darstellung eine Kommunika- tionsmatrix, aus der die zeitliche Reihenfolge der Daten- übermittlung über die Datenbusse zwischen den verschiedenen Komponenten des Bremssystems hervorgeht. Die Spalten der Kommunikationsmatrix markieren Zeitfenster bzw. Slots, je- dem Slot ist eine Signalübertragung N oder I einer Kompo- nente a, fl, f2, bl, b2, b3, b4 des Bremssystems zugeord- net, wobei mit N ein Nachrichtenwert und mit I ein Initia- lisierungswert bezeichnet wird. Die Zeilen der Kommunikati- onsmatrix stellen die Nachrichtenübermittlung in zwei auf- einanderfolgenden Zyklen dar, innerhalb eines Zyklus werden auf zwei parallel angeordneten Bussen synchron Daten über- tragen.

Die Reihenfolge innerhalb eines Zyklus bleibt-bezogen auf die Systemkomponenten als Ganzes-über alle Zyklen erhal- ten und ist für beide Datenbusse identisch, die Signale werden in jedem Zyklus in der Reihenfolge Recheneinheit- Zustandserfassungseinrichtung-Regeleinheit über die Kom- munikationseinrichtung übertragen.

Alternativ hierzu können die Signale in der Reihenfolge Zu- standserfassungseinrichtung-Regeleinheit-Recheneinheit sowie Regeleinheit-Recheneinheit-Zustandserfassungsein- richtung übertragen werden. Auch bei diesen Reihenfolgen bleibt die Abfolge dieser drei Einheiten/Einrichtungen re- lativ zueinander gleich. Jede der Einheiten/Einrichtungen kann innerhalb der Abfolge einen Ausgangspunkt für eine der genannten Reihenfolgen für die Signalübertragung in einem Zyklus bilden, die Abfolge selbst ist unabhängig vom Aus- gangspunkt. Jeder Reihenfolge können weitere Komponenten des Lenk-und Bremssystems vor-oder nachgeschaltet sein ; in diesem Fall bezieht sich der Ausgangspunkt nur auf den Beginn der Signalübertragung innerhalb der Abfolge Rechen- einheit-Zustandserfassungseinrichtung-Regeleinheit. Ge- gebenenfalls ändert sich der Ausgangspunkt der Abfolge über die Zyklen gesehen.

Pro Zyklus wird im Rechenwerk a der Recheneinheit 9 zu- nächst ein Nachrichtenwert N über die Kommunikationsein- richtung übermittelt, anschließend folgt ein Nachrichten- wert N der Berechnungswerke fl, f2 der Zustandserfassungs- einrichtung 3 und zuletzt werden Nachrichtenwerte N und In- itialisierungswerte I der Brems-Regeleinheiten bl bis b4 übermittelt. Der Nachrichtenwert N der Recheneinheit 9 mit dem Rechenwerk a repräsentiert Sollsignale, der Nachrich- tenwert N der Zustandseinrichtung 3 mit den Berechnungswer- ken fl, f2 repräsentiert Zustandssignale, welche den Zu- stand des Bremspedals oder den Fahrerwunsch entsprechend der Bremspedalstellung darstellen, und der Nachrichtenwert N der Brems-Regeleinheiten bl bis b4 repråsentiert Istsi- gnale, welche den Status der Bremsaktuatoren 11 der vier Radbremsen darstellen. Der Initialisierungswert I der Brems-Regeleinheiten bl bis b4 dient der Initialisierung und der Synchronisation der an den Datenbus angekoppelten Einheiten und Einrichtungen.

Innerhalb eines Zyklus unterscheidet sich der zu übertra- gende Signaltyp zwischen den beiden Datenbussen nur in be- zug auf die Regeleinheiten bl bis b4. Im Zyklus 1 werden auf dem Bus 1 bei den Brems-Regeleinheiten abwechselnd Nachrichtenwerte N und Initialisierungswerte I übertragen, beginnend mit einem Nachrichtenwert N im Zeitfenster der ersten Brems-Regeleinheit bl. Im gleichen Zyklus werden zeitgleich Signale auf dem Bus 2 übertragen, wobei der Si- gnaltyp der Recheneinheit mit dem Rechenwerk a und der Si- gnaltyp der Zustandserfassungseinrichtung mit den Berech- nungswerken fl, f2 auf beiden Bussen identisch ist ; es wer- den ausschließlich Nachrichtenwerte N übertragen. Bei den Brems-Regeleinheiten bl bis b4 werden Nachrichtenwerte N und Initialisierungswerte I innerhalb eines Zeitfensters, jedoch auf verschiedenen Datenbussen, bezogen auf eine Brems-Regeleinheit versetzt gesendet, so daB einem Nach- richtenwert N auf dem Bus 1 ein Initialisierungswert I auf dem Bus 2 bzw. umgekehrt zugeordnet ist.

Auch im darauffolgenden Zyklus unterscheiden sich der Si- gnaltyp für die Recheneinheit und die Zustandserfassungs- einrichtung nicht, es werden für diese beiden Systemkompo- nenten auf allen Zeitfenstern für beide Busse Nachrichten- werte N versandt. Bei den Brems-Regeleinheiten bl bis b4 werden wiederum bezogen auf die beiden Datenbusse versetzt Nachrichtenwerte N und Initialisierungswerte I versandt, jedoch ist die Reihenfolge gegenüber dem ersten Zyklus ver- tauscht worden.

Bei dem in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Ausführungsbei- spiel ist das Fahrzeug 1 mit einem als Lenksystem ausgebil- deten drive-by-wire-System 2 ausgestattet. Das Lenksystem umfaßt wiederum eine Zustandserfassungseinrichtung 3, eine Recheneinheit 9, eine Regel-und Steuereinheit 7 sowie Len- kaktuatoren 14, wobei zur Signalübertragung eine Kommunika- tionseinrichtung 8 mit zwei Datenbussen 8a, b vorgesehen ist. Zur Zustandserfassungseinrichtung 3 gehört eine Meßeinrichtung 4, die den Lenkwinkel und gegebenenfalls auch die Lenkwinkelgeschwindigkeit einer Lenkeinheit 12 mißt, sowie die redundant mit zwei Berechnungswerken fl, f2 ausgeführte Berechnungseinheit 5, die die Meßsignale der Meßeinrichtung 4 verarbeitet, insbesondere im Hinblick auf eine Fahrerwunschbewertung, und hieraus Zustandssignale ge- neriert, welche den weiteren Systemkomponenten des Lenksy- stems zur Verfügung gestellt werden.

Die Regel-und Steuereinheit 7 umfaßt die Recheneinheit 9, die redundant mit zwei Rechenwerken al, a2 ausgeführt ist und in Abhängigkeit von Fahrzeug-Zustandsgrößen Sollsignale für die Lenkung generiert, und die ebenfalls redundant aus- geführte Regeleinheit 13, welche zwei Lenk-Regeleinheiten sl, s2 aufweist, in denen Stellsignale für die Lenkaktuato- ren 14 erzeugt werden.

Die Kommunikationsmatrix gemäß Fig. 2b zeigt ein bevorzug- tes Ablaufschema für die Signalübertragung auf der Kommuni- kationseinrichtung 8 für ein Lenksystem gemäß Fig. 2a. Es werden generell pro Zyklus und in jedem Datenbus zunächst Nachrichtenwerte N der zwei Rechenwerke al, a2 der Rechen- einheit 9, anschließend Nachrichtenwerte N der Berechnungs- werke fl, f2 der Zustandserfassungseinrichtung 3 und schließlich abwechselnd Nachrichtenwerte N und Initialisie- rungswerte I der Lenk-Regeleinheiten sl, s2 übertragen. Im ersten Zyklus wird im Bus 1 im Bereich der Regeleinheit 13 zunächst ein Nachrichtenwert N in der Lenk-Regeleinheit sl übertragen, anschließend erfolgt im nächsten Zeitfenster die Ubertragung eines Initialisierungswertes I in der Lenk- Regeleinheit s2. Im Bus 2 wird in umgekehrter Reihenfolge im Bereich der Regeleinheit 13 von sl zunächst ein Initia- lisierungswert I und anschließend von s2 ein Nachrichten- wert N übertragen. Im zweiten Zyklus wird in Bus 1 im Zeit- fenster von sl mit einem Initialisierungswert I begonnen, in s^ wird ein Nachrichtenwert versendet ; in Bus 2 wird der Signaltyp in umgekehrter Reihenfolge erzeugt.

Fig. 2c zeigt ein weiteres Beispiel für eine Kommunikati- onsmatrix, die eine schnellere Rekonfiguration im Fehler- fall ermöglicht. Im Bereich der ersten zwei Zeitfenster, die den Rechenwerken al, a2 der Recheneinheit 9 zugeordnet sind, erfolgt sowohl in der Zeitachse fortschreitend als auch im Unterschied von Bus 1 zu Bus 2 gesehen eine zwi- schen den Signaltypen Nachrichtenwert N und Initialisie- rungswert I wechselnde Signalübertragung. Zusätzlich werden im Bereich der Lenk-Regeleinheiten sl, s2 abwechselnd Nach- richten-und Initialisierungswerte übertragen.

In den Fig. 3a und 3b ist eine Ausführung mit einem kombi- nierten Lenk-und Bremssystem gezeigt, die wie in den vor- angegangenen Beispielen eine Zustandserfassungseinrichtung 3, eine Regel-und Steuereinheit 7, diverse Aktuatoren 11, 14 sowie eine Kommunikationseinrichtung 8 mit zwei Daten- bussen 8a, b umfaßt. Zur Zustandserfassungseinrichtung 3 gehört die Meßeinrichtung 4 sowie die Berechnungseinheit 5 mit den Berechnungswerken fl, f2, wobei die Meßeinrichtung 4 Sensoren für die Messung der Lenkbetätigung und der Brem- senbetätigung einer Lenk-und Bremseinheit 15 umfaßt. Die Meßsignale werden in der Zustandserfassungseinrichtung 5 bewertet und in Zustandssignale umgewandelt, die der Kommu- nikationseinrichtung 8 zugeführt werden. Die Regel-und Steuereinheit 7 ist als verteilter Regelkreis ausgeführt und umfaßt neben der redundant mit zwei Rechenwerken al, al ausgeführten Recheneinheit 9 eine erste Regeleinheit 10 für die Radbremse mit insgesamt vier verteilten Brems- Regeleinheiten bl bis b4 sowie eine zweite Regeleinheit 13 für die Lenkung mit redundant ausgeführten Lenk- Regeleinheiten sl, s2. Den Regeleinheiten 10,13 sind je- weils Aktuatoren 11,14 für die Bremsung und die Lenkung zugeordnet.

Gemäß der Kommunikationsmatrix nach Fig. 3b werden die Si- gnale über die Kommunikationseinrichtung 8 in jedem Zyklus und in jedem Datenbus in der Zeitreihenfolge Recheneinheit 9-Zustandserfassungseinrichtung 3-Regeleinheit 10 für die Bremse-Regeleinheit 13 für die Lenkung übertragen. In den Zeitfenstern der Recheneinheit 9 mit den beiden Rechen- werken al, a2 und der Zustandserfassungseinrichtung 3 mit den Berechnungswerken fl, f2 werden in allen Zyklen und auf beiden Bussen ausschließlich Nachrichtenwerte N übertragen, ebenso in den beiden letzten Zeitfenstern, die den Lenk- Regeleinheiten sl, s2 zugeordnet sind. Das Ubertragungs- schema für die Brems-Regeleinheiten bl bis b4, deren Daten zeitlich vor denen der Lenk-Regeleinheiten sl, s2 übertra- gen werden, gleicht dem in der Kommunikationsmatrix nach Fig. lb beschriebenen Schema ; es werden zeitlich versetzt sowie auf beiden Bussen versetzt und auch in aufeinander- folgenden Zyklen versetzt abwechselnd Nachrichtenwerte N und Initialisierungswerte I generiert.