Verfahren zum Bestimmen eines Bremsdrucks und druckmittelbetätigte Bremseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 und eine Bremseinrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 15.

Moderne Bremsanlagen umfassen Fahrdynamikregelsysteme, die beispielsweise Funktionen wie eine Antriebsschlupfregelung (ASR), ein Antiblockiersystem (ABS) und/oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) umfassen. Die Erfindung betrifft einen ESP-Regler für Kraftfahrzeuge, mit hierarchisch organisierten Basisfunktionen, die mindestens einen Fahrzeugdynamikregler (GMR) und ein Antiblockiersystem (ABS oder ABSplus) umfassen und der weitere Basisfunktionen oder Systeme, wie ASR, MSR, EBV, ICC, BA etc., aufweisen kann, wobei der Fahrzeugdynamikregler (GMR-Regler) den übrigen Basisfunktionen oder Systemen übergeordnet ist und ein zusätzliches Giermoment (A M) berechnet.

Es existieren Forderungen, auch das Fahrdynamikregelsystem redundant auszulegen. Mit anderen Worten soll auch bei einem Funktionsverlust des Fahrdynamikregelsystems noch eine zumindest rudimentäre Fahrdynamikregelung möglich sein, um die Fahrzeugstabilität oder das Verzögerungsvermögen zumindest teilweise aufrechterhalten zu können. Insbesondere Fahrzeuge mit (teil-)automatisierten Fahrfunktionen, die dem Fahrer die Führungsaufgabe und -Verantwortung zumindest für eine begrenzte Zeit abnehmen, also beispielsweise autonom betrieben werden können, müssen bei Auftreten eines beliebigen Fehlers die Fahrzeugführung solange fortsetzen können, bis der Fahrer die Fahrzeugführung wieder übernimmt. Die daraus abgeleitete Systemeigenschaft „Fail-Operational“ erfordert, dass die Grundfunktionen des Fahrzeugs insbesondere auf der Ausführungsebene weiterhin, zumindest mit funktionalen Einschränkungen, gewährleistet sind. Für die Bremssteuerung im autonomen Fährbetrieb bedeutet das, dass bei Auftreten eines beliebigen Fehlers die Betriebsbremseinrichtung weiterhin elektronisch gesteuert betrieben werden können muss, so dass auch fahrdynamische Regelfunktionen, wie beispielsweise ABS, ASR und ESP weiterhin, wenn auch möglicherweise mit Einschränkungen, umgesetzt werden können.

Dem Fahrdynamikregelsystem, und hier insbesondere dem ABS, kommt in diesem Zusammenhang eine große Bedeutung zu. So werden an das ABS hohe Anforderungen bezüglich dessen Verfügbarkeit gestellt. Bei einem herkömmlichen Fahrzeug kann das ABS nämlich im Fehlerfall einfach abgeschaltet und der Fahrer auf diese Abschaltung aufmerksam gemacht werden, um ihn zu einer vorsichtigeren Fahrweise anzuhalten. Beim autonomen oder teilautonomen Fahren bleibt das Fahrzeugsystem hingegen über einen langen Zeitraum oder sogar dauerhaft in der vollen Verantwortung. Ein häufiger Fehlerfall, der bei einem herkömmlichen Fahrzeug zum Abschalten des ABS führt, ist der Ausfall eines Radsignals, das von dem ABS zur Schlupferkennung und Schlupfregelung an dem entsprechenden Fahrzeugrad verwendet wird. Um diesem Fehlerfall vorzubeugen, kann die entsprechende Radsensorik (ggf. einschließlich der Zuleitungen) redundant ausgelegt werden. Eine solche Redundanz ist allerdings mit hohen Kosten verbunden. Alternativ hierzu könnte bei einem Radsignalausfall beispielsweise für ein Vorderrad eine Regelung an den Rädern der Vorderachse ausgeschaltet werden und eine Konzentration auf die Räder der Hinterachse erfolgen, um wenigstens ein Übersteuern zu Verhindern. Die aus diesem Ansatz resultierenden Stabilitätseinschränkungen sind jedoch in vielen Fällen, so etwa beim autonomen oder teilautonomen Fahren, nicht akzeptabel.

Eine Redundanz sämtlicher Komponenten der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung zur Ausbildung einer vollständigen Redundanz ist zwar hinsichtlich der Erhaltung der Funktionalität auch bei Auftreten eines Fehlers zielführend, jedoch hinsichtlich Kosten, Bauraum und Gewicht insbesondere in der Serienfertigung nicht zu vertreten.

Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, technische Lösungen anzugeben, die weniger anfällig für den Ausfall eines Radsignals sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen oder Schätzen eines ersten Bremsdrucks für einen ersten von einer druckmittelbetätigten Bremseinrichtung umfassten Bremsaktuator wenigstens eines ersten Rads vorgeschlagen, an welchem während eines Bremsvorgangs und/oder während der Ausführung einer Raddrehzahlsignale verarbeitenden Regelung ein Bremsdruckaufbau notwendig ist, und an welchem kein erster Raddrehzahlsensor vorhanden ist, oder ein erster Raddrehzahlsensor vorhanden ist, welcher aber kein oder kein fehlerfreies erstes Raddrehzahlsignal liefert, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte umfasst: a) Bestimmen, Messen oder Schätzen eines zweiten Bremsdrucks für einen von der Bremseinrichtung umfassten zweiten Bremsaktuator wenigstens eines zweiten Rads während des Bremsvorgangs und/oder während der Ausführung der Regelung, dem ein zweiter Raddrehzahlsensor zugeordnet ist, der ein beispielsweise fehlerfreies Raddrehzahlsignal liefert, und b) Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks in Abhängigkeit von dem zweiten Bremsdruck.

Das Verfahren kann weiterbildend insbesondere auch den Schritt des Aussteuerns des ersten Bremsdrucks in den ersten Bremsaktuator während des Bremsvorgangs und/oder bei der Ausführung der Regelung umfassen. Insbesondere wird daher der mit dem Verfahren bestimmte oder geschätzte erste Bremsdruck zum Betätigen des ersten Bremsaktuators während des Bremsvorgangs und/oder bei der Ausführung der Regelung verwendet. Das Verfahren kann insbesondere auch den Schritt des Erkennens eines Ausfalls des ersten Raddrehzahlsignals oder eines Fehlers in dem ersten Raddrehzahlsignal umfassen, und/oder einer ersten Position des dem ersten Raddrehzahlsensor zugeordneten ersten Rads am Fahrzeug. Auch kann die später noch beschriebene Bremseinrichtung entsprechend ausgebildet sein.

Ein Erkennen eines Ausfalls oder Fehlers des ersten Raddrehzahlsignals des ersten Raddrehzahlsensors kann beispielsweise durch eine Plausibilisierung insbesondere durch einen Vergleich mit dem von einem anderen Raddrehzahlsensor gelieferten Raddrehzahlsignal erfolgen. Der Ausfall oder der Fehler des ersten Raddrehzahlsignals schließt daher ein nicht plausibles erstes Raddrehzahlsignal ein. Das Bestimmen, Messen oder Schätzen des zweiten Bremsdrucks für den zweiten Bremsaktuator erfolgt insbesondere an einem nicht von einem Ausfall oder Fehler des ersten Raddrehzahlsignals betroffenen zweiten Rad. Das Verfahren kann insbesondere auch den Schritt des Prüfens umfassen, ob das zweite Raddrehzahlsignal fehlerfrei ist oder nicht, wobei es im fehlerfreien Fall zum Bestimmen, Schätzen oder Berechnen des zweiten Bremsdrucks herangezogen wird und andernfalls nicht.

Die Erfindung berücksichtigt weiterhin Fälle, in welchen an wenigstens einem ersten Rad überhaupt kein Raddrehzahlsensor angeordnet ist und dann dort ein erster Raddrehzahlsensor fehlt. Denn auch in solchen Fällen kann kein erstes Raddrehzahlsignal geliefert werden. Das Fehlen eines ersten Raddrehzahlsensors kann insbesondere an allen Rädern einer dann bezüglich der Raddrehzahlen der Räder generell nicht sensierten Achse vorhanden sein.

Mit anderen Worten stellt sich das Resultat, nämlich ein für eine Ausführung der Regelung und/oder für den Bremsvorgang nicht verwertbares erstes Raddrehsignal für das wenigstens eine erste Rad in beiden Fällen ein, nämlich für den Fall, dass generell kein erster Raddrehzahlsensor an dem wenigstens einen ersten Rad vorgesehen ist und auch für den Fall, dass zwar an dem wenigstens einen ersten Rad ein Raddrehzahlsensor vorhanden ist, dieser jedoch kein oder ein falsches Raddrehzahlsignal liefert.

In beiden Fällen stellt die Erfindung eine Ersatzstrategie zur Verfügung, um an nicht drehzahlsensierten oder an nicht drehzahlsenierbaren Rädern dennoch eine (radindividuelle) Regelung zu ermöglichen, die Raddrehzahlsignale als Eingangssignale benötigt, wie beispielsweise eine ABS-Regelung.

Eine Ausführungsform der Erfindung hat erkannt, dass eine Kenntnis der Position des ersten Rades am Fahrzeug vorteilhaft sein kann, um wenigstens ein geeignetes zweites Rad am Fahrzeug (bzw. dessen Position am Fahrzeug) zu identifizieren, dessen zweiter Bremsdruck dann als Basis für das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks herangezogen werden kann.

Im einfachsten Fall wird der zweite Bremsdruck für den zweiten Bremsaktuator des wenigstens einen zweiten Bremsaktuators bzw. der zeitliche Verlauf dieses zweiten Bremsdrucks im Wesentlichen identisch „kopiert“, um als Ersatz für den ersten Bremsdruck im ersten Bremsaktuator des wenigstens eines ersten Rads zu dienen. Andernfalls kann dieser zweite Bremsdruck auch verändert werden, um als Ersatz für den ersten Bremsdruck hergezogen zu werden. Mit der Erfindung wird daher ein Ausfall wenigstens eines Raddrehzahlsignals kompensiert, um die Regelung ohne merkliche Einbußen an Regelgüte ausführen zu können.

Das Verfahren und eine nachfolgend noch beschriebene Bremseinrichtung gemäß der Erfindung vermeiden jedoch, dass das zweite Raddrehzahlsignal des funktionsfähigen oder nicht von einem Ausfall betroffenen zweiten Raddrehzahlsensors als Ersatzsignal für das ausgefallene erste Raddrehzahlsignal herangezogen wird und dann basierend auf dem zweiten Raddrehzahlsignal der erste Bremsdruck bestimmt oder geschätzt wird. Der Grund liegt darin, dass eine Übertragung der zweiten Raddrehzahl des zweiten Rads auf das erste Rad an derselben Achse oder einer anderen Achse zu keiner befriedigenden Regelungsgüte führt.

Die Regelung kann insbesondere eine Fahrdynamikregelung (ESP) mit unterlagerter Bremsschlupfregel-Funktion und/oder Antriebsschlupfregel-Funktion und/oder Roll-Over- Protection-Funktion, und/oder eine Bremsschlupfregelung (ABS), und/oder eine Antriebsschlupfregelung (ASR) umfassen.

Auch kann bei dem Verfahren unter den Rädern des Fahrzeugs eine Auswahl getroffen wird, um wenigstens ein für das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads geeignetes zweites Rad zu identifizieren.

Gemäß einer Weiterbildung kann bei dem Verfahren als zweites Rad ein Rad herangezogen werden, welches an derselben Achse angeordnet ist wie das erste Rad.

Alternativ kann bei dem als zweite Rad ein Rad herangezogen werden, welches an einer anderen Achse in Bezug auf eine Achse angeordnet ist, an welcher das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist. Dabei kann als zweites Rad ein Rad herangezogen werden, welches in Bezug auf die Fahrzeugseite des wenigstens einen ersten Rads auf derselben Fahrzeugseite oder auf der anderen Fahrzeugseite angeordnet ist.

Auch kann bei dem Verfahren eine p-Split-Erkennung zum Erkennen einer p-Split- Situation während des Bremsvorgangs durchgeführt werden.

Besonders bevorzugt wird bei dem Verfahren das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für das wenigstens eine erste Rad auch in Abhängigkeit von einer erkannten p-Split-Situation während des Bremsvorgangs durchgeführt. Beispielsweise wird bei dem Verfahren als zweites Rad ein Rad herangezogen, welches an derselben Achse angeordnet ist wie das wenigstens eine erste Rad, und das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads auch in Abhängigkeit von einer erkannten p-Split-Situation durchgeführt.

Besonders bevorzugt wird bei dem Verfahren auch ein Bestimmen oder Schätzen von Achslasten der Achsen und/oder eine Achslastverteilung der Achsen durchgeführt. Dann kann das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für das wenigstens eine erste Rad auch in Abhängigkeit von den bestimmten oder geschätzten Achslasten oder von der bestimmten oder geschätzten Achslastverteilung durchgeführt werden.

Insbesondere wird bei dem Verfahren als zweites Rad ein Rad herangezogen, welches an einer anderen Achse in Bezug auf eine Achse angeordnet ist, an welcher das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist, aber auf derselben Fahrzeugseite wie das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist, wobei das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads auch in Abhängigkeit von den bestimmten oder geschätzten Achslasten oder von der bestimmten oder geschätzten Achslastverteilung durchgeführt wird.

Die Erfindung umfasst gemäß einem weiteren Aspekt auch ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens, insbesondere wenn das Computerprogramm auf einer Prozessoreinrichtung ausgeführt wird.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch ein Steuergerät oder ein Steuergerätsystem mit einer Prozessoreinrichtung und einem Speicher vorgeschlagen, der das Computerprogramm enthält. Das Steuergerät oder das Steuergerätsystem kann insbesondere Bestandteil einer im Folgenden beschriebenen Bremseinrichtung eines Fahrzeugs sein.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine druckmittelbetätigte Bremseinrichtung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, welche mit wenigstens einer Regelung versehen ist, die Raddrehzahlsignale von Raddrehzahlsensoren als Eingangssignale empfängt und verarbeitet, wobei Rädern des Fahrzeugs jeweils ein Bremsaktuator der Bremseinrichtung und wenigstens einigen Rädern des Fahrzeugs jeweils ein Raddrehzahlsensor der Bremseinrichtung zugeordnet ist, welcher der Raddrehzahl entsprechende Raddrehzahlsignale erzeugt, und wobei die Bremseinrichtung ausgebildet ist zum a) Bestimmen oder Schätzen eines ersten Bremsdrucks für einen ersten von der Bremseinrichtung umfassten Bremsaktuator wenigstens eines ersten Rads, an welchem während eines Bremsvorgangs und/oder während der Ausführung einer Raddrehzahlsignale verarbeitenden Regelung ein Bremsdruckaufbau notwendig ist, und an welchem kein erster Raddrehzahlsensor vorhanden ist, oder ein erster Raddrehzahlsensor vorhanden ist, welcher aber kein oder kein fehlerfreies erstes Raddrehzahlsignal liefert, und zum b) Bestimmen, Messen oder Schätzen eines zweiten Bremsdrucks für einen von der Bremseinrichtung umfassten zweiten Bremsaktuator wenigstens eines zweiten Rads während des Bremsvorgangs und/oder während der Ausführung der Regelung, dem ein zweiter Raddrehzahlsensor zugeordnet ist, der ein beispielsweise fehlerfreies Raddrehzahlsignal liefert, und zum c) Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks in Abhängigkeit von dem zweiten Bremsdruck.

Weiterhin kann die druckmittelbetätigte Bremseinrichtung vorzugsweise ausgebildet sein, um den ersten Bremsdruck zu erzeugen und in den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads einzusteuern.

Die Regelung kann insbesondere eine Fahrdynamikregelung (ESP) mit unterlagerter Bremsschlupfregel-Funktion und/oder Antriebsschlupfregel-Funktion und/oder Roll-Over- Protection-Funktion, und/oder eine Bremsschlupfregelung (ABS), und/oder eine Antriebsschlupfregelung (ASR) umfassen.

Weiterhin kann die Bremseinrichtung ausgebildet sein, um unter den Rädern des Fahrzeugs eine Auswahl zu treffen, um wenigstens ein für das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads geeignetes zweites Rad zu identifizieren.

Auch kann das zweite Rad ein Rad sein, welches an derselben Achse angeordnet ist wie das erste Rad.

Alternativ kann das zweite Rad ein Rad sein, welches an einer anderen Achse in Bezug auf eine Achse angeordnet ist, an welcher das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist. Dabei kann das zweite Rad insbesondere ein Rad sein, welches in Bezug auf die Fahrzeugseite des wenigstens einen ersten Rads auf derselben Fahrzeugseite oder auf der anderen Fahrzeugseite angeordnet ist.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Bremseinrichtung ausgebildet sein, dass eine p- Split-Erkennung zum Erkennen einer p-Split-Situation während des Bremsvorgangs durchgeführt wird. Insbesondere kann die Bremseinrichtung ausgebildet sein, dass das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks auch in Abhängigkeit von einer erkannten p-Split-Situation während des Bremsvorgangs durchgeführt wird.

Dabei kann das zweite Rad ein Rad sein, welches an derselben Achse angeordnet ist wie das wenigstens eine erste Rad, und die Bremseinrichtung kann ausgebildet sein, dass das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks auch in Abhängigkeit von einer erkannten p-Split-Situation durchgeführt wird.

Besonders bevorzugt ist die Bremseinrichtung ausgebildet, dass ein Bestimmen oder Schätzen von Achslasten der Achsen und/oder eine Achslastverteilung der Achsen durchgeführt wird.

Dabei kann die Bremseinrichtung ausgebildet sein, dass das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks für das wenigstens eine erste Rad auch in Abhängigkeit von den bestimmten oder geschätzten Achslasten oder von der bestimmten oder geschätzten Achslastverteilung durchgeführt wird.

Insbesondere kann dann das zweite Rad ein Rad sein, welches an einer anderen Achse in Bezug auf eine Achse angeordnet ist, an welcher das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist, aber auf derselben Fahrzeugseite wie das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist, und die Bremseinrichtung kann ausgebildet sein, dass das Bestimmen oder Schätzen des ersten Bremsdrucks auch in Abhängigkeit von den bestimmten oder geschätzten Achslasten oder von der bestimmten oder geschätzten Achslastverteilung durchgeführt wird.

Bei der Bremseinrichtung kann die Regelung in wenigstens einem elektronischen Steuergerät oder einem elektronischen Steuergerätsystem implementiert sein. Dabei können beispielsweise ein primäres elektronisches Steuergerät und ein sekundäres elektronisches Steuergerät vorgesehen sein, wobei die Regelung in dem primären Steuergerät und/oder in dem sekundären Steuergerät implementiert ist. Weiterbildend können wenigstens einige der Raddrehzahlsensoren, vorzugsweise alle Raddrehzahlsensoren mit dem primären Steuergerät und/oder mit dem sekundären Steuergerät verbunden sein, um Raddrehzahlsignale zu übertragen.

Besonders bevorzugt ist die Bremseinrichtung eine elektro-pneumatische Bremseinrichtung mit Bremsdruckregelung. Eine solche Bremseinrichtung wird auch als Elektronisch geregeltes Bremssystem bezeichnet (EBS). Als Bremsaktuatoren kommen bevorzugt pneumatische Betriebsbremszylinder zum Einsatz. Die Erfindung ist jedoch nicht auf elektro-pneumatische Bremseinrichtungen beschränkt. Sie kann auch in jeglicher Art von druckmittelbetätigten und elektrischen Bremseinrichtungen wie etwa elektrohydraulischen Bremseinrichtungen verwirklicht sein.

Beispielsweise kann daher eine p-Split-Erkennung an einer Achse des Fahrzeugs durchgeführt werden, bei der die Raddrehzahlsensoren auf beiden Seiten der Achse Raddrehzahlsignale liefern. Die Information über eine erkannte p-Split-Situation wird nun - neben dem zweiten Bremsdruck für den zweiten Bremsaktuator des wenigstens einen zweiten Rads, das an derselben Achse wie das wenigstens eine erste Rad angeordnet ist - für die Bestimmung, Berechnung oder Schätzung des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads berücksichtigt oder herangezogen, dessen erster Raddrehzahlsensor keine Raddrehzahlsignale liefert.

Eine Ausführung des Verfahrens oder der Bremseinrichtung berücksichtigt insbesondere einen Bremsvorgang, bei dem Bremseingriffe an allen Rädern des Fahrzeugs durchgeführt werden, um das Fahrzeug abzubremsen. Bei dem Bremsvorgang kann eine Regelung aktiv sein, die zwar keinen Stabilitätseingriff umfasst, aber beispielsweise eine Bremsschlupfregeleingriff (ABS) und/oder einen Roll-Over-Protection-Eingriff.

Dabei kann die Bestimmung, Berechnung oder Schätzung des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads, dessen erster Raddrehzahlsensor keine Raddrehzahlsignale liefert, in Abhängigkeit von dem zweiten Bremsdruck für den zweiten Bremsaktuator des wenigstens eines zweiten Rads (mit funktionierendem oder Raddrehzahlsignale liefernden) Raddrehzahlsensor der gleichen Fahrzeugseite, aber an einer anderen Achse erfolgen, wodurch beispielsweise eine p- split-Situation berücksichtigt wird. Zusätzlich kann die Bestimmung, Berechnung oder Schätzung des ersten Bremsdrucks für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads abhängig von dem Achslastverhältnis zwischen der Achse mit dem wenigstens einen ersten Rad und einer anderen Achse mit dem wenigstens einen zweiten Rad ermittelt, berechnet oder geschätzt werden. Dabei können die Achslasten der einen Achse und der anderen Achse gemessen oder geschätzt werden.

Bei einer erkannten Kurvenfahrt kann optional eine Aufstandskraftverlagerung zur Kurvenaußenseite hin ebenfalls berücksichtigt werden und der Bremsdruck an der Kurvenaußenseite relativ erhöht werden bzw. auf der Kurveninnenseite reduziert werden, ja nachdem ob der fehlerhafte Raddrehzahlsensor auf der Kurveninnen- oder Kurvenaußenseite liegt.

Auch schließen das Verfahren und die Bremseinrichtung eine Ausführung ein, bei welcher für die ersten Räder an einer Achse zwar optional zwei Druckregelkanäle zur radindividuellen Regelung des Radbremsdruckes vorgesehen sein können, aber an keinem dieser ersten Räder dieser einen Achse Raddrehzahlsensoren angeordnet oder vorgesehen sind. Da dann an dieser einen Achse für alle ersten Räder keine Raddrehzahlsignale zur Verfügung stehen, wird (werden) vorzugsweise das Achslastverhältnis in Bezug zu wenigstens einer anderen Achse und/oder die Achslasten der beiden Achsen werden gemessen oder geschätzt. Dann kann der (gemeinsame) erste Bremsdruck für die ersten Bremsaktuatoren der ersten Räder dieser einen Achse abhängig von dem beispielsweise seitengleichen zweiten Bremsdruck für die zweiten Bremsaktuatoren der zweiten Räder an der anderen Achse und abhängig von dem Achslastverhältnis oder von den Achslasten bestimmt, geschätzt oder berechnet werden.

Auch schließen das Verfahren und die Bremseinrichtung beispielsweise eine Ausführung ein, bei welcher lediglich ein Stabilitätseingriff durch eine Fahrdynamikregelung (ESP) durchgeführt wird, um beispielsweise auf ein drohendes Über- oder Untersteuern des Fahrzeugs zu reagieren, ohne dass dabei beispielsweise Bremseingriffe an allen Rädern des Fahrzeugs zum Abbremsen des Fahrzeugs durchgeführt werden.

Dabei berechnet die Fahrdynamikregelung (ESP) aus einer Drehraten-Regelabweichung einen Sollwert für die Bremsdrücke bestimmter Räder des Fahrzeugs und einen maximal zulässigen Schlupf für diese Räder. Wenn wenigstens eines dieser Räder ein erstes Rad an einer Achse ist, dessen erster Raddrehzahlsensor keine Raddrehzahlsignale liefert, so ist eine Schlupfregelung an diesem wenigstens einen ersten Rad nicht möglich. Dabei ist beispielsweise auch keine p-Split-Erkennung an einer anderen Achse möglich, an welcher die Räder gültige Raddrehzahlsignale liefern, weil beispielsweise nicht alle Räder an dieser anderen Achse während des ESP-Eingriffs gebremst werden und auch nicht notwendig, weil hier Einzelradbremsungen das Regelziel sind.

Falls bei dieser Ausführung beispielsweise gegen ein Untersteuern des Fahrzeugs an der Hinterachse ESP-Eingriffe durchgeführt werden, so wird in den Bremsaktuator des kurveninneren Rads der Hinterachse beispielsweise ein höherer Bremsdruck eingesteuert als in den Bremsaktuator des kurvenäußeren Rads der Hinterachse. Falls dann der Raddrehzahlsensor des kurvenäußeren Rads keine Raddrehzahlsignale liefert oder liefern kann, dann wird an dem kurveninneren Rad der Bremsdruck nach der betreffenden Schlupfvorgabe für das kurveninnere Rad eingestellt. Am kurvenäußeren Rad wird dann ein Bremsdruck eingestellt, der im Vergleich zum Bremsdruck des kurveninneren Rads niedriger ist. Falls der Raddrehzahlsensor des kurveninneren Rads keine Raddrehzahlsignale liefert, wird am kurvenäußeren Rad der Bremsdruck nach einer beispielsweise reduzierten Schlupfvorgabe eingestellt. Am kurveninneren Rad wird ein im Vergleich zum kurvenäußeren Rad höherer Bremsdruck eingestellt.

Falls bei dieser Ausführung beispielsweise gegen ein Übersteuern des Fahrzeugs an der Vorderachse ESP-Eingriffe durchgeführt werden, so sind ein hoher Schlupf und eine Verringerung der Seitenführungskraft Ziele der Regelstrategie. Falls an einem zu regelnden Rad der betreffende Raddrehzahlsensor keine Raddrehzahlsignale liefert, so kann der Schlupf nicht limitiert werden. Ein zu hoher Schlupf kann zum Blockieren dieses Rads führen, was in diesem Fall im Einklang mit der Regelstrategie steht, wobei sich dann aber der Reifenverschleiß erhöht. Um den Reifenverschleiß zu reduzieren, kann der Bremsdruck an dem betroffenen Rad reduziert werden, so dass damit auch das Bremsblockieren dieses Rads reduziert wird.

Auch schließen das Verfahren und die Bremseinrichtung beispielsweise eine Ausführung ein, bei welcher bei einem Bremsvorgang ein Bremseingriff an allen Rädern des Fahrzeugs zum Abbremsen des Fahrzeugs sowie (gleichzeitig) ein Stabilitätseingriff durch eine Fahrdynamikregelung (ESP) durchgeführt werden.

Soll dann beispielsweise durch Bremseingriffe an der Hinterachse ein drohendes Untersteuern des Fahrzeugs unterbunden werden, und kann ein erster Raddrehzahlsensor eines ersten Rads an der Hinterachse keine Raddrehzahlsignale liefern, so wird bevorzugt beispielsweise an der Vorderachse eine p-Split-Erkennung durchgeführt und dadurch unter Umständen eine p-Split-Situation erkannt. Abhängig von einer erkannten p-Split-S ituation an der Vorderachse wird dann der erste Bremsdruck für den ersten Bremsaktuator an der Hinterachse abhängig von der erkannten p-Split- Situation bestimmt oder geschätzt.

Auch können gemäß einer weiteren Ausführung die Aufstandskräfte aller Räder geschätzt oder ermittelt werden, beispielsweise durch eine Achslastmessung einer Luftfederung des Fahrzeugs, die die Achslasten dann beispielsweise über einen CAN - Datenbus einem elektronischen Steuergerät (z.B. dem) Bremssteuergerät zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stellt. Dann kann ein in dem Steuergerät integriertes Modell die dynamische Achslastverlagerung während des Bremsvorgangs und/oder während des Eingriffs der Regelung ermitteln (beispielsweise über die erfasste Querbeschleunigung, den erfassten Wankwinkel oder die erfasste Wankrate des Fahrzeugs), so dass der Effekt der dynamischen Achslastverlagerung während des Bremsvorgangs und/oder während des Eingriffs der Regelung ebenfalls bei der Ermittlung des ersten Bremsdrucks berücksichtigt werden kann.

Folglich wird der erste Bremsdruck für den ersten Bremsaktuator des wenigstens einen ersten Rads, an welchem während des Bremsvorgangs und/oder während der Ausführung der Regelung ein Bremsdruckaufbau notwendig ist, vorzugsweise auch in Abhängigkeit von einer dynamischen Achslastverlagerung, die während des Bremsvorgangs und/oder während der Ausführung der Regelung auftritt, geschätzt oder bestimmt.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung kann an der Achse mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren, die allesamt fehlerfreie Raddrehzahlsignalen liefern, während der Bremsung der Reibwert zwischen den Rädern dieser Achse und der Fahrbahn geschätzt werden. Der erste Bremsdruck des ersten Rades mit dem nicht vorhandenen oder fehlerhaften Raddrehzahlsignal wird dann auch in Abhängigkeit einer geschätzten Radaufstandskraft dieses ersten Rades und des Reibwertes des ein fehlerfreies Raddrehzahlsignal liefernden Rades auf der gleichen Fahrzeugseite berechnet.

Zusätzlich kann bei der Bestimmung des ersten Bremsdrucks p1 auch berücksichtigt werden, dass bei Kurvenfahrt das kurvenäußere Rad schneller läuft (z.B. über die gemessene Drehrate).

Gemäß einer weiteren Ausführung kann das Fahrzeug eine zusätzliche Hinterachse aufweisen, an welcher aber keine Raddrehzahlsensoren verbaut sind, bei welcher aber für jedes Rad dieser zusätzlichen Hinterachse ein eigener Druckregelkanal im Bremseinrichtung vorhanden ist. Beispielsweise kann es sich dabei um ein Nutzfahrzeug handeln, bei dem die Vorderachse eine gelenkte Achse darstellt und für jedes Rad ein eigener Raddrehzahlsensor sowie ein eigener Bremsdruckregelkanal vorhanden ist. Die erste Hinterachse verfügt beispielsweise für jedes Rad über einen Raddrehzahlsensor sowie über einen eigenen Bremsdruckregelkanal sowie über eine Achslast-Sensorik, die die Achslast der ersten Hinterachse erfasst. Da die Bremsdrücke der Räder der zweiten Hinterachse z.B. bei einer ABS-Regelung nicht anhand der Raddrehzahlen angepasst werden können, weil dort keine Raddrehzahlinformation vorliegt, stellen diese Bremsdrücke dann „erste Bremsdrücke“ in Sinne der bisher verwendeten Nomenklatur dar.

In diesem Fall kann der erste Bremsdruck p1 R an dem rechten, nicht drehzahlsensierten Rad der zweiten Hinterachse beispielsweise abhängig von dem zweiten Bremsdruck p2R des seitengleichen rechten Rads der ersten Hinterachse und abhängig von dem Achslastverhältnis zwischen der ersten und zweiten Hinterachse bestimmt werden. In analoger Weise kann der der erste Bremsdruck p1 L an dem linken, nicht drehzahlsensierten Rad der zweiten Hinterachse beispielsweise abhängig von dem zweiten Bremsdruck p2L des seitengleichen linken Rads der ersten Hinterachse und abhängig von dem Achslastverhältnis zwischen der ersten und zweiten Hinterachse bestimmt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.

Zeichnung

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele 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 einer elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei dort pneumatische Verbindungen gezeigt sind;

Fig. 2 einen schematischen Schaltplan der Betriebsbremseinrichtung von Fig. 1 , wobei dort elektrische Verbindungen und teilweise pneumatische Verbindungen gezeigt sind;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Betriebsbremsventileinrichtung der elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung von Fig. 1 und Fig. 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer Stellung „Fahren“;

Fig. 4 eine schematische Darstellung von Funktionseinheiten, welche eine in der elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung von Fig. 1 und Fig. 2 implementierten ABS-Regelung ausführen;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Bremsdruckverlaufs eines mit Hilfe der elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung von Fig. 1 und Fig. 2 durchgeführten Bremsvorgangs;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan einer elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung 80 als bevorzugte Ausführungsform einer Bremseinrichtung gemäß der Erfindung, wobei dort pneumatische Verbindungen gezeigt sind und Fig. 2 einen schematischen Schaltplan der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung 80 von Fig. 1, wobei dort elektrische Verbindungen und teilweise pneumatische Verbindungen gezeigt sind. Die nachfolgende Beschreibung der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung 80 bezieht sich auf beide Figuren.

Es ist eine erste Achse 2A, beispielsweise eine Vorderachse VA und eine zweite Achse 2B, beispielsweise eine Hinterachse HA gezeigt. Die erste Achse 2A verfügt, jeweils an verschiedenen Fahrzeugseiten angeordnet über ein erstes Rad 1A und ein zweites Rad 2B und die zweite Achse 2B über ein drittes Rad 1 C und ein viertes Rad 2D. Den Rädern 1A, 1 B, 1 C und 1 D ist jeweils ein pneumatischer Radbremsaktuator 4 zugeordnet, der in dem gezeigten Beispiel als pneumatischer Betriebsbremszylinder ausgeführt ist. 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 eines Betriebsbremsvorgangs werden die pneumatischen Radbremsaktuatoren 4 mit einem Bremsdruck PVA bzw. PHA beaufschlagt, wodurch sich eine Reibkraft in den Scheibenbremsen 3 einstellt, die ein bremsendes Moment zur Folge hat. Ferner sind an den Rädern 1A-1 D in Fig. 2 gezeigte Raddrehzahlsensoren vorgesehen, nämlich am ersten Rad 1A ein erster Raddrehzahlsensor 5A, am zweiten Rad 1 B ein zweiter Raddrehzahlsensor 5B, am dritten Rad 1 C ein dritter Raddrehzahlsensor 5C und am vierten Rad 1 D ein vierter Raddrehzahlsensor 5D, um die Raddrehzahlen der vier Räder 1A-1 D zu erfassen und in höheren Funktionen wie ABS, ASR und/oder ESP zu verarbeiten.

Auf die Darstellung weiterer Komponenten des Fahrzeugs 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 Fahrzeugs 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 elektropneumatische Betriebsbremseinrichtung 80 ein Fahrerassistenzsystem 93 wie beispielsweise eine Autopiloteinrichtung oder ein Notbremsassistent, 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.

Weiterhin 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.

Nicht zuletzt werden die Raddrehzahlsignale der ersten, zweiten, dritten und vierten Raddrehzahlsensoren über hier nicht gezeigte Signalverbindungen sowohl in die primäre elektronische Bremssteuereinrichtung 40 als auch in die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 eingesteuert. Da vorzugsweise sowohl in der primären elektronische Bremssteuereinrichtung 40 als auch in der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 Routinen einer Fahrdynamikregelung ESP mit unterlagerter Bremsschlupfregel-Funktion (ABS) und Antriebsschlupfregel-Funktion (ASR) sowie Roll- Over-Protection-Funktion (ROP) implementiert sind, können beide Bremssteuereinrichtung 40 und 41 jeweils diese Funktionen steuern und regeln.

Im Folgenden wird nun ein Normalbetrieb, eine erste Redundanzebene und eine zweite Redundanzebene der elektropneumatischen Betriebsbremseinrichtung beschrieben.

NORMALBETRIEB

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 umgesetzt 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 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.

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 elektrischer Betriebsbremskreis auf, sei es dadurch, dass die Primärversorgungsquelle 52, die primäre elektronische Bremssteuerung 40 und/oder der elektrische/elektronische Teil des Druckregelmoduls 20 einen Defekt aufweist oder ausgefallen ist, 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 PAnhanger 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 elektronische 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 ausgefallen ist, nun auch ein Defekt oder Fehler in der Steuerung des pneumatischen Betriebsbremskreises durch die sekundäre elektronische Bremssteuereinrichtung 41 und die Magnetventileinrichtung 82 auftritt, 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 a _gr enz ist. Diese Einschränkung kann beispielsweise durch eine entsprechende Programmierung der sekundären elektronischen Bremssteuereinrichtung 41 realisiert sein.

Bevorzugt ist daher die Grenz-Bremsanforderung a _gr enz eine von Null verschiedene Verzögerung oder repräsentiert eine solche, beispielsweise -3m/s ² . Wenn daher beispielsweise eine automatische oder autonome Bremsanforderung (Verzögerung) von -4m/s ² 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/s ² hingegen nicht.

Alternativ kann die Grenz-Bremsanforderung a _gren z 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 oder dem Achslastverhältnis zwischen der Hinterachse HA und der Vorderachse VA, c) der Anzahl von pneumatischen Kanälen der Betriebsbremsventileinrichtung.

SENSORREDUNDANZ

Bei der hier vorzugsweise in die primäre Steuereinrichtung 40 und die sekundäre Steuereinrichtung 41 jeweils vollständig integrierte Regelung, hier insbesondere ABS- Regelung können Probleme auftreten, wenn beispielsweise die Signalverbindung zwischen einem Raddrehzahlsensor 5A-5D und der primären Steuereinrichtung 40 und/oder der sekundären Steuereinrichtung 41 fehlerhaft oder gestört ist, beispielsweise wenn ein mit der Signalleitung verbundener Stecker von dem betreffenden Raddrehzahlsensor 5A-5D abgefallen ist oder einen Kontaktfehler aufweist oder die Signalleitung selbst eine Unterbrechung aufweist.

In Fig. 4 sind funktionale Einheiten „Signalverarbeitung“, „ABS“ und „Bremsdruckbestimmung“ dargestellt, welche während eines hier angenommenen Bremsvorgangs im Rahmen der Bremsschlupfregelung (ABS) die individuellen Bremsdrücke für die Radbremsaktuatoren 4 bestimmen. Diese funktionalen Einheiten sind in einem Programmcode realisiert und können in der Betriebsbremseinrichtung 80 von Fig. 1 und Fig. 2 entweder verteilt angeordnet sein, z.B. auf die primäre Steuereinrichtung 40, die sekundäre Steuereinrichtung 41 und/oder das elektronische Steuergerät des Druckregelmoduls 20, oder auch lediglich in einer dieser Steuereinrichtungen sowie in wenigstens zwei dieser Steuereinrichtungen jeweils vollständig integriert sein.

Fig. 4 veranschaulicht dann einen Betrieb der Bremsschlupfregelung (ABS) bei Ausfall eines Raddrehzahlsignals, insbesondere aufgrund eines der oben beschriebenen Probleme. Konkret wird in dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel davon ausgegangen, dass das Raddrehsignal des dem ersten Rad 1A (z.B. linkes Vorderrad) zugeordneten ersten Raddrehzahlsensors 5A ausgefallen ist. Während daher alle weiteren Raddrehzahlsensoren 5B, 5c und 5D das jeweilige Raddrehzahlsignal in eine Signalverarbeitung einsteuern können, die beispielsweise jeweils in die beiden Steuereinrichtungen 40, 41 integriert ist, ist dies bei dem ersten Raddrehzahlsignal des ersten Raddrehzahlsensors 5A nicht der Fall, was in Fig. 4 durch den Querbalken gekennzeichnet wird.

Die die funktionale Einheit „Signalverarbeitung“ kann dann zwar aus den Raddrehzahlsignalen die Radgeschwindigkeiten des zweiten, dritten und vierten Rads 1 B, 1 C und 1 D sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen, aber nicht die Radgeschwindigkeit des ersten Rads 1A, was in Fig. 4 ebenfalls durch einen Querbalken symbolisiert wird. Die funktionale Einheit “ABS“ berechnet dann aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Radgeschwindigkeiten der drei Räder 1A, 2A und 3A jeweils die individuellen Soll-Bremsdrücke für die zugeordneten Bremsaktuatoren 4 dieser Räder 1A-1 C, welche dann bezogen auf die Ausführungsform der Betriebsbremseinrichtung 80 von Fig. 1 und Fig. 2 als Soll-Bremsdrucksignale in das Druckregelmodul 20 eingesteuert werden, um diese Soll-Bremsdrücke beispielsweise im Rahmen einer Bremsdruckregelung jeweils in den Bremsaktuatoren 4 einzuregeln. Da in den Druckregelmodul 20 die Ist-Bremsdrücke durch integrierte Drucksensoren gemessen werden können, kann eine Rückmeldung der Ist-Bremsdrücke in die funktionale Einheit „Bremsdruckbestimmung“ erfolgen, um eine Bremsdruckregelung zu realisieren. Damit sind die in den Radbremsaktuatoren 4 des ersten, zweiten und dritten Rads 1A, 1 B, 1 C während der ABS-Regelung herrschenden Ist-Bremsdrücke sowie auch die jeweiligen Soll-Bremsdrücke bekannt.

Weiterhin erhält die funktionale Einheit „Bremsdruckbestimmung“ Informationen über die Achslast der ersten Achse 2A (hier: Vorderachse VA) und die Achslast der zweiten Achse 2B (hier: Hinterachse HA) beispielsweise von dort jeweils verbauten Achslastsensoren. Alternativ können die Werte für die Achslasten bzw. für das Achslastverhältnis auch aus anderen erfassten Werten geschätzt werden, ohne dass Achslastsensoren vorhanden sind.

Weiterhin kann die funktionale Einheit „Bremsdruckbestimmung“ aus den Raddrehzahlsignalen des Radrehzahlsensors 5C des dritten Rads 1 C und des Radrehzahlsensors 5D des vierten Rads 1 D an der zweiten Achse 2A im Rahmen einer p-Split-Erkennung ermitteln, ob während des Bremsvorgangs eine p-Split-Situation vorliegt, d.h., ob sich der Fahrbahnreibwert pL zwischen den Rädern 1A, 1 C auf der linken Fahrzeugseite und der Fahrbahn von dem Fahrbahnreibwert pR zwischen den Rädern 1 B, 1 D auf der rechten Fahrzeugseite und der Fahrbahn unterscheidet oder nicht. Denn bei einem signifikanten Unterschied der Fahrbahnreibwerte pR und pL sind bei der radindividuellen Bremsdruckbestimmung im Rahmen der ABS-Regelung auch unterschiedliche Bremsdrücke für die Räder der linken und rechten Fahrzeugseite einzustellen bzw. einzuregeln, damit sich das Fahrzeug bei dem Bremsvorgang nicht um seine Hochachse dreht.

Vorzugsweise in der funktionalen Einheit „Bremsdruckbestimmung“ wird nun der wegen der fehlenden Raddrehzahlinformation des ersten Raddrehzahlsensors zunächst nicht bestimmbare erste Bremsdruck für den Bremsaktuator 4 des ersten Rads 1A dadurch bestimmt, dass beispielsweise der zweite Bremsdruck für den Bremsaktuator 4 des zweiten Rads 1 B, das an derselben ersten Achse 2A angeordnet ist wie das erste Rad 1 A, als Basis für die Bestimmung herangezogen wird.

Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der beispielsweise in dem Druckregelmodul 20 intern gemessene zweite Ist-Bremsdruck oder der von der funktionalen Einheit „ABS“ berechnete zweite Soll-Bremsdruck für den Bremsaktuator des zweiten Rads 1 B bzw. der jeweilige zeitliche Verlauf herangezogen wird. Optional kann die Bestimmung des ersten Bremsdrucks p1 für den Bremsaktuator 4 des ersten Rads 1A nicht nur abhängig von dem zweiten Ist-/Soll-Bremsdruck p2 erfolgen, sondern auch abhängig von den gemessenen oder geschätzten Achslasten der ersten Achse 2A und der zweiten Achse 2B und/oder von den Fahrbahnreibwerten pR und pL auf der rechten und linken Fahrzeugseite.

In Fig. 5 ist links der von der funktionalen Einheit „ABS“ gebildete zeitliche Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2 für den Radbremsaktuator 4 des zweiten Rads 1 B im Laufe des Bremsvorgangs dargestellt und rechts der nach dem oben beschriebenen Verfahren bestimmte erste Bremsdruck p1 für den Radbremsaktuator 4 des ersten Rads 1A. Die dort dargestellten zeitlichen Verläufe kennzeichnen die ABS-Regelzyklen, welche sich aus dem typischen Wechsel von Bremsdruckabsenken und Bremsdrucksteigern ergeben. Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des ersten Bremsdrucks p1 für den Radbremsaktuator 4 des ersten Rads 1A hier nicht nur abhängig von dem zweiten Bremsdruck p2 sondern auch abhängig von den aus den Raddrehzahlsignalen der Raddrehzahlsensoren 5C und 5D der Räder 1 C und 1 D an der zweiten Achse 2B (hier: Hinterachse HA) geschätzten Fahrbahnreibwerten pR und pL auf der rechten und linken Fahrzeugseite.

Die mittlere, in durchgezogener Linie gezeichnete zeitliche Verlauf für den ersten Bremsdruck wird ermittelt, wenn kein signifikanter Unterschied zwischen den Fahrbahnreibwerten pR und pL auf der rechten und linken Fahrzeugseite vorliegt. In diesem Fall wird der zeitliche Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2 im Wesentlichen „kopiert“, um den aufgrund fehlender Raddrehzahlinformation unbekannten zeitlichen Verlauf des ersten Bremsdrucks p1 nachzubilden.

Falls sich anhand der p-Split-Erkennung herausgestellt hat, dass während des Bremsvorgangs eine p-Split-Situation vorliegt und dabei erkannt worden ist, dass der Fahrbahnreibwert pR zwischen den Rädern 1 B, 1 D auf der rechten Fahrzeugseite und der Fahrbahn signifikant größer ist als der Fahrbahnreibwert pL zwischen den Rädern

IA, 1 C auf der linken Fahrzeugseite und der Fahrbahn, so wird ein in Fig. 5 rechts in strickpunktierter Linie gezeichneter zeitlicher Verlauf des ersten Bremsdrucks p1 bestimmt, der im Mittel größer ist als der zeitliche Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2. Mit anderen Worten wird dann der „kopierte“ zeitliche Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2 um einen Offset Ap angehoben, um ein Drehen des Fahrzeugs um die Fahrzeughochachse während des ABS-geregelten Bremsvorgangs zu vermeiden.

Andernfalls, falls sich anhand der p-Split-Erkennung herausgestellt hat, dass während des Bremsvorgangs eine p-Split-Situation vorliegt und dabei erkannt worden ist, dass der der Fahrbahnreibwert pL zwischen den Rädern 1A, 1 C auf der linken Fahrzeugseite und der Fahrbahn signifikant größer ist als der Fahrbahnreibwert pR zwischen den Rädern

I B, 1 D auf der rechten Fahrzeugseite und der Fahrbahn, so wird ein in Fig. 5 rechts in punktierter Linie gezeichneter zeitlicher Verlauf des ersten Bremsdrucks p1 bestimmt, der im Mittel kleiner ist als der zeitliche Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2. Mit anderen Worten wird dann der „kopierte“ zeitliche Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2 um einen Offset Ap abgesenkt.

Da der zweite Bremsdruck p2 einen durch die ABS-Regelung geregelten Bremsdruck darstellt, wird durch das oben beschriebene Verfahren das erste Rad 1A dann ebenfalls mit einem „kopierten“ geregelten ersten Bremsdruck p1 abgebremst. Der eigentlich unbekannte zeitliche Verlauf des ersten Bremsdrucks wird dann durch den mittels der ABS-Regelung erzeugten zeitlichen Verlauf des zweiten Bremsdrucks p2 im Wesentlichen nachgebildet. Optional oder bedarfsweise kann dieser nachgebildete zeitliche Verlauf des ersten Bremsdrucks p1 abhängig von einer erkannten p-Split- Situation und/oder abhängig von den gemessenen oder geschätzten Achslasten angepasst werden. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm 200 gemäß Fig. 6 erläutert, wie der Programmcode des Verfahrens auf den Ausfall des Raddrehzahlsignals des ersten Radzahlsensors 5A reagiert.

In einem Schritt 201 erfolgt das Einlesen der Raddrehzahlen n1-n4 des ersten, zweiten, dritten und vierten Raddrehzahlsensors 5A, 5B, 5C und 5D in die ABS-Regelung und in Schritt 202 eine Überprüfung, ob wenigstens eine der Raddrehzahlen nicht eingelesen werden kann, weil das entsprechende Raddrehzahlsignal ausbleibt oder fehlerhaft ist.

Falls diese Überprüfung in Schritt 202 ergibt, dass alle vier Raddrehzahlen n1 -n4 fehlerfrei erfasst werden können („JA“), so werden in Schritt 203 diese Raddrehzahlen eingelesen und zum Durchführen einer normalen ABS-Regelung ausgewertet. Andernfalls („NEIN“), wenn bezogen auf den obigen Fall beispielsweise die erste Raddrehzahl n1 des ersten Raddrehzahlsensors 5A nicht erfasst werden kann, dann wird in einem Schritt 204 der erste Bremsdruck p1 abhängig vom dem auf der Basis der erfassten zweiten Raddrehzahl n2 gebildeten zweiten Bremsdruck p2 ermittelt, wie beispielsweise oben in Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert worden ist.

In einem weiteren, nun optionalen Schritt 205 wird der nachgebildete erste Bremsdruck p1 für den Bremsaktuator 4 des ersten Rads 1 A an der (einen) ersten Achse 2A abhängig von dem Ergebnis einer p-Split-Erkennung angepasst, d.h. abhängig davon, ob anhand von beispielsweise an der (anderen) zweiten Achse 2B erfassten Raddrehzahlsignalen eine p-Split-situation erkannt worden ist oder nicht. Dadurch wird eine unter Umständen erkannte p-Split-situation in die Bestimmung des ersten Bremsdrucks p1 einbezogen.

In einem weiteren Schritt, ebenfalls optionalen Schritt 206 wird der nachgebildete erste Bremsdruck p1 für den Bremsaktuator 4 des ersten Rads 1 A an der (einen) ersten Achse 2A abhängig von den erfassten oder geschätzten Achslasten angepasst.

Schließlich wird in Schritt 208 der optional angepasste und dem zweiten Bremsdruck p2 nachgebildete erste Bremsdruck p1 beispielsweise als Drucksollwert von dem Druckregelmodul 20 von Fig.1 und Fig. 2 umgesetzt und in den Bremsaktuator 4 des ersten Rads 1A eingesteuert. Wie oben erläutert sind die Schritte 205 und 206 bei dem Verfahren optional und können auch in beliebiger, insbesondere in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Gemäß einer weiteren, hier nicht detailliert beschriebenen Ausführungsform können an wenigstens einer Achse des Fahrzeugs, beispielsweise an einer zweiten Hinterachse keine Raddrehzahlsensoren vorgesehen sein, so dass auch von dort keine Raddrehzahlsignale vorliegen. Bei einer solchen Konfiguration entfällt dann der Schritt 202 des Verfahrens, weil bereits bekannt ist, dass von bestimmten Rädern keine

Raddrehzahlinformation vorliegt. Jedoch können auch für Radbremsaktuatoren solcherRädern radindividuelle Bremsdrücke erzeugt werden, wenn diese abhängig von wenigstens einem Bremsdruck einer anderen Achse insbesondere mit Hilfe des Schritts 204 und optional mit Hilfe der Schritte 205 und 206 bestimmt werden. In diesem Fall kann der erste Bremsdruck p1 R an dem rechten, nicht drehzahlsensierten Rad der zweiten Hinterachse beispielsweise abhängig von dem zweiten Bremsdruck p2R des seitengleichen rechten Rads der ersten Hinterachse und abhängig von dem Achslastverhältnis zwischen der ersten und zweiten Hinterachse bestimmt werden. In analoger Weise kann der der erste Bremsdruck p1 L an dem linken, nicht drehzahlsensierten Rad der zweiten Hinterachse beispielsweise abhängig von dem zweiten Bremsdruck p2L des seitengleichen linken Rads der ersten Hinterachse und abhängig von dem Achslastverhältnis zwischen der ersten und zweiten Hinterachse bestimmt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1A erstes Rad

1 B zweites Rad

1 C drittes Rad

1 D viertes Rad

2A erste Achse

2B zweite Achse

3 Scheibenbremse

4 Radbremsaktuatoren

5A erster Raddrehzahlsensor

5B zweiter Raddrehzahlsensor

5C dritter Raddrehzahlsensor

5D vierter Raddrehzahlsensor

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

200 Ablaufdiagramm

201-208 Verfahrensschritte

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