WO2019197555A1

WO2019197555A1 - Hydraulische kraftfahrzeug-bremsanlage und verfahren zum betreiben derselben

Info

Publication number: WO2019197555A1
Application number: PCT/EP2019/059311
Authority: WO
Inventors: Nicholas Alford; Andreas Marx; Oliver Wolf
Original assignee: Zf Active Safety Gmbh
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2019-10-17
Also published as: DE102018002990A1; US20210179051A1; CN111971214B; US11919490B2; CN111971214A

Abstract

Es wird eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage beschrieben, die eine erste Funktionseinheit, eine zweite Funktionseinheit und eine Schalteinrichtung umfasst. Die erste Funktionseinheit umfasst wenigstens eine erste Ventilanordnung, die ausgebildet ist, wenigstens eine erste Radbremse, die einer ersten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vorherrschenden Hydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen, sowie wenigstens eine zweite Ventilanordnung, die ausgebildet ist, wenigstens eine zweite Radbremse, die einer zweiten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit 10 einem vorherrschenden Hydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen. Die erste Funktionseinheit umfasst ferner wenigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger, mittels dessen an der wenigstens einen ersten und der wenigstens einen zweiten Radbremse jeweils ein Bremsdruck erzeugbar ist, sowie eine erste Steuerung, die ausgebildet ist, den wenigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger für eine Bremsdruckregelung anzusteuern. Die zweite Funktionseinheit umfasst wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger, mittels dessen an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse ein Bremsdruck erzeugbar ist, sowie eine zweite Steuerung, die ausgebildet ist, bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit den wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger für eine Bremsdruckregelung an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse anzusteuern. Die Schalteinrichtung ist ausgebildet, in Abhängigkeit einer Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit wahlweise die erste Steuerung oder die zweite Steuerung mit der wenigstens einen ersten Ventilanordnung zu koppeln.

Description

Hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage und

Verfahren zum Betreiben derselben

Technisches Gebiet

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Kraftfahrzeug- Bremsanlagen. Konkret werden eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage und ein Verfahren zum Betreiben derselben beschrieben.

Hintergrund Herkömmliche hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen nach dem Brake-By-Wire-

(BBW-) Prinzip umfassen einen elektrischen Bremsdruckerzeuger, der im Normal- bremsbetrieb den Bremsdruck an den Radbremsen des Kraftfahrzeugs erzeugt. Eine vom Fahrer an einem Bremspedal angeforderte Fahrzeugverzögerung wird hierfür sensorisch erfasst und in ein Ansteuersignal für den elektrischen Bremsdruckerzeuger umgewandelt.

Um auch bei Ausfall des elektrischen Bremsdruckerzeugers noch einen Bremsdruck an den Radbremsen aufbauen zu können, umfassen hydraulische Bremsanlagen nach dem BBW-Prinzip in der Regel zusätzlich einen Hauptzylinder, über den ebenfalls Hydraulikfluid zu den Radbremsen gefördert werden kann. Im Normalbremsbetrieb ist das Bremspedal vom Hauptzylinder oder der Hauptzylinder von den Radbremsen entkoppelt. Ein Bremsdruck an den Radbremsen wird in diesem Fall ausschließlich mittels des elektrischen Bremsdruckerzeugers aufgebaut. Im Notbremsbetrieb hinge- gen, also beispielsweise bei Ausfall des elektrischen Bremsdruckerzeugers, wird die Entkoppelung aufgehoben. In diesem Fall wird vom Fahrer selbst mittels des auf den Hauptzylinder einwirkenden Bremspedals ein Bremsdruck an den Radbremsen er- zeugt.

Der Notbremsbetrieb wird aufgrund der aufgehobenen Entkopplung von Bremspedal und Hauptzylinder oder Hauptzylinder und Radbremsen auch als Push-Through- (PT-) Betrieb bezeichnet. Die dem Fahrer eingeräumte Möglichkeit, über den Hauptzylinder im PT-Betrieb einen Bremsdruck an den Radbremsen aufbauen zu können, schafft eine aus Sicherheitsüberlegungen in vielen Fällen unabdingbare Redundanz. Kraftfahrzeug-Bremsanlagen für autonomes oder teilautonomes Fahren müssen ebenfalls redundant ausgelegt sein. Allerdings kann in solchen Fällen nicht davon ausgegangen werden, dass sich der Fahrer auch im Fahrzeug befindet (z. B. in einem Remote Controlled Parking-, RCP-, Betrieb) oder dass der Fahrer unverzüglich ein Bremspedal für den PT-Betrieb betätigen kann (z. B. bei vom Fahrgeschehen abge- wandtem Blick). Mit anderen Worten fällt der Fahrer als redundantes Glied für die Bremsdruckerzeugung aus. Aus diesem Grund wird gefordert, dass eine Bremsanlage für autonomes oder teilau- tonomes Fahren neben einer Funktionseinheit, die eine elektrisch ansteuerbare Flauptbremsfunktion bereitstellt, noch eine weitere Funktionseinheit umfasst, die in redundanter Weise eine elektrisch ansteuerbare Flilfsbremsfunktion implementiert. Das Bremspedal und der diesem nachgelagerte Flauptbremszylinder können je nach Sicherheitsanforderungen dann beibehalten werden oder entfallen.

Kurzer Abriss Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Kraft- fahrzeug-Bremsanlage anzugeben, die in redundanter Weise zwei elektrische Brems- druckerzeuger umfasst und hohen Sicherheitsanforderungen gerecht wird.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage an- gegeben, die eine erste Funktionseinheit, eine zweite Funktionseinheit und eine

Schalteinrichtung umfasst. Die erste Funktionseinheit umfasst wenigstens eine erste Ventilanordnung, die ausgebildet ist, wenigstens eine Radbremse, die einer ersten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vorherrschenden Flydraulikdruck zu ver- binden oder davon zu trennen, wenigstens eine zweite Ventilanordnung, die ausge- bildet ist, wenigstens eine zweite Radbremse, die einer zweiten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vorherrschenden Flydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen, wenigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger, mittels dessen an der wenigstens einen ersten und der wenigstens einen zweiten Radbremse jeweils ein Bremsdruck erzeugbar ist, und eine erste Steuerung, die ausgebildet ist, den wenigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger für eine Bremsdruckrege- lung anzusteuern. Die zweite Funktionseinheit umfasst wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger, mittels dessen an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse ein Bremsdruck erzeugbar ist, und eine zweite Steuerung, die ausgebildet ist, bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit den wenigs- tens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger für eine Bremsdruckregelung an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse anzusteuern. Die Schalteinrich- tung ist ausgebildet, in Abhängigkeit einer Funktionsfähigkeit der ersten Funktions- einheit wahlweise die erste Steuerung oder die zweite Steuerung mit der wenigstens einen ersten Ventilanordnung zu koppeln.

Die wenigstens eine erste Ventilanordnung und die wenigstens eine zweite Ventilan- ordnung können jeweils eines oder mehrere Ventile umfassen. Ist pro Ventilanord- nung jeweils nur ein Ventil vorgesehen, können die Ventilanordnungen im

Multiplexbetrieb angesteuert werden. Die erste Ventilanordnung und die zweite Ven- tilanordnung können jeweils ein ABS-Isolationsventil umfassen, um die jeweilige Radbremse wahlweise mit einem vorherrschenden Flydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen.

Die Schalteinrichtung kann von der ersten Funktionseinheit oder der zweiten Funkti- onseinheit oder einer anderen Komponente der Bremsanlage zum Betätigen der Schalteinrichtung ansteuerbar sein. Die Schalteinrichtung kann eine Umschalteinrich- tung sein, die das Umschalten eines Ansteuerpfads derart ermöglicht, dass jeweils nur von einer der beiden Funktionseinheiten ein Ansteuersignal der wenigstens einen ersten Ventileinrichtung zuführbar ist.

Der in der Bremsanlage vorherrschende Flydraulikdruck kann auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt werden. So ist es denkbar, dass der Flydraulikdruck mittels des ersten elektrischen Bremsdruckerzeugers, mittels des zweiten elektrischen Brems- druckerzeugers oder vom Fahrer mittels eines Bremspedals und eines Flauptzylinders erzeugt wird.

Bei dem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit kann es sich um einen Total- ausfall oder einen Teilausfall der ersten Funktionseinheit handeln. So kann beispiels- weise der erste elektrische Bremsdruckerzeuger oder die erste Steuerung oder eine andere Komponente der ersten Funktionseinheit ausfallen. Auch ist es denkbar, dass sowohl der erste elektrische Bremsdruckerzeuger als auch die erste Steuerung gleichzeitig ausfallen. Der Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit kann von der ersten Funktionseinheit selbst erfasst und der zweiten Funktionseinheit signalisiert werden. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann auch die zweite Funktionseinheit aus- gebildet sein, einen Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit zu erfassen. Die zweite Funktionseinheit kann ausgelegt sein, eine, mehrere oder alle Brems- druckregelfunktionen, welche die erste Funktionseinheit durchzuführen vermag, in redundanter Weise durchzuführen. Beispielhafte fahrzeugstabilisierende Bremsdruck- regelfunktionen, die von der ersten und/oder zweiten Funktionseinheit durchgeführt werden können, umfassen eine oder mehrere der folgenden Funktionen: Antiblo- ckiersystem, Antriebsschlupfregelung, Fahrdynamikregelung und automatische Ab- standsregelung. Die zweite Funktionseinheit kann ferner dazu ausgelegt sein, im Fehlerfall der ersten Funktionseinheit den zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger im Rahmen einer insbesondere bremsdruckgeregelten Normalbremsung, auch Be- triebsbremsung genannt, anzusteuern.

Die Radbremsen können Vorderradbremsen und Fl interrad bremsen umfassen. Die Radbremsen, an welchen der zweite elektrische Bremsdruckerzeuger jeweils einen Bremsdruck zu erzeugen vermag, können eine echte Teilmenge oder eine unechte Teilmenge der Radbremsen sein, an welchen der erste elektrische Bremsdruckerzeu- ger jeweils einen Bremsdruck zu erzeugen vermag. Im Fall einer unechten Teilmenge vermag der zweite elektrische Bremsdruckerzeuger an sämtlichen Radbremsen je- weils einen Bremsdruck zu erzeugen, an welchen auch der erste elektrische Brems- druckerzeuger einen Bremsdruck zu erzeugen vermag. Gemäß einer beispielhaften echten Teilmenge umfasst die Untermenge der Radbremsen ausschließlich die Vor- derradbremsen des Kraftfahrzeugs. In diesem Beispiel sind die Radbremsen der Flinterräder also nicht von der Untermenge der Radbremsen umfasst. Die erste Funktionseinheit kann einen mit einem Bremspedal koppelbaren Bremszy- linder umfassen. Des Weiteren kann die erste Funktionseinheit mit einer hydrauli- schen Umschalteinrichtung versehen sein, um wahlweise den ersten

Bremsdruckerzeuger oder den Flauptzylinder mit wenigstens einer der Radbremsen zu koppeln.

Die beiden Funktionseinheiten können logisch und/oder physikalisch voneinander getrennt sein. Physikalisch voneinander getrennte Funktionseinheiten können zumin- dest im Umfang einiger ihrer Komponenten in unterschiedlichen Gehäusen oder Gehäuseteilen aufgenommen sein. Die unterschiedlichen Gehäuse oder Gehäuseteile können unmittelbar, also zumindest annähernd abstandslos, aneinander befestigt sein und somit als zwei Teilgehäuse eines übergeordneten Gesamtgehäuses betrach- tet werden. Die Schalteinrichtung kann ausgebildet sein, bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit die zweite Steuerung mit der wenigstens einen ersten Ventilanord- nung zu koppeln. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die zweite Steuerung ausge- bildet sein, die wenigstens eine erste Ventilanordnung in Abhängigkeit eines zugeordneten Radsignals anzusteuern. Das Radsignal kann auf eine Radgeschwindig- keit hinweisen.

Gemäß einer Variante ist die zweite Steuerung ausgebildet, die wenigstens eine erste Ventilanordnung im Rahmen einer ABS-Regelung anzusteuern, um ein Blockieren eines zugeordneten Rades zu verhindern. Die ABS-Regelung kann eine Radschlupfre- gelung umfassen, insbesondere in Bezug auf einen Zielschlupf. Der Zielschlupf kann Null betragen oder von Null verschieden sein.

Die zweite Steuerung kann ausgebildet sein, die wenigstens eine erste Ventilanord- nung für eine Flydraulikdruckbegrenzung an der zugeordneten ersten Radbremse in eine Schließstellung zu bringen. In diesem Fall wird die entsprechende erste Rad- bremse daher von dem vorherrschenden Flydraulikdruck getrennt. Der vorherrschen- de, zu begrenzende Flydraulikdruck kann von einem Fahrer mittels eines

Bremspedals in einem Flauptzylinder erzeugt werden. Alternativ hierzu kann der vorherrschende, zu begrenzende Flydraulikdruck mittels einer Ansteuerung des ers- ten elektrischen Bremsdruckerzeugers durch die zweite Steuerung erzeugt werden.

Gemäß einer Variante kann mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers an der wenigstens einen ersten Radbremse kein Bremsdruck erzeugt werden. Beispielsweise kann die Bremsanlage derart ausgelegt sein, dass mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers lediglich an der wenigstens einen zweiten Radbremse, die der zweiten Achse zugeordnet ist, ein Bremsdruck erzeugt werden kann. In einer Implementierung ist die Schalteinrichtung als transistorbasierte Schaltung ausgebildet. Die Schalteinrichtung kann in die erste Funktionseinheit integriert sein. Beispielsweise kann die erste Funktionseinheit ein Steuergerät umfassen, in welches die Schalteinrichtung integriert ist. Allgemein können die erste Steuerung und die zweite Steuerung als separate Steuergeräte implementiert werden.

Die Bremsanlage kann wenigstens einen elektrischen Parkbremsaktuator umfassen, der ausgebildet ist, an einem Fahrzeugrad eine Bremskraft zu erzeugen. In diesem Fall kann die zweite Steuerung ferner ausgebildet sein, wahlweise oder zusammen das Folgende anzusteuern: den wenigstens einen zweiten elektrischen Brems- druckerzeuger und den wenigstens einen Parkbremsaktuator.

Der wenigstens eine elektrische Parkbremsaktuator kann wenigstens einem Fahr- zeugrad der ersten Achse zugeordnet sein. Der zweiten Achse kann hingegen kein elektrischer Parkbremsaktuator zugeordnet sein. In diesem Fall kann die Bremsanla- ge ausgebildet sein, mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Brems- druckerzeugers an der wenigstens einen zweiten Radbremse einen Bremsdruck zu erzeugen. Mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers kann hingegen an der wenigstens einen ersten Radbremse kein Bremsdruck erzeug- bar sein.

Die zweite Steuerung kann ausgebildet sein, bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit den wenigstens einen Parkbremsaktuator zur Verursachung einer Fahrzeugverzögerung anzusteuern. In diesem Fall kann die Fahrzeugverzögerung allein auf das Schließen des wenigstens einen Parkbremsaktuators zurückgehen (z. B. falls der erste und der zweite elektrische Bremsdruckerzeuger nicht angesteuert werden oder nicht ansteuerbar sind). Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die zwei- te Steuerung ausgebildet sein, bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit den wenigstens einen Parkbremsaktuator zur Erhöhung oder Erniedrigung einer vorherrschenden Fahrzeugverzögerung anzusteuern. So kann beispielsweise durch Schließen des wenigstens einen Parkbremsaktuators eine Fahrzeugverzögerung er- höht werden, die in einem Normalbremsbetrieb durch den zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger oder in einem PT-Betrieb durch den auf den Flauptzylinder wir- kenden Fahrer erzeugt wird. Auch kann die zweite Steuerung ausgebildet sein, den wenigstens einen Parkbremsaktuator von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand zu überführen, um eine vorherrschende Fahrzeugverzögerung zu erniedrigen. Die zweite Steuerung kann ausgebildet sein, den wenigstens einen Parkbremsaktua- tor zur Erhöhung der aus einer Ansteuerung des zweiten elektrischen Bremsdrucker- zeugers resultierenden Fahrzeugverzögerung anzusteuern. In diesem Fall kann die zweite Steuerung den wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger und den wenigstens einen Parkbremsaktuator gemeinsam ansteuern, um eine hohe Fahrzeugverzögerung beispielsweise im Normalbremsbetrieb zu erzielen. Eine solche Vorgehensweise ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn der zweite elektrische Brems- druckerzeuger und der wenigstens eine Parkbremsaktuator auf unterschiedliche Fahrzeugachsen wirken. Die zweite Steuerung kann ausgebildet sein, den wenigstens einen Parkbremsaktua- tor zur Erhöhung der Fahrzeugverzögerung anzusteuern, die aus einem von einem Fahrer mittels eines Bremspedals in einem Flauptzylinder erzeugten Bremsdruck resultiert. So kann beispielsweise im PT-Betrieb eine Bremskraftverstärkung mittels des wenigstens einen Parkbremsaktuators stattfinden. Auf diese Weise kann selbst bei Ausfall des ersten und des zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers noch eine hohe Fahrzeugverzögerung gewährleistet werden. Die zweite Steuerung kann ausgebildet sein, den wenigstens einen Parkbremsaktua- tor anzusteuern, wenn ein Fahrer ein Bremspedal betätigt, um eine Normalbremsung durchzuführen. Eine Ansteuerung des wenigstens einen Parkbremsaktuators durch die zweite Steuerung kann jedoch auch unabhängig von einer Bremspedal betätig ung erfolgen, beispielsweise im Zusammenhang mit einer fahrzeugstabilisierenden Bremskraftregelung (etwa zum Kompensieren eines Übersteuerns oder eines Unter- steuerns des Fahrzeugs).

Allgemein kann die zweite Steuerung ausgebildet sein, insbesondere bei einem Funk- tionsausfall der ersten Funktionseinheit (und einem ggf. gleichzeitigen Funktionsaus- fall des zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers) den wenigstens einen

Parkbremsaktuator für eine fahrzeugstabilisierende Bremskraftregelung anzusteuern. Auf diese Weise wird eine hohe Verfügbarkeit der oben beispielhaft angeführten Bremsdruckregelfunktionen gewährleistet. Die zweite Steuerung kann ausgebildet sein, den wenigstens einen Parkbremsaktuator zusammen mit dem zweiten elektri- sehen Bremsdruckerzeuger für eine fahrzeugstabilisierende Bremskraftregelung an- zusteuern. Eine derartige gemeinsame Ansteuerung ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn der wenigstens eine Parkbremsaktuator und der wenigstens eine zweite elekt- rische Bremsdruckerzeuger auf unterschiedliche Fahrzeugräder oder unterschiedliche Fahrzeugachsen wirken und an mehreren Rädern gleichzeitig eine Bremsdruckrege- lung erforderlich ist.

Auch die erste Steuerung kann ausgebildet sein, den wenigstens einen Parkbremsak- tuator anzusteuern. Mit anderen Worten kann ein bestimmter Parkbremsaktuator sowohl durch die erste Steuerung als auch durch die zweite Steuerung ansteuerbar sein. Die Ansteuerung des wenigstens einen Parkbremsaktuators durch die erste Steuerung kann in Zusammenhang mit einem regulären Parkbremsbetrieb erfolgen. Die erste Steuerung und die zweite Steuerung können mittels redundanter Mikropro- zessorik implementiert sein. Insbesondere können die erste Steuerung und die Steu- erung in separaten Steuergeräten mit jeweils zugeordneter Mikroprozessorik implementiert werden.

Gemäß einer Variante umfassen die Radbremsen, an denen der erste elektrische Bremsdruckerzeuger einen Bremsdruck zu erzeugen vermag, die Vorderradbremsen und die Hinterradbremsen. Gemäß dieser Variante kann die Untermenge der Rad- bremsen, an denen der zweite elektrische Bremsdruckerzeuger einen Bremsdruck zu erzeugen vermag, ausschließlich die Vorderradbremsen (und nicht die Hinterrad- bremsen) umfassen. Zusätzlich oder alternativ hierzu sind wenigstens zwei elektri- sche Parkbremsaktuatoren vorhanden, die ausschließlich an Vorderrädern oder ausschließlich an Hinterrädern jeweils eine Bremskraft zu erzeugen vermögen. Das Erzeugen der Bremskraft durch den wenigstens einen elektrischen Parkbremsak- tuator kann auf einem mechanischen oder einem hydraulischen Prinzip basieren. Gemäß einer Variante ist der wenigstens eine elektrische Parkbremsaktuator ein elektromechanischer Parkbremsaktuator. Ebenfalls angegeben wird ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Kraft- fahrzeug-Bremsanlage, die eine erste Funktionseinheit und eine zweite Funktionsein- heit umfasst. Die wenigstens eine erste Funktionseinheit umfasst wenigstens eine erste Ventilanordnung, die ausgebildet ist, wenigstens eine erste Radbremse, die einer ersten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vorherrschenden Hydraulik- druck zu verbinden oder davon zu trennen, wenigstens eine zweite Ventilanordnung, die ausgebildet ist, wenigstens eine zweite Radbremse, die einer zweiten Achse zu- geordnet ist, wahlweise mit einem vorherrschenden Hydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen, wenigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger, mittels dessen an der wenigstens einen ersten und der wenigstens einen zweiten Radbremse jeweils ein Bremsdruck erzeugbar ist, und eine erste Steuerung, die ausgebildet ist, den wenigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger für eine Bremsdruckregelung anzusteuern. Die zweite Funktionseinheit umfasst wenigs- tens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger, mittels dessen an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse ein Bremsdruck erzeugbar ist, und eine zweite Steuerung, die ausgebildet ist, bei einem Funktionsausfall der ersten Funkti- onseinheit den wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger für eine Bremsdruckregelung an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse anzu- steuern. Das Verfahren umfasst den Schritt des wahlweisen Koppelns der ersten Steuerung oder der zweiten Steuerung mit der wenigstens einen ersten Ventilanord- nung in Abhängigkeit einer Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit.

Das Verfahren kann einen oder mehrere weitere Schritte, wie oben und nachfolgend beschrieben, umfassen.

Ferner wird ein Computerprogrammprodukt angegeben, das Programmcode zum Durchführen des hier vorgestellten Verfahrens umfasst, wenn der Programmcode auf einem Kraftfahrzeug-Steuergerät ausgeführt wird.

Ebenfalls angegeben wird ein Kraftfahrzeug-Steuergerät oder Steuergerätesystem (aus mehreren Steuergeräten), wobei das Steuergerät oder Steuergerätesystem wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher aufweist und wobei der Speicher Programmcode umfasst, der, wenn er von dem Prozessor ausgeführt wird, die Durchführung der Schritte des hier angegebenen Verfahrens bewirkt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Aspekte, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug- nahme auf die Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Kraftfahrzeug- Bremsanlage;

Fig. 2 eine Veranschaulichung von Ansteueraspekten im Zusammenhang mit der Bremsanlage gemäß Fig. 1; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer EPB-unterstützen Bremsung.

Detaillierte Beschreibung

In Fig. 1 ist das hydraulische Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer hyd- raulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage 100 gemäß dem BBW-Prinzip gezeigt. Die

Bremsanlage 100 ist ausgebildet, um auch für einen autonomen oder teilautonomen Fährbetrieb geeignet zu sein. Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Bremsanlage 100 eine erste Funktionseinheit 110, die eine elektrisch ansteuerbare Flauptbremsfunktion bereitstellt, und eine zweite Funktionseinheit 120, die in redundanter Weise eine elektrisch ansteuerbare Hilfs- bremsfunktion implementiert. Während die erste Funktionseinheit 110 ausgebildet ist, an zwei Vorderradbremsen VL, VR und zwei Flinterradbremsen HL, HR eines zweiachsigen Kraftfahrzeugs einen Bremsdruck aufzubauen, ist die zweite Funktions- einheit 120 dazu ausgebildet, nur an den beiden Radbremsen VL, VR der Vorderräder einen Bremsdruck aufzubauen. In alternativen Ausführungsbeispielen könnte die zweite Funktionseinheit 120 dazu ausgebildet sein, nur an den beiden Radbremsen HL, HR der Hinterräder, an allen vier Radbremsen VL, VR, HL, HR oder an zwei dia- gonal gegenüberliegenden Radbremsen VL/HR oder VR/HL einen Bremsdruck aufzu- bauen.

Die erste Funktionseinheit 110 ist ausgelegt, eine von einem Fahrerbremswunsch entkoppelte Radbremsdruckregelung an einer oder mehreren der Radbremsen VL,

VR, HL, HR durchzuführen. Die zweite Funktionseinheit 120 kann zumindest einige Radbremsdruck-Regelungsfunktionen der ersten Funktionseinheit 110 in redundanter Weise an den Radbremsen VL und VR durchführen.

Die beiden Funktionseinheiten 110, 120 können als separate Module in getrennten Gehäuseblöcken untergebracht sein. Je nach Erfordernis kann so die erste Funkti- onseinheit 110 entweder alleine oder in Kombination mit der zweiten Funktionsein- heit 120 verbaut werden.

Wie Fig. 1 ebenfalls entnommen werden kann, umfasst die Bremsanlage 100 zwei elektrische Parkbremsaktuatoren EPB1, EBP2. Im Ausführungsbeispiel ist ein erster Parkbremsaktuator EPB1 dem linken Hinterrad und ein zweiter Parkbremsaktuator EPB2 dem rechten Hinterrad zugeordnet. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Parkbremsaktuatoren EPB1, EBP2 den Vorderrädern zugeordnet. Auch kann an allen vier Rädern jeweils ein Parkbremsaktuator vorgesehen sein. Die Parkbremsaktua- toren EPB1, EPB2 können mit den Radbremsen HL, HR in einer Baueinheit integriert sein.

Jeder der Parkbremsaktuatoren EPB1, EBP2 umfasst einen Elektromotor sowie ein dem Elektromotor nachgeschaltetes Getriebe. Das Getriebe setzt eine Rotationsbe- wegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung eines Bremskolbens einer der Radbremsen HL, HR um. Auf diese Weise kann der Bremskolben zur Erzeugung einer Bremskraft in Anlage an eine zugeordnete Bremsscheibe gebracht werden. Bezug nehmend auf Fig. 1 arbeitet die Bremsanlage 100 mittels eines Hydraulikfluids, das zum Teil in einem drucklosen Reservoir 122 bevorratet ist. Bremsdrücke an den Radbremsen VL, VR, HL, HR lassen sich mittels der ersten Funktionseinheit 110 und der zweiten Funktionseinheit 120 unabhängig voneinander durch unter Druck setzen des Hydraulikfluids erzeugen.

Die erste Funktionseinheit 110 umfasst zur autonomen, teilautonomen oder vom Fahrer an einem Bremspedal 130 angeforderten Bremsdruckerzeugung im BBW- Betrieb einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger 132. Dieser Bremsdruckerzeu- ger 132 umfasst im Ausführungsbeispiel eine doppelwirkende Zylinder-Kolben- Anordnung 134 nach dem Plunger-Prinzip mit zwei Zylinderkammern 136, 136' und einem darin beweglichen Kolben 138. Der Kolben 138 des Bremsdruckerzeugers 132 wird von einem Elektromotor 140 über ein Getriebe 142 angetrieben. Das Getriebe 142 ist im Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, eine Rotationsbewegung des Elekt- romotors 140 in eine Translationsbewegung des Kolbens 138 umzusetzen.

In einem anderen Ausführungsbeispiel könnte der Bremsdruckerzeuger 132 auch als einfach wirkende Zylinder-Kolben-Anordnung mit nur einer Zylinderkammer ausgebil- det sein.

Die beiden Zylinderkammern 136, 136' sind sowohl mit dem Reservoir 122 als auch mit zwei Bremskreisen I. und II. koppelbar, wobei jeder Bremskreis I. und II. wiede- rum zwei Radbremsen VL, HL bzw. VR, HR versorgt. Auch eine anderweitige Zuwei- sung der vier Radbremsen VL, VR, HL, HR zu den beiden Bremskreisen I. und II. ist möglich (z. B. eine Diagonalaufteilung).

Dem elektrischen Bremsdruckerzeuger 132 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei durch Elektromagnete betätigte und parallel zueinander geschaltete Ventile 144, 146 zugeordnet. Das Ventil 144 dient gemäß dem Prinzip der Doppelwirkung dazu, jeweils eine der Kammern 136, 136' mit den beiden Bremskreisen I. und II. fluidisch zu koppeln, während die andere der Kammern 136, 136' Hydraulikfluid aus dem Reservoir 122 ansaugt. Das optionale Ventil 146 kann im Zusammenhang mit einer Entlüftung des Hydrauliksystems oder anderen Operationen angesteuert werden. Im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand nehmen die Ventile 144, 146 die in Fig. 1 dargestellten Grundstellungen ein. Dies bedeutet, dass das Ventil 144 seine Durchflussstellung und das Ventil 146 seine Sperrsteilung einnimmt, so dass bei einem Vorwärtshub (in Fig. 1 nach links) der Kolben 138 Hydraulikfluid aus der vorderseitigen Kammer 136 in die beiden Bremskreise I. und II. verdrängt. Um bei einem Rückwärtshub (in Fig. 1 nach rechts) des Kolbens 138 Hydraulikfluid aus der rückseitigen Kammer 136^' in die beiden Bremskreise I. und II. zu verdrängen, wird nur das Ventil 144 angesteuert, also in seine Sperrsteilung überführt. Zum Erzeugen von Bremsdruck im PT-Betrieb umfasst die erste Funktionseinheit 110 ferner einen Hauptzylinder 148, der vom Fahrer durch das Pedal 130 zu betätigen ist. Der Hauptzylinder 148 wiederum umfasst zwei Kammern 150, 150', wobei die erste Kammer 150 mit dem ersten Bremskreis I. und die zweite Kammer 150' mit dem zweiten Bremskreis II. gekoppelt ist.

Mittels des Hauptzylinders 148 können die beiden Bremskreise I. und II. (in redun- danter Weise zum elektrischen Bremsdruckerzeuger 132) mit unter Druck gesetztem Hydraulikfluid versorgt werden. Dafür sind zwei durch Elektromagnete betätigte Ventile 152, 154 vorgesehen, die im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand die in Fig. 1 dargestellten Grundstellungen einnehmen. In diesen Grundstel- lungen koppeln die Ventile 152, 154 den Hauptzylinder 148 mit den Radbremsen VL, VR, HL, HR. So kann auch bei Ausfall der Energieversorgung (und einem damit ein- hergehenden Ausfall des elektrischen Bremsdruckerzeugers 132) noch immer vom Fahrer mittels des auf den Hauptzylinder 148 einwirkenden Bremspedals 130 ein Hydraulikdruck an den Radbremsen VL, VR, HL, HR aufgebaut werden (PT-Betrieb).

Im BBW-Betrieb sind die Ventile 152, 154 hingegen so geschaltet, dass der Hauptzy- linder 148 fluidisch von den beiden Bremskreisen I. und II. entkoppelt wird, während der elektrische Bremsdruckerzeuger 132 mit den Bremskreisen I. und II. gekoppelt ist. Bei von den Bremskreisen I. und II. entkoppeltem Hauptzylinder 148 wird bei einer Betätigung des Bremspedals 130 das aus dem Hauptzylinder 148 verdrängte Hydraulikfluid somit nicht in die Bremskreise I. und II. gefördert, sondern über ein durch einen Elektromagneten betätigtes 2/2-Wegeventil 156 und eine Drosseleinrich- tung 158 in einen Simulator 160. Das Ventil 156 nimmt in seiner elektrisch nicht angesteuerten Grundstellung im BBW-Betrieb die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein, in der der Hauptzylinder 148 vom Simulator 160 abgekoppelt ist, damit Hydraulikfluid in die Bremskreise I. und II. gefördert werden kann.

Der Simulator 160 ist dazu vorgesehen, dem Fahrer bei hydraulischer Abkopplung des Hauptzylinders 148 von den Bremskreisen I. und II. das gewohnte Pedalrückwir- kungsverhalten zu vermitteln. Um Hydraulikfluid aus dem Hauptzylinder 148 auf- nehmen zu können, umfasst der Simulator 160 einen Zylinder 162, in dem ein Kolben 164 entgegen einer Federkraft verlagerbar ist. Ein weiteres durch einen Elektromagneten betätigtes 2/2-Wegeventil 166 zwischen dem Hauptzylinder 148 und dem Reservoir 122 ermöglicht in seiner elektrisch nicht angesteuerten Grundstellung gemäß Fig. 1, dass im PT-Betrieb Hydraulikfluid aus dem Reservoir 122 in den Hauptzylinder 148 gelangen kann. In seiner elektrisch angesteuerten Stellung koppelt das Ventil 166 den Hauptzylinder 148 hingegen von dem Reservoir 122 ab.

In anderen Ausführungsbeispielen kann die funktionale Entkopplung von Bremspedal 130 und Radbremsen VL, VR, HL, HR auch dadurch erzielt werden, dass dem Haupt- zylinder 148 ein Zylinder vorgeschaltet wird, auf den das Bremspedal 130 einwirken kann. Dieser Zylinder ist im BBW-Betrieb über das Ventil 156 und die Drosseleinrich- tung 158 mit dem Simulator 160 gekoppelt ist und im PT-Betrieb mit dem Hauptzy- linder 148.

Die hydraulische Ankoppelung der Radbremsen VL und VR wird von durch Elektro- magnete betätigte 2/2-Wegeventile 170, 172, 174, 176 bzw. 170 ^', 172 ^', 174 ^', 176 ^' bestimmt, die im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand die in Fig. 1 dargestellten Grundstellungen einnehmen. Dies bedeutet, dass die Ventile 170, 174 bzw. 170 ^', 174 ^' jeweils ihre Durchflussstellung und die Ventile 172, 176 bzw. 172 ^', 176 ^' jeweils ihre Sperrsteilung einnehmen. Da die beiden Bremskreise I. und II. symmetrisch ausgebildet sind, wird hier und im Folgenden auf eine Beschreibung der dem zweiten Bremskreis II. bzw. den Radbremsen HL und HR zugeordneten Kompo- nenten verzichtet.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die zweite Funktionseinheit 120 im Fluidpfad zwischen den Ventilen 174, 176 und der Radbremse VL angeordnet (und aus Symmetriegrün- den gilt Entsprechendes für die Radbremse VR). Die zweite Funktionseinheit 120 nimmt bei voller Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit 110 und/oder im PT- Betrieb eine Durchlass-Stellung ein. Dies bedeutet, dass aus der ersten Funktionsein- heit 110 austretendes Hydraulikfluid ungehindert zu den Radbremsen VL, VR gelan- gen kann. Zum Ausführen von Normalbremsungen besteht daher bei der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung der Ventile 170, 172, 174, 176 eine unmittelbare hydrau- lische Verbindung zwischen dem elektrischen Bremsdruckerzeuger 132 (oder, je nach Stellung der Ventile 152, 154, dem Hauptzylinder 148) auf der einen Seite und ande- rerseits den Radbremsen HL bzw. VL des ersten Bremskreises I. (und Entsprechen- des gilt für die Radbremsen HR bzw. VR des zweiten Bremskreises II.). Die beiden Ventile 170 und 172 bilden eine der Radbremse HL zugeordnete Ventilan- ordnung, während die beiden Ventile 174 und 176 eine der Radbremse VL zugeord- nete Ventilanordnung bilden. Aus Sicht des elektrischen Bremsdruckerzeugers 132 ist die zweite Funktionseinheit 120 damit stromabwärts der Ventilanordnung 174, 176 vorgesehen und zwischen diese Ventilanordnung 174, 176 und die zugeordnete Rad- bremse VL geschaltet.

Wie nachfolgend erläutert werden wird, sind die beiden, den Radbremsen HL und VL zugeordneten Ventilanordnungen 170, 172 bzw. 174, 176 sowie der Bremsdrucker- zeuger 132 jeweils dazu ausgebildet, um für Radbremsdruckregelvorgänge an der jeweiligen Radbremse HL bzw. VL angesteuert zu werden. Ein für die Ansteuerung der Ventilanordnungen 170, 172 bzw. 174, 176 und des Bremsdruckerzeugers 132 im Rahmen der Radbremsdruckregelvorgänge vorgesehenes Steuergerät 180 (auch als Electronic Control Unit, ECU, bezeichnet) ist ebenfalls schematisch in Fig. 1 dar- gestellt. Das Steuergerät 180 ist Teil der ersten Funktionseinheit 180 und implemen- tiert beispielsweise die fahrzeugstabilisierenden Radbremsdruck-Regelungsfunktionen eines Antiblockiersystems (ABS), einer Fahrdynamikregelung (Electronic Stability Control, ESC), einer Antriebsschlupfregelung (ASR) oder einer adaptiven Geschwin- digkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC). Selbstverständlich kann anstelle eines einzigen Steuergeräts 180 auch eine Mehrzahl von solchen Steuergeräten vor- gesehen sein, die für unterschiedliche Radbremsdruck-Regelungsfunktionen (ggf. in komplementärer oder in redundanter Weise) zuständig sind.

Die zweite Funktionseinheit 120 umfasst ebenfalls ein Steuergerät 180', das aus Redundanzgründen separat von dem Steuergerät 180 vorgesehen ist und ebenfalls eine oder mehrere (oder alle) der oben genannten fahrzeugstabilisierenden Brems- druck-Regelungsfunktionen implementiert. Zusätzlich oder alternativ zum Vorsehen separater Steuergeräte 180, 180' könnten auch zwei redundante elektrische Leis- tungsversorgungen und/oder separate elektrische Leistungsversorgungen für die beiden Funktionseinheiten 110, 120 bereitgestellt werden. Diese Leistungsversor- gungen können als zwei Akkumulatoren ausgebildet sein.

Bei einer Antiblockierregelung (ABS) gilt es, während einer Bremsung ein Blockieren der Räder zu verhindern. Dazu ist es erforderlich, den Bremsdruck in den Radbrem- sen VL, VR, HL, HR individuell zu modulieren. Dies geschieht durch Einstellen in zeitlicher Folge wechselnder Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbauphasen, die sich durch geeignete Ansteuerung der den Radbremsen HL bzw. VL zugeordneten Ventilanordnungen 170, 172 bzw. 174, 176 sowie ggf. des Bremsdruckerzeugers 132 ergeben.

Während einer Druckaufbauphase nehmen die Ventile 170, 172 bzw. 174, 176 je- weils ihre Grundstellung ein, so dass ein Erhöhen des Bremsdrucks in den Radbrem- sen HL bzw. VL (wie bei einer BBW-Bremsung) mittels des Bremsdruckerzeugers 132 erfolgt. Für eine Druckhaltephase wird nur das Ventil 170 bzw. 174 angesteuert, also in seine Sperrsteilung überführt. Da ein Ansteuern des Ventils 172 bzw. 176 dabei nicht erfolgt, verbleibt es in seiner Sperrsteilung. Dadurch ist die Radbremse HL bzw. VL hydraulisch abgekoppelt, so dass ein in der Radbremse HL bzw. VL anstehender Bremsdruck konstant gehalten wird. Bei einer Druckabbauphase wird sowohl das Ventil 170 bzw. 174 als auch das Ventil 172 bzw. 176 angesteuert, also das Ventil 170 bzw. 174 in seine Sperrsteilung und das Ventil 172 bzw. 176 in seine Durchfluss- Stellung überführt. Somit kann Hydraulikfluid aus der Radbremse HL bzw. VL in Rich- tung des Reservoirs 122 abfließen, um einen in der Radbremse HL bzw. VL anstehenden Bremsdruck zu erniedrigen.

Andere Bremsdruckregelvorgänge im Normalbremsbetrieb erfolgen automatisiert und typischerweise unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals 130 durch den Fahrer. Solche automatisierten Regelungen des Radbremsdrucks erfolgen beispiels- weise im Zusammenhang mit einer Antriebsschlupfregelung (ASR), die ein Durchdre- hen einzelner Räder bei einem Anfahrvorgang durch gezieltes Abbremsen verhindert, einer Fahrdynamikregelung (ESC), die das Fahrzeugverhalten im Grenzbereich durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder an den Fahrerwunsch und die Fahrbahnverhält- nisse anpasst, oder einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC), die unter ande- rem durch selbsttätiges Bremsen einen Abstand des eigenen Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einhält.

Beim Ausführen einer automatischen Radbremsdruckregelung kann an wenigstens einer der Radbremsen HL bzw. VL durch Ansteuern des Bremsdruckerzeugers 132 durch das Steuergerät 180 ein Bremsdruck aufgebaut werden. Dabei nehmen die den Radbremsen HL bzw. VL zugeordneten Ventile 170, 172 bzw. 174, 176 zunächst deren in Fig. 1 veranschaulichten Grundstellungen ein. Ein Feineinstellen oder Modu- lieren des Bremsdrucks kann durch entsprechende Ansteuerung des Bremsdrucker- zeugers 132 sowie der den Radbremsen HL bzw. VL zugeordneten Ventile 170, 172 bzw. 174, 176 vorgenommen werden, wie im Zusammenhang mit der ABS-Regelung oben beispielhaft erläutert. Die Radbremsdruckregelung mittels des Steuergeräts 180 geschieht allgemein in Abhängigkeit von einer oder mehreren das Fahrzeugverhalten beschreibenden Mess- größen (z. B. Raddrehzahl, Giergeschwindigkeit, Querbeschleunigung, usw.) und/oder einer oder mehreren den Fahrerwunsch beschreibenden Messgrößen (z. B. Betätigung des Pedals 130, Lenkradwinkel, usw.). Ein Verzögerungswunsch des Fah- rers kann beispielsweise mittels eines Wegsensors 182 ermittelt werden, der mit dem Bremspedal 130 oder einem Eingangsglied des Hauptbremszylinders 148 gekoppelt ist. Als den Fahrerwunsch beschreibende Messgröße kann alternativ oder zusätzlich hierzu der im Hauptbremszylinder 148 vom Fahrer erzeugte Bremsdruck herangezo- gen werden, der dann mittels wenigstens eines Sensors erfasst wird. In Fig. 1 ist jedem der Bremskreise I. und II. hierfür ein eigener Drucksensor 184, 184' zugeord- net.

Wie oben erläutert, ist aus Sicht des Bremsdruckerzeugers 132 die zweite Funktions- einheit 120 stromabwärts der Ventilanordnung 174, 176 vorgesehen und zwischen diese Ventilanordnung 174, 176 und die zugeordnete Radbremse VL geschaltet. Konkret ist ein Hydraulikfluideingang der zweiten Funktionseinheit 120 zwischen einen Ausgang des Ventils 174 und einen Eingang des Ventils 176 gekoppelt (in Flussrichtung vom Druckerzeuger 132 zum Reservoir 122 hin gesehen).

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die zweite Funktionseinheit 120 einen weiteren elektri- schen Bremsdruckerzeuger 188. Der weitere Bremsdruckerzeuger 188 ist durch das Steuergerät 180' ansteuerbar und umfasst im Ausführungsbeispiel einen Elektromo- tor 190 sowie pro Bremskreis I. bzw. II. (hier: pro Radbremse VL bzw. VR) eine bei- spielsweise als Zahnrad- oder Radialkolbenpumpe ausgeführte Pumpe 192, 192'.

Jede Pumpe 192, 192' ist im Ausführungsbeispiel entgegen ihrer Förderrichtung sperrend, wie anhand der (optionalen) Sperrventile am Ausgang und Eingang der Pumpen 192, 192' dargestellt. Die Pumpen 192, 192' sind jeweils konfiguriert, um Hydraulikfluid über die erste Funktionseinheit 110 aus dem Reservoir 122 anzusau- gen. Da die Drehzahl des Elektromotors 192 einstellbar ist, kann auch die Förder- menge der Pumpen 192, 192' mittels entsprechender Ansteuerung des Elektromotors 192 eingestellt werden. In einer anderen Ausführungsform könnten die beiden Pum- pen 192, 192' auch durch eine einzige, nach dem Plunger-Prinzip arbeitende Pumpe ersetzt werden (beispielsweise mit einer einfach- oder doppelwirkenden Zylinder- Kolben-Anordnung). Auch die zweite Funktionseinheit 120 ist in Bezug auf die Bremskreise I. und II.

symmetrisch ausgebildet. Daher werden im Folgenden wiederum nur die dem ersten Bremskreis I. (hier: der Radbremse VL) zugeordneten Komponenten der zweiten Funktionseinheit 120 näher erläutert. Diese Komponenten umfassen einen Druck- sensor 196, der das Ansteuern des Druckerzeugers 188 (und damit der Pumpe 192) auf einen Zieldruckwert hin ermöglicht. Die Druckauswertung und die Ansteuerung des Druckerzeugers 188 erfolgen, wie oben dargelegt, durch das Steuergerät 180^' . Ein optionaler, eingangsseitig der zweiten Funktionseinheit 120 vorgesehener Druck- sensor (nicht dargestellt) könnte zur Erkennung eines Einbremsens des Fahrers (z. B. über den Flauptzylinder 148) in die aktive zweite Funktionseinheit 120 vorgesehen werden. Auf diese Weise ließe sich beispielsweise eine von der zweiten Funktionsein- heit 120 gerade durchgeführte ACC-Regelung zugunsten einer Notbremsung des Fahrzeugs bis zum Stillstand abbrechen. Wenn ein Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit 110 erfasst wird (z. B. auf- grund eines Ausfalls des Druckerzeugers 132 oder einer Leckage im Bereich der ersten Funktionseinheit 110), kann die die zweite Funktionseinheit 120 in redundan- ter Weise zur ersten Funktionseinheit 110 die Bremsdruckerzeugung und insbesonde- re die Bremsdruckregelung an den Radbremsen VL und VR übernehmen.

Beispielsweise lassen sich mittels der zweiten Funktionseinheit 120 bei Ausfall der ersten Funktionseinheit 110 eine oder mehrere der folgenden (oder andere) Brems- druckregelfunktionalitäten autonom durchführen: Bremskraftverstärkung, ABS, ESC, ASR und ACC. Die mit der zweiten Funktionseinheit 120 geschaffene Redundanz ermöglicht daher die Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeug-Bremsanlage 100 auch für die Anwendungsfälle des teilautonomen oder autonomen Fahrens. Insbesondere in letzterem Anwendungsfall könnten der Hauptzylinder 148 und dessen begleitende Komponenten (wie das Bremspedal 130 und der Simulator 160) auch komplett ent- fallen.

Die beiden Funktionseinheiten 110, 120 teilen sich ein Hydrauliksystem (nämlich das der ersten Funktionseinheit 110 mit dem Reservoir 122). Damit wird auch die zweite Funktionseinheit 120 vollständig mit Hydraulikfluid aus dem Reservoir 122 betrieben und fördert das Hydraulikfluid in dieses Reservoir 122 zurück. Im Einsatzfall der zwei- ten Funktionseinheit 120 saugt die Pumpe 192 daher unmittelbar über den entspre- chenden eingangsseitigen Anschluss zur ersten Funktionseinheit 110 über diese (und das entsprechend geöffnete Ventil 176) aus dem Reservoir 122 an. Ein im Ausführungsbeispiel als durch einen Elektromagneten betätigtes 2/2-Wege- ventil ausgebildetes Bypass-Ventil 302 ist parallel zur Pumpe 192 geschaltet. Dieses Ventil 302 nimmt im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand die in Fig. 1 dargestellte Grundstellung ein. Grundstellung heißt hier, dass das Ventil 302 seine Durchflussstellung einnimmt. Auf diese Weise kann Hydraulikfluid von der ersten Funktionseinheit 110 zur Radbremse VL gefördert werden und wieder zurück zur ersten Funktionseinheit 110 (und zum Reservoir 122) fließen. Das Ventil 302 wird von dem Steuergerät 180 ^' angesteuert.

Im elektrisch angesteuerten Zustand nimmt das Ventil 302 eine Sperrsteilung derart ein, dass von der Pumpe 192 gefördertes Hydraulikfluid zur Radbremse VL gelangt und nicht zur ersten Funktionseinheit 110 hin entweichen kann. Ein solches Entwei- chen (in der Durchlass-Stellung des Ventils 302) kann im Rahmen einer Druckrege- lung seitens der zweiten Funktionseinheit 120 allerdings dann gewünscht sein, wenn Bremsdruck an der Radbremse VL abgebaut werden muss (z. B. im Rahmen einer ABS-Regelung). Da das Ventil 302 in seiner Sperrsteilung im Ausführungsbeispiel nur einseitig sperrt, kann der Bremsdruck an der Radbremse VL noch immer mittels der ersten Funktionseinheit 110 (z. B. bei Betätigen des Hauptzylinders 148 im PT- Betrieb) erhöht werden.

Des Weiteren umfasst die zweite Funktionseinheit 120 einen optionalen Speicher 402, der zusätzliches Hydraulikfluidvolumen zum Ansaugen durch die Pumpe 192 bereitstellt. Hintergrund dieser Speicherung von zusätzlichem Hydraulikvolumen ist der Sachverhalt, dass der Ansaugpfad der Pumpe 192 durch die erste Funktionsein- heit 110 vor allem bei tiefen Temperaturen nicht ausreichend schnell Hydraulikfluid- volumen zur Verfügung stellen könnte. Je nach Auslegung der Funktionseinheiten 110, 120 kann das Bereitstellen zusätzlichen Hydraulikfluidvolumens auch allgemein (ggf. temperaturunabhängig) zur Unterstützung eines schnellen Druckaufbaus an der Radbremse VL gewünscht sein.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Speicher 402 als Druckspeicher, konkret als federbelasteter Kolbenspeicher ausgebildet. Der Druckspeicher 402 könnte auch ein Membranspeicher oder ein mit einem Rollbalg abgedichteter Kolben sein. Der Druckspeicher 402 ist zwischen dem Eingang der Pumpe 192 und der Hydraulik- schnittsteile zur ersten Funktionseinheit 110 einerseits und dem Ventil 302 auf der anderen Seite durchströmbar angeordnet. Die durchström bare Anordnung gestattet eine einfache Entlüftung und einen einfachen Wechsel des Hydraulikfluids im Rah- men eines regelmäßigen Service.

In anderen Ausführungsbeispielen kann der Speicher 402 ein als Kolbenspeicher ausgebildeter Fluidspeicher sein, der ohne Rückdruckfeder auskommt. Dieser Kol- benspeicher wird in einem Fluidpfad zwischen der Pumpe 192 und dem Ventil 302 einerseits und der ersten Funktionseinheit 110 und dem zweiten Ventil 502 anderer- seits vorgesehen. Der Kolbenspeicher kann mit einer Lippendichtung versehen sein, welche eine Abdichtung des Kolbens gegen Atmosphärendruck zu übernehmen ver- mag. Wie bereits eingangs erwähnt, fehlt jedoch eine Rückdruckfeder oder ein ähnli- ches Element, um nach einem teilweisen oder vollständigen Entleeren des

Kolbenspeichers dessen Kolben wieder in seine Speicherstellung zu drängen. Die Speicherstellung entspricht derjenigen Stellung, in welcher der Kolbenspeicher im Wesentlichen maximal mit Hydraulikfluid gefüllt ist.

Beim Ansaugen von Hydraulikfluid durch die Pumpe 192 aus dem Kolbenspeicher bewegt sich dessen Kolben dann aus seiner Speicherstellung in eine Entnahmestel- lung. Um den Kolben dann aus dieser Entnahmestellung wieder in seine Speicherstel- lung zurückzudrängen, ist vorgesehen, dass ein von der druckbeaufschlagten

Radbremse VL, VR in Richtung der ersten Funktionseinheit 110 zurückströmendes Hydraulikfluid den Kolben in seine Speicherstellung zu drängen vermag. Hierzu wird das Ventil 502 geschlossen und das Ventil 302 geöffnet, so dass das zurückströmen- de Hydraulikfluid in den Kolbenspeicher gelangen kann. Dabei wird dessen Kolben solange entgegen Atmosphärendruck verschoben, bis eine mit dem Zylinder des Kolbenspeichers kommunizierende Leitung zur ersten Funktionseinheit 110 freigege- ben wird. In dieser Leitung kann ein federkraftbeaufschlagtes Rückschlagventil vor- gesehen sein, das ein Zurückströmen von Hydraulikfluid zur ersten Funktionseinheit 110 gestattet, aber in die entgegengesetzte Richtung sperrend wirkt. Der Öffnungs- druck zum Öffnen des Rückschlagventils ist dabei vergleichsweise gering gewählt und beträgt weniger als 1 bar (z. B. 0,5 bar).

Parallel zu derjenigen Leitung zwischen dem Kolbenspeicher und der ersten Funkti- onseinheit 110, in welcher das Rückschlagventil aufgenommen ist, kann in einer weiteren Leitung zwischen der ersten Funktionseinheit 110 und dem Kolbenspeicher ein zweites Rückschlagventil vorgesehen sein, das entgegengesetzt zum ersten

Rückschlagventil angeordnet ist. Dieses zweite Rückschlagventil gestattet ein Ansau- gen von Hydraulikfluid mittels der Pumpe 192 aus der ersten Funktionseinheit 110 durch den Kolbenspeicher hindurch (und wirkt in der entgegengesetzten Richtung sperrend). Die Leitung mit dem zweiten Rückschlagventil ist bezüglich der Leitung mit dem ersten Rückschlagventil derart axial versetzt an dem Zylinder des Kolben- speichers angebracht, dass in jeder Stellung dessen Kolbens ein Ansaugen von Hyd- raulikfluid aus der ersten Funktionseinheit 110 durch den Zylinder hindurch möglich ist.

Ferner umfasst die zweite Funktionseinheit 120 ein optionales weiteres Bypass-Ventil 502, welches parallel zum Bypass-Ventil 302 angeordnet ist und gemeinsam mit diesem geschaltet wird. Das im Ausführungsbeispiel als elektromagnetisch betätigtes 2/2-Wegeventil ausgebildete Ventil 502 nimmt im unbetätigten, also elektrisch nicht angesteuerten Zustand die in Fig. 1 dargestellte Grundstellung ein. Grundstellung heißt wie bei dem Ventil 302, dass das Ventil 502 seine Durchflussstellung einnimmt. Das Ventil 502 ist durch das Steuergerät 180 ansteuerbar. So kann über das geöffnete Ventil 502 auch bei fehlerhafterweise geschlossenem Bypass-Ventil 302 oder einem sperrenden Fehlerfall des durchflossenen Druckspei- chers 402 noch Hydraulikdruck an der Radbremse VL abgebaut werden. Außerdem wird durch die beiden parallel geschalteten Ventile 302 und 502 der Durchflusswider- stand von der ersten Funktionseinheit 110 zur Radbremse VL verringert, so dass sich bei einem erforderlichen schnellen Druckaufbau an der Radbremse VL auch die so genannte„time to lock" dieser Radbremse VL verringert. Es versteht sich, dass dies in gleicher Weise bei der Radbremse VR der Fall ist. Allgemein gelten alle im Zusam- menhang mit den Ausführungsbeispielen gemachten Aussagen bezüglich der Rad- bremse VL aufgrund der symmetrischen Auslegung des Bremssystems 100 auch für die Radbremse VR.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 sind nur die beiden Vorderradbremsen VL, VR an die zweite Funktionseinheit 120 angeschlossen. In anderen Ausführungs- beispielen sind alle vier Radbremsen VL, VR, HL, HR an die zweite Funktionseinheit 120 angeschlossen. Die zweite Funktionseinheit 120 vermag dann an allen diesen

Radbremsen VL, VR, HL, HR einen Bremsdruckaufbau (und insbesondere eine Bremsdruckregelung) durchzuführen. Dafür kann ein Hydraulikfluideingang der zwei- ten Funktionseinheit 120 beispielsweise für das linke Hinterrad HL zwischen einen Ausgang des Ventils 170 und einen Eingang des Ventils 172 gekoppelt werden (in Flussrichtung vom Druckerzeuger 132 zum Reservoir 122 hin gesehen). Während in Fig. 1 in erster Linie das Hydraulik-Layout der Bremsanlage 100 veran- schaulicht ist, wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 das Elektronik-Layout der Bremsanlage 100 und insbesondere die elektrische Ansteuerung einiger der in der Bremsanlage 100 verbauten Komponenten näher erläutert. Die gleichen Bezugszei- chen bezeichnen die gleichen oder übereinstimmende Komponenten. Es ist darauf hinzuweisen, dass das in Fig. 2 veranschaulichte Elektronik-Layout auch bei Brems- anlagen zum Einsatz gelangen kann, die von der in Fig. 1 gezeigten Bremsanlage 100 abweichen. In Fig. 2 ist zunächst wieder die Aufteilung verschiedener Komponenten der Brems- anlage 100 auf eine erste Funktionseinheit 110 und eine zweite Funktionseinheit 120 dargestellt. Die Hydraulikkomponenten der erste Funktionseinheit 100, wie beispiel- weise deren Ventile sowie der Bremsdruckerzeuger 132, sind zu einem ersten Hyd- rauliksystem HS1 zusammengefasst. Auf gleiche Weise sind die entsprechenden Komponenten der zweiten Funktionseinheit 120, wie deren Ventile und der Brems- druckerzeuger 188, zu einem zweiten Hydrauliksystem HS2 zusammengefasst. Be- sonders hervorgehoben sind die beiden Ventile 170, 170 ^'des Hydrauliksystems HS1 sowie der Drucksensor 196 des Hydrauliksystems HS2, auf die im Folgenden näher eingegangen werden wird.

Für die Steuergeräte 180, 180 ^' sind jeweils die maßgeblichen Software-Funktionen hervorgehoben. So ist die Mikroprozessorik des Steuergeräts 180 dazu ausgelegt, die Software-Funktionen einer Basisbremse 180A, einer Stabilitätsregelung 180B sowie einer Aktuatorsteuerung 180C zu implementieren. In ähnlicher Weise ist die Mikro- prozessorik des Steuergeräts 180 ^' dazu ausgelegt, die Software-Funktionen einer Basisbremse 180 Ά, einer Stabilitätsregelung 180 ^'B und einer Aktuatorsteuerung 180 ^'C zu implementieren. Die Basisbremsfunktionen 180A, 180 Ά sind dazu ausge- bildet, das Hydrauliksystem HS1 bzw. HS2 im Zusammenhang mit einer Normalbrem- sung anzusteuern. Die Stabilitätsregelfunktionen 180B, 180 ^'B gestatten unter anderem eine Ansteuerung des jeweils zugeordneten Bremsdruckerzeugers 132 bzw. 188 im Zusammenhang mit einer fahrzeugstabilisierenden Bremsdruckregelung (wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert). Schließlich gestatten die Aktuator- steuerungsfunktionen 180C, 180 ^'C eine elektrische Ansteuerung der beiden Park- bremsaktuatoren EPB1 bzw. EPB2. Diese Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 sind in Fig. 2 jeweils mit der zugehörigen hydraulischen Radbremse HL bzw. HR zu einer einzigen Radbremseinheit verbaut dargestellt. In Fig. 2 sind ferner mehrere Sensoren der Bremsanlage 100 veranschaulicht. Neben dem Pedalwegsensor 182 und dem Drucksensor 196, die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert wurden, umfasst die Bremsanlage 100 ferner vier Radsensoren 202, 204, 206, 208. Diese Radsensoren 202, 204, 206, 208 sind jeweils einem der vier Fahrzeugräder zugeordnet und gestatten eine Ermittlung der entsprechenden Raddrehzahl oder Radgeschwindigkeit. Ein Beschleunigungssensor 210 erfasst die Längsbeschleunigung ax des Fahrzeugs und ein Bremslichtschalter 212 erzeugt in bekannter Weise ein Bremslichtsignal bei einer Betätigung des Bremspedals 130. Die Bremsanlage 100 umfasst außerdem mehrere Schalteinrichtungen Ul, U2, U3. Die beiden Schalteinrichtungen Ul, U3 sind Teil der ersten Funktionseinheit 110 und können auch in das Steuergerät 180 integriert sein. Die Schalteinrichtung U2 ist Teil der zweiten Funktionseinheit 120 und kann auch in das Steuergerät 180^' integriert werden.

Im Folgenden werden verschiedene Aspekte in Zusammenhang mit dem Ansteuern der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 durch das Steuergerät 180' erläutert. Wie bereits oben erwähnt, ist das zweite Steuergerät 180' dazu in der Lage, wahlweise oder zusammen den Bremsdruckerzeuger 188 (mittels der Basisbremsfunktion 180 A' oder der Stabilitätsregelfunktion 180 ^' B) und einen oder beide der Parkbremsaktua- toren EPB1, EPB2 (mittels der Aktuatorsteuerungsfunktion 180 ^'C) anzusteuern.

Allgemein erfolgt eine Ansteuerung eines oder beider der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 durch das Steuergerät 180 ^' in einer Rückfallebene, also bei einem Funk- tionsausfall der ersten Funktionseinheit 110 (beispielsweise bei einem Ausfall des Steuergeräts 180). Das Ansteuern eines oder beider der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 kann unter anderem zur Verursachung, Erhöhung oder Erniedrigung einer Fahrzeugverzögerung oder zur radindividuellen Erhöhung oder Erniedrigung einer Radgeschwindigkeit erfolgen. Charakteristisch hierfür ist, dass sich das Fahrzeug bei einer Ansteuerung eines oder beider der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 durch das Steuergerät 180 ^' in Bewegung befindet (beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 km/h). Zusätzlich hierzu kann das Steuergerät 180 ^' in manchen Implementierungen die beiden Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 auch im Stillstand des Fahrzeugs ansteuern. Dies ermöglicht einen herkömmlichen Parkbremsvorgang zum Abstellen des Fahrzeugs auch bei einem Funktionsausfall der ersten Funktions- einheit 110. Im Folgenden werden verschiedene Szenarien beschrieben, wie bei einem Funktions- ausfall der ersten Funktionseinheit 110 eine oder beide der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 zusammen mit oder unabhängig von dem Bremsdruckerzeuger 188 durch das Steuergerät 180 ^' angesteuert werden.

Das erste Ansteuerszenario betrifft eine ABS-Regelung an einem oder beiden Rädern der Vorderachse sowie an einem oder beiden Rädern der Flinterachse. Zum Durch- führung der ABS-Regelung in der Rückfallebene an einem Vorderrad wird mittels der Stabilitätsregelfunktion 180 ^' B der Bremsdruckerzeuger 188 (und/oder weitere Kom- ponenten des Flydrauliksystems HS2) angesteuert. Auf diese Weise kann an der Radbremse VL des linken Vorderrads und/oder der Radbremse VR des rechten Vor- derrads der jeweilige Radschlupf geregelt werden. Diese Sch lupf regelung durch die Stabilitätsregelfunktion 180 ^' B basiert auf den Vorderradgeschwindigkeiten, wie sie von den beiden Radsensoren 202, 204 zur Verfügung gestellt werden.

Da der Bremsdruckerzeuger 188 gemäß dem in der Fig. 1 veranschaulichten Hydrau- lik-Layout nicht in der Lage ist, einen Bremsdruck an den Hinterradbremsen HL, HR aufzubauen, erfolgt die Schlupfregelung an den beiden Hinterrädern durch Ansteue- rung eines oder beider der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 durch das Steuergerät 180 ^' . Die Schlupfregelung wird von der Stabilitätsregelfunktion 180 ^'B auf der

Grundlage der Hinterradgeschwindigkeiten durchgeführt, wie sie von den Radsenso- ren 206, 208 empfangen werden. Basierend auf einer Auswertung der Hinterradge- schwindigkeiten erzeugt die Stabilitätsregelfunktion 180 ^'B dann Ansteuersignale für die Aktuatorsteuerung 180 ^'C, welche wiederum die Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 einzeln oder gemeinsam anzusteuern vermag. Es ist darauf hinzuweisen, dass eine solche Sch lupf regelung an den Hinterrädern auch bei Ausfall des Hydrauliksys- tems HS2 noch möglich bleibt.

Ein zweites Ansteuerszenario für eine fahrzeugstabilisierende Bremskraftregelung ist eine Übersteuerregelung im Zusammenhang mit einem ESC-Regeleingriff. Bei begin- nender Übersteuerneigung des Fahrzeugs wird dabei das zur Auslenkungsrichtung des Fahrzeugs zeigende Vorderrad aktiv abgebremst. Dieses Abbremsen kann bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit 110 von der zweiten Funktions- einheit 120 übernommen werden. Zu diesem Zweck steuert die Sta bi I i tä tsregelf u n k- tion 180 ^' B des Steuergeräts 180 ^' das Hydrauliksystem HS2 und insbesondere den Bremsdruckerzeuger 188 (vgl. Fig. 1) in geeigneter Weise an, um an der betroffenen Vorderradbremse VL, VR einen Bremsdruck aufzubauen. Die von der Stabilitätsregel- funktion 180 ^' B in diesem Zusammenhang ausgewerteten Sensorsignale betreffen beispielsweise eine Fahrzeug-Gierrate, eine Fahrzeug-Lateralbeschleunigung und/oder den Lenkwinkel. Sollten an den Vorderrädern ebenfalls elektrische Park- bremsaktuatoren verbaut sein, kann die Stabilitätsregelfunktion 180 ^' B über die Ak- tuatorsteuerung 180 ^'C auch diese ansteuern, um durch Abbremsen des

entsprechenden Vorderrads eine Übersteuerregelung zu erzielen.

Ein drittes Ansteuerszenario für eine fahrzeugstabilisierende Bremskraftregelung bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit 110 ist eine Untersteuerregelung. Bei beginnendem Untersteuern des Fahrzeug wird, neben anderen Maßnahmen, typischerweise das kurveninnere Hinterrad aktiv abgebremst. Da die zweite Funkti- onseinheit 120 mittels des Bremsdruckerzeugers 188 (vgl. Fig. 1) keinen Bremsdruck an der Hinterachse aufbauen kann, wird für die Untersteuerregelung durch die Stabi- litätsregelfunktion 180 ^'B und die Aktuatorsteuerung 180 ^'C der Parkbremsaktuator EPB1, EPB2 des kurveninneren Hinterrads aktiviert. Wie im Zusammenhang mit der Übersteuerregelung oben bereits ausgeführt, verarbeitet die Stabilitätsregelfunktion 180 ^'B zu diesem Zweck Sensorsignale betreffend die Gierrate, die Lateralbeschleuni- gung und/oder den Lenkwinkel des Fahrzeugs.

Ein viertes Ansteuerszenario bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit 110 betrifft eine gemeinsame Bremskraftverstärkung durch den Bremsdruckerzeuger

188 und durch die Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 für den Fall, dass ein Fahrer im PT-Betrieb oder anderweitig (beispielsweise bei einer anderen Konfiguration der Bremsanlage 100) unmittelbar für den Bremsdruckaufbau an den Radbremsen ver- antwortlich ist. Dies umfasst auch den Fall, dass ein Fahrer in eine laufende, von der zweiten Funktionseinheit 120 initiierte Bremsung eintritt.

Zur Fahrerunterstützung wird gemäß dem vierten Ansteuerszenario mittels des Bremsdruckerzeugers 188 der Bremsdruck an den Vorderrädern proportional zum Fahrerwunsch verstärkt. In diesem Zusammenhang können die Vorderräder weiter- hin bedingt auch Schlupf geregelt werden, insbesondere durch eine geeignete An- steuerung des Bremsdruckerzeugers 188 derart, dass der verstärkte Bremsdruck immer unterhalb der Schlupfgrenze liegt (also durch Erniedrigung eines Verstär- kungsfaktors). Eine solche bedingte Schlupfregelung ist allerdings nur solange mög- lich, wie der unverstärkte Fahrerdruck noch unter der Blockiergrenze liegt.

Auf ähnliche Weise kann auch an der Hinterachse mittels der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 eine Bremskraftverstärkung des Fahrerwunsches erfolgen. Zu diesem Zweck wird ein zum vom Fahrer angeforderten Bremsdruck proportionaler Brems- kraftanteil durch gesteuertes Schließen der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 seitens der Basisbremsfunktion 180 Ά und der Aktuatorsteuerung 180 ^'C erzeugt.

Fig. 3 veranschaulicht in einem schematischen Diagramm, wie die Verstärkung des vom Fahrer erzeugten Flydraulikdrucks mittels der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit 110 durchgeführt werden kann. Die Aktivierung der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 erfolgt seitens der Basis- bremsfunktion 180 Ά bei Erkennung einer vom Fahrer am Bremspedal 130 angefor- derten Fahrzeugverzögerung (z. B. im PT-Betrieb oder in einem anderen

Betriebszustand). Zu diesem Zweck kann das Signal des Pedalwegsensors 182 oder des Bremslichtschalters 212 ausgewertet werden.

In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel wird auf das Signal des Bremslichtschalters 212 abgestellt. Die Sollgröße der elektromechanischen Unterstützung wird dabei auf der Grundlage der gemessenen Fahrzeuglängsverzögerung ax_mess ermittelt. Zu diesem Zweck wertet die Basisbremsfunktion 180 Ά das entsprechende Signal des Beschleunigungssensors 210 aus. Dabei wird auf der Grundlage eines iterativen Algorithmus der erforderliche, auf die Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 zurückge- hende Verzögerungsanteil ax_soll_EPB(n) zum Zeitpunkt n ermittelt. Konkret kann in diesem Zusammenhang beispielsweise der folgende Algorithmus zum Einsatz gelan- gen: ax_hydr(n-l) = [ ax_mess(n-l) - ax_EPB(n-l)] ax_soll_EPB(n) = ax_hydr(n-l) * EPB_Gain, wobei ax_hydr(n-l) ein für den Zeitpunkt n-1 z. B. auf der Grundlage eines

Drucksignals des Sensors 196 ermittelter hydraulischer Verzögerungsanteil ist, ax_mess(n-l) eine zum Zeitpunkt n-1 vorherrschende Fahrzeugverzögerung ist und EPB_Gain ein Verstärkungsfaktor ist. Dieser iterative Algorithmus ist in Fig. 3 veran- schaulicht. Deutlich zu erkennen ist, dass die gemessene Gesamtverzögerung ax_mess sich jeweils aus einem hydraulischen Verzögerungsanteil sowie einem auf die Betätigung der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 zurückgehenden Verzögerungs- anteil zusammensetzt. Zur Berücksichtigung eines eventuell vorhandenen Bergabtriebsmoments, welches die Messung des Beschleunigungssensors 210 verfälschen kann, ist eine Kompensie- rung eines im Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 210 vorhandenen Stei- gungsanteils möglich. Dieser Steigungsanteil kann beispielsweise unter Verwendung eines gemessenen Neigungswinkels kompensiert werden.

Die in Fig. 3 veranschaulichte Ansteuerung der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2 kann nach Maßgabe einer Schlupfregelung erfolgen. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise der Verstärkungsfaktor EPB_Gain situationsbedingt derart reduziert werden, dass die Blockiergrenze eines betroffenen Rads nicht überschritten wird.

Eine solche Vorgehensweise ist jedoch nur solange erfolgreich, wie der unverstärkte Fahrerdruck an den Flinterradbremsen HL, HR unter der Blockiergrenze liegt. Erreicht oder übersteigt der unverstärkte Fahrerdruck jedoch die Blockiergrenze, muss eine andere Maßnahme zur Sch lupf regelung ergriffen werden. Konkret ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß den Fign. 1 und 2 in diesem Fall zur Stabilitätserhöhung eine Ansteuerung der Flinterachs-Isolierventile 170, 170 ^' durch die zweite Funkti- onseinheit 120 vorgesehen, um den vom Fahrer erzeugten Flinterachsbremsdruck für eine Sch lupf regelung zu begrenzen. Aufgrund des Funktionsausfalls der ersten Funk- tionseinheit 110 können die Ventile 170, 170 ^' nämlich in der Regel nicht mehr durch das Steuergerät 180 geschlossen werden.

Um ein Schließen der Ventile 170, 170 ^' im Fehlerfall des Steuergeräts 180 durch das Steuergerät 180 ^' zu ermöglichen, ist die Schalteinrichtung U3 vorgesehen (vgl. Fig. 2). Die Schalteinrichtung U3 ist als transistorbasierte Umschalteinrichtung ausgebildet und koppelt in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit 110 wahlweise das Steuergerät 180 der ersten Funktionseinheit 110 oder das Steuergerät 180 ^' der zweiten Funktionseinheit mit den beiden Ventilen 170, 170 ^', um ein An- steuern dieser Ventile 170, 170 ^' durch das entsprechende Steuergerät 180 bzw.

180 ^' zu ermöglichen. Zu diesem Zweck können separate Ansteuerleitungen zwischen dem Steuergerät 180 ^' und der Schalteinrichtung U3 vorgesehen sein. Das Umschal- ten der Schalteinrichtung U3 zwischen dem Steuergerät 180 und dem Steuergerät 180 ^' kann durch das Steuergerät 180 ^' oder eine andere Komponente (z. B. das Steuergerät 180) initiiert werden, die einen Funktionsausfall der ersten Funktionsein- heit 110 zu erfassen vermag.

Das Ansteuern eines der oder beider Ventile 170, 170 ^' erfolgt bei einem Funktions- ausfall der ersten Funktionseinheit 110 durch die Stabilitätsregelfunktion 180 ^'B und in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des zugeordneten Flinterrads, die von dem entsprechenden Sensor 206, 208 erfasst wurde. Die Stabilitätsregelfunktion 180 ^'B kann in diesem Zusammenhang einen herkömmlichen ABS-Regelalgorithmus ver- wenden, um das Blockieren des entsprechenden Hinterrads zu verhindern. In dem oben geschilderten Ausführungsbeispiel wird durch Schließen eines oder beider der Ventile 170, 170 ^' durch das Steuergerät 180 ^' ein vom Fahrer erzeugter Bremsdruck begrenzt. Selbstverständlich könnte auf die gleiche Weise auch ein feh- lerhafter Bremsdruck begrenzt werden, der von dem Bremsdruckerzeuger 132 bei- spielsweise in einem Störfall erzeugt wird.

Neben der Schalteinrichtung U3 sind in der Bremsanlage 102 zwei weitere Schaltein- richtungen Ul, U2 verbaut. Diese weiteren Schalteinrichtungen Ul, U2 gestatten die Koppelung des Bremspedalwegsensors 182 in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit 110 wahlweise mit dem Steuergerät 180 der ersten Funktionseinheit 110 oder dem Steuergerät 180 ^' der zweiten Funktionseinheit 120.

Die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Schalteinrichtung Ul sowie die (optio- nale) Schalteinrichtung U2 erläuterten Schaltfunktionen sind nicht auf den Bremspe- dalwegsensor 182 beschränkt. Diese Schaltfunktionen könnten vielmehr zusätzlich oder alternativ hierzu auch für einen oder mehrere der weiteren Sensoren vorgese- hen werden, wie beispielsweise die Radsensoren 202, 204, 206, 208, den Beschleu- nigungssensor 210 oder den Bremslichtschalter 212. Die hier vorgeschlagene

Schaltfunktion hat den Vorteil, dass ein Sensor für die beiden Funktionseinheiten 110, 120 vorgesehen werden kann. Der Sensor als solches muss daher nicht redun- dant implementiert werden.

Die Schalteinrichtung Ul gestattet es demnach, bei einem Funktionsausfall der ers- ten Funktionseinheit 110 den Pedalwegsensor 182 (und/oder einen anderen Sensor) mit dem zweiten Steuergerät 180 ^' zu koppeln. Das Ausgangssignal S_Ped_extern des Sensors 182 wird dann über eine separate Leitung von der Schalteinrichtung Ul dem Steuergerät 180 ^' der zweiten Funktionseinheit 120 zugeführt. Genauer gesagt wird das Signal der Schalteinrichtung U2 der Funktionseinheit 120 übermittelt. Diese Schalteinrichtung U2 (oder eine andere Komponente der zweiten Funktionseinheit 120) ist dazu ausgebildet, einen Ausgang der Schalteinrichtung Ul (und damit das entsprechende Sensorsignal) in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der ersten Funk- tionseinheit 110 mit dem zweiten Steuergerät 180 ^' zu koppeln. Mit anderen Worten erfolgt eine Ansteuerung, insbesondere ein Umschalten, der Schalteinrichtung Ul von der zweiten Funktionseinheit 120 aus. Die Schalteinrichtung U2 ist daher ausgelegt, das Signal des Pedalwegsensors 182 in Abhängigkeit von der ersten Funktionseinheit 110 mit der eigentlichen Verarbei- tungselektronik (beispielsweise ein Mikroprozessor) des Steuergeräts 180 ^' zu kop- peln. Die Schalteinrichtung U2 kann in eine Elektronikbaugruppe des zweiten

Steuergeräts 180 ^' integriert sein. In gleicher Weise kann die Schalteinrichtung Ul in eine Elektronikbaugruppe des Steuergeräts 180 integriert sein.

Die Schalteinrichtung Ul oder eine andere Schalteinrichtung ist ferner dazu ausgebil- det, den Sensor 182 (und/oder einen anderen Sensor) wahlweise mit einer ersten Leistungsversorgungen oder einer zusätzlich zur ersten Leistungsversorgung vorge- sehen zweiten Leistungsversorgung zu koppeln. Die erste Leistungsversorgung ist dabei der ersten Funktionseinheit 110 zugeordnet und die zweite Leistungsversor- gung der zweiten Funktionseinheit 120. Das entsprechende Umschalten der Leis- tungsversorgung kann wiederum durch die Schalteinrichtung U2 erfolgen. Zu diesem Zweck erstrecken sich zwei Leistungsversorgungsleitungen von der Schalteinrichtung U2 zur Schalteinrichtung Ul.

Aufgrund des Vorsehens der Schalteinrichtung Ul sowie der Schalteinrichtung U2 steht selbst bei einem Ausfall der Leistungsversorgung der ersten Funktionseinheit 110 oder bei einem Ausfall des Steuergeräts 180 das Signal des Pedal wegsensor 182 (und/oder eines anderen Sensors) für die Rückfallebene in der zweiten Funktionsein- heit 120 zur Verfügung. Falls die Schalteinrichtung Ul selbst nicht mehr ordnungs- gemäß funktioniert, beispielsweise aufgrund eines Wassereintritts oder einer mechanischen Zerstörung einer Elektronikbaugruppe, muss auf das Pedalwegsignal verzichtet werden. Jedoch kann die zweite Funktionseinheit 120 ersatzweise auf einen anderen Sensor zurück greifen, beispielsweise den Drucksensor 196, um den entsprechenden Fahrerbremswunsch zu erfassen. Bei einem anderen Teilausfall der ersten Funktionseinheit 110, beispielsweise des Hydrauliksystems HS1, bei weiterhin funktionierendem Steuergerät 180 kann die Übertragung des Sensorsignals von der ersten Funktionseinheit 110 zur zweiten Funktionseinheit 120 auch über einen Fahr- zeug-Bus, beispielsweise den in Fig. 2 eingezeichneten CAN-Bus erfolgen.

Allgemein bietet die durch die zweite Funktionseinheit 120 geschaffene Redundanz eine sicherheitstechnische Verbesserung, welche die hier vorgestellte Bremsanlage 100 beispielsweise auch für Anwendungsfälle des autonomen oder teilautonomen Fahrens geeignet macht (z. B. in einem RCP-Modus). Insbesondere kann bei Ausfall der ersten Funktionseinheit 110 und einem ausbleibenden Fahrereingriff am (optio- nalen) Bremspedal 130 das Fahrzeug noch immer mittels der zweiten Funktionsein- heit 120 (und ggf. der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2) sicher, also einschließlich einer ggf. erforderlichen fahrzeugstabilisierenden Bremsdruckregelung, zum Stillstand gebracht werden.

Auch kann etwa bei Ausfall einer separaten Energieversorgung für die erste Funkti- onseinheit 110 (insbesondere für den elektrischen Druckerzeuger 132) eine man- gelnde Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit 110 erkannt werden. Wenn in diesem Zustand das Erfordernis einer Bremsdruckregelung an einer der Radbremsen VL und VR erfasst wird (z. B. die Notwendigkeit eines ESC-Eingriffs), so erfolgt diese dann mittels der zweiten Funktionseinheit 120, für die eine getrennte Energieversor- gung vorgesehen ist (und ggf. unter Verwendung der Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2). In einem weiteren Beispiel kann der Ausfall der ersten Funktionseinheit 110 (z. B. ein mechanischer Ausfall des Getriebes 142 des Druckerzeugers 132) dazu führen, dass das Fahrzeug unverzüglich und automatisiert bis zum Stillstand abgebremst werden soll. Falls während dieses Abbremsens eine ABS-Regelung erforderlich wird, wird diese von der zweiten Funktionseinheit 120 (und ggf. den Parkbremsaktuatoren EPB1, EPB2) übernommen.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage (100), umfassend:

eine erste Funktionseinheit (110) mit

wenigstens einer ersten Ventilanordnung (170, 170'), die ausgebildet ist, wenigstens eine erste Radbremse (HL, HR), die einer ersten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vorherr- schenden Hydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen; wenigstens einer zweiten Ventilanordnung (174, 174'), die ausgebildet ist, wenigstens eine zweite Radbremse (VL, VR), die einer zweiten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vor- herrschenden Hydraulikdruck zu verbinden oder davon zu tren- nen;

wenigstens einem ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger (132), mittels dessen an der wenigstens einen ersten und der wenigstens einen zweiten Radbremse (VL, VR, HL, HR) jeweils ein Bremsdruck erzeugbar ist; und

einer ersten Steuerung (180), die ausgebildet ist, den we- nigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger (132) für eine Bremsdruckregelung anzusteuern;

eine zweite Funktionseinheit (120) mit

wenigstens einem zweiten elektrischen Bremsdruckerzeu- ger (188), mittels dessen an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse (VL, VR) ein Bremsdruck erzeugbar ist; und einer zweiten Steuerung (180'), die ausgebildet ist, bei ei- nem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit (110) den we nigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger (188) für eine Bremsdruckregelung an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse (VL, VR) anzusteuern; und

eine Schalteinrichtung (U3), die ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit (110) wahlweise die erste Steue- rung (180) oder die zweite Steuerung (180') mit der wenigstens einen ersten Ventilanordnung (170, 170') zu koppeln.

2. Bremsanlage (100) nach Anspruch 1, wobei

die Umschalteinrichtung (U3) ausgebildet ist, bei einem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit (110) die zweite Steuerung (180') mit der wenigs- tens einen ersten Ventilanordnung (170, 170') zu koppeln.

3. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die zweite Steuerung (180') ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Ventilanordnung (170, 170') in Abhängigkeit eines zugeordneten Radsignals anzusteuern.

4. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die zweite Steuerung (180') ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Ventilanordnung (170, 170') im Rahmen einer ABS-Regelung anzusteuern, um ein Blockieren eines zugeordneten Rades zu verhindern.

5. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die zweite Steuerung (180') ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Ventilanordnung (170, 170') für eine Flydraulikdruckbegrenzung an der zuge- ordneten ersten Radbremse in eine Schließstellung zu bringen.

6. Bremsanlage (100) nach Anspruch 5, wobei

der zu begrenzende Flydraulikdruck von einem Fahrer mittels eines Bremspedals (130) in einem Flauptzylinder (148) erzeugbar ist.

7. Bremsanlage (100) nach Anspruch 5, wobei

der zu begrenzende Flydraulikdruck mittels einer Ansteuerung des ers- ten elektrischen Bremsdruckerzeugers (132) durch die zweite Steuerung (180') erzeugbar ist.

8. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers (188) an der wenigstens einen ersten Radbremse (HR, HL) kein Bremsdruck erzeugbar ist.

9. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die Umschalteinrichtung (U3) als transistorbasierte Schaltung ausgebil- det ist.

10. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umschalteinrichtung (U3) in die erste Funktionseinheit (100) inte- griert ist.

11. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die erste Steuerung und die zweite Steuerung als separate Steuergeräte (180, 180') implementiert sind.

12. Bremsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Bremsanlage (100) wenigstens einen elektrischen Parkbremsaktua- tor (EPB) umfasst, der ausgebildet ist, an einem Fahrzeugrad eine Bremskraft zu erzeugen; und

die zweite Steuerung (180') ferner ausgebildet ist, wahlweise oder zu- sammen das Folgende anzusteuern:

den wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger (188); und

den wenigstens einen Parkbremsaktuator (EPB).

13. Bremsanlage (100) nach Anspruch 12, wobei

der wenigstens eine elektrische Parkbremsaktuator (EPB) wenigstens einem Fahrzeugrad der ersten Achse zugeordnet ist und der zweiten Achse kein elektrischer Parkbremsaktuator zugeordnet ist; und

die Bremsanlage (100) ausgebildet ist, mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers (188) an der wenigstens einen zweiten Radbremse (VL, VR) einen Bremsdruck zu erzeugen, wobei mittels des wenigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeugers (188) an der wenigstens einen ersten Radbremse (HR, HL) kein Bremsdruck erzeugbar ist.

14. Bremsanlage nach Anspruch 12 oder 13, wobei

die zweite Steuerung (180') ausgebildet ist, den wenigstens einen Park- bremsaktuator (EPB) für eine fahrzeugstabilisierende Bremskraftregelung an- zusteuern.

15. Bremsanlage nach Anspruch 12 oder 13, wobei

die zweite Steuerung (180') ausgebildet ist, den wenigstens einen Park- bremsaktuator (EPB) für eine Verstärkung einer Bremskraft anzusteuern, die aus einem von einem Fahrer mittels eines Bremspedals (130) in einem Flaupt- zylinder (148) erzeugten Flydraulikdruck resultiert.

16. Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage (100), die das Folgende umfasst:

eine erste Funktionseinheit (110) mit

wenigstens einer ersten Ventilanordnung (170, 170'), die ausgebildet ist, wenigstens eine erste Radbremse (HL, HR), die einer ersten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vorherr- schenden Flydraulikdruck zu verbinden oder davon zu trennen wenigstens einer zweiten Ventilanordnung (174, 174'), die ausgebildet ist, wenigstens eine zweite Radbremse (VL, VR), die einer zweiten Achse zugeordnet ist, wahlweise mit einem vor- herrschenden Flydraulikdruck zu verbinden oder davon zu tren- nen;

einer ersten Steuerung (180), die ausgebildet ist, den we- nigstens einen ersten elektrischen Bremsdruckerzeuger (132) für eine Bremsdruckregelung anzusteuern; und

eine zweite Funktionseinheit (120) mit

wenigstens einem zweiten elektrischen Bremsdruckerzeu- ger (188), mittels dessen an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse (VL, VR) jeweils ein Bremsdruck erzeugbar ist;

einer zweiten Steuerung (180'), die ausgebildet ist, bei ei- nem Funktionsausfall der ersten Funktionseinheit (110) den we nigstens einen zweiten elektrischen Bremsdruckerzeuger (188) für eine Bremsdruckregelung an zumindest der wenigstens einen zweiten Radbremse (VL, VR) anzusteuern;

das Verfahren umfassend den Schritt:

wahlweises Koppeln der ersten Steuerung (180) oder der zweiten Steuerung (180') mit der wenigstens einen ersten Ventilanordnung (170, 170') in Abhän- gigkeit einer Funktionsfähigkeit der ersten Funktionseinheit (110).

17. Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen des Verfah- rens nach Anspruch 16, wenn dieser auf wenigstens einem Prozessor abläuft.

18. Steuergerät oder System aus mehreren Steuergeräten (180; 180'), umfassend wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher, in dem das Com- puterprogrammprodukt nach Anspruch 17 abgespeichert ist.