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CN111169455B - 冗余的制动系统和用于运行这种制动系统的方法 - Google Patents

冗余的制动系统和用于运行这种制动系统的方法 Download PDF

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CN111169455B CN201911099144.6A CN201911099144A CN111169455B CN 111169455 B CN111169455 B CN 111169455B CN 201911099144 A CN201911099144 A CN 201911099144A CN 111169455 B CN111169455 B CN 111169455B
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Abstract

本发明公开一种用于车辆的制动系统(80)，该制动系统构造为检测用于控制制动系统(80)的至少一个状态参数，其具有：主控制器件(40)，该主控制器件构造为借助于至少一个促动器并且在考虑所述至少一个状态参数的情况下控制该制动系统(80)；冗余控制器件(41)，该冗余控制器件构造为借助于至少一个促动器的一部分并且在考虑至少一个状态参数的一部分的情况下控制制动系统(80)，其中，该制动系统(80)构造为在出现至少一个切换条件时不再仅通过主控制器件(40)、而是至少部分地通过冗余控制器件(41)执行对制动系统(80)的控制。此外，本发明公开一种用于控制这种制动系统的方法和一种机器可读的载体。

Description

冗余的制动系统和用于运行这种制动系统的方法
技术领域
本发明涉及一种尤其用于道路车辆的冗余制动系统，并且涉及一种用于运行这种制动系统的方法。
背景技术
具有高度自动化驾驶功能的商用车(所述驾驶功能至少在有限的时间内减轻驾驶员的操控任务和操控责任，即例如可以自主运行)必须在发生任何故障时都能继续进行车辆操控，直至驾驶员再次接管车辆操控。
由此导出的系统特性“故障-工作”要求尤其在实施层面上(至少具有功能上的限制)继续确保车辆的基本功能。对于自主行驶运行中的制动控制，意味着在出现任何故障时仍然能够以电子控制的方式运行制动系统，使得仍可以继续实现行驶动态调节功能，例如ABS、ASR、ESP(虽然可能受限)。
尽管将制动系统的所有部件加倍以形成冗余系统在即使出现故障时也能获得功能性方面是有效的，但是在成本、结构空间和重量方面，尤其是在批量生产方面是不利的。
发明内容
因此，本发明的任务是，扩展一种普通的电子控制制动系统，该制动系统在故障情况下也可以继续以电子控制的方式制动车辆。
该任务通过本发明的优选实施方式的主题来解决。有利的扩展方案是可选实施方式的主题。
根据本发明，设置一种制动系统，该制动系统构造为检测用于控制该制动系统的至少一个状态参数，并且该制动系统适用于车辆，所述制动系统具有：
-主控制器件，该主控制器件构造为借助于至少一个促动器并且在考虑至少一个状态参数的情况下控制制动系统，
-冗余控制器件，该冗余控制器件构造为借助于所述至少一个促动器的一部分并且在考虑所述至少一个状态参数的一部分的情况下控制制动系统，其中，
制动系统构造为在出现至少一个切换条件时不再仅通过主控制器件、而是至少部分地通过冗余控制器件执行对制动系统的控制。
“借助于至少一个促动器的一部分”意味着：并不强制要求所有通过主控制器件操控的促动器全都通过冗余控制器件操控。也可以是较少的促动器通过冗余控制器件操控。也可以设有仅通过冗余控制器件操控的促动器。
“在考虑至少一个状态参数的一部分的情况下”意味着：并不强制要求所有被主控制器件考虑的状态参数全都被冗余控制器件考虑。也可以考虑较少的状态参数。也可以设有仅被冗余控制器件考虑的状态参数。
制动系统优选地构造为在出现至少一个切换条件时不再仅通过主控制器件、而是至少部分地通过冗余控制器件进行制动系统的控制。在此，在本发明的一个优选的方案中，仅通过冗余控制器件进行制动系统的控制。在本发明的其它方案中，子功能仍旧由主控制器件承担，其中，冗余控制器件优选地承担补充的控制功能。
此外，可以考虑的是，将制动系统构造为使得设有多个切换级。因此，例如在出现第一切换条件时切换到第一级中，用于通过冗余系统进行部分控制，其中，在第二级中，一旦不再能够通过主系统进行控制，就完全变换到冗余系统。
制动系统优选地具有至少一个促动器和/或至少一个检测器件，该促动器构造为影响用于操控该制动系统的至少一个制动器的制动压力，该检测器件构造为检测用于控制该制动系统的至少一个状态参数。
制动系统优选构造为电子气动制动系统和/或构造为自主运行。
电子气动制动系统基本上是已知的。其基本上可以理解为下述制动系统：该制动系统以气动方式产生制动压力，其中，该制动系统构造为以电子控制或调节的方式执行这些制动压力的产生。为此例如设有主控制器件或也设有冗余控制器件，该主控制器件或冗余控制器件构造为将控制命令传输给制动系统的部件、优选地传输给促动器，以便因此影响制动压力。
主控制器件优选构造为电子控制器。
冗余控制器件优选构造为电子控制器。
主控制器件和/或冗余控制器件优选集成到制动系统的部件中。这些部件优选是制动系统的促动器或另外的电子气动部件。
此外，主控制器件和/或冗余控制器件还优选地构造为存在于制动系统中的控制器件的一部分。此外，所述主控制器件和/或冗余控制器件优选地构造为电子控制器。
优选地，制动系统构造为通过主控制器件和/或冗余控制器件以电子方式控制。
优选地，所述至少一个促动器是压力生成器和/或是压力调节器，该压力生成器构造为尤其从压力存储器中产生制动压力，该压力调节器构造为控制和/或调节制动压力。
为此，压力生成器优选具有连接至压力存储器的连接，通过该连接，所述压力生成器被供以压力介质、尤其压缩空气，压力生成器由此产生制动压力。压力调节器优选构造为阀、特别优选地构造为电磁阀，并且还构造为调节压力生成器的制动压力，使得能够通过压力调节器减小制动压力。
优选地，所述至少一个检测器件具有传感器，该传感器构造为检测至少一个状态参数，和/或所述至少一个检测器件具有接口，该接口构造为从车辆网络中获得至少一个状态参数。
优选地，所述至少一个状态参数尤其是车轮转速、速度、加速度、车轮转矩、制动压力。特别优选地，所述状态参数适用于尤其在行驶动态稳定性方面确定行驶状态。这也可以在其他状态参数参与的情况下进行。
行驶状态优选通过两个状态参数来描述，例如侧滑角和偏航率或车辆的纵向和横向加速度。
优选地，主控制器件构造为被主供给源供给能量，并且冗余控制器件优选构造为被冗余供给源供给能量。
主供给源和冗余供给源优选地构造为车辆的车载电网。
优选地，切换条件是主供给源的失效和/或主控制器件的至少部分失效。因此，在出现故障时(该故障至少部分地阻止由主控制器件对制动系统进行控制)通过冗余控制器件优选部分地、特别优选完全地承担制动系统的控制。
优选地，制动系统构造为通过冗余控制器件至少部分地以电子方式控制。这意味着，冗余控制器件并不强制性地必须获得对制动系统的所有部件的访问权(主控制器件具有对上述所有部件的访问权)。
优选地，主控制器件和/或冗余控制器件构造为获得所述至少一个状态参数。
在此，优选地，“以电子方式控制”或“以电子方式调节”意味着，将控制信号发送给制动系统的部件，所述控制信号例如通过软件算法、尤其基于所述至少一个状态参数以电子方式预先被求出。在此，控制信号可以不同地呈现。优选地，控制信号呈现为电信号。
制动系统优选地具有运行层面、所谓的“第一冗余层面”，在该运行层面中，制动系统的至少单个部件不再能够被以电子方式操控。在此，以其它的方式、优选借助于以气动方式构造的控制信号进行控制，尤其将控制信号传输给这些部件。
在此，冗余控制器件优选构造为以电子方式调节在车辆和/或挂车的单个的车轮或至少单个的轴上的制动压力。为此，冗余控制器件优选地具有连接到相应的压力调节器和/或相应的压力生成器的至少一部分上的电子控制连接，该电子控制连接也通过主控制器件以电子方式操控。此外，冗余控制器件优选构造为也通过相同的检测器件电子式地被供给制动系统的状态参数。因此，也可以有利地在第一冗余层面中实现对制动系统的电子控制，由此也能够实现特定的稳定功能。制动系统的第一冗余层面具有另外的控制器件的构造具有以下优点：不必为了第一冗余层面单独地储备促动器和检测器件。代替地，可以使用本来就存在的促动器和检测器件。
优选地，制动系统具有至少一个控制装置，该控制装置构造为产生用于制动系统的非电子制动输入，以便触发通过制动系统进行的制动，其中，所述控制装置构造为通过冗余控制器件(尤其以电子方式)控制。
通过控制装置，制动系统也能够在第一冗余层面中接收在自主行驶运行时产生的制动输入。所述制动输入优选构造为气动信号，其中，用于产生这些信号的控制装置具有连接至压力存储器的连接。因此，在第一冗余层面中也能够实现在自主行驶运行时对制动系统的控制。
优选地，制动系统具有脚制动模块，该脚制动模块构造为从制动输入中产生用于产生制动压力的至少一个控制信号，其中，所述至少一个控制信号构造为电子式的和/或气动式的，其中，所述脚制动模块和所述模块一体或分开地构造。
在此，制动输入可以电子式地被传输给脚制动模块。附加地，尤其在第一冗余层面中，制动输入也可以构造为不是电子式的、优选地构造为气动式的。
在此，可以在自主运行时通过主控制器件或冗余控制器件借助于控制装置产生制动输入，或者由驾驶员产生制动输入，其中，制动踏板的位态优选地以电子方式检测，和/或通过制动踏板模块借助于将制动踏板机械式介入到脚制动模块中被接收。
在本发明的另一实施方式中，设置一种用于运行制动系统的方法，该方法包括以下步骤：
-检查是否出现切换条件；
-在出现切换条件时，将对制动系统的控制从主控制器件至少部分地变换到冗余控制器件。
在出现至少一个切换条件时，对制动系统的控制不再仅通过主控制器件、而是至少部分地通过冗余控制器件进行。在本发明的一个优选的呈现方式中，对制动系统的控制在此仅通过冗余控制器件进行。在本发明的其它呈现方式中，子功能仍旧被主控制器件承担，其中，冗余控制器件优选地承担用于控制的补充功能。
优选地，该方法具有以下步骤：在该步骤中，将对于制动系统的运行重要的信息传递给冗余控制器件，其中，该传递在从主控制器件至少部分地变换到冗余控制器件期间进行或在此之前已经进行。
优选地，该方法具有以下步骤中的一个步骤：
-检测用于控制制动系统的至少一个状态参数；
-求取尤其是在行驶动态稳定性方面的行驶状态；
-根据行驶状态产生用于操控至少一个制动器的制动压力；
-求取对于制动系统的运行重要的信息。
优选地，对于制动系统的运行重要的信息尤其包含关于以下方面的信息：
-施加的制动压力，
-至少一个状态参数，尤其是车轮转速、速度、加速度、车轮转矩、制动压力或其它合适的参数，用于确定尤其是在行驶动态稳定性方面的行驶状态，
-正在运行的监控功能，尤其用于监控至少一个促动器和/或至少一个检测器件，
-正在运行的调节功能，尤其用于控制和/或调节车轮打滑和/或车辆的行驶动态稳定性，
-被操控的促动器，尤其是
-当前的故障状态，尤其是至少一个促动器和/或至少一个传感器的当前的故障状态。
优选地，切换条件是主供给源的失效和/或主控制器件的至少部分失效。
在本发明的另一实施方式中设置一种机器可读的载体，在该载体上存储有程序代码，该程序代码构造为当该程序代码在数据处理装置上被执行时使得该数据处理装置实施如之前所说明的根据本发明的方法。
数据处理装置在此优选构造为主控制器件和/或冗余控制器件，由此能够使得该数据处理装置构造为用于控制该制动系统。
附图说明
下面借助于附图说明本发明的优选实施方式。详细示出了：
图1根据本发明的制动系统的实施方式；
图2图1的制动系统的控制连接；
图3根据本发明的方法的流程图；
图4图3的步骤S11的详细的流程图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的制动系统80的一种实施方式，图2示出图1的制动系统80的控制连接。下面对制动系统80的说明在此涉及这两个附图。
示出了前轴VA和后轴HA，它们分别具有车轮1，所述车轮可转动地固定在轴2上。车轮1分别配有制动装置，所述制动装置在所示例子中实施为摩擦制动器。为此，在每个车轮1上设有一个制动盘3，所述制动盘构造为与摩擦对、在这种情况下与制动衬片4摩擦接触。制动盘3分别与车轮1抗扭转连接，因而在行驶期间随着车轮1转动。
为了实施制动，各个制动衬片4通过引入的制动压力与相应的制动盘3接触，由此在制动盘3上形成摩擦力，所述摩擦力产生制动力矩，所述制动力矩抵抗制动盘3的转动运动、尤其车轮1的转动运动。
为了清楚起见，在该示图中省略了车辆的、尤其轴结构或者制动器结构的其它部件。
此外，这种制动器和车辆结构不应视为对本发明的主题的限制。其仅用作示例，以便阐明根据本发明的主题的作用方式。相反，也可以考虑制动器的替代的结构可能性，例如用鼓式制动器代替所示的盘式制动器。也可以考虑车辆的其它实施方式。因此，例如可以设有多于一个的前轴或后轴VA、HA，即总共可以设有多于两个的轴。
此外，在车轮1上设有转速传感器(未示出)，以便检测各车轮1的转速。
下面，现在说明制动系统80。该制动系统具有压力存储器10，所述压力存储器通过供给管路14、14a、14b给制动系统80的不同部件18、20、82供给压缩空气。
在此，一个部件是脚制动模块18，该脚制动模块通过供给输入端15与供给管路14连接。此外，脚制动模块18被供以压缩空气。脚制动模块18还具有控制输入端19，脚制动模块18可以通过所述控制输入端接收气动制动输入。此外，脚制动模块18具有两个控制输出端16、17，脚制动模块18可以通过所述控制输出端输出气动控制信号。脚制动模块18还具有连接至驾驶员的接口(未示出)，该脚制动模块经由所述接口可以接收例如经由制动踏板输入的制动输入。脚制动模块18构造为电子式地接收驾驶员的制动输入或在自主行驶运行期间产生的制动输入，并将其传输给制动系统80的其它部件。脚制动模块18还构造为，如果不能电子式地检测制动输入，也可以以气动方式接收所述制动输入。为此，设置了将制动踏板直接机械式介入(未示出)到脚制动模块18中，由此驾驶员可以在脚制动模块18内产生对应于制动输入的气动压力。在自主行驶运行时可以经由控制输入端19接收相应的气动制动输入。此外，脚制动模块18构造为从这些气动制动输入中产生气动控制信号，并且通过控制输出端16、17来提供这些气动控制信号。
此外，制动系统80还具有控制装置82，所述控制装置经由供给输入端83借助于供给管路14a被供给来自压力存储器10的压缩空气。控制装置82构造为产生气动制动输入，所述气动制动输入可以在自主行驶运行时用于触发制动。因此，控制装置82具有控制输出端84，其中，该控制输出端经由控制管路13与脚制动模块18的控制输入端19连接。因此，脚制动模块18可以接收控制装置82的气动制动输入。控制装置82还构造为从电子控制信号中产生气动制动输入。
在未示出的另一实施方式中，控制装置82和脚制动模块18也可以构造为整体。
此外，制动系统80具有压力生成器20。该压力生成器经由供给管路14b被从压力存储器10供以压缩空气。压力生成器20构造为产生用于前轴VA、后轴HA和挂车的气动制动压力。压力生成器20构造为在此通过电子控制信号或者替代地通过气动控制信号产生制动压力。压力生成器20经由控制管路22与脚制动模块18的控制输出端16连接，以便接收用于前轴VA和挂车的气动控制信号，并且压力生成器20经由控制管路23与脚制动模块18的控制输出端17连接，以便接收用于后轴HA的气动控制信号。为了将气动制动压力传递给前轴VA和挂车，压力生成器20与管路26连接，并且为了将气动制动压力传递给后轴HA，压力生成器20与管路27连接。
在前轴VA和后轴HA上以车轮个别的方式设有压力调节器28，所述压力调节器例如实施为电磁阀。这些压力调节器28构造为基于电子式产生的控制信号来调节经由管路26、27传递给所述前轴和后轴的制动压力，使得在各制动管路29中存在车轮个别的制动压力，所述制动管路将该制动压力传递给制动器。
还示出拖车模块24。其在此基本上也是压力调节器24，该压力调节器构造为基于电子控制信号来调节所述压力调节器经由管路26接收的气动制动压力并传递给连接至挂车的制动管路50。
此外示出主控制器件40和冗余控制器件41，它们例如可以设置为独立的电子控制器。在此，主控制器件40被主供给源52供给电能，而冗余控制器件41被冗余供给源58供给电能。省略了相应的管路的示出。
主控制器件40借助于在图2中以密虚线示出的主控制连接SV1来连接。主控制连接SV1实施为电子控制连接，由此，主控制器件40能够以电子方式控制所述制动系统80的多个部件。如在图2中所示的那样，主控制器件40因此与脚制动模块18、压力生成器20和压力调节器24、28连接。主控制器件40也通过主控制连接SV1与未示出的转速传感器和/或其它传感器(未示出)、例如用于检测制动压力的压力传感器连接，从而使得可以将车轮1的转速信号或作用在制动器上的制动压力传递给主控制器件40。
冗余控制器件41借助于在图2中以疏虚线示出的冗余控制连接SV2来连接。冗余控制连接SV1实施为电子控制连接，由此，冗余控制器件40能够以电子方式控制制动系统80的多个部件。如在图2中所示的那样，冗余控制装置41因此与压力调节器28和控制装置82连接。冗余控制器件40也通过冗余控制连接SV2与未示出的转速传感器和/或其它传感器(未示出)、例如用于检测制动压力的压力传感器连接，使得可以将车轮1的转速信号或作用在制动器上的制动压力传递给冗余控制器件41。
因此，主控制连接SV1和冗余控制连接SV2也构造为用于接收数据和测量参数。
此外，在另一未示出的实施方式中，在主控制器件40和冗余控制器件41之间设有控制和/或数据连接，使得可以在两者之间交换控制信号、测量参数以及其它的数据和信息。该连接例如可以设置为独立的连接，或者可以通过已经存在于车辆中的基础设施、例如CAN总线来实现。这尤其能够实现制动系统80部分通过主控制器件40和部分通过冗余控制器件41进行的运行。
所示的制动系统80具有多个运行层面(正常运行、第一和第二冗余层面)，在所述运行层面中可以运行该制动系统。下面借助于图1和2来说明这些运行层面。
正常运行：
在正常运行中，通过主控制器件40进行制动系统80的控制，该主控制器件通过主控制连接SV1操控上面所说明的部件。用于制动系统80的制动输入可以由驾驶员借助于制动踏板产生或在自主运行时自动地产生，所述制动输入被脚制动模块18电子式接收并且被传递给主控制器件40。主控制器件40从制动输入中求出用于前轴VA、后轴HA和挂车的相应的制动压力。为了产生这些压力，压力生成器20相应地被主控制器件40经由主控制连接SV1操控。压力生成器20从其由压力存储器10b经由供给管路14b获得的压力中产生相应的制动压力。所述制动压力经由管路26、27被传输给前轴VA、后轴HA和挂车。在前轴VA和后轴HA上，制动压力以车轮个别的方式被压力调节器28调节。在此通过主控制器件40经由主控制连接SV1电子式地进行该压力调节器28的操控。主控制器件40使用例如通过主控制连接SV1获得的制动系统信息、例如车轮转速来调节制动压力。此外，主控制器件40也以电子方式控制压力调节器24，以便通过制动管路50给挂车提供制动压力并且调节该制动压力。通过由压力调节器28以车轮个别的方式调节制动压力，能够通过制动系统80来提供稳定功能，该稳定功能呈现为使得能够使车辆例如行驶动态稳定或以尽可能短的制动距离减速。
第一冗余层面：
现在如果在制动系统80内出现故障，该故障阻止或至少限制通过主控制器件40的控制，则制动系统80的控制现在至少部分地通过冗余控制器件41来执行。这种故障例如可以是主控制器件40的至少部分失效或主供给源52的失效。冗余控制器件41现在不具有连接至脚制动模块18的控制连接，但可以经由冗余控制连接SV2来操控所述控制装置82，并因此将气动制动输入传输给脚制动模块18的控制输入端19。因此，即使在不能或仅受限地能够通过主控制器件40进行电子控制的故障情况下，制动系统80也能够产生用于制动系统80的制动输入，由此现在也能够实现自主运行。此外，脚制动模块18可以借助于机械式介入来接收驾驶员的制动输入。脚制动模块18将所有制动输入转换为气动控制信号并将这些气动控制信号经由控制管路22、23传输给压力生成器20，该压力生成器与脚制动模块18一样并不经由冗余控制连接SV2与冗余控制器件41连接。接收到的气动控制信号通过压力生成器20转化为制动压力，该压力生成器将所述制动压力传递给管路26、27，用于前轴VA、后轴HA和挂车。在前轴VA和后轴HA上，制动压力被压力调节器28以车轮个别的方式调节。在此通过冗余控制器件41经由冗余控制连接SV2电子式地进行该压力调节器28的操控。冗余控制器件41利用制动系统信息(例如车轮转速)、车辆加速度或施加的制动压力来调节制动压力，所述制动系统信息例如经由冗余控制连接SV2由相应的传感器或接口获得。在该实施方式中传递给挂车的制动压力不受调节地被传递，因为不可能通过冗余控制连接SV2对压力调节器24进行电子调节。通过由压力调节器28以车轮个别的方式调节制动压力，也能够在第一冗余层面中通过制动系统80提供稳定功能，所述稳定功能使得例如能够使车辆行驶动态稳定或以尽可能短的制动距离减速。此外，可以考虑其它实施方式，其中例如也设有用于挂车的压力调节。
第二冗余层面：
仅由于出现另外的故障达才到达第二冗余层面。例如因为冗余控制器件41或冗余供给源58失效，制动系统80现在也不再能够通过冗余控制器件41来控制或也不能部分地通过主控制器件40且部分地通过冗余控制器件41来控制。这导致所有压力调节器24、28都不再能够被以电子方式操控。如果不是本来就已经在第一冗余层面中发生的话，这些压力调节器现在切换到贯通位态中，使得制动压力借助于制动管路50不受调节地被传递给车轮1或挂车。在该层面中，自主行驶运行不再是可能的，因为主控制器件40和冗余控制器件41都不能如上面所说明的那样自动产生制动输入。然而，驾驶员的制动输入还可以借助于脚制动模块18的机械式介入被接收。这意味着，以与在第一冗余层面中相同的方式，通过脚制动模块18产生气动控制信号并且借助于压力生成器20生成制动压力。然而，因为如上面所说明的那样不再能够调节，所以这些制动压力现在不受调节地被传递给前轴VA、后轴HA和挂车。因此，在第二冗余层面中，不再能够以车轮个别的方式调节制动压力，由此也不再能够实现行驶动态的稳定化。然而，仍旧能够将制动输入转换为车辆减速并且使车辆停止，由此，第二冗余层面也有利于行驶运行的安全性。
在此所示的制动系统80不应理解为对本发明的主题的限制。而是可以考虑其他的制动系统，所述其他的制动系统也是对应于本发明的主题。因此，例如代替一个单独的压力生成器20，也可以设有多个压力生成器，所述多个压力生成器仅为制动系统80的一部分、例如仅为后轴HA的一部分提供制动压力。
然而，重要的发明构思是：将现有的电子制动系统扩展成使得该电子制动系统在第一冗余层面中仍旧可以被以电子方式控制。在此添加尽可能少的部件用于构造第一冗余层面，其中，尽可能多的部件、例如压力调节器28在正常运行时和在第一冗余层面中被以电子方式控制。在此，这些部件并不为每个运行层面独立地设置。代替地，每个运行层面都调用相同的部件、如压力调节器28或传感器。
在未示出的另一实施方式中，在主控制器件40和冗余控制器件41之间设有控制和/或数据连接，在该实施方式中设置，主控制器件40和冗余控制器件41并不与所有的转速传感器和/或其它传感器、例如用于检测制动压力的压力传感器连接。在此，主控制器件40和冗余控制器件41分别仅与转速传感器和/或其它传感器的一部分连接，其中，在主控制器件40和冗余控制器件41之间交换由传感器检测到的参数。例如，如果因为主控制器件40已经失效而不再能够通过该主控制器件控制所述制动系统80，则冗余控制器件41承担所述控制。然而，不再能使用已经由主控制器件40检测到的检测参数。因此，被传输给冗余控制器件41的、由传感器检测到的参数选择成使得制动系统80在此也还能够被以电子方式控制。例如提供了车辆的轴VA、HA的每一个车轮1的车轮转速和相应的制动器的制动压力，以便能够至少基于这些参数对制动压力进行按轴调节。
图3示出根据本发明的方法的流程图，图4示出图3的步骤S11的详细流程图。下面对该方法的说明涉及这两个附图。
在该方法开始之后，在步骤S11中，借助于图1和2中的主控制器件40执行制动系统80的运行。
此外，在该方法的流程内实施步骤S10，在该步骤中检查是否出现下述切换条件，该切换条件促使制动系统的控制从主控制器件至少部分地变换S12到冗余控制器件。在此，例如通过主控制器件的至少部分失效或通过主供给源的失效给出切换条件，使得不再能够通过主控制器件以电子方式控制所述制动系统。然后，冗余控制器件可以通过在图2中所示的控制连接SV2继续进行制动系统的电子控制。
在步骤S11中，例如执行图4中的至少一个步骤S14、S16、S18、S20、S22，下面详细说明这些步骤的特征：
在步骤S14中，检测用于控制制动系统的至少一个状态参数。状态参数在此尤其应理解为通常允许推断出制动系统或车辆的当前运行状态的参数。其在此尤其涉及至少一个施加的制动压力、车辆加速度和/或速度、至少一个车轮转速和诸如此类。此外，也可以检测驾驶员的制动输入或在自主行驶运行时自动产生的制动输入，例如转向角、制动输入和诸如此类。在此，状态参数适用于使得能够优选地以车轮个别的方式计算所需的制动压力。
在步骤S16中，求取车辆的、尤其是在行驶动态稳定性方面的行驶状态。为此，优选使用在步骤S14中求出的状态参数和/或使用例如通过车辆总线接收到的其它参数。在此，所述行驶状态描述所述车辆至少在该层面中的运动。因此，该行驶状态例如通过两个状态参数来描述，例如侧滑角和偏航率或车辆的纵向和横向加速度。例如可以借助于将行驶状态值与(例如来自为此并行地运行的数学车辆模型的)比较值进行比较来在动态行驶稳定性方面进行评价。如果行驶状态在此与车辆模型的行为偏差太大，则可以推断出行驶动态不稳定的行驶状态。其它评价方法是本领域技术人员由现有技术已知的。
在步骤S18中，产生用于操控车辆的至少一个制动器的制动压力。由此，在该至少一个制动器上将制动力矩施加到相应的车轮上。在产生制动压力时尤其考虑在步骤S16中求出的行驶压力和/或在步骤S14中检测到的状态参数，从而可以通过有针对性地操控各制动器来进行车辆的行驶动态稳定化。
在步骤S20中，求取对于制动系统的运行重要的信息。除在步骤S14中检测到的状态参数和/或在步骤S16中求出的行驶状态外，其也包括其它信息：例如目前哪些用于控制制动系统的监控和诊断功能是激活的；目前是否存在并且哪些用于制动压力的调节功能(例如防抱死制动系统、防打滑调节等)是激活的；哪些部件(例如制动系统的压力调节器和/或压力生成器)当前被操控；或者当前存在(例如制动系统的单独的部件的)哪些故障状态。
在步骤S22中，将对于运行重要的信息传递给冗余控制器件。该冗余控制器件由此能够随时接管制动系统的控制。在此可以连续地实施步骤S22，使得主控制器件和冗余控制器件始终具有相同的信息或者仅当根据步骤S12进行该控制的变换时才进行步骤S22。
所列举的方法步骤在此并不强制性地必须以所示顺序进行。而是可以表现为根据本发明的方法的其它流程，在所述流程中，单独的步骤的顺序被交换，或者也省略了单独的步骤。此外，根据本发明的方法构造为在车辆运行期间连续地进行，其中，单独的步骤(例如步骤S14、S16和S20)也可以并行地进行。
此外，在执行该方法时或通常在制动系统80运行时，车辆是否恰好处于自主行驶运行中或车辆是否由驾驶员控制并不重要。图1和2中的制动系统80构造为使得其既可以实现通过制动踏板的制动输入又可以实现由自主行驶运行产生的制动输入。在此，所述实现在主控制层面中以电子方式地通过以下方式进行：电子式地检测通过脚制动模块18的制动输入，并且由主控制器件40以电子方式操控压力生成器20以及压力调节器24、28。在第一冗余层面中，部分电子式、部分气动式地进行控制，其中，电子控制通过冗余控制器件41进行。驾驶员的制动输入可以经由脚制动模块18被接收，同时，来自控制装置82的气动制动输入也可以在自主行驶运行时被传输给脚制动模块18。现在不再被以电子方式操控的脚制动模块18从这些制动输入中产生气动控制信号，所述气动控制信号被传递给压力生成器20，该压力生成器构造为借助于气动控制信号产生制动压力。最后，在制动系统80的所示实施方式中，压力调节器28通过冗余控制器件41电子控制，使得在此至少在牵引车中也能够对制动压力进行电子控制的车轮个别的调节。
所示实施方式不限于本发明的主题。而是还可以考虑其它实施方式，而这些实施方式对于根据本发明的方案是不成问题的。例如，根据本发明的制动系统也可以具有多个压力生成器，所述多个压力生成器例如仅为制动系统的区段、例如单独的轴或挂车的区段产生制动压力。也可以设有压力生成器和压力调节器的组合，其例如不但产生制动压力而且同时调节制动压力。这些组合例如也仅能够给制动系统的区段供给制动压力。
此外，车辆可以构造为牵引多于一个的挂车。在此，制动系统80可以构造为个别地影响用于每个挂车的制动压力或共同地影响用于所有挂车的制动压力。然后，制动系统80例如具有拖车模块24，该拖车模块构造为影响挂车的制动压力。
在此阐述的实施方式不将本发明的主题局限于此，而是仅示出本发明的优选实施方式。此外，也可以考虑其它实施方式，这些实施方式可以通过不同实施方式的单独的特征的组合来获得。
附图标记列表
1 车轮
2 轴
3 制动盘
4 制动衬片
10 压力存储器(压缩空气源)
13 控制管路
14 供给管路
14a 供给管路
14b 供给管路
15 供给输入端(脚制动模块)
16 控制输出端(脚制动模块，用于前轴VA和挂车的接口)
17 控制输出端(脚制动模块，用于后轴HA的接口)
18 脚制动模块
19 脚制动模块的控制输入端
20 压力生成器
22 控制管路(用于前轴VA和拖车模块24)
23 控制管路(用于后轴HA)
24 压力调节器(拖车模块)
26 管路
27 管路
28 压力调节器(压力控制阀)
29 制动管路
40 主控制器件(控制器)
41 冗余控制器件(控制器)
50 制动管路(连接至挂车)
52 主供给源
58 冗余供给源
80 制动系统
82 控制装置
83 供给输入端(控制装置)
84 控制输出端(控制装置)
S10 检查是否出现切换条件
S11 通过主控制器件运行制动系统
S12 在出现切换条件时，将制动系统的控制从主控制器件至少部分地变换到冗余控制器件
S14 检测用于控制制动系统的至少一个状态参数
S16 求取尤其是在行驶动态稳定性方面的行驶状态
S18 根据行驶状态产生用于操控至少一个制动器的制动压力
S20 求取对于制动系统的运行重要的信息
S22 将对于制动系统的运行重要的信息传递给冗余控制器件
SV1 (电子的)主控制连接
SV2 (电子的)冗余控制连接
HA 后轴
VA 前轴

Claims (16)

1.一种用于运行用于车辆的制动系统(80)的方法，所述制动系统构造为检测用于控制所述制动系统(80)的至少一个状态参数，所述制动系统具有：
-主控制器件(40)，所述主控制器件构造为借助于至少一个促动器并且在考虑所述至少一个状态参数的情况下控制所述制动系统(80)，
-冗余控制器件(41)，所述冗余控制器件构造为借助于所述至少一个促动器的一部分并且在考虑所述至少一个状态参数的一部分的情况下控制所述制动系统(80)，其中，
所述制动系统(80)构造为在出现至少一个切换条件时不再仅通过所述主控制器件(40)、而是至少部分地通过所述冗余控制器件(41)执行对所述制动系统(80)的控制，其中，
所述制动系统(80)构造为使得设有多个切换级，其中，在出现第一切换条件时切换到第一级中，用于通过冗余系统进行部分控制，其中，一旦不再能够通过主系统进行控制，就在第二级中完全变换到冗余系统，
所述方法具有以下步骤：
-检查(S10)是否出现切换条件；
-在出现切换条件时，将对所述制动系统(80)的控制从所述主控制器件(40)至少部分地变换(S12)到所述冗余控制器件(41)，其中，
在出现第一切换条件时切换到第一级中，用于通过冗余系统进行部分控制，其中，一旦不再能够通过主系统进行控制，就在第二级中完全变换到冗余系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述制动系统(80)具有：
-至少一个促动器，所述促动器构造为影响用于操控所述制动系统(80)的至少一个制动器的制动压力，和/或
-至少一个检测器件，所述检测器件构造为检测用于控制所述制动系统(80)的至少一个状态参数。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
所述制动系统(80)构造为电子气动制动系统，和/或
构造为自主运行，和/或
所述制动系统(80)构造为通过所述主控制器件(40)和/或所述冗余控制器件(41)以电子方式控制。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，
所述至少一个促动器是压力生成器(20)，所述压力生成器构造为尤其从压力存储器(10)中产生所述制动压力，和/或
所述至少一个促动器是压力调节器(24、28)，所述压力调节器构造为控制和/或调节所述制动压力。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，
所述至少一个检测器件具有传感器，所述传感器构造为检测所述至少一个状态参数，和/或所述传感器具有接口，所述接口构造为从车辆网络中获得所述至少一个状态参数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
所述至少一个状态参数尤其是车轮转速、速度、加速度、车轮转矩、制动压力或其他合适的参数，用于确定尤其在行驶动态稳定性方面的行驶状态。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
所述主控制器件(40)构造为通过主供给源(52)供给能量，并且所述冗余控制器件(41)构造为通过冗余供给源(58)供给能量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
切换条件是主供给源(52)的失效和/或主控制器件(40)的至少部分失效。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
所述制动系统(80)构造为通过所述冗余控制器件(41)至少部分地以电子方式控制。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，具有：
-至少一个控制装置(82)，所述控制装置构造为产生用于所述制动系统(80)的非电子制动输入，用于触发通过所述制动系统(80)进行的制动，其中，
所述控制装置(82)构造为通过所述冗余控制器件(41)尤其以电子方式控制。
11.根据权利要求10所述的方法，具有：
-脚制动模块(18)，所述脚制动模块构造为从制动输入中产生至少一个控制信号用于产生制动压力，其中，所述制动信号选择性地构造为电子式的和/或气动式的，其中，
所述脚制动模块(18)和所述控制装置(82)一体地或分开地构造。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在出现故障，所述故障阻止或至少限制通过所述主控制器件(40)和所述冗余控制器件(41)中的一个的控制的情况下，所述主控制器件(40)和所述冗余控制器件(41)中的另一个还能够实现以车轮个别的方式调节制动压力，以便实现特定的稳定功能。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，具有以下步骤中的至少一个步骤：
-检测(S14)用于控制所述制动系统(80)的至少一个状态参数；
-求取(S16)尤其是在行驶动态稳定性方面的行驶状态；
-根据所述行驶状态产生(S18)用于操控至少一个制动器的制动压力；
-求取(S20)对于所述制动系统(80)的运行重要的信息；
-将对于所述制动系统(80)的运行重要的信息传递(S22)给所述冗余控制器件(41)，其中，所述传递在从所述主控制器件(40)至少部分地变换到所述冗余控制器件(41)期间进行或在此之前已经进行。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
对于所述制动系统(80)的运行重要的所述信息尤其包含关于以下方面的信息：
-施加的制动压力，
-至少一个状态参数，尤其车轮转速、速度、加速度、车轮转矩、制动压力或其他合适的参数，用于确定尤其是在行驶动态稳定性方面的行驶状态，
-正在运行的监控功能，尤其用于监控所述至少一个促动器和/或所述至少一个检测器件，
-正在运行的调节功能，尤其用于控制和/或调节车轮打滑和/或车辆的行驶动态稳定性，
-被操控的促动器，尤其是
-当前的故障状态，尤其是所述至少一个促动器和/或所述至少一个传感器的当前的故障状态。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
切换条件是主供给源(52)的失效和/或主控制器件(40)的至少部分失效。
16.一种机器可读的载体，在该载体上存储有程序代码，所述程序代码实施为当其在数据处理装置上被执行时使得所述数据处理装置执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
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