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Title:
CONTROL DEVICE FOR A BRAKE SYSTEM, SYSTEM FOR CONTROLLING A BRAKE SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A BRAKE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/083639
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to the control of a brake system, in particular a brake-by-wire system. For this purpose, in addition to a purely local calculation of the parameters for converting a braking request into an actuating command for a brake actuator, a calculation of parameters by a remote processing device, for example in a cloud or similar, is provided. This makes it possible to relieve the load on the locally required hardware.

Inventors:
HAAG FLORIAN (DE)
LOEFFELMANN NIKOLAS (DE)
MARQUART MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/078385
Publication Date:
April 25, 2024
Filing Date:
October 12, 2023
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B60T17/22; B60T7/16; B60T8/88
Foreign References:
US20160375888A12016-12-29
US20140081512A12014-03-20
US20110154893A12011-06-30
US10661764B12020-05-26
DE102011079454A12013-01-24
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Claims:
Ansprüche

1 . Steuervorrichtung (20) für ein Bremssystem, mit einer Verarbeitungseinrichtung (21), die dazu ausgelegt ist, Daten von einem Sollwertgeber (10) zu empfangen, unter Verwendung der empfangenen Daten von dem Sollwertgeber (10) und Steuerungsdaten einen Stellbefehl für einen Bremsaktuator (30) zu ermitteln, und den ermittelten Stellbefehl für den Bremsaktuator (30) auszugeben; und einer Funkschnittstelle (22), die dazu ausgelegt ist, die Steuerungsdaten von einer entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100) zu empfangen.

2. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 1 , wobei die Funkschnittstelle (22) ferner dazu ausgelegt ist, Betriebsdaten des Bremssystems an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung (100) zu übertragen.

3. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Funkschnittstelle (22) ferner dazu ausgelegt ist, benutzerspezifische Daten an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung (100) zu übertragen.

4. Steuervorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verarbeitungseinrichtung (100) dazu ausgelegt ist, erste Daten für einen Stellbefehl für den Bremsaktuator (30) unter Verwendung der Steuerungsdaten zu ermitteln, die von der Funkschnittstelle (22) empfangen worden sind, und zweite Daten für einen Stellbefehl für den Bremsaktuator (30) unter Verwendung von lokalen Steuerungsdaten zu ermitteln; und wobei die Steuervorrichtung (20) ferner dazu ausgelegt ist, die ersten Daten für den Stellbefehl des Bremsaktuators (30) auszugeben, falls eine Abweichung zwischen den ersten Daten und den zweiten Daten für den Stellbefehl einen vorbestimmten Schwellwert unterschreiten. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 4, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Kommunikationsverbindung zwischen der Funkschnittstelle (22) und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100) zu überwachen, und die zweiten Daten für den Stellbefehl des Bremsaktuators (30) auszugeben, falls eine Störung in der eine Kommunikationsverbindung zwischen der Funkschnittstelle (22) und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100) detektiert worden ist. Steuervorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verarbeitungseinrichtung (21) dazu ausgelegt ist, eine Signallaufzeit zwischen der Funkschnittstelle (22) und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100) zu ermitteln und den Steuerbefehl für den Bremsaktuator (30) unter Verwendung der ermittelten Signallaufzeit zu ermitteln. Steuervorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verarbeitungseinrichtung (21) dazu ausgelegt ist, eine lokale Ermittlung des Stellbefehls des Bremsaktuators (30) zu überwachen, und die Steuerungsdaten für den Stellbefehl des Bremsaktuators unter Verwendung von Steuerungsdaten von der Funkschnittstelle (22) zu ermitteln, falls eine Fehlfunktion bei der lokalen Ermittlung detektiert worden ist. System zur Steuerung eines Bremssystems in eine Kraftfahrzeug, mit: einer Steuervorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist; und einer von dem Kraftfahrzeug entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100), die dazu ausgelegt ist, Daten von der Funkschnittstelle (22) der Steuervorrichtung (20) in dem Kraftfahrzeug zu empfangen, Steuerungsdaten unter Verwendung der empfangenen Daten zu generieren und die generierten Steuerungsdaten an die Funkschnittstelle (22) der Steuervorrichtung (20) in dem Kraftfahrzeug zu senden. Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems in eine Kraftfahrzeug, mit den Schritten:

Empfangen (S1) von Steuerungsdaten für einen Bremsvorgang von einer entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100) über eine drahtlose Kommunikationsverbindung;

Empfangen (S2) von Daten von einem lokalen Sollwertgeber (10);

Ermitteln (S3) eines Stellbefehls für einen Bremsaktuator (30) unter Verwendung der empfangenen Daten von dem Sollwertgeber (10) und der Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung (100); und

Ausgeben (S4) des ermittelten Stellbefehls an den Bremsaktuator (30). Verfahren nach Anspruch 9, mit einem Schritt zum drahtlosen Übertragen von benutzerspezifischen Daten, Betriebsdaten des Bremssystems und/oder Umgebungsdaten an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung (100).

Description:
Beschreibung

Titel

Steuervorrichtung für ein Bremssystem, System zur Steuerung eines Bremssystems und Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem, ein System zur Steuerung eines Bremssystems und Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Steuerung eines Systems in einem Kraftfahrzeug.

Stand der Technik

Bremssysteme für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie PKWs oder LKWs, können als elektrohydraulische Bremssysteme realisiert sein. Typischerweise weisen derartige Bremssysteme einen Hauptbremszylinder mit einem Aktuatorkolben auf. Dieser kann entweder direkt manuell oder mittels eines Bremskraftverstärkers betätigbar sein. Der im Hauptbremszylinder erzeugte hydraulische Druck wird zum Aufbau eines Bremsdrucks an Radbremsen weitergeleitet.

Zunehmend kommen auch sogenannte Brake-by-Wire-Systeme zum Einsatz. Ein solches System ist beispielsweise in der DE 10 2011 079 454 A1 beschrieben. Bei diesem Bremssystem wird durch Betätigung eines Hauptbremszylinders ein hydraulischer Druck in einer Simulatoreinrichtung erzeugt. Der durch den Hauptbremszylinder erzeugte Druck wird erfasst und anhand des erfassten Drucks wird ein Soll-Bremsdruck ermittelt, der mittels einer Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors bewegbaren Verdrängerkolben aufweist, in einem Aktivkreis zur Betätigung der Radbremsen eingestellt. Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem, ein System zur Steuerung eines Bremssystems und ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Demgemäß ist vorgesehen:

Eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit einer Verarbeitungseinrichtung und einer Funkschnittstelle. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, Daten von einem Sollwertgeber zu empfangen. Weiterhin ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, einen Stellbefehl für einen Bremsaktuator zu ermitteln. Der Sterbefälle kann insbesondere unter Verwendung der empfangenen Daten von dem Sollwertgeber und Steuerungsdaten ermittelt werden. Ferner ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, den ermittelten Stellbefehl für den Bremsaktuator auszugeben. Die Funkschnittstelle ist dazu ausgelegt, Steuerungsdaten , insbesondere die Steuerungsdaten für die Ermittlung des Stellbefehls, von einer entfernten Verarbeitungsvorrichtung zu empfangen.

Weiterhin ist vorgesehen:

Ein System zur Steuerung eines Bremssystems in eine Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und einer von dem Kraftfahrzeug entfernten Verarbeitungsvorrichtung. Die Steuervorrichtung ist hierbei in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Die Verarbeitungsvorrichtung ist dazu ausgelegt, Daten von der Funkschnittstelle der Steuervorrichtung in dem Kraftfahrzeug zu empfangen. Weiterhin ist die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt, Steuerungsdaten unter Verwendung der empfangenen Daten zu generieren, d. h. zu berechnen. Ferner ist die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt, die generierten Steuerungsdaten an die Funkschnittstelle der Steuervorrichtung in dem Kraftfahrzeug zu senden. Schließlich ist vorgesehen:

Ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems in eine Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Empfangen von Steuerungsdaten für einen Bremsvorgang. Die Steuerungsdaten können insbesondere von einer entfernten Verarbeitungsvorrichtung über eine drahtlose Kommunikationsverbindung empfangen werden. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Empfangen von Daten von einem lokalen Sollwertgeber. Bei dem lokalen Sollwertgeber kann es sich beispielsweise um einen Sensor zur Erfassung der aktuellen Stellung eines Bremspedals handeln. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln eines Stellbefehls für einen Bremsaktuator. Das Ermitteln des Stellbefehls für den Bremsaktuator kann insbesondere unter Verwendung der empfangenen Daten von dem Sollwertgeber und der Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung erfolgen. Schließlich kann das Verfahren einen Schritt zum Ausgeben des ermittelten Stellbefehls an den Bremsaktuator umfassen.

Vorteile der Erfindung

Bei modernen Bremssystemen, insbesondere Brake-by-Wire-Systemen, kann ein Bremswunsch für das Kraftfahrzeug von einem Sollwertgeber als digitales oder gegebenenfalls auch analoges Signal bereitgestellt werden und über eine Kommunikationsverbindung an ein Steuergerät übertragen werden. Beispielsweise kann ein Sensor die aktuelle Stellung eines Bremspedals erfassen und ein zu der Stellung des Bremspedal korrespondierendes Signal bereitstellen, welches über die Kommunikationsverbindung an das Steuergerät übertragen wird. Zusätzlich oder alternativ kann eine Bremswunsch auch von einer Komponente eines Systems für einen ganz oder zumindest teilweise autonomes Fahren generiert und an das Steuergerät des Bremssystems übertragen werden.

Das Steuergerät des Bremssystems verarbeitet daraufhin die empfangene Anforderung für einen Bremswunsch, die beispielsweise in Form der aktuellen Stellung des Bremspedals oder in beliebiger anderer Form empfangen worden ist. Dabei ermittelt das Steuergerät des Bremssystems einen Steuerbefehl für einen Aktuator des Bremssystems und gibt diesen Steuerbefehle an den entsprechenden Aktua- tor aus. Hierdurch kann der Aktuator des Bremssystems derart angesteuert werden, dass er einen zu der empfangenen Anforderung korrespondierenden Bremsdruck in dem Bremssystem aufbauen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass der Verarbeitung der Anforderungen für einen Bremswunsch bis hin zu der Ausgabe des entsprechenden Stellbefehls für den Bremsaktuator eine hohe Bedeutung zukommt. Daher muss hierbei eine sehr hohe Ausfallsicherheit und Redundanz gewährleistet werden. Dies ist jedoch mit hohem Aufwand und Kosten verbunden.

Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Brake- by-Wire-Bremssystem, zu schaffen, welches bei möglichst geringem lokalen Aufwand ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleisten kann. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, neben einer rein lokalen Verarbeitung der empfangenen Sollwerte für einen Bremswunsch zur Generierung der Stellbefehle für einen Bremsaktuator, auch einen Verarbeitungspfad vorzusehen, bei welchem die Datenverarbeitung zumindest teilweise durch eine entfernte Verarbeitungsvorrichtung erfolgen kann.

Bei der entfernten Verarbeitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen entfernten Server, zum Beispiel einen Server oder eine Serverstruktur in einer Cloud handeln. Der Datenaustausch zwischen der lokalen Steuervorrichtung für das Bremssystem und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung kann hierbei über eine drahtlose Kommunikationsverbindung erfolgen. Beispielsweise kann der Datenaustausch über eine Mobilfunkverbindung o. ä. erfolgen. Grundsätzlich sind jedoch auch beliebige andere drahtlose Kommunikationsverbindungen möglich, insbesondere Funkverbindungen mit einer möglichst geringen Latenz.

Durch die Nutzung entfernter Ressourcen für die Verarbeitung eines Bremswunsches kann somit der lokal erforderliche Hardwareaufwand in dem Kraftfahrzeug minimiert werden. Wird beispielsweise primär die entfernte Infrastruktur zur Verarbeitung des Bremswunsches genutzt, so ist es ausreichend, in dem Kraftfahrzeug eine Rückfallebene für die Verarbeitung des Bremswunsches bereitzuhal- ten. Hierdurch kann auch beim Ausfall oder einer Störung der Kommunikationsverbindung zu der entfernten Verarbeitungsvorrichtung eine ausreichende Sicherheit für die Verarbeitung des Bremswunsches gewährleistet werden.

Die zumindest teilweise Datenverarbeitung durch eine entfernte Verarbeitungsvorrichtung für die Steuerung eines Bremssystems in einem Kraftfahrzeug kann neben einer Vereinfachung des erforderlichen lokalen Systems in dem Kraftfahrzeug darüber hinaus auch weitere Vorteile eröffnen. So ist es beispielsweise möglich, in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung eine leistungsfähigere Hardwareinfrastruktur zur Datenverarbeitung bereitzustellen, welche auch komplexe Berechnungen sehr effizient ausführen kann. Hierdurch kann gegebenenfalls die Genauigkeit und/oder die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Verarbeitung der entsprechenden Daten gesteigert werden. Darüber hinaus kann die entfernte Verarbeitungsvorrichtung gegebenenfalls auch auf zusätzliche Ressourcen wie zum Beispiel Datenbanken zurückgreifen. So können beispielsweise in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung benutzerspezifische Daten vorgehalten bereitgestellt werden. Somit kann zum Beispiel das Bremsverhalten von Fahrzeugen entsprechend solcher benutzerspezifischen Vorgaben angepasst werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, einem Benutzer auch bei einem Fahrzeugwechsel ein zumindest annähernd gleiches oder gleichartiges Bremsverhalten des jeweils genutzten Fahrzeuges bereitzustellen. Auch können beispielsweise nachträgliche Anpassungen, beispielsweise herstellerspezifische Vorgaben, an einer zentralen entfernten Verarbeitungsvorrichtung auf einfache Weise bereitgestellt werden, ohne dass hierzu sämtliche Fahrzeuge für ein Software- Update in eine Werkstatt zurückgerufen werden müssten.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Funkschnittstelle dazu ausgelegt, Betriebsdaten des Bremssystems an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung zu übertragen. Bei diesem Betriebsdaten kann es sich beispielsweise um technische Daten des Bremssystems oder Komponenten des Bremssystems handeln. Zum Beispiel können Informationen wie die aktuelle Temperatur an Komponenten des Bremssystems, erfasste Fehlermeldungen o. ä. an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung übertragen werden. Darüber hinaus können auch zum Beispiel lokal in dem Fahrzeug gespeicherte Informationen des jeweiligen Bremssystems, wie zum Beispiel Kalibrierdaten o. ä., an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung übertragen werden. Hierdurch ist es der entfernten Verarbeitungsvorrichtung möglich, die Verarbeitung möglichst präzise auf das jeweilige Bremssystem anzupassen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Funkschnittstelle dazu ausgelegt, benutzerspezifische Daten an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung zu übertragen. Bei den benutzerspezifischen Daten kann es sich beispielsweise um eine Kennung des jeweiligen Benutzers/Fahrers handeln. Hierdurch kann die entfernte Verarbeitungsvorrichtung den jeweiligen Benutzer auf einfache Weise identifizieren und die Datenverarbeitung auf den jeweiligen Benutzer anpassen. Zum Beispiel können zuvor spezifizierte und abgespeicherte Benutzerprofile aus einer Datenbank der entfernten Verarbeitungsvorrichtung ausgelesen und bei der Datenverarbeitung berücksichtigt werden. Hierdurch kann dem Benutzer jeweils ein individuell angepasstes Bremsverhalten für das Fahrzeug ermöglicht werden. Diese Weise können für unterschiedliche Benutzer bei ein und demselben Fahrzeug jeweils individuell angepasste Profile für die Bremseigenschaften implementiert werden. Ferner ist es auch möglich, auf diese Weise einem Benutzer bei einem Fahrzeugwechsel auf dem jeweils genutzten Fahrzeug gleiche oder zumindest annähernd gleiche Bremseigenschaften bereitzustellen. Hierdurch muss sich der jeweilige Benutzer bei einem Fahrzeugwechsel nicht auf stark unterschiedliche Bremseigenschaften einstellen.

Neben der Übertragung einer Benutzerkennung zu Identifizierung des Benutzers in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung ist es auch möglich, dass ein Benutzer in dem Fahrzeug seine Präferenzen spezifiziert. In diesem Fall können die Benutzervorgaben über die Funkschnittstelle an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung übertragen werden, sodass die entfernte Verarbeitungsvorrichtung diese benutzerspezifischen Vorgaben berücksichtigen kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, erste Daten für einen Stellbefehl für den Bremsaktuator unter Verwendung der Steuerungsdaten zu ermitteln, die von der Funkschnittstelle empfangen worden sind. Ferner kann dir Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt sein, zweite Daten für einen Stellbefehl für den Bremsaktuator unter Verwendung von lokalen Steuerungsdaten zu ermitteln. Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt sein, die ersten Daten für den Stellbefehl des Bremsaktuators auszugeben, falls eine Abweichung zwischen den ersten Daten und den zweiten Daten für den Stellbefehl einen vorbestimmten Schwellwert unterschreiten. Alternativ kann für den Fall, dass die Abweichung zwischen den ersten Daten und den zweiten Daten den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, der Stellbefehl auf Basis der lokal ermittelten zweiten Daten generiert und ausgegeben werden. Auf diese Weise können die Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung Plausibilität und überprüft werden. Wird eine zu große Diskrepanz zwischen den lokal ermittelten Daten und den Daten von entfernten Verarbeitungsvorrichtung festgestellt, so werden die empfangenen Daten von entfernten Bearbeitungsvorrichtung verworfen und die Ansteuerung erfolgt auf Grundlage der lokal ermitteln Daten. Können dagegen die Daten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung als plausibel bestätigt werden, so können die in der Regel präziseren Daten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung genutzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, eine Kommunikationsverbindung zwischen der Funkschnittstelle und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung zu überwachen. In diesem Fall kann die Verarbeitungseinrichtung ferner dazu ausgelegt sein, die zweiten Daten für den Stellbefehl des Bremsaktuators auszugeben, falls eine Störung in der eine Kommunikationsverbindung zwischen der Funkschnittstelle und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung detektiert worden ist. Die Überprüfung der Kommunikationsverbindung kann hierbei durch beliebige geeignete Maßnahmen erfolgen. Beispielsweise kann eine Zeitspanne zwischen dem Aussenden von Daten von der lokalen Funkschnittstelle zu entfernen Verarbeitungsvorrichtung und dem empfangen einer Antwort von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung ermittelt werden. Überschreitet diese Zeitspanne einen vorgegebenen Grenzwert, so kann dies ein Hinweis auf eine mögliche Störung der Kommunikationsverbindung sein. Darüber hinaus sind auch beliebige andere Maßnahmen Überprüfung der Kommunikationsverbindung möglich. Im Falle einer detektierten Störung der Kommunikationsverbindung kann dabei auf die lokal ermittelten Daten zurückgegriffen werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, eine Signallaufzeit zwischen der Funkschnittstelle und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung zu ermitteln und den Steuerbefehl für den Bremsaktuator unter Verwendung der ermittelten Signallaufzeit zu ermitteln. Durch die Überwachung der Signallaufzeit kann einerseits eine mögliche Störung der Kommunikationsverbindung identifiziert werden. Darüber hinaus können auch mögliche Verzögerungen aufgrund der ermittelten Signallaufzeit berücksichtigt werden und die Ansteuerung des Bremsaktuators kann entsprechend angepasst werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, eine lokale Ermittlung des Stellbefehls des Bremsaktuators zu überwachen. Ferner kann die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt sein, die Steuerungsdaten für den Stellbefehl des Bremsaktuators unter Verwendung von Steuerungsdaten von der Funkschnittstelle zu ermitteln, falls eine Fehlfunktion bei der lokalen Ermittlung detektiert worden ist. Hierbei wird für die Ermittlung der Stellbefehle für den Bremsaktuator primär auf die lokale Hardware zurückgegriffen. Wird jedoch ein Fehler in der lokalen Hardware detektiert, beispielsweise aufgrund eines Softwarefehlers oder eines Speicherzugriffsfehlers, so kann als Redundanz auf die Verarbeitung in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung zurückgegriffen werden.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Blockschaubilder eines Systems zur Steuerung eines Bremssystems gemäß einer Ausführungsform; und Fig. 2: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt

Beschreibung von Ausführungsformen

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Systems zur Steuerung eines Bremssystems gemäß einer Ausführungsform. Das Bremssystem umfasst unter anderem einen Sollwertgeber 10, der einen zu einem Bremswunsch korrespondierenden Sollwert bereitgestellt. Bei dem Sollwertgeber 10 kann es sich beispielsweise um einen Sensor handeln, welcher ein zu der Position eines Bremspedals in einem Kraftfahrzeug korrespondierenden digitalen oder gegebenenfalls auch analogen Sensorwerten bereitgestellt. Dieser Sensorwerten kann über eine Kommunikationsverbindung, beispielsweise einen Datenbus o. ä. an eine Steuervorrichtung 20 übermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ zu den Daten über die Stellung des Bremspedals in dem Kraftfahrzeug ist es auch möglich, dass ein System zum ganz oder zumindest teilweise autonomen Fahren eine Bremsanforderung generiert und diese Bremsanforderung an der Steuervorrichtung 20 bereitstellt. Auch hierbei kann die Übertragung der Bremsanforderung über eine geeignete Kommunikationsverbindung, beispielsweise einen Datenbus o. ä. erfolgen.

Die Steuervorrichtung 20 berechneten aus der empfangenen Bremsanforderung einen Stellbefehl für einen Bremsaktuator und gibt diesen Stellbefehl an den Bremsaktuator 30 aus. Der Bremsaktuator 30 kann entsprechend des Stellbefehls beispielsweise einen entsprechenden Bremsdruck in dem Bremssystem aufbauen, so dass das Fahrzeug mit diesem Bremssystem gemäß der Bremsanforderung verzögert werden kann. Zum Beispiel kann für die Ermittlung des Stellbefehls eine Simulation des Bremsvorgangs erfolgen. Durch eine solche Simulation können beispielsweise Steuerungsdaten generiert werden, die zur Ermittlung des der Befehls für den Bremsaktuators 30 herangezogen werden können.

Zur Berechnung des Stellbefehls für den Bremsaktuator 30 kann die Steuervorrichtung 20 beispielsweise auf eine lokale Hardware zurückgreifen, die zum Beispiel in einer Verarbeitungseinrichtung 21 der Steuervorrichtung 20 implementiert ist. Da der Umsetzung der Bremsanforderung in einen geeignete Steuerbefehl für den Bremsaktuator 30 eine hohe Bedeutung zukommt, ist eine ausreichende Ausfallsicherheit und Redundanz zu gewährleisten.

Neben der reinen lokalen Berechnung der Steuerbefehle für den Bremsaktuator 30 ist daher auch eine zumindest teilweise ausgelagerte Berechnung in einer entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 möglich. Hierzu ist in der lokalen Steuervorrichtung 20 des Bremssystems eine Funkschnittstelle 22 vorgesehen. Über diese Funkschnittstelle 22 kann die Steuervorrichtung 20 Daten an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 senden und Daten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 empfangen. Die Funkschnittstelle 22 kann hierzu beispielsweise eine Kommunikationsverbindung auf Basis eines geeigneten Mobilfunkstandards nutzen. Darüber hinaus sind grundsätzlich jedoch auch beliebige andere standardisierte oder proprietäre drahtlose Kommunikationsverbindungen möglich.

Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 20 mittels der Funkschnittstelle 22 Daten an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 übertragen. Daraufhin kann die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 auf Grundlage der übermittelten Daten von der Steuervorrichtung 20 eine Berechnung von Steuerungsdaten für das Bremssystem durchführen und die berechneten Steuerungsdaten an die Steuervorrichtung 20 übermitteln. Die Funkschnittstelle 22 der Steuervorrichtung 20 kann diese Daten empfangen und beispielsweise der Verarbeitungseinrichtung 21 in der Steuervorrichtung 20 bereitstellen. Daraufhin kann die Verarbeitungseinrichtung 21 unter Verwendung dieser Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 einen Stellbefehl für den Bremsaktuator 30 ermitteln und an dem Bremsaktuator bereitstellen. Auf diese Weise kann zumindest ein Teil der Datenverarbeitung von der lokalen Steuervorrichtung 20 in die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 ausgelagert werden. Hierdurch kann die erforderliche Hardware für die Steuervorrichtung 20 entsprechend einfacher und kostengünstiger realisiert werden. Wird beispielsweise die Berechnung der Steuerungsdaten primär in die externe Verarbeitungsvorrichtung 100 ausgelagert, so ist es ausreichend, in der lokalen Steuervorrichtung 20, insbesondere der Verarbeitungseinrichtung 21 , lediglich eine einfache redundante Verarbeitungsmöglichkeit vorzuhalten. Hierdurch ist es möglich auch beim Ausfall der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 oder der Kommunikationsverbindung zwischen der Funkschnittstelle 22 und der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 weiterhin eine sichere Ermittlung von Steuerungsdaten gewährleisten zu können.

Beispielsweise können von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 Steuerungsdaten generiert werden, welche jeweils den aktuellen Gegebenheiten für Zusammenhänge bzw. Kennlinien zwischen empfangenen soll werden und der Ansteuerung des Bremsaktuators 30 entsprechen. Diese Steuerungsdaten können jeweils entsprechend den aktuellen Bedingungen dynamisch angepasst werden. Dabei kann diese dynamische Anpassung beispielsweise in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 erfolgen.

Zum Beispiel können die Steuerungsdaten in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsparametern wie zum Beispiel einer Temperatur in dem Bremssystem, der detektierten Störungen oder Fehlermeldungen oder ähnlichem angepasst werden. Hierzu kann die Verarbeitungseinrichtung 20 beispielsweise über geeignete Schnittstellen verfügen, welche die jeweiligen Betriebsparameter empfangen und daraufhin an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 weiterleiten.

Ferner ist es auch möglich, beispielsweise die Steuerungsdaten für einen Benutzer individuell anzupassen. Zum Beispiel kann ein Benutzer seine Vorlieben wie zum Beispiel ein eher hartes direktes oder bevorzugt weiches Ansprechen der Bremsen spezifizieren. Hierzu kann zum Beispiel eine Benutzerschnittstelle (nicht dargestellt) vorgesehen sein, mittels welcher ein Benutzer seine Präferenzen spezifizieren kann. Diese Benutzereingaben können ebenfalls über die Funkschnittstelle 22 an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 übermittelt werden.

Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Benutzerkennung an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 übermittelt werden. Entsprechend können die individuellen Spezifikationen eines Benutzers dem jeweiligen Benutzer gemäß dieser Benutzerkennung zugeordnet werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die jeweiligen benutzerspezifischen Parameter in einer Datenbank oder ähnlichem in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 gespeichert werden. Auf diese Weise kann die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 nach Erhalt der jeweiligen Benutzerkennung automatisch die benutzerspezifischen Parameter ermitteln, beispielsweise aus einer Datenbank auslesen und die Steuerungsparameter entsprechend diesen benutzerspezifischen Parameter anpassen. Zum Beispiel kann der Benutzer mittels einer entsprechenden Benutzereingabe oder eines Identifikationsmediums, wie zum Beispiel eines RFID-Chips, eines Smartphones oder ähnlichem identifiziert werden.

Ist der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 der jeweilige Benutzer bekannt, so ist es auch möglich, die Steuerungsdaten für das jeweilige Bremssystem derart anzupassen, dass ein Benutzer auch in unterschiedlichen Fahrzeug jeweils ein zumindest annähernd gleiches oder gleichartiges Bremsverhalten erhält. Diese Weise kann der Benutzer auch bei der Nutzung unterschiedlicher Fahrzeuge jeweils auf ein gewohntes Bremsverhalten erhalten.

Durch die Berechnung der Steuerungsdaten in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 ist es gegebenenfalls ausreichend, zur Anpassung des Bremssystems die Ermittlung der Steuerungsdaten in geeigneter Weise anzupassen. In einem solchen Fall ist es ausreichend, dass die entsprechenden Anpassungen in der zentralen lokalen Verarbeitungsvorrichtung 100 erfolgen. Hierdurch kann gegebenenfalls eine aufwändige Aktualisierung der Software in den einzelnen Fahrzeugen durch einen Rückruf in eine Werkstatt o. ä. entfallen oder zumindest hinausgezögert werden.

Zur Plausibilisierung der Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 kann beispielsweise ein Stellbefehl, wie er durch die Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungseinrichtung 100 übermittelt worden ist, mit einem Stellbefehl verglichen werden, welcher durch eine lokale Berechnung in der Steuervorrichtung 20 ermittelt worden ist. Weichen die Werte der Stellbefehle von lokaler Berechnung und entfernter Berechnung nicht signifikant, d. h. weniger als einen vorgegebenen Schwellwert, voneinander ab, so können die entsprechenden Stellbefehle als plausibel klassifiziert werden. In einem solchen Fall kann beispielsweise bevorzugt der Stellbefehl auf Grundlage der Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 genutzt werden. Wird dagegen eine signifikante Abweichung in der beiden Stellbefehle detektiert, so kann in einem solchen Fall auf einen Fehler bei der Berechnung der Steuerungsdaten von entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 oder in der Kommunikationsverbin- dung zwischen lokaler Steuervorrichtung 20 und entfernter Verarbeitungsvorrichtung 100 geschlossen werden. In einem solchen Fall können bevorzugt die Daten auf Grundlage der lokal ermittelten Steuerungsdaten für den Steuerbefehle des Bremsaktuator 30 genutzt werden.

Ferner ist es auch möglich, beispielsweise die Kommunikationsverbindung zwischen Funkschnittstelle 22 und entfernter Verarbeitungsvorrichtung 100 zu überwachen. Beispielsweise kann hierzu eine Zeitspanne zwischen dem Aussenden von Daten von der lokalen Funkschnittstelle 22 zu der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 und dem darauf folgenden Empfangen von Daten von entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 durch die Funkschnittstelle 22 analysiert werden. Überschreitet diese Zeitspanne einen vorgegebenen Grenzwert, so kann dies als ein Indiz auf eine Störung der Kommunikationsverbindung gedeutet werden. Entsprechend kann bei Detektion einer Störung bevorzugt auf die lokal ermittelten Steuerungsdaten und den daraus resultierenden Steuerbefehl für den Bremsaktuator 30 zurückgegriffen werden.

In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, zunächst primär auf die lokale Ermittlung der Steuerungsdaten zurückzugreifen und die hierauf basierenden Stellbefehle für den Bremsaktuator 30 zu nutzen, und lediglich bei einer Detektion einer Störung oder ähnlichem die Berechnung der Steuerungsdaten in der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 zu nutzen. Hierzu kann zum Beispiel von einer übergeordneten Instanz die Verarbeitung in der lokalen Verarbeitungseinrichtung 21 überwacht werden. Wird ein Softwarefehler, ein Speicherzugriffsfehler oder ein anderer kritischer Fehler detektiert, so kann in einem solchen Fall auf die Berechnung der Steuerungsdaten durch die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 zurückgegriffen werden.

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems in eine Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Das Verfahren kann grundsätzlich beliebige Schritte umfassen, wie sie bereits zuvor in Zusammenhang mit dem Bremssystem gemäß Figur 1 beschrieben worden sind. Entsprechend kann auch das zuvor beschrieben Bremssystem beliebige Komponenten umfassen, die zur Implementierung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens erforderlich sind. Das Verfahren umfasst einen Schritt S1 zum Empfangen von Steuerungsdaten für einen Bremsvorgang von einer entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung. Die entfernte Verarbeitungsvorrichtung 100 kann die Steuerungsdaten für einen Bremsvorgang insbesondere auf die zuvor bereits beschriebene Weise ermitteln.

Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt S2 zum Empfangen von Daten von einem lokalen Sollwertgeber 10. Bei dem lokalen Sollwertgeber 10 kann es sich beispielsweise um einen Sensor handeln, welcher die Position eines Bremspedals in einem Fahrzeug ermittelt. Zusätzlich oder alternativ können auch Sollwerte für einen Bremsvorgang von einem Steuerungssystem für ein ganz oder zumindest teilweise autonomes Fahren empfangen werden.

In einem Schritt S3 erfolgt ein Ermitteln eines Stellbefehls für einen Bremsaktuator 30. Die Ermittlung des Stellbefehls erfolgt insbesondere unter Verwendung der empfangenen Daten von dem Sollwertgeber 10 und der Steuerungsdaten von der entfernten Verarbeitungsvorrichtung 100.

Schließlich erfolgt in Schritt S4 das Ausgeben des ermittelten Stellbefehls an den Bremsaktuator 30.

Ferner kann das Verfahren einen Schritt zum drahtlosen Übertragen von benutzerspezifischen Daten, Betriebsdaten des Bremssystems und/oder Umgebungsdaten an die entfernte Verarbeitungsvorrichtung umfassen. Hierdurch können, wie zuvor bereits ausgeführt, beispielsweise die Steuerungsdaten individuell an die Spezifikationen einzelner Benutzer angepasst werden. Darüber hinaus können die Steuerungsdaten zum Beispiel auch dynamisch an die jeweils aktuellen Betriebsdaten Bremssystems angepasst werden. Ferner können zum Beispiel auch die Steuerungsdaten in Abhängigkeit von Umgebungsparameter wie einer der detektierten Nässe, Rutschgefahr auf der Straße oder beliebigen anderen Umgebungsparameter angepasst werden.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Steuerung eines Bremssystems, insbesondere eines Brake-by-Wire-Systems. Hierzu ist neben einer rein lokalen Berechnung der Parameter für die Umsetzung einer Bremsanforderung in einen Stellbefehl für einen Bremsaktuator eine Berechnung von Parametern durch eine entfernte Verarbeitungsvorrichtung beispielsweise in einer Cloud oder ähnlichem vorgesehen. Dies ermöglicht eine Entlastung der lokal erforderlichen Hardware.