本發明總體涉及至少部分電運行機動車的領域以及線控制動制動系統和傳統耦合制動系統的領域。具體而言，本發明涉及一種用于可電驅動機動車的安全系統、一種具有這種安全系統的機動車以及一種用于運行這種安全系統的方法。
背景技術：
1、在汽車工業中，線控制動技術是指利用電氣手段控制制動器的可行性方案。它可以被設計為普通機械耦合運行制動器的補充，或設計為獨立的制動系統。
2、在線控制動制動系統中，可以通過液壓壓力構建來構建制動力，例如通過泵。這種制動系統可稱為電液壓制動系統。備選地，在線控制動制動系統中，傳統部件、如泵、軟管、液體、皮帶以及主缸，可以由電子傳感器和執行器替代。這種制動系統可稱為機電制動系統。
3、然而，使用線控制動制動系統代替傳統耦合制動系統與明顯的缺點相關聯。即，法律上規定應具有后備級，以便在電子裝置失靈時仍能操縱制動器。在某些情況下，甚至需要第二后備級來確保機動車乘客的安全。
4、在電液壓制動器中，可以設置在不通電的情況下打開的附加閥作為后備級。因此，可重新建立制動踏板和液壓回路之間的耦合。
5、在機電制動器中，附加的能量存儲器可形成后備級，從而在信號傳導中提供冗余。附加或第二能量存儲器的存在表示顯著的重量差異、結構空間差異和成本差異。
技術實現思路
1、本發明的任務在于至少部分地克服上述缺點。尤其，本發明的任務是提高機動車的機動車乘客以及其他交通參與者的安全。
2、上述任務通過具有權利要求1的特征的安全系統、具有權利要求7的特征的車輛、具有權利要求8的特征的方法、具有權利要求11的特征的計算機程序產品以及具有權利要求12的特征的計算機可讀介質來解決。本發明的進一步特征和細節從從屬權利要求、說明書和附圖中得出。在此，與根據本發明的安全系統相關描述的特征和細節自然也結合根據本發明的車輛、方法、計算機程序產品和/或計算機可讀介質適用，且分別反之亦然，從而關于對于各個發明方面的公開總是相互參考或可相互參考。
3、利用本發明的實施方式可以有利地提供改進的安全系統。利用這樣的安全系統可以提高機動車乘客以及交通參與者的安全。
4、本公開的一個方面涉及用于可電驅動機動車的安全系統。安全系統具有初級制動系統、次級制動系統和三級制動系統。安全系統還具有用于識別初級制動系統和/或次級制動系統中的運行故障的監控裝置。安全系統還具有用于檢測機動車數據的檢測單元和設立成在使用機動車數據的情況下評估機動車的三級制動系統的可實現的減速潛力的評估單元。安全系統還具有比較單元，用于將機動車的三級制動系統的評估的減速潛力與至少一個定義的安全標準進行比較，以及控制單元，該控制單元被設立為基于對運行故障的識別和/或基于在評估的減速潛力與所定義的安全標準之間的比較來控制可電驅動機動車。
5、換句話說，提供了一種具有三個制動系統的安全系統，其中，次級制動系統可形成第一后備級，并且三級制動系統可形成第二后備級。經由監控設備可以識別出可能的運行故障。在此，其可能是初級、次級和/或三級制動系統的功能失常。如果應識別出初級制動系統中的運行故障，則可以使用次級制動系統。如果次級制動系統中應出現運行故障，可使用三級制動系統。在此，初級制動系統可以是線控制動制動系統。次級制動系統也可以是線控制動制動系統，但也可以是傳統的液壓制動系統。還可以設想，初級制動系統和/或次級制動系統是耦合制動系統。
6、機動車可以是混合動力汽車或電動汽車。一般而言，在本發明的上下文中，其是能夠至少部分地利用電能驅動并且為此具有電池的機動車。
7、應注意的是，“初級制動系統”、“次級制動系統”和“三級制動系統”的稱呼并不表示制動系統之間的確定的優先級。“初級”、“次級”和“三級”的概念應僅表示不同的制動系統。此外，“初級”、“次級”和“三級”的稱呼可以表示在正常運行中，即在沒有運行故障的運行中的優先順序。因此，初級制動系統可以是在正常運行中確保制動效果的制動系統。在第一故障運行中，次級制動系統確保制動效果。因此，如果次級制動系統遭受故障，則初級制動系統可以在下面稱為次級制動系統。
8、此外，在正常運行中，初級、次級和三級制動系統可以共同產生制動效果。在次級運行中，即出現第一運行故障后，次級和三級系統能共同產生制動效果。尤其在正常運行中，這種共同的產生可能是期望的，以便盡可能多地以發電機方式回收制動能量供進一步使用，并盡能夠節能地運行機動車。
9、在本公開的上下文中，“運行故障”的概念應被廣泛理解并且可以例如表示相應制動系統的電子部件中的功能失常和/或相應制動系統的機械部件的異常行為。在本公開的上下文中，初級制動系統中的運行故障可以稱為第一故障，且次級制動系統中的運行故障可以稱為第二故障。
10、安全系統可以具有評估單元，該評估單元可以被設立為評估三級制動系統的可實現的減速潛力。例如，如果由于運行故障初級制動系統應不再可使用，則機動車可能處于其中僅三級制動系統提供后備級的運行狀態。在次級制動系統發生運行故障的情況下，可使用三級制動系統，以盡可能安全地使機動車停止或確保制動性能。為了能夠確保機動車乘客的一定安全可證實為有利的是，評估或估計三級制動系統能夠實現的減速潛力。由此可以估計、評估或計算三級制動系統能夠確保的最大制動距離或要實現的另一安全標準。當識別出初級制動系統中的運行故障時，這樣的評估就已經可以由評估單元進行。
11、應注意的是，本公開的上下文中的概念“機動車乘客”可以指位于機動車中的任何人或動物。
12、在本公開的上下文中，減速潛力可以是機動車的制動距離或機動車的停止距離。它可以是相應的制動系統在當前和/或未來的條件下能夠或可以實現的使機動車完全停止的制動距離。在此，它可以是制動系統當前或在預設時間和/或間距內能夠或可以實現的較短制動距離。此外，它可以是應維持的制動時間、平均減速水平、第二故障運行中的碰撞概率或故障率。
13、減速潛力可能取決于許多因素。減速潛力可能例如取決于車輛數據。因此可證實為有利的是，具有設立為檢測機動車數據的檢測單元。機動車數據可能例如包括車輛質量、車輛速度和/或輪胎溫度。因此，評估單元可以基于檢測的機動車數據來評估三級制動系統能夠實現或在次級制動系統發生運行故障的情況下將實現的減速潛力。
14、三級制動系統可以與機動車的電機(也稱為電動機)相互作用。換句話說，機動車的電機可用于三級制動系統。這可能導致可由三級制動系統實現的減速潛力取決于機動車的電機。三級制動系統的可實現的減速潛力可能例如取決于機動車的電池溫度和/或機動車的電池的充電狀態(也稱為soc)。因此，機動車數據可能包括包含電池和電動機的信息、因素和/或參數的數據。
15、安全系統的比較單元可以將三級制動系統的所評估的可實現的減速潛力與至少一個定義的安全標準進行比較。
16、換句話說，比較單元可以確定可實現的減速潛力是否能夠確保機動車乘客的預設安全。一般來說，比較單元可以確定所評估的可實現的減速潛力例如是否表示對于機動車乘客的安全足夠的機動車的停車距離。在本公開的上下文中，概念“安全標準”可以廣泛理解。一般來說，安全標準可以代表機動車的運行策略。其在此可以是機動車的繼續行駛可能取決于的一個或多個標準。安全標準可能包含機動車必須停止的條件。示例性安全標準可以是機動車的停止，其必須在預定義的時間內實現，和/或可以是機動車的停止，其必須以預定義的減速實現。
17、基于對運行故障的識別和/或對所評估的減速潛力與所定義的安全標準之間的比較，控制單元可以控制可電驅動機動車。換句話說，控制單元可以如此控制機動車，使得保持滿足和/或滿足定義的安全標準。例如，如果安全標準應已經滿足，通過安全系統的控制單元的控制并不表示機動車的運行中的干預。通過機動車的控制單元的控制通常可以表示直接和/或間接干預機動車的運行策略和/或機動車的駕駛行為。
18、控制單元例如可以被設立為控制機動車的踏板、機動車驅動器和/或機動車的顯示器。控制單元原則上可以被設立為控制機動車的部件或元件，這些部件或元件可能對機動車的運行和/或駕駛行為具有影響。由此可以進一步改進安全系統的可靠性。
19、通過安全系統并且尤其通過安全系統的評估單元可以如此控制機動車，使得可以提高機動車乘客的安全和/或駕駛安全。
20、根據安全系統的一個實施方式，控制單元還設立為基于運行故障的識別和/或基于評估的減速潛力與定義的安全標準之間的比較來控制次級制動系統和/或三級制動系統。
21、換句話說，控制單元可以被設立為基于運行故障的識別和/或基于評估的減速潛力與定義的安全標準之間的比較來如此干預車輛的駕駛行為，使得機動車借助于次級制動系統減速。例如，可以確定機動車應行駛得更慢以能夠滿足安全標準。在此，控制單元可以控制次級制動系統和/或機動車驅動器。
22、控制單元還可以控制三級制動系統。這在識別出次級制動系統的運行故障時特別證實為有利，因為機動車現在必須停止。如果機動車已經處于第二后備級的運行狀態，則必須盡可能可靠地使其停止。這可以由控制單元實現。
23、根據安全系統的一個實施方式，檢測單元還設立為檢測和/或接收駕駛環境信息，尤其通過接口接收。在此，機動車數據具有駕駛環境信息。
24、三級制動系統的可實現的減速潛力也可能取決于駕駛環境信息。它可能例如取決于道路的上升或下降、室外溫度、風和/或地面的質量或結構。因此，可能證實為有利的是，具有駕駛環境信息以能夠進一步提高機動車乘客的安全。由此可以更準確地執行可實現的減速潛力的評估。由此可以改進安全系統的可靠性。
25、駕駛環境信息可以由檢測單元檢測，例如借助于可以布置在機動車處或機動車中的傳感器。備選地或附加地，駕駛環境信息可以由外部傳感器檢測并由檢測單元接收。
26、例如與路線相關的駕駛環境信息可以例如由路線規劃器檢測并傳輸給安全系統的檢測單元。
27、根據安全系統的一個實施方式，檢測單元還設立為檢測和/或接收機動車狀態信息，尤其通過接口接收。在此，機動車數據具有機動車狀態信息。
28、三級制動系統的可實現的減速潛力也可能取決于機動車狀態信息。因此，機動車數據可以具有可由檢測單元檢測和/或接收的機動車狀態信息。機動車狀態信息可能例如包括車輛質量、輪胎溫度和/或電池和發動機特性曲線信息。因此，可能證實為有利的是，具有機動車狀態信息以能夠進一步提高機動車乘客的安全。因此可以更準確地執行可實現的減速潛力的評估。
29、根據安全系統的一個實施形式，控制單元還設立成如此控制次級制動系統和/或三級制動系統，使得可觸發機動車減速、最大允許機動車速度的確定、使機動車停止的減速時間和/或機動車剩余行駛時間的確定。
30、換句話說，根據所評估的可實現的減速潛力與所定義的安全標準之間的比較，控制單元可以采取措施并為此控制次級制動系統和/或三級制動系統。
31、基于上面和下面描述的比較，控制單元可以如此控制次級制動系統，使得機動車可以減速。必要時，一旦超過最高速度，機動車則可以一直減速。備選地或附加地，可以在軟件側限制驅動功率，以防止加速到更高的行駛速度。這可能表示干預車輛驅動器。
32、例如，安全標準可以具有針對減速潛力的最大值。附加地，比較單元可以被設立為識別所評估的減速潛力達到針對減速潛力的最大值。
33、控制單元還可設立為僅當評估的減速潛力小于最大值時才允許機動車的繼續行駛。如果這不應是這種情況，控制單元可以控制次級制動系統使機動車停止。在滿足安全標準時，機動車可以繼續行駛和/或無需操縱次級制動系統。
34、在不滿足安全標準時，可以降低機動車的速度，例如可以根據機動車的特性曲線動態地減少。
35、根據安全系統的一個實施方式，三級制動系統是電動馬達式制動系統。
36、換句話說，三級制動系統可以與機動車的電池相互作用。一般來說，三級制動系統在制動時生成的能量可以轉化為電能并接收在機動車的能量存儲器中。為此，可證實為有利的是，評估機動車的能量存儲器針對能量接收的可用性。機動車狀態信息可能具有能量存儲器的可用性。
37、還可以設想，次級制動系統是電動馬達式制動系統。
38、本公開的第二方面涉及一種機動車。該機動車具有安全系統，該安全系統與機動車數據通信地連接且以及如上所述和如下所述地設計。
39、由此能夠提供帶有可靠的制動行為的機動車。
40、本公開的第三方面涉及一種用于運行安全系統的方法，尤其用于運行如上所述和如下所述的安全系統的方法，具有以下步驟：
41、·通過安全系統的監控裝置識別初級制動系統的運行故障；
42、·通過安全系統的檢測單元檢測機動車數據，尤其具有駕駛環境信息和/或機動車狀態信息的機動車數據；
43、·通過安全系統的評估單元在使用機動車數據的情況下評估機動車的三級制動系統的可實現的減速潛力；
44、·通過安全系統的比較單元將評估的減速潛力與安全標準進行比較；
45、·控制可電驅動機動車，尤其次級制動系統和/或三級制動系統；
46、其中，控制具有第一安全措施的觸發。
47、利用這種方法的實施方式可以有利地提供安全系統的改進和可靠的運行。利用這種方法可以提高機動車乘客以及交通參與者的安全。
48、根據該方法的一個優選實施方式，如上所述和如下所述的，該方法還具有以下步驟中的一個：
49、·識別次級制動系統的運行故障；
50、·控制三級制動系統；
51、其中，控制三級制動系統具有第二安全措施的觸發。
52、根據該方法的另一實施方式，如上所述和如下所述，該方法的第一安全措施具有機動車的減速。備選地或附加地，如上所述和如下所述，該方法的第二安全措施包括機動車的完全制動。
53、還可以設想影響干預機動車的駕駛行為的其他或附加安全措施。
54、由此進一步提高了機動車的制動性能的可靠性。因此可以提高機動車乘客和交通參與者的安全。
55、本公開的第四方面涉及一種計算機程序產品，其包括指令，該指令當由計算單元實施時，使得計算單元如上所述和下文所述地實施方法。
56、應注意的是，計算機單元不僅可以分配給安全系統，而且可以分配給機動車。
57、本公開的最后一個方面涉及一種計算機可讀介質，其上如上所述存儲有計算機程序產品。
58、上面和下面關于本公開內容的一個方面所描述的所有公開內容同樣適用于本公開內容的所有另外方面。