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Title:
ELECTRIC BRAKING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/170249
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric braking system (1) for a utility vehicle. The electric braking system has a brake actuator (14) which has first windings (15a), upon the electrical application of which a first braking force is generated, and has second windings (15b), upon the electrical application of which a second braking force is generated. According to the invention, the electrical application of the first windings (15a) and the second windings (15b) can be controlled by means of a first electronic control unit (30a) and a second electronic control unit (30b).

Inventors:
FYHR PONTUS (SE)
NILSSON KRISTOFFER (SE)
NILSSON ANDERS (SE)
LINDQVIST ANDERS (SE)
Application Number:
PCT/EP2023/056101
Publication Date:
September 14, 2023
Filing Date:
March 10, 2023
Export Citation:
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Assignee:
HALDEX BRAKE PROD AB (SE)
International Classes:
B60T13/74
Domestic Patent References:
WO2019072592A12019-04-18
WO2018114275A12018-06-28
WO2018114275A12018-06-28
Foreign References:
EP1997703A22008-12-03
EP1977134B12009-12-30
US20130008749A12013-01-10
Attorney, Agent or Firm:
REHBERG HÜPPE + PARTNER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrisches Bremssystem (1) mit a) einem Bremsaktuator (14), der aa) erste Wicklungen (15a) aufweist, bei deren elektrischer Beaufschlagung eine erste Bremskraft erzeugt wird, und ab) zweite Wicklungen (15b) aufweist, bei deren elektrischer Beaufschlagung eine zweite Bremskraft erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass b) die elektrischen Beaufschlagungen der ersten Wicklungen (15a) und der zweiten Wicklungen (15b) über eine erste elektronische Steuereinheit (30a) und eine zweite elektronische Steuereinheit (30b) steuerbar sind.

2. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und die zweite Steuereinheit (30b) in einem Normalbetriebsmodus unterschiedliche Funktionsumfänge haben.

3. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und die zweite Steuereinheit (30b) jeweils einen Anschluss (8a, 8b;

9a, 9b) für ein Bussystem aufweisen.

4. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und/oder die zweite Steuereinheit (30b) a) über einen Anschluss (8) und ein an den Anschluss (8) angeschlossenes Bussystem (7) mit einer zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs verbunden sind/ist und/oder b) über einen Anschluss (9) und ein an den Anschluss (9) angeschlossenes Bussystem (10) mit einer Steuereinheit eines Achssteuermoduls (4) verbunden sind/ist und/oder c) über mindestens einen Anschluss (11) und eine und ein an den Anschluss (1) angeschlossene Bremssignalleitung (12) mit einem Bremspedalsensor verbunden sind/ist.

5. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und die zweite Steuereinheit (30b) über eine Verbindungsleitung (32) miteinander verbunden sind.

6. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die erste Steuereinheit (30a) Steuerlogik zur Überwachung der zweiten Steuereinheit (30b) und/oder b) die zweite Steuereinheit (30b) Steuerlogik zur Überwachung der ersten Steuereinheit (30a) aufweist.

7. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) den Steuereinheiten (30a, 30b) Bremssignale zugeführt werden und b) mindestens eine Steuereinheit (30a; 30b) Steuerlogik aufweist, welche eine Plausibilitätsprüfung der den Steuereinheiten (30a, 30b) zugeführten Bremssignale ausführt.

8. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) der ersten Steuereinheit (30a) ein Stell- oder Positionssignal eines Stellweg- oder Positionssensors (18) des Bremsaktuators (14) zugeführt wird und b) der zweiten Steuereinheit (30b) ein Kraftsignal eines Kraftsensors (17) des Bremsaktuators (14) zugeführt wird.

9. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Wicklungen (15a) und die zweiten Wicklungen (15b) des Bremsaktuators (14) aus verschiedenen Leistungsquellen (24a, 24b) mit elektrischer Leistung versorgt werden.

10. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und die zweite Steuereinheit (30b) jeweils eine Verstärkungseinrichtung (31a, 31 b) ansteuern, die aus einem Steuersignal der Steuereinheit (30a; 30b) ein elektrisches Beaufschlagungssignal für die zugeordneten Wicklungen (15a; 15b) des Bremsaktuators (14) erzeugt.

11. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und die zweite Steuereinheit (30b) in ein Achssteuermodul (4) integriert sind.

12. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 11 in Rückbeziehung auf Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in das Achssteuermodul (4) auch die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung (31a, 31 b) integriert sind.

13. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Achssteuermodul (4) mit zwei Radbremseinheiten (5-1 , 5-2) einer Achse (2; 3) verbunden ist, b) die erste Steuereinheit (30a) Steuerlogik zur unabhängigen Steuerung der elektrischen Beaufschlagungen von ersten Wicklungen (15a-1 , 15a-2) der Bremsaktuatoren (14-1 , 14- 2) der beiden Radbremseinheiten (5-1 , 5-2) aufweist und c) die zweite Steuereinheit (30b) Steuerlogik zur unabhängigen Steuerung der elektrischen Beaufschlagungen von zweiten Wicklungen (15b-1 , 15b-2) der Bremsaktuatoren (14-1 , 14-2) der beiden Radbremseinheiten (5-1 , 5-2) aufweist.

14. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (30a) und die zweite Steuereinheit (30b) in eine Radbremseinheit (5) integriert sind.

15. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Radbremseinheit (5) auch die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung (31a, 31 b) integriert sind.

16. Elektrisches Bremssystem (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Achssteuermodul (4) mit zwei Radbremseinheiten (5-1 , 5-2) einer Achse (2, 3) verbunden ist, b) das Achssteuermodul (4) zwei Leistungsquellen (24a, 24b) aufweist, wobei eine erste Leistungsquelle (24a) jeweils mit den ersten Verstärkungseinrichtungen (31a-1 , 31a-2) der beiden Radbremseinheiten (5-1 , 5-2) verbunden ist und eine zweite Leistungsquelle (24b) jeweils mit den zweiten Verstärkungseinrichtungen (31 b-1 , 31 b-2) der beiden Radbremseinheiten (5-1 , 5-2) verbunden ist.

17. Elektrisches Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steuereinheiten (30a, 30b) jeweils mit einer Bremshalteeinrichtung (19-1 , 19-2) der Bremsaktuatoren (14-1 , 14-2) verbunden sind.

Description:
ELEKTRISCHES BREMSSYSTEM

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug.

STAND DER TECHNIK

WO 2018/114275 A1 offenbart ein elektrisches Bremssystem mit mindestens zwei elektrischen Leistungsquellen, wobei eine elektrische Leistungsquelle auf einem Kondensator basiert, während die andere Leistungsquelle eine wiederaufladbare Leistungsquelle, insbesondere eine chemische Leistungsquelle in Form eines Akkumulators, ist. Die beiden unterschiedlichen elektrischen Leistungsquellen verfügen über unterschiedliche dynamische Charakteristika, beispielsweise hinsichtlich schneller Leistungsanforderungen oder der Ladecharakteristik. Des Weiteren gewährleisten die unterschiedlichen Leistungsquellen unterschiedliche Möglichkeiten für eine Überwachung des Ladungszustands, und die unterschiedlichen Leistungsquellen führen zu unterschiedlichen Kosten und unterschiedlichen Betriebssicherheiten. Mittels einer Steuereinrichtung kann selektiv bedarfsgerecht eine Aktivierung einer der beiden Leistungsquellen erfolgen. Eine Überwachungseinrichtung überwacht das Ladeniveau der auf einem Kondensator basierenden Leistungsquelle, insbesondere die Spannung an unterschiedlichen Platten des Kondensators. Des Weiteren überwacht die Überwachungseinrichtung den Fluss elektrischer Energie von der auf dem Kondensator basierenden Leistungsquelle zu der elektrischen Bremseinrichtung oder überwacht den Fluss der elektrischen Energie von der wiederaufladbaren Leistungsquelle zu der auf dem Kondensator basierenden Leistungsquelle. Entsprechend dem Ergebnis der Überwachung kann an den Fahrer ein Warnsignal gegeben werden, wenn das Ladeniveau unter einen Schwellwert des Ladeniveaus fällt. Möglich ist, dass eine Steuerung des Flusses der elektrischen Energie zwischen den Leistungsquellen auf Basis der überwachten Ladungsniveaus erfolgt. Elektrische Verbraucher, die nicht sicherheitsrelevant sind und nicht dem Bremsen dienen, können deaktiviert werden, wenn ein niedriges Ladeniveau ermittelt worden ist. Des Weiteren kann eine Anpassung des Betriebs der elektrischen Bremseinrichtung erfolgen, wenn das Ladeniveau niedrig ist oder das Ladeniveau unterhalb eines Schwellwerts liegt. Möglich ist auch, dass in diesem Fall eine Notbremsaktion ausgelöst wird, um das Fahrzeug bis zum Stillstand abzubremsen. Vorgeschlagen wird auch, dass die Überwachungseinrichtung einen Fehler oder ein Versagen der auf dem Kondensator basierenden Leistungsquelle detektiert und die Leistungsversorgung der elektrischen Bremseinrichtung bei der Detektierung eines derartigen Fehlers oder Versagens umschaltet auf die Versorgung durch die wiederaufladbare Leistungsquelle. Hierbei kann der Fehler oder das Versagen der auf dem Kondensator basierenden Leistungsquelle auf Grundlage eines schnellen Abfalls des Ladeniveaus, hoher Ströme zwischen den Kondensatorplatten oder auf Basis eines nicht bestimmungsgemäßen Ladeverhaltens der auf den Kondensator basierenden Leistungsquelle detektiert werden. Für eine Ausführungsform kann das elektrische Bremssystem in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen betrieben werden: In einem Hochenergie-Betriebszustand hängt die Betätigung des elektrischen Bremsaktuators entsprechend einer vorgegebenen Charakteristik ab von der elektrischen Beaufschlagung des elektrischen Aktuators, wobei eine stärkere Bremsbetätigung eine stärkere elektrische Beaufschlagung des Bremsaktuators erfordert. Auch für eine Erzeugung einer hohen konstanten Bremskraft ist eine hohe konstante elektrische Beaufschlagung des Bremsaktuators erforderlich. Die Druckschrift schlägt den Einsatz eines zusätzlichen Niedrigenergie-Betriebszustands vor, in dem der Bremsaktuator nicht proportional oder entsprechend der vorgegebenen Charakteristik elektrisch beaufschlagt wird, um eine Bremskraft konstant zu halten. Vielmehr wird für eine konstant zu haltende Bremskraft eine Halteeinrichtung, Verriegelungseinrichtung, Fixiereinrichtung oder Bremseinrichtung betätigt, die mit einem niedrigen Energieniveau die zuvor herbeigeführte Bremsbetätigung auf einem konstanten Niveau hält. Für den Fall, dass eine Veränderung des Ausmaßes der Bremsbetätigung erforderlich ist, wird der Niedrigenergie- Betriebszustand oder Haltezustand, Fixierzustand, Verriegelungszustand oder Bremszustand beseitigt und die Steuerlogik führt eine Umschaltung zu dem Hochenergie-Betriebszustand des elektrischen Bremsaktuators herbei, in dem dann die Bremskraft wieder von dem Ausmaß der elektrischen Beaufschlagung abhängt. Die Druckschrift schlägt des Weiteren einen Rückgewinnungs-Betriebszustand des Bremssystems vor. In dem Rückgewinnungs-Betriebszustand kann mit einem Lösen des elektrischen Bremsaktuators Energie, die in der Bremseinrichtung oder dem Bremsaktuator gespeichert ist, zurückgewonnen werden und zur Wiederaufladung der auf dem Kondensator basierenden Leistungsquelle genutzt werden. Für ein Ausführungsbeispiel sind zwei auf einem Kondensator basierende Leistungsquellen den elektrischen Bremsaktuatoren an unterschiedlichen Fahrzeugseiten einer zugeordneten Fahrzeugachse zugeordnet. In einem normalen Betriebszustand sind die beiden auf einem Kondensator basierenden Leistungsquellen voneinander getrennt, wobei diese dann jeweils zuständig sein können für eine Leistungsversorgung einer zugeordneten radseitigen Radbremseinheit. Hingegen ist in einem Fehler- Betriebszustand eine der beiden auf einem Kondensator basierenden Leistungsquellen mit den elektrischen Bremsaktuatoren beider Radbremseinheiten verbunden. Möglich ist, das in dem elektrischen Bremssystem der elektrische Bremsaktuator eine Betätigungskraft erzeugt, die direkt oder indirekt an das Bremselement (insbesondere den Bremsbelag) übertragen wird, so dass die Bremskraft an dem Bremselement der Betätigungskraft des Bremsaktuators entspricht, proportional hierzu ist oder entsprechend einer anderen vorgegebenen Abhängigkeit abhängt. Ein Getriebe oder ein Bremshebel kann zwischen dem elektrischen Bremsaktuator und dem Bremselement, insbesondere dem Bremsbelag, angeordnet sein. Allerdings hat sich gezeigt, dass es für einige Ausführungsformen vorteilhaft sein kann, in der elektrischen Bremseinrichtung einen mechanischen selbstverstärkenden Mechanismus einzusetzen. Diesbezüglich wird Bezug genommen auf die Druckschriften EP 1 977 134 B1 oder US 2013/0008749 A1 , die einen selbstverstärkenden Mechanismus mit Rampen verwenden, oder es wird auf andere selbstverstärkende Mechanismen verwiesen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Diese selbstverstärkenden Mechanismen können verwendet werden, um mit verhältnismäßig kleinen Betätigungskräften große Bremskräfte zu erzeugen und/oder um eine nichtlineare Kraftübertragungscharakteristik zwischen der Betätigungskraft und der Bremskraft an dem Bremselement zu erzeugen. Allerdings kann auch eine "konventionelle" elektrische Bremseinrichtung verwendet werden, die einen Stößel aufweist, der mechanisch mit einem Bremselement wie einem Bremsbelag verbunden ist, um das Bremselement zu beaufschlagen. Beliebige Getriebeeinheiten (mit einem verdrehbaren Bremshebel u. ä.) können zwischen dem elektrischen Bremsaktuator und dem Stößel angeordnet sein. Die Druckschrift offenbart auch den Einsatz eines Bremsaktuators, der erste und zweite Windungen aufweist. Die ersten Windungen können (insbesondere während einem normalen Betriebszustand) mit elektrischer Leistung von der ersten, auf einem Kondensator basierenden Leistungsquelle versorgt werden. Wenn die Leistungsversorgung der ersten Windungen aus der ersten, auf einem Kondensator basierenden Leistungsquelle eine Abnormalität aufweist, kann die zweite, auf einem Kondensator basierende Leistungsquelle oder die wiederaufladbare Leistungsquelle aktiviert werden. In diesem Fall versorgt die zweite, auf einem Kondensator basierende Leistungsquelle oder die wiederaufladbare Leistungsquelle die zweiten Wicklungen des elektrischen Bremsaktuators mit elektrischer Leistung. Hierbei können die unterschiedlichen Wicklungen spezifisch für die unterschiedlichen Betriebszustände dimensioniert sein, nämlich die ersten Wicklungen für den normalen Betriebszustand und die zweiten Wicklungen für den abnormalen Betriebszustand (beispielsweise für eine Notbremsbetätigung, ein Parken des Fahrzeugs und ähnliches). Anstelle einer derartigen Ausführungsform, in der die unterschiedlichen Wicklungen lediglich alternativ und nicht gleichzeitig in demselben Betriebszustand verwendet werden, ist auch möglich, dass in einem "Boost-Betriebszustand" die unterschiedlichen Wicklungen des elektrischen Bremsaktuators gleichzeitig elektrisch beaufschlagt werden, so dass sich die Wirkungen und die Kräfte, die durch die beiden Wicklungen erzeugt werden, aufaddieren. Hierbei ist möglich, dass die beiden Wicklungen von ein und derselben, auf einem Kondensator basierenden Leistungsquelle beaufschlagt werden oder dass die beiden Wicklungen von unterschiedlichen, auf einem Kondensator basierenden Leistungsquellen beaufschlagt werden.

AUFGABE DER ERFINDUNGF

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Bremssystem vorzuschlagen, welches insbesondere hinsichtlich der Zuverlässigkeit, der Überwachung und/oder den Möglichkeiten für die Steuerung oder Regelung der Bremskraft verbessert ist.

LÖSUNG

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bremssystem. In dem elektrischen Bremssystem ist (mindestens) ein Bremsaktuator vorhanden, der erste und zweite Wicklungen aufweist. Werden die ersten Wicklungen elektrisch beaufschlagt, kann eine erste Bremskraft des Bremsaktuators erzeugt werden. Werden zweite Wicklungen des Bremsaktuators beaufschlagt, wird eine zweite Bremskraft des Bremsaktuators erzeugt. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Beaufschlagungen der ersten Wicklungen und der zweiten Wicklungen des Bremsaktuators über eine erste elektronische Steuereinheit und eine zweite elektronische Steuereinheit steuerbar sind. Hierbei kann die elektrische Beaufschlagung der ersten Wicklungen einerseits und der zweiten Wicklungen andererseits durch die beiden elektronischen Steuereinheiten alternativ erfolgen, so dass immer lediglich eine der Wicklungen elektrisch beaufschlagt ist und diese Wicklungen dann für die Erzeugung der gesamten Bremskraft des Bremsaktuators verantwortlich ist. Andererseits ist auch möglich, das (zumindest in Teilbetriebsbereichen) ein Boost- Betrieb erfolgt, in dem gleichzeitig eine elektrische Beaufschlagung der ersten und zweiten Wicklungen erfolgt, so dass sich die Bremskraft des Bremsaktuators aus der Summe der Bremskräfte ergibt, die durch die ersten Wicklungen und die zweiten Wicklungen hervorgerufen werden.

Der Einsatz der beiden elektronischen Steuereinheiten ermöglicht zunächst eine redundante Steuerung. Andererseits möglich ist, dass die elektronischen Steuereinheiten sich gegenseitig überwachen, womit eine Fehlerdiagnose der Steuereinheiten möglich ist. Wird durch diese Überwachung ein Fehler erkannt, kann eine Umschaltung in einen Notbetriebsmodus erfolgen, die Ansteuerung durch die elektronische Steuereinheit mit dem erkannten Fehler beendet werden, womit dann eine Steuerung durch die andere elektronische Steuereinheit erfolgen kann.

Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung haben die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit in einem Normalbetriebsmodus unterschiedliche Funktionsumfänge. So ist beispielsweise möglich, dass in dem Normalbetriebsmodus die beiden Steuereinheiten in der Art von Master-Slave-Steuereinheiten Zusammenarbeiten, wobei dann die Master-Steuereinheit einen größeren Funktionsumfang aufweist als die Slave-Steuereinheit oder einen Teilumfang der Steuerfunktionen der Slave-Steuereinheit übernimmt. Im Extremfall kann die erste Steuereinheit sowohl das Steuersignal für die elektrische Beaufschlagung der ersten Wicklungen als auch das Steuersignal für die Beaufschlagung der zweiten Wicklungen ermitteln kann. Ein derartiges Steuersignal kann dann beispielsweise durch die zweite Steuereinheit "durchgeschleift" sein.

Auch möglich ist, dass die zweite Steuereinheit dann lediglich Überwachungsfunktionen ausführt und für den Fall eines detektierten Fehlers eine redundante Steuerung darstellt und bei einem erkannten Fehler die Steuerung von der ersten Steuereinheit übernimmt, womit dann die vorherige Slave-Steuereinheit zur Master-Steuereinheit werden kann.

Des Weiteren ist möglich, dass in einem Normalbetriebsmodus jede der beiden Steuereinheiten für die Steuerung der jeweils zugeordneten Wicklungen zuständig ist. Lediglich im Fall eines Fehlers kann dann die nicht fehlerbehaftete Steuereinheit in der Art einer Master-Steuereinheit auch die Steuerung der Wicklungen, deren Beaufschlagungen zuvor von der fehlerbehafteten Steuereinheit gesteuert wurden, übernehmen oder zumindest einen Teilumfang übernehmen. Grundsätzlich möglich ist, dass lediglich eine Steuereinheit einen Anschluss für ein Bussystem aufweist und dann ein Signal von dem Bussystem von der ersten Steuereinheit an die zweite Steuereinheit übertragen wird. Für einen Vorschlag der Erfindung weisen die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit jeweils einen Anschluss für ein Bussystem auf. Hierbei können die beiden Anschlüsse der Steuereinheit mit demselben Bussystem verbunden sein, so dass diese dieselben Busdaten erhalten. Möglich ist aber auch, dass die Anschlüsse der Steuereinheiten an unterschiedliche Bussysteme angeschlossen sind, so dass diese unterschiedliche Busdaten erhalten. Durchaus können dabei die unterschiedlichen Busdaten vergleichbare Informationen oder Informationen desselben Typs beinhalten. Um lediglich ein Beispiel zu nennen, können über den Anschluss der ersten Steuereinheit Busdaten von einem Bremspedalsensor eines ersten Sensortyps (beispielsweise eines Analogsensors mit einem analogen Bremssignal) übertragen werden, während die Busdaten, die an den Anschluss der zweiten Steuereinheit übertragen werden, Sensordaten eines zweiten Sensortyps beinhalten (beispielsweise ein Bremssignal in Form eines pulsweitenmodulierten Signals, ein Bremssignal von einer zentralen Fahrzeugsteuereinheit, ein Bremssignal von einem autonomen Fahrsystem u. ä.)

Für eine besondere Ausgestaltung dieses Lösungsgedankens sind/ist die erste Steuereinheit und/oder die zweite Steuereinheit über einen Anschluss und ein an den Anschluss angeschlossenes Bussystem mit einer zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs verbunden. Zusätzlich sind die erste Steuereinheit und/oder die zweite Steuereinheit über einen Anschluss und ein an den Anschluss angeschlossenes Bussystem mit einer Steuereinheit eines Achssteuermoduls verbunden, wobei es sich auch um ein Achssteuermodul einer anderen Achse handeln kann. Schließlich können/kann auch die erste Steuereinheit und/oder die zweite Steuereinheit über mindestens einen Anschluss und eine an den Anschluss angeschlossene Bremssignalleitung mit einem Bremspedalsensor verbunden sein. Möglich ist in diesem Fall, dass über die unterschiedlichen Anschlüsse und die Bussysteme sowie die Bremsleitung Daten unterschiedlicher Typen, insbesondere auf unterschiedlichem Weg erzeugte und/oder übertragene Bremssignale, an die erste Steuereinheit und/oder die zweite Steuereinheit übertragen werden.

Im Rahmen der Erfindung können die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit durchaus elektrisch voneinander getrennt sein, so dass diese autark arbeiten. Für einen Vorschlag der Erfindung sind die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden. Über diese Verbindungsleitung können beispielsweise Daten zwischen den Steuereinheiten übertragen werden. Möglich ist auch, dass über die Verbindungsleitung eine Koordinierung der Steuerungen durch die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit erfolgt. Möglich ist des Weiteren, dass über die Verbindungsleitung eine Überwachung einer Steuereinheit durch die andere Steuereinheit (und unter Umständen auch umgekehrt) erfolgt. Für den Fall, dass in dem Normalbetriebsmodus, wie zuvor erläutert worden ist, eine Steuereinheit als Master-Steuereinheit dient, während die andere Steuereinheit als Slave-Steuereinheit dient, können über die Verbindungsleitung von der Master-Steuereinheit erzeugte Steuersignale an die Slave-Steuereinheit übertragen werden.

Die Verbindungsleitung kann als optische oder galvanische Verbindungsleitung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist in der Verbindungsleitung ein System Packet Interface (engl. Abkürzung "SPI") oder ein Isolatorelement angeordnet handelt, das die gewünschte Übertragung von Daten ermöglicht, aber anderweitige Übertragungen vermeidet, die zu einer Beschädigung einer empfangenden Steuereinheit bei einem Fehler der sendenden Steuereinheit führen könnten.

Für ein erfindungsgemäßes elektrisches Bremssystem weist die erste Steuereinheit Steuerlogik auf, auf Grundlage welcher eine Überwachung der zweiten Steuereinheit erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Steuereinheit entsprechende Steuerlogik zur Überwachung der ersten Steuereinheit aufweisen.

Für den Fall, dass im Rahmen der Erfindung den beiden Steuereinheiten Bremssignale zugeführt werden, kann mindestens eine Steuereinheit Steuerlogik aufweisen, welche eine Plausibilitätsprüfung der den Steuereinheiten zugeführten Bremssignale ausführt. Stammen die Bremssignale von unterschiedlichen Sensoren oder Steuereinheiten oder sind die Bremssignale über unterschiedliche Datenleitungen übertragen worden, kann die Steuerlogik detektieren, wenn die empfangenen Bremssignale infolge eines Fehlers eines Sensors oder eines Übertragungsweges voneinander abweichen. Hierbei kann die Plausibilitätsprüfung auf vorbestimmten Kriterien (wie beispielsweise einer Abweichung der Bremssignale hinsichtlich eines Betrags um einen maximalen Prozentsatz, eine Abweichung der Änderungsgeschwindigkeiten oder zeitlichen Ableitungen der Bremssignale u. ä.) basieren. Führt die Plausibilitätsprüfung zu dem Ergebnis, dass die Bremssignale voneinander abweichen, kann optional in einem zweiten Schritt eine Ermittlung erfolgen, welches der beiden unterschiedlichen Bremssignale zuverlässiger ist. Es kann dann eine Übergabe der Steuerung an die Steuereinheit erfolgen, an die das zuverlässigere Bremssignal übertragen wird. Möglich ist, dass in einem Bremsaktuator sowohl ein Stellsignalsensor als auch ein Kraftsensor vorhanden sind. Der Stellsignalsensor erfasst bspw. einen Betätigungsweg des Bremsaktuators oder einen Drehwinkel einer Antriebswelle des Bremsaktuators. Hingegen ermittelt der Kraftsensor eine Betätigungskraft des Bremsaktuators an beliebiger Stelle zwischen dem Bremsaktuator und dem Bremselement, insbesondere dem Bremsbelag. Unter Umständen kann in einer oder können in beiden Steuereinheiten sowohl das Stellsignal des Stellsignalsensors als auch das Kraftsignal des Kraftsensors ausgewertet und für die Steuerung der elektrischen Beaufschlagung der Wicklungen verwendet werden.

Andererseits ist aber unter Umständen zwischen dem Stellsignal des Stellsignalsensors und dem Kraftsignal eines Kraftsensors eine vorbestimmte lineare oder nicht lineare oder beliebige funktionale Abhängigkeit gegeben, so dass (zumindest mit einer reduzierten Genauigkeit) auch eine Steuerung oder Regelung des Bremsaktuators durch die Steuereinheiten ausschließlich auf Grundlage des Stellsignals oder ausschließlich auf Grundlage des Kraftsignals möglich ist. Für einen Vorschlag der Erfindung wird aus diesem Grund vorgeschlagen, dass der ersten Steuereinheit ein Messsignal eines Stellsignals eines Stellsignalsensors des Bremsaktuators zugeführt wird, während der zweiten Steuereinheit ein Messsignal eines Kraftsignals eines Kraftsensors des Bremsaktuators zugeführt wird. Somit führt die erste Steuereinheit eine Steuerung oder Regelung auf Grundlage des Stellsignals des Stellsignalsensors durch, während die zweite Steuereinheit die Steuerung oder Regelung auf Grundlage des Kraftsignals des Kraftsensors gewährleistet. Dies kann entweder immer der Fall sein oder nur für den Fall eines Fehlers in einer der Steuereinheiten oder eines Fehlers bei der Erzeugung oder Übertragung eines der genannten Messsignale.

Grundsätzlich möglich ist, dass die elektrische Leistungsversorgung für die elektrische Beaufschlagung der beiden Wicklungen aus derselben Leistungsquelle entstammt. Zumindest temporär oder auch immer möglich ist, dass eine elektrische Leistungsversorgung der ersten Wicklungen und der zweiten Wicklungen des Bremsaktuators aus verschiedenen (insbesondere auf einem Kondensator basierenden) Leistungsquellen erfolgt, womit eine redundante Leistungsversorgung gewährleistet ist.

Im Rahmen der Erfindung möglich ist, dass die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit nicht unmittelbar das elektrische Signal zur Beaufschlagung der Wicklungen erzeugen, sondern lediglich ein weniger Energie beinhaltendes Steuer- oder Regelsignal erzeugen. Dieses kann dann für einen Vorschlag der Erfindung jeweils zur Ansteuerung einer zugeordneten Verstärkungseinrichtung genutzt werden, die aus dem Steuersignal der Steuereinheit ein elektrisches Beaufschlagungssignal für die zugeordneten Wicklungen des Bremsaktuators erzeugt. Bei dieser Verstärkungseinrichtung kann es sich insbesondere um einen Transistor oder "MOSFET" mit zugeordneter Treibereinrichtung handeln. Hierbei kann die Verstärkungseinrichtung in die Steuereinheit integriert sein, an diese angeflanscht oder anderweitig mit dieser verbunden sein, mit der Steuereinheit in ein gemeinsames Modul integriert sein oder extern von einem Modul mit der Steuereinheit angeordnet sein, so dass das Steuersignal von der Steuereinheit an die Verstärkungseinrichtung über eine externe Leitungsverbindung übertragen wird.

Für einen Vorschlag der Erfindung verfügt das elektrische Bremssystem über ein Achssteuermodul, welches der Steuerung der Bremsen der Fahrzeugräder an einer Achse des Nutzfahrzeugs dient. In diesem Fall können die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit in das Achssteuermodul integriert sein.

Ergänzend können in das Achssteuermodul auch die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung integriert sein. In diesem Fall wird das von der Verstärkungseinrichtung erzeugte Signal zur Beaufschlagung der Wicklungen vorzugsweise über eine externe Leitung an eine Radbremseinheit der Achse übertragen. Möglich ist aber auch, dass ein Achssteuermodul in eine Radbremseinheit integriert ist, während dann die andere der Achse zugeordnete Radbremseinheit über eine Leitungsverbindung mit dem Achssteuermodul verbunden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Bremssystem kann beispielsweise das Achssteuermodul mit zwei Radbremseinheiten einer Achse verbunden sein. In diesem Fall weist die erste Steuereinheit Steuerlogik zur unabhängigen Steuerung der elektrischen Beaufschlagung von ersten Wicklungen der Bremsaktuatoren der beiden Radbremseinheiten auf. Möglich ist, dass das von der ersten Steuereinheit für eine rechte Radbremseinheit erzeugte Steuersignal abweicht von dem Steuersignal, welches die erste Steuereinheit für die linke Radbremseinheit derselben Achse erzeugt. Die unterschiedlichen Steuersignale können dann über separate Verstärkungseinrichtungen verstärkt werden. Die elektrischen Beaufschlagungssignale der Verstärkungseinrichtungen, die dann ebenfalls unterschiedlich sind, können dann den zugeordneten beiden Radbremseinheiten zugeführt werden, wo diese dann die ersten Wicklungen beaufschlagen. Entsprechend kann die zweite Steuereinheit Steuerlogik zur unabhängigen Steuerung der elektrischen Beaufschlagungen von zweiten Wicklungen der Bremsaktuatoren der beiden Radbremseinheiten auf den unterschiedlichen Seiten der Achse aufweisen.

Für eine andere Variante der Erfindung sind die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit in eine Radbremseinheit integriert. Somit sind die Radbremseinheiten als "intelligente" Einheiten ausgebildet, in denen die Ermittlung der geeigneten elektrischen Beaufschlagung der Wicklungen erfolgt. Zu diesem Zweck können die Radbremseinheiten dann geeignete Anschlüsse und Schnittstellen aufweisen, damit den Steuereinheiten die erforderlichen Daten wie insbesondere Bremsdaten zur Verfügung gestellt werden können.

Möglich ist, dass zusätzlich auch die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung in die Radbremseinheit integriert sind. In diesem Fall kann beispielsweise die Radbremseinheit eine Schnittstelle oder einen Anschluss aufweisen, über den oder die die Radbremseinheit mit einem Achssteuermodul oder einer zentralen Steuereinheit, einem autonomen Fahrsystem, einem Bussystem oder auch einem Bremssignalgeber kommuniziert.

Für einen weiteren Vorschlag ist ein Achssteuermodul mit zwei Radbremseinheiten einer Achse, insbesondere einer rechten Radbremseinheit und einer linken Radbremseinheit, verbunden. In diesem Fall kann das Achssteuermodul zwei Leistungsquellen (insbesondere auf einem Kondensator basierende Leistungsquellen) aufweisen. Eine erste Leistungsquelle ist dann jeweils mit den ersten Verstärkungseinrichtungen der beiden Radbremseinheiten verbunden, während die zweite Leistungsquelle jeweils mit den zweiten Verstärkungseinrichtungen der beiden Radbremseinheiten verbunden ist.

Grundsätzlich können die Bremsaktuatoren beliebig ausgebildet sein, so dass von der Erfindung auch Bremsaktuatoren umfasst sind, bei denen die erzeugte Bremskraft entsprechend der vorgegebenen Abhängigkeit von der elektrischen Beaufschlagung abhängig ist. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung finden Bremshalteeinrichtungen des Bremsaktuators Einsatz, wie diese eingangs für den Stand der Technik gemäß WO 2018/114275 A1 beschrieben worden sind und die neben einem Hochenergie-Betriebszustand oder Normalbetriebszustand auch einen Niedrigenergie-Betriebszustand aufweisen. In dem Niedrigenergie-Betriebszustand wird eine Bremskraft des Bremsaktuators durch die Betätigung der Bremshalteeinrichtung (insbesondere eine Verriegelungseinrichtung, eine Fixiereinrichtung, eine Halteeinrichtung oder eine Bremseinrichtung) gehalten, womit dann die elektrische Beaufschlagung der Wicklungen zumindest reduziert werden kann. Für diese Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, dass die beiden Steuereinheiten jeweils mit einer Bremshalteinrichtung des Bremsaktuators verbunden sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.

Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Gebrauchsmusters gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des eingetragenen Gebrauchsmusters gilt.

Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht. Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch ein elektrisches Bremssystem mit mehreren Achsen, die jeweils ein Achssteuermodul und Radbremseinheiten aufweisen.

Fig. 2 zeigt schematisch ein elektrisches Bremssystem mit einem Achssteuermodul und zwei zugeordneten Radbremseinheiten, wobei die Radbremseinheiten jeweils zwei Steuereinheiten aufweisen, die die Beaufschlagungen der Wicklungen der Bremsaktuatoren steuern.

Fig. 3 zeigt schematisch ein elektrisches Bremssystem mit einem Achssteuermodul und zwei zugeordneten Radbremseinheiten, wobei das Achssteuermodul zwei Steuereinheiten aufweist, die die Beaufschlagungen der Wicklungen der Bremsaktuatoren steuern.

Fig. 4 zeigt schematisch ein elektrisches Bremssystem im Bereich einer Achse mit Radbremseinheiten, denen jeweils ein Achssteuermodul zugeordnet ist, wobei die Achssteuermodule jeweils zwei Steuereinheiten aufweisen, die die Beaufschlagungen der Wicklungen eines zugeordneten Bremsaktuators steuern.

FIGURENBESCHREIBUNG

In den Figuren wird teilweise Bauteile und Komponenten, die sich hinsichtlich der Gestaltung und/oder Funktion entsprechen oder ähneln, dieselben Bezugsnummern verwendet, wobei diese dann mit den Buchstaben "a", "b", ... und/oder dem Zusatz "-1" oder "-2" voneinander unterschieden sein können. Hierbei kann der Zusatz "a" bzw. "b" die Zuordnung des Bauteils oder der Komponente zu den ersten Wicklungen bzw. den zweiten Wicklungen kennzeichnen, während der Zusatz "-1" bzw. "-2" die Zuordnung zu einer linken bzw. rechten Radbremseinheit kennzeichnen kann. In dem vorliegenden Anmeldungstext und in den Patentansprüchen kann dann auf die Bauteile und Komponenten mit oder ohne den jeweiligen Zusatz Bezug genommen werden, womit dann ein derartiges Bauteil oder eine derartige Komponente, mehrere derartige Bauteile oder Komponenten oder sämtliche Bauteile oder Komponenten gemeint sein können.

Fig. 1 zeigt stark schematisiert ein elektrisches Bremssystem 1 im Bereich von zwei Achsen 2, 3. Der Aufbau des elektrischen Bremssystems 1 im Bereich der Achsen 2, 3 ist jeweils gleich, wobei der Aufbau beispielhaft für die Achse 2 erläutert wird:

Im Bereich der Achse 2 verfügt das elektrische Bremssystem 1 überein Achssteuermodul 4 sowie Radbremseinheiten 5-1 und 5-2, wobei die Radbremseinheit 5-1 der linken Fahrzeugseite der Achse 2 zugeordnet ist und die Radbremseinheit 5-2 der rechten Seite der Achse 2 zugeordnet ist. Das Achssteuermodul 4 ist an eine elektrische Leistungsversorgung 6 angeschlossen, bei der es sich um das Bordnetz handeln kann, wobei eine Versorgung vorzugsweise mit 12 V oder 24 V erfolgt.

Des Weiteren ist ein Anschluss 8 des Achssteuermoduls 4 an ein Fahrzeug-Bussystem 7 angeschlossen. Zusätzlich ist das Achssteuermodul 4 über einen Anschluss 9 mit einem weiteren Bussystem 10 verbunden. Das Bussystem 10 ist vorzugsweise unabhängig von dem Fahrzeugs- Bussystem 7 ausgebildet, wobei das Bussystem 10 und das Fahrzeug-Bussystem 7 korrelierende Signale wie beispielsweise Bremssignale übertragen können, wobei sich das übertragende Bremssignal des Fahrzeug-Bussystems 7 und des Bussystems 10 durch den Sensor, der das Bremssignal erzeugt, den Übertragungsweg, das Sendeformat u. ä. unterscheiden können. Möglich ist auch, dass über eines der Bussysteme 7, 10 ein Bremssignal eines autonomen Fahrsystems übertragen wird, während über das andere Bussystem 10, 7 ein von dem Benutzer an einem Bremspedal vorgegebenes Bremssignal übertragen wird. Alternativ oder kumulativ möglich ist, dass das Bussystem 10 der Kopplung und Koordinierung der Achssteuermodule 4 der unterschiedlichen Achsen 2, 3 dient, so dass auch der Betrieb eines Achssteuermoduls 4 eine Achse 2 durch den Betrieb des Achssteuermoduls 4 der anderen Achse 3 (u. II. und umgekehrt) beeinflusst werden kann oder überwacht werden kann.

Zusätzlich verfügen die Achssteuermodule 4 über einen Anschluss 11 , der mit einer Bremssignalleitung 12 verbunden ist. Die Bremssignalleitung 12 kann beispielsweise unmittelbar mit einem Bremspedal-Signalgeber verbunden sein. Möglich ist auch, dass zwei derartige Anschlüsse 11 vorgesehen sind, die dann in redundanter Weise über parallele Bremssignalleitungen 12 mit redundanten Bremssignalgebern des Bremspedals verbunden sind.

Die elektrische Leistungsversorgung 6 erfolgt über einen Anschluss 34 des Achssteuermoduls 4.

Die Achssteuermodule sind über Beaufschlagungsleitungen 13-1 , 13-2 mit den Radbremseinheiten 5-1 und 5-2 verbunden. Über die Beaufschlagungsleitungen 13 werden die Ströme und Spannungen übertragen, mit denen Wicklungen 15a, 15b der Bremsaktuatoren 14-1 , 14-2 der Radbremseinheiten 5-1 , 5-2 beaufschlagt werden.

Die Bremsaktuatoren 14 verfügen jeweils über erste Wicklungen 15a und zweite Wicklungen 15b. Die ersten Wicklungen 15a und die zweiten Wicklungen 15, 16 bestehen jeweils aus einem Set von drei Wicklungen für die drei unterschiedlichen Phasen für die elektrische Beaufschlagung. Des Weiteren können die Bremsaktuatoren 14 jeweils über einen Kraftsensor 17, einen Stellwegsensor 18, und/oder eine Bremshalteeinrichtung 19 verfügen.

Fig. 2 zeigt das Bremssystem 1 im Bereich einer Achse 2 oder 3.

Für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 verfügt das Achssteuermodul 4 über zwei redundante Anschlüsse 8, die mit redundanten Leitungen des Fahrzeug-Bussystems 7 verbunden sind, sowie einen Anschluss 9 für den Anschluss des Bussystems 10, hier für eine Verbindung mit einem Achssteuermodul 4 einer anderen Achse. Die Signale des Fahrzeug-Bussystems 7 sowie des Bussystems 10 werden durch einen CAN-Transceiver 20 empfangen und aufbereitet, indem die erforderlichen Daten aus den Bussignalen extrahiert werden. Das Achssteuermodul 4 verfügt über Anschlüsse 21 , über die CAN-Daten von dem CAN-Transceiver 20 an entsprechende Anschlüsse 22 der Radbremseinheiten 5 übertragen werden können. Des Weiteren werden die CAN-Daten des CAN-Transceivers 20 an eine elektronische Steuereinheit 23 des Achssteuermoduls 4 übertragen. Die elektronische Steuereinheit 23 steht in Verbindung mit einer Leistungsquelle 24a, die vorzugsweise auf einem Kondensator basiert, sowie einem Spannungswandler 25, wobei diese Verbindung der Ansteuerung der Leistungsquelle 24a und/oder des Spannungswandlers 25 dient und/oder der Übertragung von Betriebsdaten von der Leistungsquelle 24a oder dem Spannungswandler 25 zu der Steuereinheit 23 dient. Der Spannungswandler 25 versorgt sowohl die Leistungsquelle 24a als auch eine zweite Leistungsquelle 24b, die vorzugsweise ebenfalls auf einem Kondensator basiert, mit elektrischer Leistung von der elektrischen Leistungsversorgung 6. Hierbei wandelt der Spannungswandler 25 die Spannung der Leistungsversorgung 6 auf das für die Leistungsquellen 24a, 24b erforderliche Spannungsniveau. Handelt es sich bei der elektrischen Leistungsversorgung 6 um ein Bordnetz mit 12 V oder 24 V, kann eine Umwandlung mittels des Spannungswandlers 25 auf ein Spannungsniveau von 48 V für die Leistungsquellen 24a, 24b erfolgen. Die Leistungsquelle 24a stellt über einen Anschluss 27 die erforderliche elektrische Leistung für erste Wicklungen 15a der Radbremseinheiten 5-1 zur Verfügung. Hingegen stellen Anschlüsse 28 des Achssteuermoduls 4 elektrische Leistung von der Leistungsquelle 24n für die zweiten Wicklungen 15b der Radbremseinheiten 5 zur Verfügung.

Für das dargestellte Ausführungsbeispiel kommuniziert der CAN-Transceiver 20 über zwei separate Busleitungen 10 mit zwei anderen Achssteuermodul 4 von zwei anderen Achsen.

Die Radbremseinheiten 5-1 , 5-2 sind gleich ausgebildet und auf entsprechende Weise mit dem Achssteuermodul 4 verbunden, so dass im Folgenden der Aufbau und die Verbindung anhand der linken Radbremseinheit 5-1 erläutert wird:

Der Anschluss 22-1 der Radbremseinheit 5-1 ist mit einem CAN-Transceiver 29a-1 verbunden, so dass an diesen die Daten von dem CAN-Transceiver 20 des Achssteuermoduls 4 übertragen werden. Die Daten von dem CAN-Transceiver 29a- 1 werden einer ersten Steuereinheit 30a-1 der Radbremseinheit 5-1 zugeführt, welche die Steuerung der ersten Wicklungen 15a-1 auf Grundlage dieser Daten vornimmt. Die Steuereinheit 30a-1 steuert dazu eine Verstärkungseinrichtung 31a-1 an, bei der es sich vorzugsweise um einen Transistor handelt. Auf Grundlage dieser Ansteuerung erzeugt die Verstärkungseinrichtung 31a-1 das elektrische Beaufschlagungssignal in der Beaufschlagungsleitung 13a-1 für die Beaufschlagung der ersten Wicklungen 15a- 1. Auch für die Ansteuerung der zweiten Wicklungen 15b- 1 ist ein entsprechender CAN- Transceiver 29b-1 , eine Steuereinheit 30b-1 und eine Verstärkungseinrichtung 31 b-1 vorhanden.

Der Bremsaktuator 14 der Radbremseinheit 5 verfügt des Weiteren über einen integrierten Kraftsensor 17. Der Kraftsensor 17 misst eine Kraft (wovon auch ein Moment umfasst ist) in dem Kraftfluss innerhalb des Bremsaktuators 14 oder auf dem Weg von dem Bremsaktuator 14 zu einem Bremselement wie einer Bremsscheibe. Aus dem Kraftsignal des Kraftsensors 17 kann die Bremskraft über eine vorgegebene Abhängigkeit ermittelt werden. Das Kraftsignal des Kraftsensors 17 wird der zweiten Steuereinheit 30b zugeführt. Darüber hinaus verfügt der Bremsaktuator 14 über einen Stellsignalsensor 18. Das Stellsignal, welches von dem Stellsignalsensor 18 gemessen wird, wird der ersten Steuereinheit 30a zugeführt.

Schließlich weist der Bremsaktuator 14 eine Bremshalteeinrichtung 19 auf. Die Bremshalteeinrichtung 19 wird auf redundante Weise von den beiden Steuereinheiten 30a, 30b angesteuert.

Die Steuereinheiten 30a, 30b sind über eine Verbindungsleitung 32 miteinander verbunden, wobei vorzugsweise in der Verbindungsleitung 32 ein Isolatorelement 33, insbesondere in Form eines SPI, angeordnet ist.

Für das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel beinhalten die Radbremseinheiten 5-1 und 5- 2 jeweils die CAN-Transceiver 29a, 29b, die Steuereinheiten 30a, 30b und die Verstärkungseinheiten 31a, 31b.

Für die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform sind diese Bauelemente in das Achssteuermodul 4 integriert: In diesem Fall verfügen die Radbremseinheiten 5 ausschließlich über den Bremsaktuator 14 mit den Wicklungen 15, 16, dem Kraftsensor 17 und dem Stellwegsensor 18.

In das Achssteuermodul 4 integrierten Steuereinheit 30a, 30b werden Busdaten von dem Bussystem 10 und dem Fahrzeug-Bussystem 7 über Anschlüsse 8, 9 über einen vorgeordneten CAN- Transceiver 20a, 20b zugeführt. Die Steuereinheiten 30a, 30b steuern jeweils ein Paar zugeordneter Verstärkungseinrichtungen 31a-1 , 31a-2 für die ersten Wicklungen 15a-1 , 15a-2 der Radbremseinheiten 5-1 , 5-2 an, während die Steuereinheit 30b entsprechend ein Paar Verstärkungseinrichtungen 31 b-1 , 31b-2 für die zweiten Wicklungen 15b- 1 und 15b-2 der Radbremseinheiten 5-1 , 5-2 ansteuern. In diesem Fall stellen die Verstärkungseinrichtungen 31 über extern zwischen dem Achssteuermodul 4 und den Radbremseinheiten 5 verlaufende Beaufschlagungsleitungen 13 die elektrische Leistung für die Radbremseinheiten 5 zur Verfügung. Die Leistungsversorgung der Verstärkungseinrichtungen 31a-1 , 31a-2 durch die Leistungsquelle 24a sowie die Leistungsversorgung der Verstärkungseinrichtungen 31 b-1 , 31b-2 durch die Leistungsquelle 24b erfolgt hier ebenfalls innerhalb des Achssteuermoduls 4.

Für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine vollständige Redundanz in einem Fehlerfall gewährleistet, wenn eine Übertragung eines Bremssignals über einen der alternativen Wege 7, 10, 12 einen Fehler hat, eine Steuereinheit 30a, 30ba einen Fehler hat, ein CAN-T ransceiver 20a, 20b einen Fehler aufweist, eine elektrische Leistungsversorgung 24a, 24b beeinträchtigt ist, eine Verstärkungseinrichtung oder ein Paar der Verstärkungseinrichtungen 31a-1 , 31a-2 bzw. 31 b-1 , 31b-2 ausfällt oder eine der Wicklungen 15a, 15b ausfällt.

Gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann unter Umständen eine Einsparung von zwei Steuereinheiten erfolgen

In Fig. 3 ist zu erkennen, dass optional das Bremssystem 1 , zumindest an einigen der Achsen, ohne Bremshalteeinrichtungen 19 ausgebildet sein kann.

Für das Ausführungsbeispiel des elektrischen Bremssystems 1 gemäß Fig. 4 ist das Achssteuermodul 4 auf zwei Achssteuermodule 4-1 , 4-2 aufgeteilt, die voneinander beabstandet angeordnet sind. Gemäß Fig. 4 können die Achssteuermodule 4-1 , 4-2 auch beabstandet von den Radbremseinheiten 5-1 , 5-2 angeordnet sein oder diese sind aneinander angeflanscht oder sogar in eine Baueinheit integriert.

Die Achssteuermodule 4 weisen in diesem Fall die Steuereinheiten 30a, 30b auf. Diese können unmittelbar oder unter Zwischenschaltung hier nicht dargestellter Verstärkungseinrichtungen 31a, 31 b die Wicklungen 15a, 15b ansteuern und beaufschlagen. Den Steuereinheiten 30a, 30b steuern auch die Bremshalteeinrichtung 19 der Radbremseinheiten 5 an. Eine elektrische Leistungsversorgung der Steuereinheit 30a-1 erfolgt unmittelbar durch die in das Achssteuermodul 4-1 integrierte Leistungsquelle 24a. Diese Leistungsquelle 24a dient gleichermaßen über eine externe Verbindungsleitung der elektrischen Leistungsversorgung der Steuereinheit 30a-2 des anderen Achssteuermoduls 4-2. In entsprechender Weise versorgt die Leistungsquelle 24b, die in das Achssteuermodul 4-2 integriert ist, unmittelbar die Steuereinheit 30b-2, die ebenfalls in das Achssteuermodul 4-2 integriert ist, während die Leistungsquelle 24b über eine externe Leitungsverbindung die Steuereinheit 30b-1 des Achssteuermoduls 4-1 mit Leistung versorgt. In diesem Fall verzweigt die elektrische Leistungsversorgung 6 zu Anschlüssen der beiden Achssteuermodule 4-1 , 4-2, die jeweils mit dem zugeordneten Spannungswandler 25-1 , 25-2 verbunden sind.

Die Achssteuermodule 4 können im Bereich der Achse angeordnet sein und beispielsweise am Fahrzeugrahmen oder -chassis oder einem Achskörper angebracht sein.

Die Radbremseinheiten 5 sind benachbart des zugeordneten Fahrzeugrades der Achse angeordnet, vorzugsweise in einem Abstand von dem Fahrzeugrad oder einer Bremse des Fahrzeugrades, der kleiner ist als 1 m, 50 cm oder sogar 30 cm. Möglich ist, dass die Radbremseinheit an einem Radträger gehalten ist oder unmittelbar an einem Bremssattel oder der mechanischen Bremseinrichtung befestigt ist.

Im Rahmen der Erfindung wird unter einer "Steuerung" sowohl eine Steuerung ohne Rückführung als auch eine Steuerung mit einer Rückführung ("Regelung") verstanden.

Vorzugsweise sind die Wicklungen 15a, 15b, die Leistungsquellen 24a, 24b und die Verstärkungseinrichtungen 31a, 31 b jeweils so dimensioniert, durch die Beaufschlagung lediglich eines Sets der Wicklungen 15a [bzw. 15b] die volle Bremsfunktionalität gewährleistet werden kann, ohne dass ergänzend die Beaufschlagung des anderen Sets der Wicklungen 15b [15a] erforderlich ist.

BEZUGSZEICHENLISTE elektrisches Bremssystem Achse

Achse

Achssteuermodul

Radbremseinheit elektrische Leistungsversorgung Fahrzeug-Bussystem Anschluss

Anschluss

Bussystem

Anschluss

Bremssignalleitung

Beaufschlagungsleitung Bremsaktuator

Wicklung

Kraftsensor

Stellwegsensor

Bremshalteeinrichtung CAN-Transceiver Anschluss

Anschluss

Steuereinheit

Leistungsquelle Spannungswandler Anschluss

Anschluss

CAN-Transceiver

Steuereinheit

Verstärkungseinrichtung

Verbindungsleitung Isolatorelement Anschluss