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Title:
BRAKE DEVICE, IN PARTICULAR FOR ELECTRICALLY DRIVEN MOTOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/037664
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake device for a motor vehicle having two axles (A1, A2). At least one axle (A1, A2) has an electric traction motor (TM) for driving and braking the at least one wheel arranged on the axle (A1, A1). Energy can be recovered by means of the traction motor (TM) during braking. Each wheel has a wheel brake (RB1, RB2, RB3, RB4; H-EMBi; EMBi). A pressure supply (DV) having a pump (P), in the form of a piston-cylinder unit or a rotary pump (ZRP), is provided, said pump being driven by an electric motor (M). The pressure supply (DV) can both build up and reduce pressure, in particular by means of the forward and backward movement of the piston of the piston-cylinder unit or the reversing of the direction of rotation of the rotary pump, and has at least one pressure supply outlet (DVa). The pressure supply (DV) is part of a pressure supply apparatus (DV1). The pressure supply apparatus (DV1) has at least two outlet lines (VLa1, VLa2) and at least two connection points (VLb1, VLb2) for connecting either to the brake circuits (BK1, BK2), to an ABS/ESP unit (ABS/ESP) and/or to an actuation unit (BE). Each connection point (VLb1, VLb2) can be disconnected from the pressure supply (DV) by means of at least one switching valve (SVA1, SVA2). Each outlet line (VLa1, VLa2) is hydraulically connected to the pressure supply outlet (DVa) directly or by means of a connection line (VLd). An open-loop and closed-loop control apparatus (ECU) controls the at least one electric traction motor (TM) and the components of the pressure supply apparatus (DV1) in such a way that, in the interaction of the pressure supply apparatus (DV1, DV2) and the at least one electric traction motor (TM1, TM2, TM3), a braking deceleration can be set for each brake circuit (BK1, BK2), each axle (A1, A2) or the wheel brakes of an axle (A1, A2), individually, i.e. with different braking torques at the axles (A1, A2) or wheel brakes of an axle (A1, A2).

Inventors:
LEIBER THOMAS (HR)
Application Number:
PCT/EP2020/073327
Publication Date:
March 04, 2021
Filing Date:
August 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
IPGATE AG (CH)
International Classes:
B60T1/10; B60T7/04; B60T8/17; B60T13/74
Domestic Patent References:
WO2019002475A12019-01-03
WO2018215397A12018-11-29
WO2018130406A12018-07-19
WO2012059175A12012-05-10
WO2018233854A12018-12-27
WO2010037519A22010-04-08
Foreign References:
DE102014221036A12016-04-21
US5318355A1994-06-07
EP3328695A12018-06-06
DE102011084391A12012-05-03
DE102017113563A12018-12-20
EP1874602B12012-12-05
DE102005055751B42018-09-06
DE102005018649B42018-10-31
DE102005063659B32019-06-27
EP1907253B12013-07-17
DE102013224313A12014-09-11
US9981645B22018-05-29
US9541102B22017-01-10
Attorney, Agent or Firm:
LENZING GERBER STUTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN M.B.B. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bremsvorrichtung, für ein Kraftfahrzeug mit zwei Achsen (Al, A2), wobei

- mindestens eine Achse (Al, A2) einen elektrischen Traktionsmotor (TM) zum Antrieb und Bremsen des mindestens einen an der Achse (Al, A2) angeordneten Rades aufweist, und mittels des Traktionsmotors (TM) beim Bremsen Energie rückgewinnbar ist,

- jedes Rad eine Radbremse, (RB1, RB2, RB3, RB4; H-EMBi; EMB,) aufweist,

- eine Druckversorgung (DV) mit einer von einem Elektromotor (M) angetriebenen Pumpe (P), in Form einer Kolben-Zylinder- Einheit oder einer Rotationspumpe (ZRP) vorgesehen ist,

- die Druckversorgung (DV) sowohl Druck aufbauen als auch Druck abbauen kann, insbesondere durch Vor- und Rückbewegung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit bzw. Umkehr der Drehrichtung der Rotationspumpe, und mindestens einen Druckversorgungsausgang (DVa) aufweist,

- die Druckversorgung (DV) Bestandteil einer Druckversorgungs einrichtung (DV1) ist, wobei die Druckversorgungseinrichtung (DV1) mindestens zwei Ausgangsleitungen (VLai, VLa2) und mindestens zwei Anschlüsse (VL i, VLb2) zum Anschluss entweder an die Bremskreise (BK1, BK2), eine ABS/ESP-Einheit (ABS/ESP) und/oder eine Betätigungseinheit (BE) aufweist, und

- jeder Anschluss (VL i, VL 2) mittels mindestens einem Schalt ventil (SVAi, SVA2) von der Druckversorgung (DV) abtrennbar ist,

- jede Ausgangsleitung (VLai, VLa2) mit dem Druckversorgungsausgang (DVa) unmittelbar oder über eine Verbindungsleitung (VLd) hydraulisch verbunden ist,

- eine Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) den mindestens einen elektrischen Traktionsmotor (TM) sowie die Komponenten der Druckversorgungseinrichtung (DV1) derart steuert, dass in Zusammen spiel der Druckversorgungseinrichtung (DV1,DV2) und dem mindestens einen elektrischen Traktionsmotor (TM1, TM2, TM3) für jeden Brems- kreis (BK1, BK2), jede Achse (Al, A2) oder den Radbremsen einer Achse (Al, A2) individuell, d.h. mit unterschiedlichen Bremsmomenten an den jeweiligen Achsen (Al, A2) oder Radbremsen einer Achse (Al, A2), eine Bremsverzögerung einregelbar ist.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungseinrichtung (BE) mit Bremspedal (P), insbesondere in Form einer hydraulischen Betätigungseinheit mit Wegsimulator (WS) oder ei nem E-Pedal (EP), vorgesehen ist.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft an den Achsen (Al, A2) im Zusammenwirken des Druckes der Druckversorgungseinrichtung (DV1) und/oder der Betätigungseinheit (BE) mit dem Bremsmoment des mindestens einen elektrischen Trakti onsmotors (TM) erzeugt wird, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung (ECUBM) die Komponenten derart steuert, dass die Bremsverzögerung bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten (<120 km/h) vorzugsweise aus schließlich oder größtenteils (>2/3 der Verzögerung) mittels des elektri schen Traktionsmotors (TM) erfolgt, derart, dass möglichst viel kinetische Energie des Fahrzeuges in elektrische Energie umwandelbar und spei cherbar ist.

4. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass eine oder zwei Steuer- und Regeleinrichtung(en) (S- ECUDVI, S-ECUDV2) für die Druckversorgungseinrichtung(en) (DV1, DV2) und/oder mindestens eine Steuer- und Regeleinrichtung (S-ECUTMI, S- ECUTMI) für mindestens einen Traktionsmotor (TM1, TM2) vorgesehen ist bzw. sind, welche mit einer übergeordneten Steuer- und Regeleinrichtung (S-ECUBM) bidirektional kommuniziert bzw. kommunizieren und/oder mit einander kommunizieren.

5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kommunikation zwischen den Steuereinrichtungen eine redundante bidi rektionale Signalübertragung zwischen Master ECU (M-ECUBM) und Slave- ECUs (S-ECUDV, S-ECUTM) vorgesehen ist, die entweder kabelgebunden oder in Form einer kabellosen oder Kombination einer kabelgebundenen und kabellosen vorzugsweise redundanten Datenfunkübertragung mit kurzen Latenzzeiten (z.B. 5G-Funkübertragung, Bluetooth- Datenübertragung) ausgeführt ist.

6. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (BE) eine Kolben-Zylinder- Einheit (KZE) mit zwei Kolben (Hilfskolben KBE und Schwimmkolben K) aufweist, deren Hilfskolben über ein Bremspedal (P) verstellbar ist und einen Arbeitsraum begrenzt, welcher hydraulisch mit einem Wegsimulator verbunden ist und deren Schwimmkolben (K) zwei Druckräume (AR1, AR2) abdichtend voneinander trennt, wobei der zweite Ausgang (VL 2) über eine Verbindungsleitung (VLa2) mit dem einen zweiten Druckraum (AR2) in hydraulischer Verbindung ist, und der erste Druckraum (AR1) mit einer hydraulischen Verbindungsleitung (VLa2 ) mit der Druckversor gung (DV) hydraulisch und mit einem ersten Ausgang (VLbi) in Verbin dung ist, wobei in einer der, vorzugsweise beiden Verbindungsleitungen (VLa2, VLai) ein Schaltventil (SVAi, SVA2) angeordnet ist.

7. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (BE) eine Kolben-Zylinder- Einheit (KZE) mit zwei Kolben (Hilfskolben KBE und Schwimmkolben K) aufweist, deren Hilfskolben über ein Bremspedal (P) verstellbar ist und einen Arbeitsraum begrenzt, welcher hydraulisch mit einem Wegsimulator verbunden ist und deren Schwimmkolben (K) zwei Druckräume (AR1, AR2) abdichtend voneinander trennt, wobei der zweite Ausgang (VL 2) über eine Verbindungsleitung (VLa2) mit dem einen zweiten Druckraum (AR2) in hydraulischer Verbindung ist, und der erste Druckraum (AR1) mit einer hydraulischen Verbindungsleitung (VLa2 ) mit der Druckversor gung (DV) hydraulisch und mit einem ersten Ausgang (VL i) in Verbin dung ist, wobei der erste Ausgang VL i über ein Schaltventil (SVAi) und der zweite Ausgang VLB2 über ein Schaltventil (SVA2) von der Druckver sorgung (DV) hydraulisch trennbar ist.

8. Bremsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Gehäuse Gl für den Hilfskolben mit Wegsimulator und ein zweites Gehäuse G2 für den Schwimmkolben, Magnetventile SVAi, SVA2, FV, PD1, TV1, TV2) vorgesehen ist

9. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgangsleitungen (VLAI, VLA2) und der Druckversorgung (DV) ein stromlos geschlossenes, Trennventil (PD1) oder zwei stromlos geschossene Ventile (SVAi, SVA2) zwischengeschaltet ist bzw. sind, damit bei Ausfall der Druckversorgung Druck durch Betäti gung der Betätigungseinrichtung (BE) ausschließlich in die Bremskreise geführt wird.

10. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckgeber (DG1, P/U), vorzugsweise der Druckgeber am Ausgang (DVa) der Druckversorgungseinrichtung (DV1) zur Ermittlung des Drucks in einer Ausgangsleitung (VLal, VLa2) zur Ka librierung der PPC-Drucksteuerung (Druckregelung über Strom, Kolben weg und Druck-Volumen-Kennlinie) zum Zweck der hochdynamischen und präzisen Druckregelung und/oder Druckregelbetrieb bei Ausfall min destens eines Druckgebers vorgesehen ist.

11. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Betätigungseinrichtung (BE) ein Kolben- Zylinder-System (KZE) mit nur einen Kolben (DK) und einem Druckraum (ARDK) aufweist und eine Ausgangsleitung VL 4 aufweist, die mit je einem Bremskreis (BK1, BK2) verbunden ist und jeder Bremskreis über zwei in Reihe angeordnete Trennventile (TV1, TV1,R; TV2, TV2,R) hydraulisch trennbar ist.

12. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Druckversorgungseinrichtung (DV1) und den Bremskreisen (BK1, BK2) eine ABS/ESP-Einheit zwischenge schaltet ist, wobei die ABS/ESP-Einheit mit ihren Eingängen mit den An schlüssen (VLbi, VLb2) verbunden ist.

13. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV1) zwei weite- re Anschlüsse (VL 4, Vl_ 5) aufweist, die zur Verbindung mit der Betäti gungseinrichtung (BE) dienen und durch Druckaufbau durch die Druck versorgungseinrichtung eine Diagnose der Betätigungseinheit, insbeson dere bei Ausfall von Dichtungen der Kolben der Betätigungseinheit BE, durchgeführt werden kann.

14. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung entweder eine über einen Elektromotor und einer nicht-hydraulische Getriebevorrichtung angetriebene Kolbenpumpe oder eine von einem, insbesondere Elektro motor angetriebene Rotationspumpe (RP) aufweist, wobei mittels der Ro tationspumpe (RP) eine geregelte Volumensteuerung sowohl für den Druckaufbau als auch den Druckabbau vornehmbar ist.

15. Bremsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe eine Zahnradpumpe (ZRP) ist und einstufig oder mehr stufig ausgebildet ist, wobei mehrere Stufen hydraulisch in Reihe ange ordnet sind.

16. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (Al, A2) ein oder zwei Räder aufweist.

17. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV1) in mindes tens zwei Module (GHcu, GBE) unterteilt ist bzw. mindestens zwei Gehäuse (GHCU, GBE) aufweist, wobei in dem einen Modul (GHcu) Magnetventile (SVAi, SVA2, BPI), Druckgeber (DG1, P/U) und sofern vorhanden auch Rückschlagventile (CV1) sowie hydraulische Komponenten der Druckver sorgung (DV) angeordnet sind.

18. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (BE) in einem gesonder ten Modul bzw. Gehäuse (GBE) angeordnet ist, wobei entweder die Betäti gungseinheit (BE) form- und/oder kraftschlüssig und/oder mittels Verbin dungselementen mit dem Gehäuse (GHCU) hydraulisch verbunden ist und/oder entfernt von dem Gehäuse (GHcu) angeordnet und über Signal und/oder Hydraulikleitungen mit der Modul (GHcu) in Verbindung ist.

19. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Druckversorgung (DV), die mindes tens eine Steuer- und Regelungseinrichtung, die Ventilanordnung (HCU) sowie der Vorratsbehälter (VB) zu einer Baueinheit bzw. einem Modul zu sammengefasst sind, wobei entweder zusätzlich in der Baueinheit bzw. dem Modul die Betätigungseinrichtung (BE) mit angeordnet oder diese in einem gesondertem Gehäuse daran oder entfernt angeordnet ist und über Datenleitungen (DS1, DS2) und/oder Hydraulikleitungen mit der Baueinheit bzw. dem Modul bzw. dessen Komponenten in Verbindung ist.

20. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Trennventile (TV1, TV2) vorgesehen sind, de ren Eingänge (TVle, TV2e) über eine Verbindungsleitung (VLi0) mitei nander verbunden sind, wobei die Betätigungseinrichtung (BE) lediglich einen Arbeitsraum (AR) und einen Kolben (K) aufweist, wobei der Ar beitsraum (AR) über eine hydraulische Verbindungsleitung (VL4) mit der Verbindungsleitung (VL10) in Verbindung ist, und dass der Ausgang (TVia, TV2a) eines Trennventils (TV1, TV2) über eine Hydraulikleitung mit einem Bremskreis (BK1, BK2) in Verbindung ist.

21. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (KZE) als einfacher Hauptbremszylinder (HZ) mit Betätigungseinheit (BE) ausgeführt ist und drei in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Dichtungen (Dl, D2, D3) aufweist, wobei zwischen jeweils zwei Dichtungen (Dl, D2; D2, D3) jeweils ein Kanal (VL8, VL9) in die Kolben-Zylinder-Einheit (KZE), insbe sondere deren Arbeitsraum (AR) mündet, wobei die Kanäle mit dem Vor ratsbehältnis (VB) in Verbindung sind und in einer Verbindungsleitung (VL8) eine Drossel (DR) angeordnet ist.

22. Bremsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass durch Messung des Leckflusses durch eine oder beide Verbindungsleitun- gen (VL8, VL9) eine Diagnose der Funktionstüchtigkeit der Dichtungen erfolgt.

23. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpumpe (ZRP) in dem Motorgehäuse des sie antreibenden Motors, insbesondere zumindest teilweise innerhalb des sen Rotors des antreibenden Motors angeordnet bzw. integriert ist.

24. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (ZRP), deren Antrieb und Ven tile und Druckgeber (DG) in einer Baueinheit, einem Modul bzw. einem Gehäuse zusammengefasst bzw. angeordnet sind.

25. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb bzw. Rotor des Antriebs der Rotations pumpe trocken läuft bzw. vom zu fördernden Hydraulikmedium der Rota tionspumpe, insbesondere mittels mindestens eine Dichtung von den Hydraulikmedium fördernden Teilen der Rotationspumpe abdichtend ge trennt ist.

26. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) die Druckregelung bzw. -einstellung in den Radbremsen einer Achse (DV1 für RB1, RB2; DV2 für RB3, RB4) vornimmt, wobei je Bremskreis (BK1, BK2) für zwei Radbremsen vorgesehen ist.

27. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Achse (Al, A2), insbesondere an jedem Rad einer Achse, eine hydraulisch-elektromechanische Bremse (H-EMB) angeordnet ist, wobei die hydraulisch-elektromechanische Bremse (H- EMB) über die Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) mit hydrauli schem Druck versorgt bzw. von dieser gesteuert wird, insbesondere die hydraulisch-elektromechanische Bremse (H-EMB) für die Parkierfunktion zumindest einen Teil des hierfür notwendigen Bremsmomentes bzw. das gesamte Bremsmoment aufbringt. 28. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) einer Achse zusätzlich für die Verstellung von hydraulischen Stellgliedern zwei Kupplungen (Kl, K2) eines lastunterbrechungsfreien Zweigang-Getriebes vorgesehen, wobei das Zweigang-Getriebe das Drehmoment eines Trak tionsmotor (TM1, TM2) einer Achse (Al, A2) auf die Räder überträgt .

29. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der Druckversorgungs einrichtung (DV1) mittels mindestens eines elektrischen Traktionsmotors (TM1, TM2) eine Bremsverzögerung an mindestens einer Achse (Al, A2) aufgebaut wird.

30. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder dem Verfahrensanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Betätigungseinrichtung (BE) wahlweise an einer Achse (Al,

A2) oder beiden Achsen bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung (DV1) ein Bremsdruck aufbaubar ist und die Entscheidung, in welchen Bremskreis eingespeist wird in Abhängigkeit von dem diagnostizierten Bremskreisausfalles getroffen wird, wobei die Bremskreisdiagnose vor zugsweise nach einer Bremsung oder im Stillstand des Fahrzeuges er folgt.

31. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Druckversorgungseinrichtung (DV1) ei ne Druckregelung in den Achsen (Al, A2) erfolgt, wobei sich jeweils der gleiche Druck in den Radbremsen einer Achse (Al, A2) einstellt.

32. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgung (DV) eine Zahnradpumpe (ZRP) oder eine elektromotorisch angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit zum Druckaufbau und Druckabbau ist, wobei während der Druckände rung in einem oder beiden Bremskreis(en) (BK1, BK2) das zugehörige Schaltventil (SVAi, SVA2) geöffnet ist. 33. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Druckversorgung (DV) ein Druck aufge baut wird, welcher während der Druckänderungsphase über ein dauerhaft offenes Schaltventil in einen Bremskreis gelangt, wobei mittels eines an deren per Pulsweitenmodulation betriebenen Schaltventils (SVAi, SVA2) der Druck in einem anderen Bremskreis (BK1, BK2) eingeregelt wird.

34. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bremskreis der Druck mittels der Druck versorgung (DV) bei dauerhaft geöffnetem zugehörigem Schaltventil (SVAi, SVA2) abgebaut wird, wobei in dem anderen Bremskreis der Druck mittels des zugehörigen per Pulsweitenmodulation angesteuerten Schalt ventils (SVAi, SVA2) eingeregelt bzw. eingestellt wird.

35. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckänderung in den Bremskreisen nachei nander im Multiplexbetrieb, zeitgleich oder zeitlich überlappend mittels der Druckversorgung (DV) und den Schaltventilen (SVAi, SVA2) eingere gelt bzw. eingesteuert wird.

36. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgung (DV) eine Zahnradpumpe (ZRP) ist, wobei in einer Drehrichtung ein Druckaufbau und in der ande ren Drehrichtung der Zahnradpumpe (ZRP) mittels dieser ein Druckabbau in mindestens einem Bremskreis erzeugbar ist.

37. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bremsvorgang benötigte Bremskraftverzöge rung über den mindestens einen elektrischen Traktionsmotor (TM1, TM2) und die Druckversorgungseinrichtung (DV1) und den hydraulischen Rad bremsen erzeugt wird, wobei mittels des mindestens einen elektrischen Traktionsmotors (TM1, TM2) im Sinne der Maximierung der Energierück gewinnung (Rekuperation) mit maximalen Drehmoment des Traktionsmo tors bzw. der Traktionsmotoren verzögert wird und gleichzeitig das hyd raulische Bremsmoment um den äquivalenten Bremsdruck gleich an bei den Achsen oder achsindividuell unterschiedlichen Bremsdrücken redu ziert wird.

38. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine PPC-Druckregelung vorgenommen wird, wobei das elektrisch angetriebene Kolben-Zylinder-System oder die Rotations pumpe (RZP) der Druckversorgung (DV) unter Verwendung von Druckvo lumenkennlinie, Strom oder Kolbenposition bzw. Zahnradwinkel ange steuert bzw. geregelt wird, wobei zudem mindestens ein Ventil (SVAi, SVA2) mittels PWM gesteuert wird und/oder ein stromgeregeltes Kugel sitzventil ist, welches stromlos-offen ausgebildet ist.

39. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensan sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Achse (Al, A2) nur ein Fahrzeugrad und eine Radbremse angeordnet ist und nur eine Druckver sorgungseinrichtung (DV1) vorgesehen ist, und jede Radbremse (RB1, RB2) einem Bremskreis zugeordnet ist, wobei zwei Schaltventile (SVAi und SVA2) vorgesehen sind, die zur Druckregelung in den beiden Brems kreisen (BK1, BK2) dienen, insbesondere mittels der Druckversorgungs einrichtung (DV1) eine ABS/ESP-Funktionsbremsung an jedem Fahrzeug rad durchgeführt wird.

40. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV1) den Druck in einer Ausgangsleitung (VLai, Vl_a2) mittels der Druckversorgung (DV) im Zusammenspiel mit den Schaltventilen (SVAi, SVA2) einstellt bzw. ein regelt, wobei entweder

- der Druck am Anschluss (VL i, VLb2) mindestens einer Ausgangsleitung (Vl_ai, VLa2) mittels variabler Vordrucksteuerung über die Druckversor gung (DV) bei dauerhaft geöffnetem Schaltventil (SVAi, SVA2) der je weiligen Ausgangsleitung (VLai, VLa2) eingestellt bzw. eingeregelt wird, und/oder

- der Druck am Anschluss (VL i, VLb2) mindestens einer Ausgangsleitung (VLai, VLa2) dadurch eingestellt bzw. eingeregelt wird, in dem die Druckversorgung (DV) einen variablen Vordruck einstellt und dass das jeweilige Schaltventil (SVAi, SVA2) mittels Puls-Weiten-Modulation (PWM) betreiben wird, und/oder

- der Druck in der Radbremse gehalten wird, in dem der Anschluss (VL i, VL 2) mindestens einer Ausgangsleitung (VLai, VLa2) durch Schließen des zugehörigen Schaltventils (SVAi, SVA2) von der Druckversorgung (DV) abgekoppelt wird.

41. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in den Bremskreisen (BK1, BK2) mittels der Druckversorgungseinrichtung und/oder dem mindestens einen elektrischen Traktionsmotor (TM) zeitgleich, zeitlich überschneidend oder nacheinander eingestellt bzw. eingeregelt wird.

42. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Bremsvorrichtung zur optimierten Re- kuperationssteuerung eine achsindividuelle Druckregelung erfolgt.

43. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lenkunterstützung mittels des Bremssystems ein Lenkmoment oder Giermoment durch selektives Abbremsen der Fahr zeugräder über eine oder mehrerer Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV2, Fig.3a, Ausführungsform) mittels der Radbremsen in einer oder beiden Achsen erzeugt wird.

44. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem für die Radbremsen einer Achse oder beider Achsen beim Bremsen einen Druck bereitstellt, der so be messen ist, dass keines der Räder einer oder beider Achsen blockiert bzw. kleiner als der Blockierdruck des am ehesten zum Blockieren nei genden Rades ist (sog. Select-low ABS-Regelung).

45. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem zur Vermeidung des Blockierens der Räder für jede Achse (Al, A2) individuell einen Druck generiert, der kleiner ist als der Blockierdruck des einen Fahrzeugrades der Achse bzw. des Fahrzeugrades der jeweiligen Achse (Al, A2), welches von beiden am ehesten zum Blockieren neigt (sog. achsweise ABS-Regelung).

46. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem zur Vermeidung des Blockierens der Räder für jedes Fahrzeugrad einen Druck einstellt bzw. einregelt, der kleiner als der Blockierdruck des jeweiligen Rades ist und damit mittels der mindestens einen Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) eine ABS-Funktion bereitstellt.

47. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV1) nur den Bremsdruck für die Radbremsen (RB1, RB2) einer Achse (A2), vorzugs weise der Vorderachse, generiert, wobei an der anderen Achse ein Bremsmoment mittels einer Elektromechanischen Bremse (EMB) und/oder mittels mindestens eines elektrischen Antriebsmotors (TM1, TM2) generiert wird.

48. Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem mittels der mindestens einen Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) eine ESP-Funktion bereitstellt, in dem für jedes Fahrzeugrad ein individueller Druck eingeregelt bzw. eingestellt wird.

Description:
Bremsvorrichtung, insbesondere für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, für ein Kraftfahrzeug mit zwei Achsen, wobei mindestens eine Achse einen elektrischen Traktions motor zum Antrieb und Bremsen des mindestens einen an der Achse angeord neten Rades aufweist, und mittels des Traktionsmotors beim Bremsen Energie rückgewinnbar ist, jedes Rad eine Radbremse, aufweist, eine Druckversorgung mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe, in Form einer Kol- ben-Zylinder-Einheit oder einer Rotationspumpe vorgesehen ist, die Druckver sorgung sowohl Druck aufbauen als auch Druck abbauen kann, insbesondere durch Vor- und Rückbewegung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit bzw. Umkehr der Drehrichtung der Rotationspumpe, und mindestens einen Druck versorgungsausgang aufweist.

Stand der Technik

Aus WO2018215397A1 ist ein Bremssystem zur Rekuperation von kinetischer Energie über den elektrischen Antriebsmotor an einer ersten Achse bekannt, wobei die zweite Achse mit der Betätigungseinheit verbunden ist. Zudem ist aus WO2018215397A1 ein Rekuperationsbremsenmanagement mit Elektromo tor und Bremssystem an einer Achse bekannt.

PPC-Druckregelungen mit elektrisch angetriebenen Kolben-Zylinder-Systemen unter Verwendung von Druckvolumenkennlinie, Strom und Kolbenposition sind z.B. aus EP 1874602 Bl, DE 102005055751 B3, DE 102005018649 B3, DE 102005063659 B3 und EP 1907253 Bl und die Multiplex-Druckregelung aus EP 1874602 Bl und DE 102005055751 B3_bekannt.

So offenbart_DE 102005055751 B3 ein Bremssystem, bei dem die Druckände rung in den Radbremsen unter Verwendung einer Druckvolumenkennlinie er folgt, wobei die Kolbensteuerung mittels Motorstrommessung und/oder Positi onsbestimmung des Kolbens erfolgt (sog. PPC-Drucksteuerung), wobei jeder Radbremse ein Schaltventil zugeordnet ist und während der Druckänderung das der Radbremse zugeordnete Schaltventil dauerhaft geöffnet ist. Zum Druckhalten in der jeweiligen Radbremse wird das jeweilige Schaltventil ge schlossen.

Die DE 102005018649 B3 offenbart ferner, dass ein Kennfeld zur Druckrege lung verwendet wird, welches im Betrieb adaptiert wird. Die Adaptierung hat den Zweck, Änderungen im Betrieb, wie z.B. Veränderungen der Druck- Volumen-Kennlinie, durch Lufteinschlüsse im Hydraulikmedium der Bremsan lage zu erfassen.

Die DE 102005063659 B3 offenbart eine_Druckregelung über Stromregelung und Verstärkerkennlinie. Bei der Stromregelung wird der lineare Zusammen hang zwischen Motorstrom (Phasenstrom) und Motordrehmoment, die sog. Drehmomentkonstante in der Druckregelung und bzw. Diagnose genutzt, wenn kein Druckgeber als Messsignal zur Verfügung steht.

Die EP1907253B1 offenbart ein Bremssystem mit einer Betätigungs einrichtung, insbesondere in Form eines Bremspedals, wobei das Bremssystem eine Steuer- und Regeleinrichtung aufweist, die anhand der Bewegung und/oder Position der Betätigungseinrichtung eine elektromotorische Antriebs vorrichtung steuert, wobei die Antriebsvorrichtung einen Kolben eines Kolben- Zylinder-Systems über eine mit dem Kolben fest gekoppelte, nicht hydraulische Getriebevorrichtung verstellt, so dass sich im Arbeitsraum des Zylinders ein Druck einstellt, wobei der Arbeitsraum über eine Druckleitung mit einer Radbremse in Verbindung ist. In der Druckleitung zu jeder Radbrem se ist ein von der Steuer- und Regeleinrichtung gesteuertes Ventil angeordnet ist, wobei bei Ausfall der Antriebsvorrichtung die Betätigungseinrichtung den Kolben oder die Antriebsvorrichtung verstellt. Die elektromotorische Antriebs- einrichtung verstellt dabei den Kolben über einen Rotor und einen als Unter setzungsgetriebe wirkenden Spindelantrieb, so dass der Kolben die erforderli che Druckänderung für die Bremskraftverstärkung und das Antiblockiersystem (ABS) erzeugt. Das Ventil schließt dabei nach Erreichen des erforderlichen Bremsdrucks im Bremszylinder und ist auch im ABS-Betrieb sowohl zur Ein stellung eines neuen niedrigeren als auch neuen höheren Bremsdrucks geöff net.

Aufgabe der Erfindung

Ein Bremssystem bereitzustellen, welches einfach, fehlersicher und kosten günstig aufgebaut ist und für Fahrdynamiksysteme mit einer zentralen Rege lung eines Fahrzeuges für Bremseingriffe in zwei Bremskreise gemeinsam mit Rekuperation von kinetischer Energie über Elektromotoren in Elektro- Achsantrieben einsetzbar ist und optional unter Einbindung von Lenkungssys temen erweiterbar ist.

Diese Aufgabe wird vorteilhaft mit einem Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Bremssystems nach An spruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Bremssystem zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass es ein zentrales Bremsmanagement mit einer zentralen Steuer- und Re geleinrichtung (M-ECUBM) sowie Slave Steuer- und Regeleinrichtungen (E- ECUi) für die elektrische Achsantriebsmotoren (TM1, TM2) und elektrisch ange triebene Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV2) aufweist, so dass an mehreren Achsen oder mehreren Radbremsen einer Achse Sollbremsmomente für den bzw. die elektrischen Traktionsmotor(-en) und für die hydraulischen Radbremsen und damit für die Druckversorgungseinrichtung vorgebbar sind. Das zentrale Bremsmanagement kann dabei in einer von der Druckversor gungseinrichtung getrennten Steuer- und Regeleinrichtung (M-ECUBM) ange ordnet sein oder aber die Steuer- und Regeleinheit (S-ECU D VI) der Druckver sorgungseinrichtung beinhaltet bzw. bildet das zentrale Bremsmanagement. Das zentrale Bremsenmanagement kann ein Software- Mod ul einer zentralen Fahrdynamiksteuerung nach gemäß Domänenstruktur moderner elektrisch angetriebener Fahrzeuge sein.

Das erfindungsgemäße Bremssystem kann bremskreisindividuell die Brems drücke regeln und auch zusätzlich mit einem elektrischen Antriebsmotor, wel cher im weiteren auch als elektrischer Traktionsmotor bezeichnet wird, oder mehreren elektrischen Antriebsmotoren, welcher bzw. welche an der Vorder achse und/oder Hinterachse eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist bzw. sind, ein Verzögerungsmoment erzeugen und dabei gleichzeitig kinetische Energie über Bremsen mittels des oder der Traktionsmotoren in elektrische Energie umzuwandeln und somit rückgewinnen (Rekuperation).

Das erfindungsgemäße Bremssystem kann dabei vorteilhaft derart ausgelegt sein, dass in einer Ausführungsform A mit dem mindestens einem Traktions motor und der Druckversorgungseinrichtung im Zusammenspiel für jede Achse achsindividuell eine Bremsverzögerung oder in einer Ausführungsform B im Zusammenspiel mit zwei Radbremsen einer Achse radindividuell eine Bremsverzögerung eingeregelt werden kann.

In der Ausführungsform A (2-Kanal-Bremskraftregelung) wird eine achsindi- viduelle Regelung im Sinne der elektrischen Bremskraftverteilung (EBV) bzw. vereinfachten achsweisen ABS für 4-Räder Fahrzeuge oder ABS-Funktion für 2-Räder-Fahrzeuge mit der Rekuperation mittels mindestens einem Elektromo tor kombiniert.

In der Ausführungsform B (2x2-Kanal-Bremskraftregelung) wird die radindi viduelle Verzögerung einer Achse mit der Rekuperation von einem elektrischen Antriebsmotor der Achse kombiniert, wobei zusätzlich zur Ausführungsform A Torque Vektoring, Lenkung, ABS/ESP-Funktionen in der Achse implementiert werden können. So kann zusätzlich auch eine elektrische Servolenkung an der Achse und Ansteuerung der Lenkung über das zentrale Management mit inte griert werden und die Lenkungsfunktion der Bremsanlage durch Giermoment regelung in Ausführungsform B wird als Redundanz zur elektrischen Servolen kung oder zur Verbesserung der Agilität genutzt. So kann bei Ausfall der elektrischen Servolenkung im Betrieb die Fahrstabilität durch die Bremse auf rechterhalten werden. Zudem kann sowohl über die Servolenkung als auch über die Bremsanlage in die Fahrdynamik zur Verbesserung der Agilität, insbe sondere bei Fahrzeugen mit sehr hoher Leistung bzw. Agilitätsanforderungen eingegriffen werden, z.B. Lenkung an der Vorderachse über die elektrische Servolenkung und gleichzeitig Torque-Vektoring-Eingriffen an der Hinterachse eines Fahrzeuges. In der zweiten Ausführungsform B können eine oder mehre re Antriebsmotoren einer Achse, z.B. Achsantrieb mittels einem oder zweier Motoren, Lenkungssysteme an Vorderachse und optional auch Hinterachse, Radnabenelektromotoren an jedem Rad, vorgesehen sein, sowie gleiche oder unterschiedliche Lösungen an unterschiedlichen Achsen kombiniert werden. Vorzugsweise ist je ein 2-Kanal-Regelmodul für jede Achse vorgesehen für ei ne Schwarz-Weiss-Bremskraftaufteilung mit den Vorteilen von kurzen Hydrau likleitungen zwischen Druckversorgung und Bremse. Diese Ausgestaltungsform ist prädestiniert für E-Achsen. Sofern eine diagonale Bremskraftverteilung zwingend ist, können auch von jedem 2-Kanal-Regelmodul jeweils Radbrem sen der Vorderachse und Hinterachse in einer typischen diagonalen Brems kraftverteilung vorgesehen werden mit dem Nachteil, dass Hydraulikleitungen durch das Fahrzeug geführt werden müssen.

In beiden Ausführungsformen wird mittels der Druckversorgungseinrichtung der Druck im geschlossenen Bremskreis im PPC-Verfahren eingestellt bzw. eingeregelt und im Regelbetrieb, d.h. unterschiedliche Raddrücke in den Bremskreisen, gemäß Offenbarung der EP1907253B1, der Druck in den Bremskreisen simultan, zeitversetzt, insbesondere im Multiplexverfahren oder teilsimultan, d. h. zeitlich überlappend eingestellt bzw. eingeregelt. Hierzu weist das erfindungsgemäße Bremssystem zwei Verbindungsleitungen auf, welche die Druckversorgung mit den beiden Bremskreisen verbindet, wobei in jeder Verbindungsleitung ein Schaltventil zum wahlweisen Verschließen und Öffnen der jeweiligen Verbindungsleitung angeordnet ist. Aus Sicherheitsgrün den können die Schaltventile bevorzugt derart ausgeführt sein, dass der jewei lige Hydraulikausgang am Kugelventilsitz der Schaltventile mit der Radbremse über eine hydraulische Leitung verbunden wird, damit im Fehlerfall der Druck in der Radbremse die Magnetventile selbstständig öffnet und Bremsdruck im Fehlerfall immer sicher abgebaut werden kann. Das Schaltventil kann für die Dauer der Druckänderung dem zugehörigen Bremskreis dauerhaft geöffnet sein, wobei dann die Druckänderung mit der Druckversorgung der Druckver sorgungseinrichtung vorgenommen wird.

Die Druckversorgung kann auch zusätzlich oder alternativ zur Multiplexsteue- rung derart einen Druck bereitstellen, in dem das PPC-Verfahren mit einer PWM-Steuerung bzw. Stromregelung der Schaltventile kombiniert wird. Dadurch wird der Druck in einem Bremskreis durch Vordrucksteuerung über die Druckversorgung im PPC-Verfahren bei offenen Schaltventil geregelt bzw. gesteuert und in dem anderen Bremskreis wird das Schaltventil pulsweitemo duliert oder stromgeregelt angesteuert. Dadurch ist es auch möglich, dass si multan bzw. teilsimultan in beiden Bremskreisen unterschiedliche Drücke ein gestellt bzw. eingeregelt werden können und somit zeitgleich unterschiedliche Druckänderungsverläufe realisiert werden. Die Druckverlaufsregelung ist zur feindosierten EBV-Regelung bzw. achsweisen ABS-Regelung sowie zur genau en Abstimmung der Bremsmomente, welche durch die Druckversorgung er zeugt werden, auf den Bremsmomentverlauf von Elektromotoren dienlich.

Das Multiplexverfahren und/oder das PWM-Ansteuerungsverfahren der Mag netventile bietet alle Freiheitsgrade einer hochpräzisen bremskreisindividuellen Regelung bei gleichzeitig hoher Fehlersicherheit eines geschlossenen Brems kreises. So werden vorteilhaft schlafende Fehler vermieden und es ist eine gu te, einfache und sichere Diagnose von Leckagen möglich. Um das PWM- bzw. Strom regel verfahren einzusetzen, müssen die Magnetventile als stromlos offe ne Schaltventile ausgeführt werden, so dass über Spannungsregelung der Spulen der Magnetventile ein variabler Öffnungsquerschnitt eingestellt werden kann.

Mittels der Druckversorgungseinrichtung können auch vereinfachte Regelfunk tionen, d.h. vereinfachter achsweiser ABS-Regelbetrieb (Ausführungsform A) realisiert werden, bei der die Raddrücke achsindividuell, aber nicht radindivi duell geregelt werden. Diese Vereinfachung kombiniert mit der hochpräzisen PPC-Druckregelung ist für diverse Anwendungen, wie z.B. Zweiräder und Rennfahrzeuge mit zwei Achsen, wo ein ABS/ESP-Regelung nicht zugelassen ist, ausreichend. Mit der achsindividuelle Bremskraftregelung (EBV-Funktion) können stärkere Verzögerungen als bei einer reinen Select-Low-Regelung an allen Rädern erzielt werden, da die Bremskraftverteilung entsprechend der Achslastverteilung an Vorder- und Hinterachse aufgeteilt werden kann, d.h. an der Hinterachse wird bei starken Verzögerungen ein niedriger Druck eingestellt als an der Vorderachse. Auch bei Straßenfahrzeugen führt die achsindividuelle Regelung lediglich zu Einschränkungen lediglich beim m-Spit Betrieb, d.h. wenn die Räder auf der einen rechten/linken Seite des Fahrzeuges auf Eis stehen und die Räder der linken/rechten Seite auf Asphalt stehen. In diesem Fall wird der Druck derart eingestellt, dass keine der Räder blockieren. Dies führt zu längeren Bremswegen, dennoch ist das Fahrzeug noch lenkbar.

Mittels der Ausführungsform B des erfindungsgemäßen Bremssystems in einer Achse kann eine radindividuelle Regelung durchgeführt werden, wodurch das System dann sämtliche Freiheitsgrade hat. Die Ausführungsform B ermöglicht radindividuelles ABS/ESP sowie die Anti-Schlupf-Regelfunktion (ASR), Torque Vektoring und Lenkungseingriffe. Die zweite Ausführungsform B bietet alle Freiheitsgrade für einen Achssteller und kann in modernen Elektro- Achsmodulen mit einem starken elektrischen Traktionsmotor eingesetzt wer den und kann zudem mit weiteren Ventilschaltung einfach erweitert werden, um weitere hydraulische Stellglieder in der E-Achse (z.B. Betätigung von Kupplungen von Doppelkupplungssystemen eines der 2-Gang-Getriebes, das in modernen E-Fahrzeuge bevorzugt eingesetzt und Bestandteil einer Fahr zeugachse ist) mit Druck versorgen. Da Gangschaltung und Bremsung nicht gleichzeitig erfolgen, führt der MUX-Betrieb von Bremse und Kupplung zu kei nen Einschränkungen in der Funktion.

Es ist ebenso möglich, dass das erfindungsgemäße Bremssystem der ersten Ausführungsform A mit einer bereits bekannten Standard ABS/ESP-Einheit, welche zwischen die Druckversorgungseinrichtung und die Bremskreise zwi schengeschaltet wird, ausgebildet wird. Die ABS/ESP-Funktion übernimmt da bei die radindividuelle Regelung und das erfindungsgemäße Bremssystem kann bei Ausfall der ABS/ESP-Einheit immer noch die achsindividuelle Brems druckregelung /achsweise ABS-Funktion) mit Rekuperation ermöglichen, wo mit die Redundanzanforderungen für diverse Stufen des autonomen Fährbe triebs (AD) Stufe 3 und Stufe 4 (siehe ATZ Artikel Bremskraftverstärker für das autonome Fahren, Ausgabe 3/19) erfüllt werden können. Zudem können beide Bremsmodule separat appliziert und von unterschiedlichen Lieferanten bezogen werden, wobei das zentrale Bremsenmanagement (M-ECUBM) vor zugsweise im erfindungsgemäßen Bremssystem der ersten Ausführungsform A stattfindet.

Nachfolgend werden besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Bremssys tems einzeln näher erläutert: vorteilhafte Möglichkeit der Einbindung des Bremssystems und deren Bremsenregelung in eine Domänenstruktur einer zentralen Fahrdyna mikregelung mit der Möglichkeit der Optimierung der gesamten Fahrdy namik und Einbindung mehrerer Stellaktuatoren für Bremse, Lenkung und Dämpfung sowie Einbindung der elektrischen Traktionsmotoren;

Zentralsteuerung vom mindestens einem elektrischen Antriebsmotor und hydraulischer Bremse kann vorteilhaft zur Optimierung des Verschleißes von mechanischen Teilen genutzt werden. So kann der Verschleiß des Bremssattels sowie die Erwärmung von Bremssatteln durch Aufteilung der Bremsenergie auf die mechanisch/hydraulische Bremse und den min destens einen elektrischen Antriebsmotor bzw. Traktionsmotor, welcher aufgrund typischer Wasserkühlung Wärme sehr gut abführen kann, redu ziert werden. Damit können Fadingeffekte reduziert werden und das hyd raulische Bremssystem kann auf geringere Drücke ausgelegt werden, wodurch die Druckversorgung downgesized werden kann. z.B. kann der Antriebsmotor für die Druckversorgung auf ein geringes Drehmoment ausgelegt werden. Zudem können die Lastzyklen mit maximaler Belas tung reduziert werden und die mechanischen Komponenten, wie z.B. Spindeltrieb, Kolbendichtungen, können einfacher ausgeführt werden, da eine geringe hydraulische Belastung auf die Druckversorgung wirkt. Auch ist es denkbar, ein einfaches Getriebe, wie z.B. eine Trapezspindel aus Kunststoff, oder ein Kunststoffgehäuse für die Druckversorgung einzuset zen und/oder als Druckversorgung eine kostengünstige Rotationspumpe einzusetzen. Dies erfordert jedoch einen sehr starken elektrischen An triebsmotor mit einer Leistung von größer 100 kW. Dieses oben be schriebene Downsizingpotential kann jedoch durch anderer Regelanforde- rungen, z.B. lang andauerndem Anti-Schlupf-Regelbetrieb (ASR) bei Fahrbahnen mit unterschiedlichen Reibwerten zunichte gemacht werden, da hier ein dauerhafter Betrieb bei hohen Drücken erfolgt. Dieses Down- sizingpotential ist daher ggf. begrenzt auf Fahrzeuge im autonomen Fährbetrieb mit reduzierten Geschwindigkeiten in bestimmten Klimazo nen, wo keine kritischen ASR-Anforderungen erfüllt werden müssen (z.B. Fahrzeugbetrieb in Indien) die vorteilhafte Multiplexregelung (MUX-Regelung) oder die präzise PPC- Regelung mit PWM-Steuerung der Ventile ist beim Druckaufbau und/oder Druckabbau einsetzbar und ermöglicht somit sehr viele Freiheitsgrade in der präzisen Druckregelung mehrerer hydraulischer Stellglieder. Zudem ist eine Kombination von MUX-Regelung und PPC/PWM-Regelung möglich, wodurch eine sehr präzise Abstimmung auf den mindestens einen elektri schen Antriebsmotor möglich ist und gleichzeitig bremskreisindividuelle Bremsdrücke eingestellt werden können; die EBV-Funktion, d.h. die elektrische Bremskraftverteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse, kann deutlich einfacher und mit höherer Regelgüte als bei bekannten Bremssystemen im Markt, z.B. auf Basis MKCl-Bremssystem gemäß DE102013224313A1 oder Bremssystem ge mäß US9981645B2, umgesetzt und appliziert werden, da in den bekann ten Bremssystemen das PPC-Verfahren, die MUX-Regelung sowie PWM- Steuerung von Auslassventilen in Druckauf- und Druckabbau nicht ge nutzt wird oder aufgrund Einschränkungen des Hydraulikkonzeptes nur teilweise genutzt werden kann. Beispielweise erfordert das MUX- Verfahren Ventile, die den Druck halten müssen. Dies ist durch die Paral lelschaltung von Rückschlagventilen zu den Schaltventilen beim Druckab bau nicht möglich. Gleichzeitig kann der erfindungsgemäßen zentralen Fahrdynamikregelung das Bremsmoment der Elektromotoren zur Verstär kung der Dynamik sowie Maximierung des Bremsmomentes in der Achs- bremsmomentverteilung ergänzend genutzt werden. Hierdurch ist eine Optimierung der Bremsverzögerung unter Berücksichtigung unterschiedli cher Achslasten, z.B. bei starker Verzögerung signifikant höhere Drücke an Vorderachse, bzw. daraus resultierend unterschiedlicher Bremsmo- mentverteilungsbedarf an den Achsen möglich; dieses Merkmal hat Be deutung bei Rennfahrzeugen, z.B. Rally-Fahrzeugen mit elektrischen An trieben an Vorder- und Hinterachse oder sog. Super Cars oder Hyper Cars mit Antriebsleistungen > 300 kW mit zugleich hohen Dynamikanforde rungen. vorteilhafte Möglichkeit der Optimierung der Bremsmomentaufbaudyna mik durch gleichzeitige Nutzung des hydraulischen Bremssystems und der Elektromotoren, wodurch z.B. eine kürzere Zeit zum Erreichen des Blockierdruckes, insbesondere bei Notbremsfunktionen, erzielbar ist;

Optimierungsmöglichkeit der Rekuperationsleistung über die Elektromoto ren, derart, dass in gewissen Situationen bei niedrigen Fahrzeugge schwindigkeiten <120 km/h ausschließlich bzw. weitestgehend, insbe sondere mehr als zweidrittel (2/3) der Verzögerung, über den einen oder beide elektrische Antriebsmotor(en) (Traktionsmotor(en)) erzielbar sind, z.B. bei geringen Fahrgeschwindigkeiten. Die Verzögerungsleistung ist dabei begrenzt durch die max. Leistung und das maximale Drehmoment des Elektromotors; eine einfache und sichere Regelung der Bremsdrücke über die Druckver sorgungseinrichtung im Multiplexbetrieb (MUX-Betrieb) mit sehr geringem Ventilaufwand im zugleich geschlossenen Bremskreis, d.h. ohne Auslass ventile, die im Regelbetrieb die Bremskreise mit dem Vorratsbehälter verbinden, ist möglich. Der Entfall von Auslassventilen hat den Vorteil, dass die Bremskreise im aktiven Betrieb mit dem Vorratsbehälter nicht hydraulisch verbunden werden und damit können unerkannte Undichtig keiten bei Ventilen, z.B. durch Schmutzpartikel im Ventilsitz (schlafende Fehler) vermieden bzw. diagnostiziert werden, was die Zuverlässigkeit erhöht;

Das Bremssystem hat in bestimmten Ausführungsformen des erfindungs gemäßen Systems, siehe insbesondere die in den Figuren 3 und 3a ge zeigten und beschriebenen Ausführungsformen, eine sehr hohe Verfüg barkeit durch die nachfolgend aufgeführten Redundanzen, welche einzeln oder in Kombination oder alle bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem vorgesehen werden können: a) redundante und zugleich diagnostizierbare Dichtungen in sowohl der Betätigungseinheit und Druckversorgung, b) redundante 2x3 Phasen-Kontaktierung der Anschlüsse des Elektro motors der Druckversorgung, c) redundante in Reihe geschaltete Ventile zwischen Druckversorgung und Bremskreis bzw. zwischen Betätigungseinheit und Bremskreis, d) redundante Bordnetzanschlüsse der Slave-ECUs, e) Redundanz durch Bremsen über Elektromotor bei Ausfall oder Teilausfall der Druckversorgung. f) Redundante Datenübertragung z.B. durch über redundante kabelge bundene Datenübertragung oder kabellose Datenübertragung mit hohem Sicherheitsstandard (z.B. mit Datenübertragungsmöglichkeiten mit geringer Latenzzeit, z.B. 5G-Funktdatenübertragung oder neuen Bluetooth-Protokollen erfolgen) bzw. Kombination von kabelgebunden und kabelloser Datenübertragung

Die Merkmale a) bis f) erfüllen die Sicherheitsanforderungen einer reinen Brake-by-Wire mit E-Pedal bzw. Fahrzeugen ohne Betätigungseinheit, d. h. fahrerlose Fahrzeuge; eine sehr gute Diagnosemöglichkeit der hydraulischen Fehler, wie z.B. Undichtigkeiten oder Bremskreisausfall, ist durch die Ausführung als ge schlossenes System (keine schlafenden Fehler) möglich und die Diagnose durch Druckaufbau über die Druckversorgung ist ebenso möglich; die Druckversorgung kann alternativ als eine über einen Elektromotor und eine nicht-hydraulische Getriebevorrichtung angetriebene Kolben- Zylinder-Einheit oder eine über einen Elektromotor angetriebene Rotati onskolbenpumpe, insbesondere einer Zahnradpumpe, ausgebildet wer den, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Druckversorgung in beiden Ausführungsformen unter Verwendung entweder einer Kolbenpumpe oder einer Rotationspumpe sowohl Druck aufgebaut als auch Druck abgebaut werden kann und somit die oben beschriebenen Regelverfahren einge setzt werden können. Bei Verwendung einer Zahnradpumpe ist der Be- griff PPC-Druckregelverfahren nicht zutreffend, die Regelung erfolgt an statt über die Kolbenposition über eine Winkelposition der Rotationspum pe und entspricht damit einem verdrängten Volumen, wobei vorteilhaft die Druck-Volumen-Kennlinie und der Motorstrom bei beiden Verfahren für die Druckregelung genutzt werden können. Bei Verwendung einer Zahnradpumpe muss zusätzlich die prinzipbedingte Leckage der Rotati onspumpe erkannt und in der Regelung berücksichtigt werden. es besteht vorteilhaft, bei ausreichender Redundanz der Betätigungsein heit (red. Dichtungen) oder der Slave-Bremskrafterzeuger (Motoren, red. Druckversorgung), eine mechanische Rückfallebene, wobei die Betäti gungseinheit vorteilhaft sehr einfach als einfacher kostengünstiger und kurzbauender Hauptbremszylinder ausgeführt werden kann; Dies hat eine hohe Bedeutung, insbesondere weil die Baulänge das Kofferraumvolumen eines E-Fahrzeuges beeinflusst und aus Crash-Gesichtspunkten aufgrund der Anbindung an der Spritzwand eines Fahrzeuges ein kritischer Ausle gungspunkt ist.

Das Bremssystem kann vorteilhaft modular für verschiedene Ausfüh rungsformen aufgebaut sein, wobei nachfolgend einige mögliche Modul bauweisen aufgezählt werden: a. zentrales Bremsenmanagement als separate Einheit oder Modul ei ner zentralen Domäne des Fahrdynamikmanagements oder Bestand teil der Druckversorgungseinrichtung bzw. deren Steuereinheit; b. einzelne Module, die bedarfsweise zusammengenommen und in ver schiedenen Anordnungen zusammengefügt sind, wie z.B. aufgelös tes System mit separater Betätigungseinheit und separate Regelein heit; c. aufgelöstes System mit separater Betätigungseinheit; d. aufgelöstes System mit E-Pedal und separater redundanter Re geleinheit und redundanter Datenübertragung; e. integrierte Einheit, wobei Betätigungseinheit und Druckversorgung mit 2-kreisiger Regelung in einem Modul zusammengefasst sind; f. Druckversorgung gebildet durch eine über einen Elektromotor und Getriebe angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit oder gebildet durch eine über einen Elektromotor angetriebene Rotationspumpe, insbe sondere in Form einer Zahnradpumpe; g. gesonderte ABS-Einheit bzw. Raddruckregeleinheit, die Bremskreis drücke auf verschiedene Räder aufteilt, einfach gestaltbar sowie an schließbar die als Modul ausgebildete Druckversorgungseinrichtung anschließbar, wobei diese separat applizierbar auch für radindividu elle Regelung an den Achsen ist; h. ABS/ESP-Regeleinheit als Standalone-System mit eigener Druckver sorgung (Redundanz) oder einfache Ventilregeleinheit unter Nutzung der Vordruckregelung durch das Bremssystem; j. Betätigungseinheit in separatem Gehäuse, abnehmbar von der Druckversorgung für aufgelöstes System, wobei die Druckversor gung parallel zur Betätigungseinheit angeordnet ist; k. Druckversorgung als Rotationskolbenpumpe, wobei die Achse der Rotationspumpe senkrecht zur Achse der Kolben-Zylinder-Einheit der Betätigungseinheit ausgerichtet ist, wobei die Rotationspumpe und Magnetventile in einer Baueinheit integriert sind.

L. vollvariables Bremssystem für den Einsatz in einem Elektro- Achsmodul einer Elektroachse für ABS/ESP, Torque Vektoring, Len kungseingriffe sowie gleichzeitiger Rekuperationsregelung über Elektromotoren und damit mit allen Freiheitgraden versehen für dy namischen und zugleich präzisen radindividuellen Druckregelung bei gleichzeitiger hoher Fehlersicherheit, Redundanzen und geschlossen Bremskreis. Während Lösungen gemäß Stand der Technik, z.B. W02018/130406, durch den Magnetventilen der Radbremsen paral lel geschaltete Rückschlagventile nicht die Möglichkeit bieten, Drü- cke in Rädern zu halten und gleichzeitig in anderen Rädern die Drü cke zu reduzieren, hat das erfindungsgemäße Achsmodul keinerlei funktionale Einschränkungen und zudem ein höhere Regeldynamik. Dies erleichtert die Entwicklung, Applikation und Optimierung einer zentralen Fahrdynamikregelung mit Brems- und Lenkungseingriffen bei gleichzeitiger Rekuperation über Elektromotoren ohne Abhängig keit von Einschränkungen bestehender Systemlösungen. Zudem ist ein derartiges Modul kombinierbar mit unterschiedlichen Systemlö sungen an weiteren Achsen, z.B. elektromechanische Bremse H-EMB mit hydraulischer Druckversorgung als Redundanz, zweites Achsmo dul mit dem gleichen Aufbau wie am ersten Achsmodul mit Differen zierung in einem kostengünstigeren Aufbau der Druckversorgung und gut integrierbar in eine reine Brake-by-Wire-Lösung mit E-Pedal bzw. zentraler Fahrdynamiksteuerung eines fahrerlosen Fahrzeuges (Robo-Taxi) ohne Betätigungseinheit.

Mögliche Anwendungsbereiche für das erfindungsgemäße Bremssystem

Das erfindungsgemäße Bremssystem ist vorteilhaft für die folgenden Fahr zeugtypen einsetzbar: für Bremssysteme für Rennsportfahrzeuge mit Funktionsumfang der hochdynamischen und präzisen achsweisen Bremsmomentenregelung im Sinne der EBV-Optimierung (EBV = elektronische Bremskraftverteilung) sowie gleichzeitiger Rekuperation über mindestens einen Elektromotor an einer oder zwei Achsen; für Fahrzeuge ohne bzw. mit nur achsweiser ABS-Regelung, z.B. im Rennsport, Versuchsfahrzeuge für die Entwicklung von zentralen Fahrdy namikregelungen mit Elektromotoren an mehreren Achsen oder Fahrzeu ge mit geringen Anforderungen an ABS-Regelung, wie z.B. langsam fah rende People-Mover Fahrzeuge; für Fahrzeuge mit sehr hoher Antriebsleistung und hohen Fahrdynami kanforderungen, sog. Super-Cars oder Hyper-Cars, mit elektrischen Trak tionsmotoren an mehreren Achsen oder mehreren Rädern einer Achse; für 2-Radfahrzeuge mit je einem Elektromotor an einem Rad, z.B. E- scouter oder Elektro-Pedelecs, wodurch dann eine komplette 2-Rad ABS- Regelung möglich ist. Für die 2-Rad-Lösung wird insbesondere die kos tengünstige elektrisch angetriebene Zahnradpumpe mit integrierter Hyd raulikeinheit HCU gemäß Fig. 2 verwendet, welche derart abgewandelt ist, dass statt einer Achse mit zwei Rädern in einem Bremskreis nur ein Rad vorgesehen ist. Es kann ebenso ein Aufbau der Zahnradpumpe mit integrierter HCU mit Ventilen gemäß Fig. 6a, 6b eingesetzt werden. Ge genüber herkömmlichen 2-Rad-ABS-Systemen mit Kolbenpumpe kann der Druck durch PPC-Druckregelung sowie Multiplexbetrieb und PWM- Steuerung der Magnetventile sehr präzise und dynamisch gesteuert wer den und optimal auf die Rekuperation über den elektrischen Antriebsmo tor an einem Rad abgestimmt werden, wobei zusätzlich die EBV- Steuerung an den Rädern realisiert werden kann. Dies verbessert die Bremsperformance sowie Sicherheit von 2- Radfahrzeugen. Das zentrale Bremsenmanagement ist dann in der ECU der Druckversorgungeinrich tung vorzugsweise integriert. für E-Bikes (Elektro-Pedelecs) mit einem Zentralmotor oder Radnaben motor, wo durch die erfindungsgemäße Zentralsteuerung eine ABS- Funktion an den beiden Rädern z.B. durch Einbindung Drehmoments ei nes Radnabenmotors realisiert. Wird ein Zentralmotor eingebunden, ist sicherzustellen, dass der zentrale Antriebsmotor bei ABS-Betrieb kein An triebsmoment bzw. ein Bremsmoment erzeugt und sich nicht auf den An triebsmotor auswirkt. Aus Kostengründen wird hier eine kostengünstige Lösung der Druckversorgung in der Ausführungsform als Rotationspumpe mit zwei Schaltventilen präferiert mit entsprechender Einbindung der Bremsanlage (z.B. Fig. 2c). für Fahrzeuge mit Elektro-Achsmodulen, z.B. Hinterachsmodul mit einem Traktionsmotor optional ergänzt um lastunterbrechungsfreien 2-Gang- Doppelkupplungsgetriebe für die Achse oder elektrischen Traktionsmoto ren für die unterschiedlichen Räder einer Achse mit Rekuperation sowie ABS/ESP-, Torque Vektoring und/oder Lenkungsfunktion z.B. als weiteren Lenkungssteller in Ergänzung einer elektrischen Servolenkung an der Vorderachse. Das erfindungsgemäße Bremssystem kann auch für eine Notlenkungsfunktion bei Ausfall der elektrischen Servolenkung bzw. als Ergänzung zum Lenkungseingriff an einer Achse und/oder an einer zwei ten Achse genutzt werden; für kostengünstige Fahrzeuge in BRIC-Ländern, wo achsweise, brems kreisindividuelle Regelung ausreichend ist und optional elektrische oder elektrohydraulische Servolenkung für Fahrzeugstabilisierungszwecke ein gesetzt wird; modular ergänzbar mit separat operierender ABS/ESP-Regeleinheit, wo bei beide Einheiten dann von separaten Bremsenherstellern bezogen werden können und zudem separat für das Fahrzeug applizierbar sind, wobei die Applikation der primären erfindungsgemäßen Bremsanlage durch den Fahrzeughersteller vorgenommen werden kann. modular einsetzbar in Kombination mit zusätzlichem Radbremsmodul an der zweiten Achse, z.B. Hinterachse, wo beispielsweise eine elektrome chanische Bremse (EMB) oder hydraulisch unterstützte elektromechani sche Bremse (H-EMB) eingesetzt wird, wobei dann im erfindungsgemä ßen Bremssystem die zwei Bremskreise des Bremssystems auf die Räder der Vorderachse aufgeteilt werden, so dass aus dem erfindungsgemäßen Bremssystem ein vollwertiges ABS/ESP-System mit zusätzlichen Freiheit graden der Lenkungseingriffs und Torque-Vektoring bei gleichzeitiger Re kuperation gebildet werden kann, wobei beide erfindungsgemäße Achs- module und elektromechanische(n) Bremse(n) EMB in das Bremsenma nagement integriert und zentral gesteuert werden. Diese Variante der er findungsgemäßen Bremsanlage ist prädestiniert für eine E-Pedallösung bzw. fahrerlose Fahrzeuge ohne Pedal. Alternativ zur EMB bzw. H-EMB an der zweiten Achse kann die erfindungsgemäße Lösung auch für die zweite Achsen dupliziert werden. Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremssystems näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems mit modularem Aufbau mit Tandem-Hauptbrems zylinder THZ und zweikreisiger Rückfallebene in Vorderachse und Hin terachse;

Fig.la: eine erste mögliche Ausführungsform eines zentralen Bremsenma nagement für ein Bremssystem für eine Fahrerwunschregelung (FW) oder eine alternative Regelung bei autonomem Fahren (AD-Ctrl);

Fig.lb: eine weitere mögliche Ausführungsform des Bremssystems, bei dem die Verbindung des zweiten Bremskreises mit der Druckversorgungs einrichtung über die Kolben-Zylinder-Einheit der Betätigungseinrich tung erfolgt und das Schaltventil zwischen der Kolben-Zylinder- Einheit und dem Anschluss der Druckversorgungseinrichtung ange ordnet ist;

Fig.lc: eine weitere mögliche Ausführungsform des Bremssystems, bei dem die Verbindung des zweiten Bremskreises mit der Druckversorgungs einrichtung über die Kolben-Zylinder-Einheit der Betätigungseinrich- tung erfolgt und das Schaltventil zwischen der Kolben-Zylinder-

Einheit und der Druckversorgung der Druckversorgungseinrichtung angeordnet ist;

Fig. 2a: eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 1 mit einem Sin gle-Hauptbremszylinder mit Verzweigungsschaltung und Hauptbrems zylinder mit redundanten diagnostizierbaren Dichtungen aus, sowie einer Gateway-Schaltung;

Fig. 2b: eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 3a, wobei ledig lich die Betätigungseinheit in der Rückfallebene auf den zweiten Bremskreis wirkt, und bei der bei Bremskreisausfall durch Bremswir- kung der Motoren an der Vorderachse und Hinterachse ein Brems moment erzielbar ist;

Fig. 2c: Ausführungsform wie Fig. 3b, wobei die Druckversorgung als elektri sche angetriebene Rotationspumpe, z.B. Zahnradpumpe ausgebildet ist, wobei die Regelung des Drucks über Winkelgeber (Position der Zahnradpumpe) und Strom (Drehmoment) erfolgen kann;

Fig.3: fehlersichere redundante Ausführungsform mit E-Pedal für Rekupera- tion und achsweise Druckregelung im MUX und PWM-Betrieb;

Fig.3a Elektro-Achslösung mit zentraler Steuerung mit radindividueller Rege lung und mehrfachen Redundanzen in Bremssystem;

Fig. 3b eine Querschnittsdarstellung durch eine hydraulisch unterstützte elektromechanische Bremse H-EMB;

Fig. 4: Ausführungsform gern. Fig. lc ergänzt um separat operierende ABS/ESP-Einheit;

Fig.5: Druckversorgung mit 2x3-Phasen und red. diagnostizierbare Dichtun gen;

Fig.6a, 6b: Druckversorgungseinrichtung mit im Elektromotor integrierter Rotationspumpe und HCU;

Fig. 7a: 2-Kanal Druckaufbauregelung mit PPC-Regelung und mit zusätzlich PWM-Steuerung eines Ventils, das die Druckversorgung DV mit Hin terachse verbindet;

Fig. 7b: 2-Kanal Druckabbauregelung mit PPC-Regelung und mit zusätzlich PWM-Steuerung eines Ventils, das die Druckversorgung DV mit Vor derachse verbindet;

Fig. 7c: 2-kanal MUX-Regelung; Fig.8a - Fig. 9b: verschiedene mögliche Modulbauweisen für das erfindungs gemäße Bremssystem, insbesondere die vorbeschriebenen Ausfüh rungsformen;

Fig. 10: Bremssystem für 2-Räder (ein Rad in einer Achse).

Figur 1 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems mit der erfindungsgemäßen zentralen Steuerung über eine zentrale Steuer- und Regeleinrichtung M-ECU BM , die Steuersignale an die Steuer- und Regeleinrichtung S-ECU VI der Druckversorgungseinheit DV1 der Bremsanlage sowie die Steuer- und Regelungseinrichtungen S-ECU TMI , S- ECU TM 2 der Traktionsmotoren schickt und aus der Steuer- und Regelungsein richtung S-ECU BE der Betätigungseinheit BE Fahrerwunschsignale einliest. Die Bremsanlage ist modular aufgebaut und weist eine getrennte Betätigungsein heit BE und Druckversorgungseinrichtung DV auf.

Die Betätigungseinrichtung BE weist eine Bremspedal P sowie eine Betäti gungsstange ST auf, welche auf einen Tandem-Hauptbremszylinder THZ wirkt, welcher wiederum ausgeführt ist mit einem Druckkolben DK und Druckkolben arbeitsraum ABI und einem Schwimmkolben SK sowie Schwimmkolbendruck arbeitsraum AB2. Es sind zudem Sensoren für die Erkennung des Pedalhubs und Druckgeber DG2 und DG3 für eine redundante Fahrerwunscherkennung vorgesehen. Alternativ kann in der Betätigungseinheit BE nur ein Druckgeber DG2 oder DG3 eingesetzt werden bzw. kann auf die Druckgeber in der Druck versorgung komplett verzichtet werden, wenn ein Kraft-Weg-Sensorik KWS gemäß WO 2012059175A1 zur Kraftmessung eingesetzt wird. Die Druckkam mern ABI, AB2 des Druckkolbens DK und des Schwimmkolbens SK sind zum Nachsaugen von Volumen über Schnüffellochdichtungen SD mit dem Vorrats behälter VB verbunden. Die Betätigungseinheit BE ist über Trennventile TV1 und TV2 von der Druckversorgung DV/DV1 getrennt.

Die Druckversorgungseinrichtung DV besteht aus einer elektrisch angetriebe nen Kolbenzylindereinheit mit Sensoren zur Erfassung von Winkelposition a des Rotors, Motorstrom i sowie Temperatur T sowie einer HCU mit Druckge- ber DG1, Schaltventilen TV1, TV2 für die Trennung des Hauptbremszylinder von den Bremskreisen für den Brake-by-Wire betrieb und Schaltventilen SV Ai und SV A2 für die bremskreisindividuelle Regelung durch die Druckversorgungs einrichtung DV. Zusätzlich ist ein Wegsimulator WS vorgesehen, der hydrau lisch mit der Druckkammer ABI des Druckkolbens über die Leitung VL 5 ver bunden ist und über ein Wegsimulatorabsperrventil TVWS absperrbar ist.

Für die Regelung des Bremsdruckes in Abstimmung mit der Rekuperationsre- gelung über den Elektromotor TM2 oder TM1 einer Achse wird das PPC- Regelverfahren mit Auswertung von Winkelposition a des Rotors des Elektro motors, Strom i des Elektromotors und optional Temperatur T des Motors ein gesetzt, ergänzt um die Auswertung einer Druckvolumenkennlinie gemäß Stand der Technik, welche vorzugsweise im Betrieb angepasst wird. Wird ein Temperatursensor eingesetzt, wird die Temperatur T des Elektromotors dazu genutzt, um den Zusammenhang zwischen Strom und Drehmoment des Elekt romotors anzupassen, weil sich die Drehmomentkonstante kt in Abhängigkeit der Temperatur T linear verringert. Dies wird vorteilhaft genutzt, um eine prä zise dynamische Druckänderungsregelung zu realisieren, da die Regelung über den Strom i dynamischer ist, da Druckgeber als Sollsignal in der Istwerterfas sung einen zeitlichen Verzug haben. Der Druckgeber wird primär dann für die Solldruckregelung verwendet, wenn es um die genaue Einstellung des Solldru ckes geht, kann aber auch für die gesamte Regelung verwendet werden. Zu dem wird der Druckgeber zur Kalibrierung der sich im Betrieb, z.B. durch Luf teinschlüsse, veränderlichen Druckvolumenkennlinie verwendet. Fällt der Druckgeber aus, wird ausschließlich über den Strom i, die Winkelposition a und die Druckvolumenkennlinie geregelt, wodurch eine zusätzliche Redundanz gegeben ist.

Die Schaltventile SV Ai und SV A2 sind als stromlos-geschlossene Ventile ausge bildet, um in der Rückfallebene die Druckversorgung DV von der Betätigungs einheit BE abzutrennen. Für die gleichzeitige Regelung von beiden Achsen wird das Multiplex-Verfahren (MUX-Verfahren) gemäß Stand der Technik einge setzt, dass in Figur 7c nochmals beschrieben ist. Eine zusätzliche PWM- Steuerung der Ventile ist nicht möglich, da in dieser Ausführungsform die Schaltventile als Stromlos-geschlossen ausgebildet sind. Figur la zeigt den Aufbau eines zentralen Bremsenmanagements für Ausfüh rungsform A und B, d.h. in Ausführungsform A ein Bremssystem z.B. nach Fi gur 1, wobei für die Regelung nach Fahrerwunsch (FW) über eine Betätigungs einheit BE oder alternativ im autonomen Fährbetrieb (AD-Ctrl) Sollsignale AD- Soll für das Bremsenmanagement (BM) durchgeführt wird. Dabei werden auch die Radgeschwindigkeiten V Ri , V R2, V R3 , V R4 und weitere Signale (z.B. Giermo ment) berücksichtigt werden. Das Bremsenmanagement sendet dabei Soll momente M Soii an die Steuerungen S- ECU T MI/TM2 der Traktionsmotor(en) und Solldrücke p SOiii, Psoii 2 für die Druckversorgung an die Steuerungseinheit S- ECUDVI für die Druckversorgungseinrichtung DV1. Die Solldrücke p SOi n und p S0 n2 sind die Stellsignale, welche die Druckversorgungseinrichtung DV1 in den Bremskreisen BK1 und BK2 stellen sollen zur bremskreisindividuellen Rege lung. Bei fahrerlosen Fahrzeugen kann auf die Betätigungseinheit verzichtet werden und das System wird rein im AD-Ctrl-Betrieb betrieben.

Im zentralen Bremsenmanagement der Ausführungsform A werden dann vor zugsweise folgende Funktionen implementiert:

• achsindividuelle Druckregelung für Rekuperation (Rekuperation)

• Bremskraftverteilung (EBV),

• achsweises ABS für Vierräder, ABS für Zweiräder

Wird Ausführungsform B (radindividuelle Regelung mit je einer Radbremse in einem Bremskreis, wie im folgenden bespielweise in Fig. 3a ausgeführt) reali siert, wird das Bremsenmanagement um eine weitere S-ECU v 2 bzw. weitere Bremsaktuatoren (z.B. EMB) erweitert, mit den zusätzlich Solldrucksignale P soM 3 und p S0ii4 an die zweite Druckversorgung DV2 für eine individuelle Rege lung von zwei Radbremsen in je einem Bremskreis (DV1 steuert RB1 und RB2, DV steuert RB3 und RB4) gegeben werden. Wird eine EMB eingesetzt, werden statt Solldrücken p so n3 und p S0 n4 Sollbremsmomente als Sollsignale gesendet. Anstatt Solldrücken p SOiii ,Psoii 2 PSOIB und p S0 n 4 können auch Sollbremsmomente Msoiu, M SOM 2, M SON 3 und M S0N4 an die S-ECU DVI und S-ECU D v 2 gesendet werden, welche in der jeweiligen S-ECU dann in Solldrücke umgerechnet werden.

Optional wird auch eine ECU einer elektrischen Servolenkung (S- ECU E PS) in das Bremsenmanagement eingebunden. Dies wird verwendet, um Torque- Vektoring bzw. Giermomenteingriffe der S-ECU VI bzw. S-ECU v2 mit der elektrischen Servolenkung EPS zu synchronisieren im Sinne der Redundanz der Lenkung (Notlenkung bei Ausfall der Servolenkung) bzw. Verbesserung der Agilität durch simultanen Einsatz von elektrischer Servolenkung und Torque- Vektoring.

Im zentralen Bremsenmanagement der Ausführungsform B werden dann vor zugsweise folgende primäre Funktionen implementiert:

• achsindividuelle Druckregelung für Maximierung der Rekuperation über Traktionsmotoren

• elektronische Bremskraftverteilung (EBV)

• radindividuelles ABS, ESP, ASR

• Fahrzeuglenkung (Lenkungs-/ Giermomenteingriffe der Servolenkung und des Bremssystems)

• Ansteuerung der elektrischen Parkbremse (H-EMB)

Das Bremsenmanagement ist erweiterbar um weitere Achsen sowie weitere Drucksteller für weitere Achsen (z.B. für LKW-Fahrzeuge), zudem neben den o.g. Funktionen können die üblichen Funktionen von ABS/ESP-Systemen und Fahrerassistenzfunktionen in des zentrale Bremsenmanagement implementiert werden oder optional in die Slave-ECU oder AD-Crtl-Steuerung ausgelagert werden.

Figur lb zeigt den elektrischen Bremskraftverstärker X-Boost einer 2-Box- Bremsanlage, wie in WO2018233854A1 - Seite 4 definiert und im Text der Patentschrift beschrieben. Der X-Boost wird in WO2018233854A1 mit einer ESP-Anlage eingesetzt. Im Gegensatz zur Offenbarung wird der X-Boost als- Stand-Alone-Einheit ohne 2. Box (ESP-Einheit) betrieben und weist zwei Schaltventile SV Ai und SV A 2 zum individuellen Betrieb der Bremskreise BK1 und BK2 auf. Der Druck wird über die Druckversorgung DV durch Vor- und Rückbewegung des Kolbens der Druckversorgung gesteuert, wobei der Druck über eine hydraulische Verbindung via PDl-Ventil und SV Ai -Venil zum Brems kreis BK1 und im Weiteren via PDl-Ventil über den Schwimmkolben K und SV 2 -Ventil in den Bremskreis BK2 übertragen wird. Die Schaltventile sind dabei vorzugsweise ström los-Offen ausgeführt, wodurch die vorher ausgeführte bremskreisindividuelle simultane bzw. teilsimultane Druckverlaufsreglung über PPC-Regelung des Kolbens der Druckversorgung DV sowie in einem Brems kreis ergänzt um PWM-Reglung bzw. Stromregelung der Schaltventile SV Ai und SV A2 realisiert wird bzw. werden kann. Alternativ oder ergänzend zur PWM-Regelung kann auch hier das Multiplexverfahren eingesetzt werden.

Die ECU des X-Boost ist hier als Slave-ECU S-ECU D vi Oder Master-ECU BM aus geführt. In der Ausführung als S-ECU VI wird die Regelung des X-Boost in eine Zentralsteuerung integriert, in der Ausführung als Master-ECU BM wird über die Steuerelektronik des X-Boost die ECUs des Traktionsmotors TM1 oder TM2 ei ner Achse bzw. von zwei Traktionsmotoren an 2 Achsen gesteuert. Damit wird die Rekuperationssteuerung mit der bremskreisindividuellen Bremskreissteue rung optimal kombiniert.

Die Druckversorgung DV ist als eine über einen Elektromotor und einen Spin deltrieb angetriebene Kolbenpumpe ausgeführt. Alternativ zur Kolbenpumpe kann auch eine Rotationspumpe eingesetzt werden. Erfinderische Ausführung einer Rotationspumpe als Zahnradpumpe mit HCU sind in den Figuren 6a und 6b näher ausgeführt.

Zudem kann es aus Fertigungsgründen vorteilhaft sein, den Hauptbremszylin der in zwei Gehäuseteile Gl und G2 aufzuteilen, wobei das erste Gehäuse Gl den Druckkolben der Betätigungseinheit BE aufweist und das zweite Gehäuse einen Schwimmkolben K aufweist. Dies ermöglicht eine Bauform, wie in Figur 8a im Weiteren erläutert.

Die Figur lc zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform des Bremssystems mit einem Aufbau des Bremskraftverstärker (X-Boost) mit Funktionalität wie in Fig. lb, jedoch mit einer alternativen Ventilschaltung. Hier wird das Schaltven til SV A 2 direkt an die Druckversorgung DV angeschlossen und die Drucküber tragung in den Bremskreis BK2 erfolgt über den Schwimmkolben K. Die Druckübertragung in den Bremskreis BK1 erfolgt über das SV Ai -Ventil direkt ohne vorgeschaltetes PDl-Ventil. Durch diese Ausbildung können die Drossel widerstände zwischen Druckversorgung DV und Bremskreis BK1 reduziert werden und die Drosselverluste zwischen Druckversorgung DV und BK1 und BK2 annähernd gleich gestaltet werden. Die Drosselwirkung zwischen Druck versorgung und Bremskreis BK2 ist aufgrund der Reibung der Dichtungen des Schwimmkolbens K nur geringfügig höher. Damit kann die bremskreisindividu elle Regelung in der Applikation i.V. zu Ausführung der Figur lb vereinfacht werden. Der erste Kolben der Betätigungseinheit BE wird zur Fahrerwunscher kennung und für die Rückfallebene genutzt. In der Rückfallebene, d.h. bei Ausfall der Druckversorgung, wird der Druck über Trennventile TV1 in Brems kreis BK1 geleitet und über TV2 und Schwimmkolben K in Bremskreis BK 2. Zusätzlich ist optional ein Stößel STB vorgesehen, der in der Rückfallebene direkt auf den Schwimmkolben K wirken kann.

In Figur lc sind die beiden Kolben der Betätigungseinheit BE in einem Gehäu se angeordnet. Alternativ kann der Kolben KBE der Betätigungseinheit BE in einem ersten Gehäuse und der Schwimmkolben K in einem zweiten Gehäuse angeordnet sein. Eine Trennung der Gehäuse ermöglicht eine aus fertigungs gründen vorteilhafte Bauform der Bremsanlage, wie in Fig. 8a näher ausge führt. Diese Bauform kann im Sinne der Modulbauweise mit gleicher Ferti gungstechnologie sinnvoll auf eine E-Pedal-Lösung mit separater Betätigungs einheit und Druckerzeuger mit Magnetventilen abgewandelt werden.

Die Figur 2a zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 1 mit einem Single-Hauptbremszylinder mit T-Verzweigungsschaltung mit zwei Trennventilen TV1 und TV2, die eine Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und den Bremskreis BK1 und/oder den Bremskreis BK2 hersteilen können. Die Druckregelung im Bremskreis BK1 und BK2 erfolgt über eine elektrisch ange triebene Kolben-Zylinder-Einheit im PPC-Druckregelverfahren unter Nutzung der Winkelposition des Rotors, Strom und Temperatur des Elektromotors und Multiplexbetrieb. Diese Einschränkung ist sinnvoll, da Stromlos-geschlossene Magnetventile die Bremskreise von der Druckversorgung bei Ausfall der Druckversorgung die Druckversorgung effektiv von der Betätigungseinheit BE trennen. Bei Ausfall wirkt der Druck der Betätigungseinheit BE dann wahlweise in beide Bremskreise oder nur in einen Bremskreis. Diese Entscheidung kann je nach erkannten Fehlerfall getroffen werden, sowie die Verfügbarkeit der Traktionsmotoren an einer oder beiden Achsen zur ergänzenden Bremsmo menterzeugung zur Realisierungen einer stärkeren Verzögerung genutzt wer- den kann bzw. im Doppelfehlerfall Ausfall von Druckversorgung und Brems kreis eine ausreichende Verzögerung gewährleisten. Bei Bremskreisausfall wird der Hydraulikdruck nur in den nicht ausgefallenen Bremskreis geführt und die jeweilige Achse, wo der Bremskreis aufgefallen ist, wird durch das Motormo ment des Traktionsmotors abgebremst. Damit ist eine ausreichende Verzöge rung auch im Fehlerfall möglich, womit die gesetzlichen Anforderungen der Notbremsfunktion bei Standardfahrzeugen von ca. 0,5 g erfüllt sind.

Zur Verbesserung der Sicherheit können optional zwei in Reihe geschaltete Trennventile TV1 und TV1 R sowie TV2 und TV2 R vorgesehen werden, so dass bei Bremskreisausfall der zweite Bremskreis nicht betroffen ist und die Druck regelung nicht auf den Hauptbremszylinder wirkt.

Im Sinne der weiteren Verbesserung der Zuverlässigkeit wird statt eines Tan- dem-Hauptbremszylinder ein spezieller Hauptbremszylinder mit 3 redundanten Dichtungen mit Diagnosemöglichkeit vorgesehen. Der Hauptbremszylinder weist die Dichtungen Dl, D2 und D3 sowie Verbindungsleitungen VL8 und VL9 zum Vorratsbehälter VB auf. Ein derartiger Aufbau ermöglicht zum einen re dundante Dichtungen, zum anderen kann der Ausfall diagnostiziert werden.

Der Hauptzylinder KZE wird mittels eines Pedalstößels PS über einen Druck kolben DK betätigt, welcher in bekannter Weise über ein Schnüffelloch an den Vorratsbehälter VB angeschlossen ist. Der DK-Kolben ist über verschiedene Dichtungen im Hauptzylinder KZE abgedichtet: eine Sekundärdichtung Dl nach außen, eine Dichtung D2 zum Druckraum AR D K und eine Dichtung D3 als redundante Dichtung zu D2 mit Drossel DRS. Fällt Dichtung D3 aus, entsteht ein Leckstrom, der von der Drossel DRS begrenzt wird. Dieser Leckstrom wird als Volumenverlust und Pedalwegverlängerung von zwei Pedalwegsensoren PSI, PS2 erkannt. Die Drossel DRS ist so bemessen, dass die Pedalwegverlän gerung während einer Bremsung nur gering ist. Die Drossel DRS kann auch in Leitungen Dl und D2 zum Vorratsbehälter VB eingesetzt werden, mit einem zusätzlichen (nicht dargestellten) Rückschlagventil parallel zur Drossel DRS, welches zu D1/D2 hin öffnet.

Der Druckraum AR D K Hauptbremszylinder ist zudem für die Brake-By-Wire- Funktionalität mit einem Wegsimulator WS verbunden. Zwischen Wegsimula- tor und Druckraum ist ein Rückschlagventil und eine weitere Drossel DRS2 angeordnet. Der Hauptbremszylinder weist redundante Pedalwegsensoren nach dem KWS-Prinzip (US 9541102) auf. Über den Pedalweg und die Diffe renzwegmessung über ein elastisches Element kann damit die Betätigungs kraft des Fahrers ausgewertet werden. Wird auf KWS-Prinzip verzichtet, ist ein Druckgeber erforderlich, der den Druck im Arbeitsraum AR D K misst. Dieser kann aus Redundanzwecken zusätzlich zum KWS-Prinzip vorgesehen werden.

Die Figur 2b zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 2a, wobei lediglich die Betätigungseinheit BE in der Rückfallebene auf den zweiten Bremskreis BK2 wirkt und die Traktionsmotoren TM1 und TM2 an einer oder beiden Achsen Al, A2 zusätzlich zur Verzögerung der Räder im Fehlerfall bei tragen. Zudem ist der Hauptbremszylinder anders ausgeführt.

Die Druckregelung in den Bremskreisen erfolgt analog wie beim in Fig. 2a aus geführten Bremssystem über die Druckversorgungseinheit DV1. Hier sind zur sicheren Abtrennung der Achse Al bei Bremskreisausfall redundante Schalt ventile SV Ai und SV A I,R vorgesehen, die stromlos offen sind. Dadurch kann ne ben der PPC und MUX-Regelung auch die PWM-Steuerung der Magnetventile für die Druckverlaufssteuerung eingesetzt werden kann. Durch die stromlos offene Ausführung können schlafende Fehler auftreten, z.B. Schmutzpartikel verhindern das Schließen der Ventile. Daher sind reihengeschaltete Ventile SV Ai und SV A I,R vorteilhaft, so dass ein Bremskreisausfall BK1 an der Achse Al nicht zu einem Totalausfall der Druckverstärkung führt. Auch im Bremskreis ausfall ist der Bremskreis BK2 zusätzlich über ein stromlos geschlossenes Ven til SV A2 vom Bremskreis BK1 getrennt. Das stromlos geschlossene Schaltventil SV A2 wird auch als Trennventil in der Rückfallebene in der Rückfallebene ver wendet und trennt die Betätigungseinheit von der Druckversorgung. Diese Reihenschaltung ist in der Verbindung zwischen Druckversorgung mit Brems kreis BK2 nicht erforderlich, da ein stromlos geschlossenes Ventil SV A 2 einge setzt wird, welches nicht anfällig für schlafende Fehler ist.

Der Hauptbremszylinder weist wie in Fig. 2 redundante diagnostizierbare Dich tungen auf und unterscheidet sich von der Variante in Fig. 2 dadurch, dass ein Wegsimulatorabsperrventil WAS sowie ein Druckgeber zur Druckmessung im Druckraum AR D K zur Fahrerwunscherfassung vorgesehen ist. Durch den Druckgeber kann die Betätigungskraft redundant über Druckgeber und KWS erfasst werden. Das Wegsimulatorabsperrventil WAS wird zur Leerwegreduzie rung im Ausfall der Druckversorgung und Einspeisung des Druckes der Betäti gungseinheit über Trennventil in den Bremskreis BK2 eingesetzt. Auf das Weg simulatorabsperrventil kann aber auch bei entsprechender Gestaltung des Wegsimulators und Akzeptanz eines Leerweges verzichtet werden.

Die Figur 2c zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform mit dem gleichen Hydraulikkonzept wie in Figur 2b mit dem Unterschied, dass die Druckversor gung als elektrische angetriebene Rotationspumpe, z.B. Zahnradpumpe gemäß der Ausführungen in Fig. 7a und 7b ausgebildet ist, wobei die Regelung des Drucks über Winkelgeber (Position der Zahnradpumpe über Rotorposition des Motors) und Motorphasenstrom zur Schätzung des Motordrehmoment und des Druckes erfolgen kann. Die Zahnradpumpe kann wie eine Kolben-Zylinder- Einheit für den Druckaufbau und Druckabbau eingesetzt werden. Zum Druck abbau wird einfach die Drehrichtung des Motors der Zahnradpumpe geändert. Zudem kann auch bei der Zahnradpumpe die PPC und MUX-Regelung einge setzt werden und durch PWM-Steuerung der Magnetventile ein weiterer Frei heitsgrad in der Druckverlaufsregelung bei stromlos offenen Ventilen zwischen Druckversorgung und Bremskreis BK1 erzielt werden. Im Gegensatz zur Druckversorgung als Kolben-Zylinder-Einheit ist in der Regelung eine Leckage einer Zahnradpumpe in der Druckreglung zu berücksichtigen. Daher wird der Druck bei Erreichen des Zieldruckes vorzugsweise durch Schließen der Schalt ventile SV Ai und/oder SV A 2 gehalten.

Die Figur 3 zeigt eine reine Brake-by-Wire Lösung ohne hydraulische Verbin dung zwischen Betätigungseinheit BE und Bremskreis mit einem E-Pedal. Eine zentrale M-ECUBM Nest die Signale des E-Pedals ein und gibt Sollsignale an die Steuer- und Regeleinrichtung S-ECU VI der Druckversorgungseinheit DV1. Zur Signalübertragung werden redundante Signalleitungen DS1 und DS2 einge setzt. Die redundanten Datenübertragungen können kabelgebunden oder auch in Zukunft kabellos (z.B. mit Datenübertragungsmöglichkeiten mit geringer Latenzzeit, z.B. 5G-Datenübertragung bzw. Bluetooth-Protokollen) erfolgen.

Die Druckversorgung DV sowie die Verbindung zu den Bremskreisen ist mit mehrfachen Redundanzen versehen, wie in Figur 5 näher ausgeführt, wobei die Bremskreise mit der Druckversorgung jeweils über zwei in Reihe geschal tete stromlos-offene Magnetventile SV Ai , SV A I,R für Bremskreis BK2 sowie SV A2 und SV A2 ,R für Bremskreis BK1 absperrbar sind bzw. getrennt sind, damit schlafende Fehler in einem Bremskreis sich nicht auf den zweiten Bremskreis auswirken können. Da die Ventile keine Sperrfunktion gegenüber der Betäti gungseinheit BE abbilden müssen, können diese stromlos-offen ausgebildet werden und ermöglichen damit alle Freiheitsgrade in der bremskreisindividuel len Regelung (PPC-Regelung, PPC + PMW-Regelung, PPC + MUX-Regelung) und können sehr gut auf das Bremsmoment von einem oder mehreren Trakti onsmotoren TM1, TM2 abstimmt werden.

Die Figur 3a zeigt die Ausführungsform B des erfindungsgemäßen Bremssys tems, wobei eine Bremsanlage als Modul für eine Elektro-Achse vorgesehen ist und die beiden Bremskreise der Bremsanlage die Radbremsen RB1 und RB2 einer Achse A2 bedienen. Zwischen der Druckversorgung und den Radbremsen sind in Reihe geschaltete Schaltventile SV Ai und SV Ai,R bzw. SV A2 und SV A2 R vorgesehen, damit sich der Ausfall eines Bremskreises, wie oben beschrieben, nicht auf die Druckversorgung auswirkt und zum Ausfall des zweiten Brems kreises führt. An der Achse 2 sind ein Traktionsmotor TM1 oder zwei elektri sche Traktionsmotoren TM1/TM2 vorgesehen, wobei der/die Traktionsmo- tor(en) die Achse oder die Räder direkt antreiben können. Diese Ausführungs form wird z.B. für eine Hinterachse gewählt, wo die elektrische Traktionsmoto ren Ihre Wirkung wegen der Gewichtsverteilung bei der Beschleunigung besser auf die Straße übertragen können, insbesondere bei leistungsstarken Fahrzeu gen.

Alternativ oder ergänzend zu den Traktionsmotoren TM1/TM2 kann an der Achse A2 auch eine elektrische Servolenkung eingesetzt werden. Dies ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn die Achse A2 die Vorderachse eines Kraftfahrzeu ges ist, wo typischerweise die elektrische Servolenkung angeordnet ist.

Die Druckregelung erfolgt im PPC, MUX oder PPC mit PWM- Steuerung/Stromregelung der stromlos offenen Schaltventile. Die Bremsmo mente können durch die Elektromotoren verstärkt werden im Sinne einer ho- hen Bremskraftdynamik bzw. im Sinne von weiteren Redundanzen. Zusätzlich kann durch die verschiedenen möglichen Ausführungsformen ABS/ESP- Regelung an einer Achse sowie Torque-Vektoring und Lenkungsfunktionen rea lisiert werden. Zusätzlich ist die Druckversorgung in mehrfachem Sinne redun dant. Es sind redundante Dichtungen vorgesehen, die diagnostiziert werden können, zudem redundante Sensoren für Winkelposition, Temperatur und Strom, sowie ein redundanter Bordnetzanschluss. Wird als Getriebe ein Kugel gewindetrieb eingesetzt, kann der Eintritt von Schmutzpartikel in die Kugel bahn dazu führen, dass die Spindel blockiert. Um dies zu verhindern, sind ent sprechend Qualitätsmaßnahmen zu ergreifen. Alternativ kann eine Trapezspin del ohne Kugeln eingesetzt werden mit dem Nachteil des schlechteren Wir kungsgrades und der geringeren Belastung. Auch ist denkbar, dass anstatt der elektrisch angetriebenen Kolbenpumpe eine elektrisch angetriebene Rotations pumpe eingesetzt wird.

Bei der Ausführungsform B mit die zentrale Bremsensteuerung M-ECUBM ist vorzugsweise noch eine weitere Bremsanlage bzw. ein Steller für Brems krafterzeugung für eine weitere Achse (Achse 1) vorgesehen. Dies kann ein identisches Modul sein, wie es Achse 2 versorgt, bzw. kann alternativ eine elektromechanische Bremse EMB oder eine über eine Druckversorgung hyd raulisch unterstützte elektromechanische Bremse (H-EMB) sein, die in die in einer beispielhaften Ausführungsform in Fig. 3b näher beschrieben ist. Zudem kann auch Achse 2 wie Modul der Achse 1 ausgeführt sein. Jede Achse kann individuell konfiguriert werden und auch Teile der dargestellten Achslösungen enthalten (z.B. Verzicht auf Redundanzen bei Druckversorgung und in Reihe geschalteten Ventilen) und durch elektrische Servolenkung an einer oder bei den Achsen ergänzt werden. Die entsprechende Lösung wird durch Sicher heitsanforderungen gemäß Stufen des automatisierten Fahrens und den Fahr zeugtyp getrieben.

Die H-EMB wird über mit einer Druckversorgung DV2 mit einem Schaltventil verbunden. Mit dem Schaltventil kann der Druck gehalten werden oder es kann auch eine zweite H-EMB angeschlossen werden. Beide H-EMB werden im MUX-Betrieb oder im PPC-Verfahren mit optional PWM-Steuerung/Strom- reglung der Magnetventile betrieben und können durch den Elektromotor der H-EMB alternativ oder simultan hydraulisch und elektrisch ein Bremsmoment erzeugen. Zudem kann durch das H-EMB-Modul die Parkbremse abgebildet werden, z.B. durch ein Getriebe mit Selbsthemmung und somit zudem eine Redundanz der radindividuellen Regelung durch hydraulische oder elektrische Betätigung der H-EMB erzeugt werden.

In einer Ausführung als H-EMB kann die Druckversorgung gegenüber der Ach se 2 signifikant vereinfacht werden, da zur Bremskrafterzeugung ein Elek tromotor des H-EMB -Moduls zusätzlich zur Verfügung steht. So kann die Kol benpumpe (Kolben-Zylinder-Einheit) mit einem Kunststoffgehäuse versehen sein und/oder eine kostengünstige Trapezspindel eingesetzt werden. Das Drehmoment des Antriebsmotors kann zudem sehr gering dimensioniert wer den. Auch hier ist der Einsatz einer kostengünstigen elektrischen Rotations pumpe als Druckversorgung möglich und vorteilhaft.

Eine derartige Lösung ist prädestiniert für eine E-Pedal-Lösung mit redundan ter Datenleitung DS1 und DS2. Die Druckversorgung(en) DV1, DV2 dient bzw. dienen als Slave, welche über eine Steuer- und Regeleinheit M-ECUBM ange steuert wird bzw. werden. Damit können alle Freiheitsgrade der Fahrdynamik (ABS/ESP-Regelung, Bremskrafterzeugung, Rekuperation über Traktionsmoto ren, Lenkungseingriffe durch Bremse und/oder elektrischer Servolenkung, Torque-Vectoring über Bremse oder Traktionsmotoren) gesteuert werden, gleichzeitig sind alle Funktionen mit Leistungseinschränken redundant verfüg bar.

Figur 3b zeigt eine Querschnittsdarstellung durch eine hydraulisch unterstütz te elektromechanische Bremse H-EMB, welche über einen Hydraulikanschluss HL mit der Druckversorgungseinrichtung DV2 verbindbar ist, so dass entweder über die Hydraulik und/oder den Elektromotor EM eine Kraft auf die Brems scheiben aufbringbar ist. Die rotatorische Bewegung des Elektromotors wird hierbei über ein Getriebe G in eine lineare Bewegung übertragen und erzeugt die Kraft F E M auf die Radbremse. Das Getriebe G ist vorzugsweise selbsthem mend ausgeführt, so dass im Stillstand bei Ausfall des Bordnetzes die Park bremse sicher funktioniert. Zusätzlich zum Elektromotor wird über die Druck versorgung eine hydraulische Kraft F hyd erzeugt. Je nach Ausführung des EM als Bürstenmotor oder bürstenloser Motor mit geringer oder höherer Leistung, kann die Dynamik der Bremsmomentänderung und das zusätzlich verfügbare Bremsmoment durch die H-EMB durch entsprechende Gestaltung der Kompo nenten festgelegt werden und auf die hydraulische Bremse abgestimmt wer den.

Die Druckversorgungseinrichtung DV2 ist als Alternative zur Kolbenpumpe (Fi gur 3a) hier als elektrische angetriebene Rotationskolbenpumpe RP ausge führt. Die Rotationskolbenpumpe RP ist vorteilhaft derart aufgebaut wie in Fi gur 6a und Figur 6b ausgeführt.

Neben der Betätigung der Bremse ist es möglich, über ein Magnetventil KMV Ki mit der Druckversorgung eine Kupplung bzw. über zwei Magnetventile, bzw. getrennten Hydraulikleitungen auch 2 Kupplungen zu betätigen. Zwei Kupp lungen Kl, K2 sind beispielsweise für ein lastschaltfähiges Zwei-Ganggetriebe für einen E-Motor TM3 vorgesehen. Für den Druckabbau der Kupplung sind noch Magnetventile vorgesehen, die mit einem Vorratsbehälter zum Druckab bau verbunden sind und typischerweise als Proportionalventile oder Schaltven tile ausgeführt werden. Beim Druckabbau wird typischerweise PWM-Betrieb eingesetzt. Typischerweise ist Achse 1 in diesem Fall die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges. Die Betätigung der Bremse und Kupplung erfolgt vorzugswei se im MUX-Betrieb, da nicht gleichzeitig Gänge geschaltet werden. Zudem kann das PPC-Verfahren sowie PPC-Verfahren mit PWM/Stromsteuerung der Magnetventile als weiterer Freiheitsgrad auch hier eingesetzt werden. Sind unterschiedliche Hydraulikmedien für die Betätigung der H-EMB und der Kupp lungen erforderlich, ist eine entsprechende Medientrennung vorzusehen. Dann erfolgt die Druckübertragung auf die Kupplung beispielweise über einen Medi entrennkolben und das Kupplungssystem Kl und K2 wird mit einem separaten Vorratsbehälter versehen, aus dem Hydraulikfluid gezogen und rückgeführt wird. Auch sind Systemtrennmöglichkeiten, wie Bsp. in W010037519_A2 aus geführt, bzw. Einsatz von Speicherkammern möglich. Die Figur 3a zeigt daher nur die prinzipielle Ansteuerung von H-EMB und Kupplung und muss aus Si cherheitsgründen/Medientrennanforderungen ggf. erweitert werden. Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform mit einem Bremskraftverstärker (X- Boost) gern. Fig. lc, ergänzt um eine separat operierende ABS/ESP-Einheit, die an die Ausgangsleitung VL i und VL b 2 angeschlossen ist. Die ABS/ESP- Einheit übernimmt die radindividuelle Regelung von Bremsdrücken bei ABS/ESP Fahrdynamikeingriffen, der Bremskraftverstärker (X-Boost) die Bremskraftverstärkung und die Blending-Funktion. Die EBV-Regelung bzw. achsweises ABS können in beiden Einheiten implementiert werden.

Der X-Boost entspricht weitestgehend dem Aufbau der Fig.lb und unterschei det sich lediglich in zwei Punkten von diesem. So ist kein Betätigungsstössel STB vorgesehen, der eine mechanische Verbindung zwischen Druckkol ben/Bremspedal und Schwimmkolben herstellt und somit bei Ausfall eines Bremskreises noch den notwendigen Durchgriff des Fahrers auf den anderen Bremskreis gewährleistet. Dies ist aufgrund der Redundanz der Druckversor gungen für viele Anwendungsfälle zulässig. Zudem sind Rückschlagventile RV1 und RV2 vorgesehen, um ein schnelles Ansaugen von Fluid aus dem Vorrats behälter der ABS-Einheit bei Ausfall des X-Boost zu gewährleisten. Diese Er gänzung ist sehr empfehlenswert bei einer 2-Box-Bremssystemlösung. Gehäu se Gl und G2 sind getrennt und ermöglichen damit eine vorteilhafte Bauform gemäß Darstellung in Figur 8a.

Auch in dieser Ausführungsform werden die Komponenten des Bremskraftsys tems sowie die Elektromotoren zentral über eine Steuer- und Regeleinrichtung M- ECUBM gesteuert und auch die Steuer- und Regeleinrichtung S- ECU E SP/ABS wird in die Steuerung eingebunden, z.B. für entsprechende Ventilbetätigung der Magnetventile der ABS/ESP-Einheit für die achsindividuelle Rekuperations- steuerung, welche primär über die M- ECUBM gesteuert wird. So werden die Ventile SV Ai und SV A 2 im Rekuperationsbetrieb bevorzugt verwendet, alterna tiv können aber auch Magnetventile der ABS/ESP-Einheit über die M- ECUBM Sollstellsignale erhalten, sofern ein Zugriff auf die S- ECU AB S/ESP möglich ist.

Dies ist die weniger präferierte Lösung, da die ABS/ESP-Einheiten in der Regel geschlossene Systemarchitekturen von Tierl-Herstellern haben und ein Zugriff nur in enger Kooperation mit einem ABS/ESP-Hersteller möglich ist und zudem die Signalübertragung fehlerbehaftet ist. Daher sind in Sinne einer einfachen Struktur Funktionen der achsindividuellen Bremskraftsteuerung und Rekupera- tion primäre Masterfunktion des X-Boost und Regelfunktionen für ABS/ESP- Betrieb die primäre Funktion der ABS/ESP-Einheit.

Die Figur 5 zeigt eine redundante Druckversorgung in der Ausführung als elektrische angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit mit 2x3-Phasen und redun danten diagnostizierbare Dichtungen. Die Druckversorgungseinrichtung DV1 weist zwei Steuer- und Regeleinrichtungen DV-ECU1 und DV-ECU2 auf. Die Druckversorgungseinrichtung weist zudem einen Elektromotor Ml auf, dessen Rotor R eine Spindel SP verstellt, welche mit einem Kolben KB in Verbindung ist. Durch das Verstellen des Kolbens KB kann ein Druck im Druckraum DR aufgebaut werden, welche über das Trennventil TV in einen Bremskreis BK geleitet werden kann. Der Kolben ist über mehrere redundante Dichtungen im Zylinder abgedichtet, wobei wie bei der Betätigungseinheit BE ein redundantes diagnostizierbares Dichtungssystem geschaffen wird. Auch bei der Druckver sorgungseinrichtung führt zwischen den Dichtungen je eine Hydraulikleitung zum Vorratsbehälter. Somit ist die Druckversorgung auch bei Ausfall einer Dichtung noch voll betriebsfähig und redundant. Die Erkennung des Ausfalles von Dichtungen erfolgt analog zum redundanten Hauptbremszylinder gemäß Fig. 2a. Über ein Rückschlagventil ist der Druckraum DR mit dem Vorratsbe hälter verbunden. Somit kann die Druckversorgung nachfördern und damit kontinuierlich mit kurzer Zeitunterbrechung fördern. Jede der beiden Steuer- und Regeleinrichtungen DV-ECU1 und DV-ECU2 sind über 1x3 Phasenleitungen mit jeweils getrennten Wicklungs- bzw. Phasensystemen des Motors Ml in Verbindung, so dass bei Ausfall einer Steuer- und Regelungseinrichtung bzw. eines Wicklungssystem der Motor Ml noch über das andere Wicklungs- bzw. Phasensystem und die andere Steuer- und Regeleinrichtung betrieben werden kann, auch wenn dann nur noch ca. das halbe Drehmoment mittels des An triebes Ml erzeugbar ist. Eine oder beide Steuer- und Regeleinrichtung(en) weist bzw. weisen Sensoren zur Ermittlung der Temperatur T, des Motor stroms i sowie des Rotorwinkels des Elektromotors a auf. Die Messdaten der Sensoren werden zur genauen PPC-Druckregelung bzw. auch für einen Betrieb bei Ausfall eines Druckgebers eingesetzt. Zur Erzielung einer hohen Verfüg barkeit sind die nicht nur Steuer- und Regeleinrichtungen DV-ECU redundant ausgebildet, sondern auch Stromversorgungen BN1, BN2 sowie Daten- und Steuerleitungen DS1 und DS2 doppelt vorgesehen. Die Stromversorgungen BN1 und BN2 können z.B. unterschiedliche Spannungsniveaus eines Bordnet zes oder getrennte Bordnetze sein.

Die Figuren 6 und 6a zeigen mögliche Ausbildungen der Druckversorgung mit einer Rotationspumpe. Die Figur 6 zeigt eine Darstellung der gesamten Baueinheit bestehend aus Motor 22, Pumpe Z, HCU und ECU, welche in der Lage ist, die Druckregelung und Steuerung für Bremssysteme auszuüben. Hierbei soll im Wesentlichen die Kombination Motor mit Pumpe dargestellt werden. Im Lagerflansch 18 ist die Pumpe angeordnet oder in einem separa ten Pumpengehäuse 40, wie es in der oberen Bildhälfte dargestellt ist an HCU oder ECU befestigt. Die HCU umfasst Magnetventile und Druckgeber, die für die jeweilige Lösung erforderlich. So sind in der Ausführung nach Fig. 3c und Fig. 3b die Magnetventile sowie Druckgeber DG in der HCU integriert. Die HCU kann auch Hydraulikkomponenten und Sensoren für die Betätigung für Kupp lungen (Magnetventile, Druckgeber) enthalten. Der Motor setzt sich wie üblich zusammen aus Rotor 21, welcher über den Mitnehmer 10a mit der Welle 1 verbunden ist. Der Rotor 21 wird über einen Permanentmagneten im Gehäuse 30 durch seine Kraft axial vorgespannt. Dies ist eine Lösung für den Motorher steller, welcher Motor mit Gehäuse 22 und Stator und Wicklung 23 fertigt, prüft und an den System lieferanten zuliefert. Hierbei wird der Motor ohne Pumpe mit einer Hilfswelle geprüft. Danach wird bei Ausbau der Welle der Ro tor durch die axiale Magnetkraft zentriert, so dass anschließend bei der End montage die Welle 1 mit dem Rotor zusammengebaut werden kann. Das An triebsgehäuse muss hier zusätzlich mit dem Flansch 18 bei 25a - in der unte ren Bildhälfte dargestellt - zusammengefügt und befestigt werden, z. B. mit Federn, welche segmentförmig über drei Verbindungen aufgesteckt werden. Hierbei ist auch eine Gehäusedichtung 31 notwendig. Die Befestigung kann durch Verstemmen, bei 25 von Motorflansch mit HCU oder ECU, siehe obere Bildhälfte 28, erfolgen. Hier ist die Version Pumpe mit Pumpengehäuse darge stellt. Der Motor ist hier als bürstenloser Motor dargestellt, der einen Motor sensor für die Kommutierung und Steuerung der Volumenförderung der Pum pe braucht. Dieser Motorsensor ist entfernt vom Antriebsgehäuse 22 angeord net, wobei eine Sensorwelle 26, welche an der Antriebswelle 1 angeordnet bzw. befestigt ist, ein Sensortarget 27 trägt. Dieses Target 27 wirkt auf das Sensorelement 28, welches auf der Leiterplatte der ECU angeordnet ist. Die Wicklung ist über Kontaktschienen 24 mit der ECU verbunden.

Der Motor mit Lagerflansch 18 kann direkt mit dem Hydraulikgehäuse HCU, welches Ventile oder sonstige hydraulische Komponenten beinhaltet, mit der Pumpe verbunden werden. Wenn dies nicht der Fall ist, so bietet sich eine Verbindung des Antriebsgehäuses 22, 18 direkt mit dem Gehäuse der ECU an.

Es ist ebenso möglich, die Zahnradpumpe Z in einem Pumpengehäuse 40 an zuordnen, welches direkt mit Hydraulikgehäuse HCU verbunden wird, wie es in Figur 5 in der oberen Hälfte der Antriebswelle 1 dargestellt ist. Vor dem Zu sammenbau von Pumpengehäuse 40 und Hydraulikgehäuse HCU bzw. Pum pengehäuse 40 und ECU wird zunächst die Zahnradpumpe Z im Pumpenge häuse 40 integriert bzw. montiert, wobei anschließend der Rotor 21 auf die Welle 1 aufgepresst und anschließend mit dem Lager 20 zusammengebaut wird. Hierbei kann die Zugkraft des Magneten 30 zusätzlich auf den Rotor 21 und das Lager 20 wirken, womit das Lager wie ein Vierpunktlager wirkt. Damit ist das Motorgehäuse 22 mit der Zahnradpumpe Z und deren Pumpengehäuse 40 verbunden und kann im nächsten Schritt mit dem Hydraulikgehäuse HCU bzw. dem Elektronikgehäuse ECU verbunden werden. Dazu wird die Befesti gungsschraube 41 verwendet. Die Welle 1 ist zuvor in den Außenscheiben 7.1 und 7.2 zentriert, so dass das Pumpengehäuse 40 vor der Verschraubung mit dem Hydraulikgehäuse HCU bzw. dem Elektronikgehäuse ECU mit der Welle 1 zentriert ist.

Die Druckversorgungseinrichtung gemäß Fig. 6a verwendet eine 2-stufige Pumpe mit langer Gleit- oder Wälzlagerung entsprechend Fig. 2 und 4, welche keine getrennte Motorlagerung erfordert. Dementsprechend ist der Motorauf bau mit Gehäuse vereinfacht. Der Rotor 21 sitzt mit Mitnehmer 10a auf der Motorwelle und ist axial mit dem Sicherungsring verbunden. Das Pumpenge häuse ragt hier etwas in die HCU hinein.

Die Figur 7a zeigt eine Druckaufbauregelung mit PPC-Regelung und mit zu sätzlich PWM-Steuerung eines Magnetventils, das Druckversorgung mit den hydraulischen Verbraucher, hier für Hinterachse und Vorderachse verbindet. Der Druckaufbau der Vorderachse erfolgt durch genaue Vordrucksteuerung über das PPC-Verfahren mit Drucksignal als Regelgröße oder Nutzung von Strom i, Temperatur T und Winkelposition a. Das Magnetventil ist hier kon stant geöffnet. Hierdruck kann der Vordruck sehr genau im zeitlichen Verlauf geregelt werden und der Druck p VA der Vorderachse gestellt werden. Die ge naue Druckregelung sowie der zeitliche Druckverlauf ist insbesondere wichtig für eine sehr genaue Abstimmung auf das Bremsmoment des elektrischen Traktionsmotors TM. Zeitgleich wird die Hinterachse im Druckverlauf über den Vordruck der Druckversorgung p D vi und Öffnungsquerschnitt des Magnetven tils über PWM-Steuerung bzw. Stromregelung des Kugelsitzventiles geregt. Die unterschiedlichen Druckverläufe werden eingesetzt, um zeitgleich die Druck verläufe an den Achsen zu variieren (EBV-Funktion) bzw. auf die Rekuperation von einem Traktionsmotor an einer Achse oder Rekuperation mit 2 Traktions motoren an 2 Achsen, die unterschiedliche Bremsmomente erzeugen, optimal zu regeln.

Die Figur 7b zeigt eine Druckabbauregelung mit PPC-Regelung und mit zu sätzlich PWM-Steuerung eines Ventils, das die Druckversorgung DV1 mit VA verbindet. Die Druckabbauregelung folgt der gleichen Logik wie die Druckauf bauregelung in Figur 7a mit dem Unterschied, dass die Achse, die mit einem höheren Druck betrieben wird, einen geringeren Öffnungsquerschnitt erfordert. In diesem Fall wird das Magnetventil der Vorderachse PWM-geregelt bzw. stromgeregelt.

Die Figur 7c zeigt wiederum eine Multiplexregelung (MUX-Regelung) mit der der Bremsdruck in den beiden Bremskreisen individuell alternierend, das heißt nacheinander in kleinen Schritten kann oder aber auch gleichzeitig verändert werden kann. Hier wird der Druck nacheinander geregelt, was zu einem Zeit verzug AtMux führt, der jedoch so gering ist, dass kaum oder keine Einschrän kung der Funktion gegeben ist. Um dies nicht für den Fahrer spürbar zu ge stalten ist, ist der Druckregelung entweder sehr schnell nacheinander durchzu führen oder Drehmomentregelung der Traktionsmotoren anzupassen. Alterna tiv kann die MUX-Regelung, wie nach dem Stand der Technik bekannt, auch simultan bzw. teilsimultan erfolgen. Dies führt zu etwas höheren Geräuschen, was in Fahrbetriebszuständen, wo dies erforderlich ist, mit Verzögerung mit lg, jedoch als unkritisch betrachtet wird.

Die Figuren 8a bis 9b zeigen verschiedene mögliche Modulbauweisen, d.h. An ordnungen der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Bremssystems zueinander für verschiedene Ausbildungen des Bremssystems.

Die Figur 8a zeigt eine erste mögliche Ausbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems als Modul bzw. Baueinheit MO, wobei die Ventileinheit HCU und die Betätigungseinheit BE in getrennten Gehäusen G H cu und G B E angeordnet sind, welche entweder aneinander liegend oder wie in Figur 8b dargestellt, ge trennt voneinander angeordnet sind. Die Motorachse des Antriebs der Druck versorgungseinrichtung bzw. sofern vorhanden die Achse A der Kolben- Zylinder-Einheit der Druckversorgung DV ist parallel zu der Achse der Kolben- Zylinder-Einheit der Betätigungseinheit BE ausgerichtet. Diese Bauweise kann insbesondere für die Ausführungsformen des Bremssystems gemäß den Figu ren lb und 4 eingesetzt werden. Die Ventilanordnung HCU kann alle Mag netventile, Druckgeber DG und/oder Kolben, insbesondere Schwimmkolben, der Druckversorgung DV umfassen. Der Wegsimulator WS kann entweder ganz oder teilweise im Gehäuse G B E der Betätigungseinheit BE oder des Ge häuses GHCU der Ventilanordnung HCU sein. Dieser Aufbau ist im Hinblick auf ein sehr kostengünstiges Herstellverfahren des Hydraulikblocks der Ventilan ordnung HCU sinnvoll, wobei das Herstellungsverfahren die Extrusion-Technik von modernen ESP/ABS-Anlagen nutzen kann.

Durch die Anordnung von Ventilanordnung und Betätigungseinheit in getrenn ten Gehäusen ist die Betätigungseinheit von dem Modul bzw. der Baueinheit abnehmbar und kann von diesem getrennt werden.

Die Figur 8b zeigt die Anordnung gemäß der Figur 8a, wobei jedoch das Bremssystem ein E-Pedal aufweist, welches Bestandteil der von der Baueinheit bzw. des Moduls MO getrennt angeordneten Betätigungseinheit BE ist. Die Be tätigungseinheit BE ist über Daten- und Signalleitungen DS1, DS2 mit dem Modul MO in Verbindung. Eine hydraulische Verbindung besteht nicht. Die Figur 9a und 9b zeigen ähnliche Modul bzw. Baueinheiten MO, wie sie in den Figuren 8a und 8b dargestellt und beschrieben sind, mit dem Unterschied, dass die Druckversorgung DV anstelle einer Kolben-Zylinder-Einheit eine Rota tionspumpe ZRP aufweist. Bei der Ausführungsform der Figur 9a ist die Achse des die Rotationspumpe antreibenden Motors quer zur Achse der Kolben-

Zylinder-Einheit der Betätigungseinrichtung BE ausgerichtet bzw. angeordnet. Dabei kann das Bremssystem gemäß der Figur 2c ausgebildet sein. Die Ausbil dung der Rotationspumpe ZRP kann wie in den Figuren 6a oder 6b dargestellt gewählt werden. Die Hydraulik, kann dabei wie in Figur 3 beschrieben ausge- bildet sein. Dies führt dann zu der Baueinheit 10b mit separaten E-Pedal.

Die Figur 10 zeigt das Bremssystem für ein Zweirad, bei der das Fahrzeug le diglich ein Rad pro Achse aufweist. Die Radbremsen RB1 und RB2 sind jeweils einem Bremskreis BK1 und BK2 zugeordnet, welche mittels der Druckruckver sorgungseinheit DV1, vorzugsweise in Form einer kostengünstigen Rotations- pumpe, über die Schaltventile SV Ai und SV A 2 versorgt werden. Ansonsten ent spricht der Aufbau des Bremssystems dem der Figur 1. Alternativ und bevor zugt kann für Zweiräder, insbesondere weniger stark motorisierte E-Scooter oder Elektro-Pedelecs mit geringeren Endgeschwindigkeiten, die in Figur 2c ausgeführte kostengünstigere hydraulische Schaltung mit weniger Ventilen und Betätigungseinheit mit einer einkreisigen Einspeisung über die Betäti gungseinheit BE in die Vorderradbremse ausgeführt sein, wobei das Hinterrad über nur einen elektrischen Traktionsmotor angetrieben und verzögert wird.