DE102019118723A1

DE102019118723A1 - Druckversorgungseinheit für ein Hydrauliksystem mit mindestens einem Verbraucherkreis und mit mindestens einer Rotationspumpe

Info

Publication number: DE102019118723A1
Application number: DE102019118723.0A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber; Anton van Zanten; Thomas Leiber
Original assignee: Ipgate AG
Current assignee: Ipgate AG
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-14
Also published as: WO2021005154A1; DE112020003263A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckversorgungseinheit für ein Hydrauliksystem mit mindestens einem Verbraucherkreis (BK1, BK2), mit mindestens einer Rotationspumpe (Pa, Pb), wobei- entweder mittels mindestens einer Rotationspumpe (Pa, Pb) eine Volumenförderung in mindestens eine Förderrichtung in mindestens einen Verbraucherkreis (BK1, BK2) erfolgt, derart, dass ein bestimmtes gefordertes Volumen (V z.B. in [cm3]) an Hydraulikmedium, insbesondere für einen Druckaufbau (Pauf), Druckabbau (Pab) und/oder eine Verstellung eines Aggregates gefördert wird und/oder- dass mindestens zwei Rotationspumpen(Pa, Pb) vorgesehen sind, wobei mittelsentsprechender Bestromung des jeweiligen elektromotorischen Antriebs (Ma, Mb)mindestens einer der Rotationspumpen (Pa, Pb) der Druck in mindestens einem Verbraucherkreis (BK1, BK2) auf- und abbaubar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckversorgungseinheit für ein Hydrauliksystem mit mindestens einem Verbraucherkreis und mit mindestens einer Rotationspumpe.
Stand der Technik
Für Bremssysteme mit erhöhter Ausfallsicherheit, insbesondere bei der Druckversorgung, werden redundante Systeme auch mit zwei Druckversorgungseinrichtungen und Elektromotoren eingesetzt. Dies ist gerechtfertigt und notwendig, weil die Ausfallraten für eine Druckversorgungseinrichtung im Bereich von 100ppm/Jahr oder 200 FIT liegen. Bekanntlich sind bei Ausfall der Druckversorgung auch die Fußkräfte zur Betätigung der Bremse um den Faktor 5 höher als normal, wodurch der ungeübte Fahrer diese Situation meist nicht beherrschen kann.
Bremssysteme mit zwei Druckversorgungseinrichtungen verwenden entweder zwei Plungersysteme, deren Kolben meist mittels eines Spindelantriebs verstellt wird, oder nur ein Plungersystem in Kombination mit einer Rotationskolbenpumpe.
Aus DE 10 2015 221 228 A1 ist ein Bremssystem mit zwei Rotationskolbenpumpen vorbekannt, welche einen Bremsvordruck erzeugen und welche beide von einem Elektromotor angetrieben sind. Der Druck in den einzelnen Radbremsen wird über die Einlass- und Auslassventile eingestellt. Bei diesem Bremssystem wird kein Wegsimulator verwendet. Jede Pumpe ist genau einem Bremskreis zugeordnet. Bei Ausfall einer Pumpe kann die andere noch funktionierende Pumpe die Funktion der ausgefallenen Pumpe nicht übernehmen, d.h. in den der ausgefallenen Pumpe zugeordneten Radbremsen kann mittels der noch funktionierenden Pumpe kein Bremsdruck aufgebaut werden.
Aus DE 102016208529 A1 ist ein ähnliches Bremssystem mit zwei Pumpen vorbekannt, wobei jede Pumpe einem Bremskreis zugeordnet ist.
DE 10 2016 211 982 A1 offenbart eine Bremsvorrichtung, wobei zwei Rotationspumpen vorgesehen sind, die jeweils einem Bremskreis zur Druckversorgung dienen und von einem Antriebsmotor gemeinsam angetrieben werden. Zusätzlich ist eine elektromotorisch angetriebene Plungerpumpe vorgesehen, welche die beiden Bremskreise über Einspeiseventile versorgt.
Aus WO 01/42069 A1 ist eine von einem Elektromotor angetriebene Zahnradpumpe zum Druckaufbau für ein Bremssystem eines Fahrzeugs bekannt.
Aus WO 2017/144390 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der ein Primärbremssystem und ein Sekundärbremssystem vorgesehen sind. Das Primär- und das Sekundärbremssystem weisen jeweils Rotationspumpen zur Druckerzeugung auf. Im Normalbetrieb erfolgt der Bremsdruckaufbau mittels des Primärbremssystems. Nur bei Störung des Primärbremssystems, welche mittels eines Druckerfassungssystems erfasst wird, übernimmt das Sekundärbremssystems die Druckerzeugung.
Aus DE 10 2013 227 089 A1 ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem ein Motor zwei Pumpen antreibt, wobei jede Pumpe zum Druckaufbau in einem Bremskreis dient. Aus DE 10 2012 223 497 A1 ist ferner ein Bremssystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem eine Pumpe von einem Motor angetrieben ist, die zum Druckaufbau für beide Bremskreise dient.
WO 2012/103925 A1 offenbart eine Doppel-Innenzahnradpumpe für ein Bremssystem. Die Doppel-Innenzahnradpumpe ist zweikreisig, d.h. sie weist zwei voneinander getrennte und abgedichtete Hydraulikreise auf, wobei die beiden jeweils einem Hydraulikkreis zugeordneten Zahnräder über eine gemeinsame Welle von einem Antriebsmotor angetrieben sind. Diese Doppel-Innenzahnradpumpe weist ein großes Bauvolumen und zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen für hohe Drücke auf.
Für Fahrzeuge mit höheren Anforderungen an die Sicherheit bei Ausfall von Komponenten werden redundante Konzepte erforderlich.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckversorgungseinheit bereitzustellen, welche eine kostengünstige und einfache Drucksteuerung für ein Hydrauliksystem, insbesondere in Form eines Bremssystems, bereitstellen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Druckversorgungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit kann für verschiedenste Hydrauliksysteme mit mindestens einem Verbraucherkreis eingesetzt werden. In einem Verbraucherkreis können wiederum mehrere Verbraucher über eine oder mehrere hydraulische Leitung(en) mit der Druckversorgungseinheit verbunden sein. So können Schaltventile einem oder jedem Verbraucher zugeordnet sein, mittels denen der jeweilige Verbraucher von dem Verbraucherkreis abtrennbar ist. Vorteilhaft kann die Druckversorgungseinheit für ein Bremssystem verwendet werden, wobei die oben beschriebenen Verbraucher die Radbremsen sind.
Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit kann mindestens eine Rotationspumpe aufweisen, mittels derer eine Volumenförderung in mindestens eine Förderrichtung in mindestens einen Verbraucherkreis erfolgen kann, derart, dass ein bestimmtes gefordertes Volumen V, z.B. in cm³, an Hydraulikmedium, insbesondere für einen Druckaufbau, Druckabbau und/oder eine Verstellung eines Aggregates eines Verbrauchers gefördert wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Druckversorgungseinrichtung mindestens zwei Rotationspumpen aufweisen, die für unterschiedliche maximale Druckniveaus P1max und P2max und/oder unterschiedliche Druckbereiche P1min ≤ P1 ≤ P1max; P2min ≤ P2 ≤ P2max ausgelegt sind, wobei für die unterschiedlichen Druckbereiche insbesondere die Bedingung P1max ≠ P2max gelten kann. So kann eine Rotationspumpe für einen Druckbereich z.B. größer 120bar und die andere Rotationspumpe für einen Druckbereich kleiner gleich 120bar ausgelegt werden, wobei für dieses Fahrzeug 120bar der Blockiergrenze ohne Fading entsprechen. So könnte die eine Pumpe, deren Bereich bis 120bar ausgelegt ist, für den Druckaufbau für alle Radbremsen des Fahrzeugs im Multiplexbetrieb MUX vorgesehen sein. Sobald jedoch ein höherer als Druck als 120bar benötigt wird, könnte die andere höher ausgelegt Rotationspumpe hinzugeschaltet werden oder die Druckregelung alleine übernehmen. Es ist auch möglich, dass sich die beiden Druckbereiche überschneiden.
Zudem kann eine Stufenpumpe oder eine Reihenschaltung von mindestens zwei Rotationspumpen für einen oder mehrere Hydraulikkreise zur Erzielung eines höheren Druckniveaus, z.B. größer 100bar, verwendet werden.
Alternativ oder in Ergänzung können beim Vorsehen von zwei Rotationspumpen diese unterschiedliche Fördermengen aufweisen.
Zumindest der Antriebsmotor für die Rotationspumpe zur Volumensteuerung sollte ein Elektromotor mit Bürsten und mit Halbleitern, z.B. MOSFET-Steuerung für Vor- und Rücklauf sein. Der Antriebsmotor für die Pumpe für den höheren Druckbereich kann ein bürstenloser Motor sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Antriebsmotoren Elektromotor mit Bürsten und mit Halbleitern, z.B. MOSFET-Steuerung für Vor- und Rücklauf, so dass mit beiden Rotationspumpen ein Druckaufbau und ein Druckabbau möglich ist.
Die vorbeschriebene Druckversorgungseinheit ist kostengünstig, einfach und weist ein kleines Bauvolumen auf.
Unter einer Rotationspumpe wird im Sinne der Erfindung eine der nachfolgend aufgeführten Pumpen verstanden:

1. Rotationskolbenpumpe, wie z.B. Drehkolbenpumpe, Drehschieberpumpe, Kreiskolbenpumpe, Flügelzellenpumpe, Zahnring- oder Zahnradpumpen;
2. Radialpumpe, insbesondere in Form einer Radialkolbenpumpe;
3. Strömungspumpe, insbesondere in Form einer Kreiselpumpe;
4. Verdrängerpumpe mit rotierendem Rotor, welcher mit einer ihn umgebenden Wandung in sich geschlossene Volumina bildet, in denen das Medium durch die Rotation gefördert wird;

Unter einer Rotationspumpe im Sinne der Erfindung wird insbesondere nicht eine Hubkolbenpumpe mit verstanden, bei der der Kolben eine gradlinige (translatorische) Bewegung ausführt.
Die Rotationspumpe im Sinne der Erfindung hat vorzugsweise einen elektromotorischen Antrieb, dessen Rotor, z.B. das mindestens eine Zahnrad einer Zahnradpumpe oder das Flügelrad einer Kreiselpumpe bildet bzw. dieses antreibt.
Unter einer 1-kreisigen Rotationspumpe wird im Sinne der Erfindung eine Rotationspumpe mit nur einem Hydraulikkreis verstanden, d.h. sie hat nur einen Eingang und einen Ausgang, einen Rotor. Die 1-kreisige Rotationspumpe kann hingegen einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein, wobei die einzelnen Stufen in Reihe angeordnet sind, so dass z.B. die erste Stufe ein erstes Druckniveau und die nachfolgende Stufe ein höheres Druckniveau aufbaut.
Unter einer mehrkreisigen Rotationspumpe wird im Sinne der Erfindung eine Rotationspumpe verstanden, die mehrere hydraulisch voneinander getrennte und abgedichtete Hydraulikkreise aufweist, wobei diese nur einen elektrischen Antrieb für alle hydraulischen Kreise aufweist bzw. aufweisen kann.
Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit kann z.B. vorteilhaft eine motorisch angetriebene Kolben-Zylindereinheit bekannter Bremssysteme ersetzen, welche oft teure Spindelantriebe bzw. Kugelgewindetriebe aufweisen. Derartige teuren Gewindetriebe entfallen bei der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinheit, wodurch diese klein und günstig baut.
Die vorbeschriebene Volumenförderung kann vorteilhaft mittels einer Volumensteuerung erfolgen, derart, dass über die Proportionalität zwischen Verdrehwinkel Δφ des Rotors der Rotationspumpe und dem dabei geförderten Volumen V der notwendige Verdrehwinkel Δφ für ein gefordertes Volumen V_soll an Hydraulikmedium berechnet wird und dann mittels des Antriebs der Rotationspumpe der Rotor bzw. das Pumpenglied um den berechneten Verdrehwinkel verstellt wird.
Ebenso kann bei der Volumensteuerung zusätzlich oder alternativ die Zeit Δt berücksichtigt werden, innerhalb derer das geforderte Volumen V_soll an Hydraulikmedium gefördert werden soll, wobei die Geschwindigkeit des Rotors der Rotationspumpe v_M an die zur Verfügung stehende Zeit Δt angepasst wird. Hierdurch lässt sich auch ein zu förderndes Volumen an Hydraulikflüssigkeit genau fördern.
Durch Variieren des Motorstroms kann die Förderleistung und auch die Förderrichtung bestimmt werden. So kann durch Stromrichtung des Motorstrom aktiv die Drehrichtung bzw. die Förderrichtung beeinflusst werden. Ebenso ist es möglich, dass allein durch Absenken des Motorstroms sich die Flussrichtung des Hydraulikmediums durch die Rotationspumpe ändert, sofern in einem Hydraulikkreis noch ein entsprechend hoher Druck eingeschlossen ist.
Vorteilhaft kann auch für die quantitative Drucksteuerung die Druckvolumenkennlinie (PV-Kennlinie) eines oder beider Bremskreise und/oder der jeweiligen Radbremse verwendet werden. Die PV-Kennlinie kann dabei vor dem Fahrzeugstart ermittelt werden.
Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit mindestens zwei Druckversorgungseinrichtungen aufweisen, wobei eine Druckversorgungseinrichtung jeweils mindestens eine Rotationspumpe sowie einen Antrieb zum Antrieb der jeweiligen Rotationspumpe aufweist. Ebenso ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit lediglich eine einzige Druckversorgungseinrichtung aufweist, wobei diese Druckversorgungseinheit entweder mindestens zwei hydraulisch in Reihe geschaltete Rotationspumpen, insbesondere in Form einer zwei- bzw. mehrstufigen Rotationspumpe, oder zwei Reihenschaltungen aus jeweils mindestens zwei hydraulisch in Reihe geschalteten Rotationspumpen aufweist, wobei im letzteren Fall die jeweils in Reihe geschalteten Rotationspumpen von einem einzigen Antrieb angetrieben werden oder jede Reihenschaltung von einem eigenen Antrieb angetrieben wird.
Ebenso kann die Rotationspumpe eine mehrkreisige Rotationspumpe sein, die mehrere voneinander getrennte und abgedichtete Hydraulikkreise aufweist.
Die Rotationspumpe zumindest für die Volumensteuerung kann einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein, wobei bei mehreren Stufen diese hydraulisch in Reihe angeordnet sind.
Bei einer mehrstufigen Ausführung der Rotationspumpe können beide Pumpenstufen von ein und demselben Antrieb angetrieben sein und z.B. einen oder mehrere Hydraulikkreise versorgen.
Die nicht für eine Volumensteuerung vorgesehene Rotationspumpe kann eine einfache kontinuierlich fördernde Pumpe, insbesondere in Form einer Kolbenpumpe, Flügelzellenpumpe, Drehschieberpumpe oder Zahnradpumpe, sein. Diese erzeugt je nach Antriebsleistung und Motorstrom einen bestimmten Druck. Durch Stromregelung kann der Druck eingeregelt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass mittels Pulsweitenmodulation angesteuerter Ventile der von der kontinuierlich fördernden Pumpe bereitgestellte Druck für den oder die Verbraucher eingeregelt wird.
Sofern die Druckversorgungseinheit mindestens zwei Druckversorgungseinrichtungen bzw. Rotationspumpen aufweist, kann sie eine entsprechende Anzahl von Verbraucherkreisen, insbesondere in Form von Bremskreisen, mit Hydraulikmedium und entsprechendem Druck versorgen. Vorteilhaft kann z.B. einem Verbraucherkreis jeweils eine Rotationspumpe zugeordnet sein.
Um eine besonders fehlersichere Druckversorgungseinheit bereitzustellen kann bei einem Hydrauliksystem mit zwei Verbraucherkreisen eine hydraulische Verbindungsleitung vorgesehen sein, wobei mindestens ein schaltbares Ventil, insbesondere zur Erhöhung der Sicherheit zwei in Reihe geschaltete schaltbare Bypassventile, zum wahlweisen Öffnen und Verschließen der Verbindungsleitung vorgesehen sind. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft die Möglichkeit, dass entweder bei einem Ausfall einer Druckversorgungseinrichtung bzw. Rotationspumpe die jeweils andere noch funktionierende Druckversorgungseinrichtung bzw. Rotationspumpe die Funktion der ausgefallenen übernimmt oder aber beide Pumpen zum Aufbau eines Drucks in einem oder beiden Bremskreisen über die hydraulische Verbindungsleitung zusammenwirken. Letzterer Fall dient vorteilhaft dazu, den Druckaufbau innerhalb kürzester Zeit zu ermöglichen (time to lock = TTL). Die einzelnen Pumpen können dabei kleiner dimensioniert werden.
Vorteilhaft kann beim Vorsehen von zwei Rotationspumpen die eine Rotationspumpe für einen geringeren Maximaldruck P1max als die andere Rotationspumpe mit P2max ausgelegt werden. Sofern größere Drücke als P1max benötigt werden, kann entweder die andere Pumpe mit ihrem höherem Maximaldruck P2max zugeschaltet werden oder den Druckaufbau ganz allein bestreiten. Bei Ausfall der Pumpe mit dem höheren Maximaldruck kann dann noch immer eine Maximaldruck in Höhe von P1max bereitgestellt werden.
Es ist jedoch auch möglich, dass beim Vorsehen von zwei Rotationspumpen die den gleichen Maximaldruck aufweisen, die beiden Rotationspumpen mittels geeigneter Ventile in Reihe zu schalten, um damit eine zweistufige Pumpe zu bilden, wobei sich dann der Förderdruck beider Pumpen addiert. Hier müssen dann ggfs. noch mindestens ein Rückschlagventil und ein dazu parallel geschaltetes Schaltventil vorgesehen werden.
Unterschiedliche Maximaldrücke ergeben sich auch, wenn die elektrische Antriebsleistung des Antriebs der einen Rotationspumpe größer ist als die elektrische Antriebsleistung des Antriebs der anderen Rotationspumpe.
Die Druckversorgungseinheit kann auch vorteilhaft für das Hydrauliksystem eines Elektrofahrzeugs eingesetzt werden, wobei dabei nur eine Druckversorgungseinrichtung vorgesehen sein muss, welche insbesondere nur zur Bremsdruckerzeugung in einem Bremskreis dient.
Vorteilhaft können, sofern vorhanden, beide Rotationspumpen in einem Gehäuse angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, dass die Achsen der Rotationspumpen parallel zueinander ausgerichtet sind und die Achsen insbesondere parallel oder senkrecht zur Achse des Hauptbremszylinders angeordnet sind, sofern dieser vorhanden ist. Der Hauptbremszylinder kann dabei entweder in einem getrennten Gehäuse oder zusammen mit den Rotationspumpen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.
In dem Pumpengehäuse können zusätzlich auch die Magnetventile, insbesondere für alle Steuer- und Regelfunktionen (ESP, ABS) in einem Gehäuse angeordnet sein. Die elektronische Steuer- und Regeleinheit ECU kann dabei in einem getrennten ECU-Gehäuse angeordnet sein. Die Sensoren können dabei mit im ECU-Gehäuse angeordnet oder an diesem angeordnet sein. Die ECU selber kann teil- oder vollredundant ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Bremssystem kann dabei einen Single- oder Tandem-Hauptbremszylinder aufweisen, welcher von einem Bremspedal betätigbar ist. Alternativ kann auch ein E-Pedal oder nur ein Betätigungsschalter z.B. für Level 5 bei automatisch fahrenden Fahrzeugen (AD) vorgesehen werden.
Auch kann bei nicht redundantem Bordnetz ein Hilfsbordnetz z.B. mit U-Caps für einige Bremsungen eingesetzt werden, damit bei Ausfall des Bordnetzes während der Fahrt und damit auch bei angetriebenem Fahrzeug noch Bremsungen bis zum Fahrzeugstillstand möglich sind.
Mit den vorgenannten Merkmalen kann vorteilhaft eine 1-Box-Lösung mit zwei Druckversorgungseinrichtungen kostengünstig und kleiner realisiert werden als eine konventionelle 1-Box-Lösung mit Plungerkolben.
Am Ausgang der Druckversorgungseinrichtung kann mindestens ein Ventil vorgesehen werden, welche(s) zur Druckregelung eingesetzt wird bzw. werden und ein Rückströmen von Hydraulikmedium in das Vorratsbehältnis verhindert bzw. verhindern.
Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen der Einsatz der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinheit bei verschiedenen möglichen Ausführungsformen von Hydrauliksystemen näher erläutert.
Es zeigen:

1: Eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit einer fehlersicherer Ventilanordnung zur Verbindung beider Bremskreise, einem Hauptzylinder mit Betätigungseinrichtung sowie zwei Druckversorgungseinrichtungen mit elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung als sogenannte Integrierte 1-Box-Anlage;
1a: eine zweite mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit einer fehlersicheren Ventilanordnung zur Verbindung beider Bremskreise, einem Hauptzylinder mit Betätigungseinrichtung sowie zwei Druckversorgungseinrichtungen mit elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung als sogenannte Integrierte 1-Box-Anlage;
1b: eine dritte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit einer fehlersicheren Ventilanordnung zur Verbindung beider Bremskreise, einem Hauptzylinder mit Betätigungseinrichtung sowie zwei Druckversorgungseinrichtungen mit elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung als sogenannte Integrierte 1-Box-Anlage;
1c: eine vierte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit einer fehlersicheren Ventilanordnung zur Verbindung beider Bremskreise, einem Hauptzylinder mit Betätigungseinrichtung sowie mit einer Druckversorgungseinrichtung mit elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung als sogenannte Integrierte 1-Box-Anlage;
1d: eine Fortentwicklung der vierten Ausführungsform gemäß 1c mit zwei zweistufigen Pumpenanordnungen;
2: Eine fünfte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit einem Hauptzylinder mit Betätigungseinrichtung sowie mit einer Druckversorgungseinrichtung mit elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung;
3 und 3a: erste mögliche Ausführungsform einer Anordnung der einzelnen Komponenten, insbesondere Gehäuse der Druckversorgungseinheit in zwei Ansichten;
3b: perspektivische Ansicht der Druckversorgungseinheit gemäß 3 und 3a;
4 und 4a: zweite mögliche Ausführungsform einer Anordnung der einzelnen Komponenten, insbesondere Gehäuse der Druckversorgungseinheit in zwei Ansichten;
4b: perspektivische Ansicht der Druckversorgungseinheit gemäß 4 und 4a.

1 zeigt die Grundelemente eines regelbaren Bremssystems für Fahrzeuge, bestehend aus dem Hauptbremszylinder SHZ mit Wegsimulator WS und Vorratsbehältnis VB sowie zwei Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2. Die Druckversorgungseinrichtung DV1 weist ihrerseits die Rotationspumpe Pa, den bürstenlosen Gleichstrommotor Ma, den Rotorwinkelgeber WGa von Motor Ma mit elektrischem Anschluss Wea, den Wicklungsanschluss 3a von Gleichstrommotor Ma sowie den Shunt 4a vom Gleichstrommotor Ma auf. Die Druckversorgungseinrichtung DV2 weist die Rotationspumpe Pb, den Gleichstrommotor Mb, den Wicklungsanschluss 3b von Gleichstrommotor Mb sowie den Shunt 4b vom Gleichstrommotor Mb auf. Beide Rotationspumpen Pa und Pb der beiden Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 sind, insbesondere 1-kreisige, Rotationspumpen. Die Rotationspumpe Pa kann bevorzugt eine Zahnradpumpe sein. Die Rotationspumpe Pa der Druckversorgungseinrichtung DV1 wird bevorzugt von einem bürstenlosen Gleichstrommotor (EC-Motor) Ma angetrieben, während die Rotationspumpe Pb der Druckversorgungseinrichtung DV2 von einem Gleichstrommotor Mb, vorzugsweise mit Bürsten, angetrieben wird. Die Rotationspumpe Pb kann eine einfache 1-kreisige Zahnradpumpe oder eine 1-kreisige Kolbenpumpe sein.
Die Druckversorgungseinrichtung DV1 ist für den üblichen Blockierdruck ausgelegt, wobei unter Blockierdruck der minimale Druck verstanden wird, bei dem alle Fahrzeugräder blockieren. Üblich ist für die meisten Fahrzeuge ein Blockierdruck von 120bar. Durch überhitzte Bremsen (Fading) oder durch Überladung des Fahrzeugs, kann der Blockierdruck ansteigen, so dass der maximale Druck, der mit der Druckversorgungseinrichtung DV1 erreicht werden kann, z.B. 120bar, nicht zum Blockieren aller Fahrzeugräder ausreicht. Aus diesem Grund ist die Druckversorgungseinrichtung DV2 für höhere Drücke als die Druckversorgungseinrichtung DV1 ausgelegt, z.B. für 200bar. Beide Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 können einzeln oder zusammen den Radbremszylinderdruck erzeugen, welcher mittels geeigneter Ventilstellungen einer Ventilschaltung auf die Radbremszylinder RZ1, RZ2, RZ3, RZ4, z. B. bei ABS, in den jeweiligen Radbremszylindern eingestellt bzw. eingeregelt wird. Dies ist im Prinzip Stand der Technik. Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit für ein Hydrauliksystem oder Bremssystem soll jedoch eine hohe Fehlersicherheit z.B. für Hochautomatisiertes (HAD) oder Vollautomatisiertes Fahren (FAD) aufweisen. Hierzu sollten alle ausfallrelevanten Komponenten berücksichtigt werden, wie z. B. Ventile, Sensoren, Dichtungen, Motoren und Bremskreise. Vorteilhaft sollten daher folgende Komponenten bzw. Hydraulikverbindungen ausfallsicher ausgebildet sein:

(1) Verbindung von der für den ersten Bremskreis BK1 vorgesehenen Druckversorgungseinrichtung DV1 zum zweiten Bremskreis BK2;
(2) Verbindung von der für den zweiten Bremskreis BK2 vorgesehenen Druckversorgungseinrichtung DV2 zum ersten Bremskreis BK1;
(3) Verbindung von dem Druckraum des Hauptbremszylinders SHZ über das Schaltventil FV hin zu den Bremskreisen BK1, BK2 über die Bypassventile BP1 und BP2;
(4) Verbindung von Schaltventil PD1 und Bypassventil BP1 zu den Radbremszylindern RZ1 und RZ2 über die jeweiligen den Radbremsen zugeordneten Schaltventile SV
(5) Verbindung von Bypassventil BP2 zu den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 über die jeweiligen den Radbremsen zugeordneten Schaltventile SV;
(6) Verbindung von einem Bremskreis BK1, BK2 hin zum Vorratsbehältnis VB;
(7) Verbindungen zwischen Bremskreisen BK1, BK2 hin zu den Radbremszylindern RZ.

Diese hydraulischen Verbindungen mit möglichen Ausfallfehlern der einzelnen Komponenten werden im Folgenden beschrieben.
Die Druckversorgungseinrichtung DV1 wirkt vom Bremskreis BK1 in den Bremskreis BK2 über die Hydraulikleitungen 1, 2 und 5 und über die Schaltventile SV zu den Radbremszylinder RZ1, RZ2, RZ3, RZ4. Im Stand der Technik wird hierzu lediglich ein einziges Bypassventil eingesetzt. Ein Ausfall des einzigen Bypassventils kann hier einen Totalausfall der Bremse bewirken, wenn noch ein schlafender Fehler bei einem weiteren Ventil hinzukommt. Unter „schlafender Fehler“ wird ein Einzelfehler verstanden, der sich bei der Bremsung nicht auswirkt, der sich aber in Kombination mit einem anderen Fehler bei der Bremsung wohl auswirken kann. Die Erfindung sieht daher zwei redundante Bypassventile BP1 und BP2 vor, um die Verbindung hin zum Bremskreis BK2 von der ersten Druckversorgungseinrichtung DV1 zu ermöglichen. Schlafende Fehler der Bypassventile BP1 und BP2 werden mittels Druckgeber DG erkannt, indem während einer Druckänderung durch die Druckversorgungseinrichtung DV1, die Bypassventile BP1 und BP2 abwechselnd nacheinander über eine kurze Zeitdauer geschlossen werden. Während der Schließphase von Bypassventil BP1 oder Bypassventil BP2 muss der Druck in Bremskreis BK2 konstant bleiben. Bei Ausfall der ersten Druckversorgungseinrichtung DV1, z.B. bei Ausfall des Gleichstrommotors Ma, wird eine Rückwirkung auf Bremskreis BK2 über die zwei redundanten Bypassventile BP1, BP2 und das Schaltventil PD1 verhindert. Die Bypassventile BP1 und BP2 sind vorzugsweise stromlos offene Ventile, damit bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 der Hauptbremszylinder SHZ über das offene Schaltventil FV auf beide Bremskreise BK1 und BK2 wirken kann. Soll der Druck in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 reduziert werden so kann dies durch das Öffnen der Schaltventile ZAV oder FV erfolgen. Dabei können die beiden Bypassventile BP1 und BP2 ohne eigene elektrische Ansteuerung, durch den wirkenden Differenzdruck über diese Bypassventile BP1 und BP2 selbstständig öffnen, wodurch im Fehlerfall, z.B. bei Ausfall der Ansteuerelektronik der beiden Bypassventile BP1 und BP2, sichergestellt ist, dass ein Druckabbau möglich ist und z.B. ein Blockieren der Räder sicher verhindert wird.
Entsprechend wirkt die Druckversorgungseinrichtung DV2 in dem zweiten Bremskreis BK2 über die Hydraulikleitungen 2 und 5 und über die Schaltventile SV zu den Radbremszylindern RZ3 und RZ4, und über die Bypassventile BP2 und BP1 in die Hydraulikleitung 4 und von dort über die Schaltventile SV zu den Radbremszylindern RZ1 und RZ2. Ein Ausfall des Bremskreises BK1, z.B. durch Undichtigkeit einer Dichtung in einem der Radbremszylinder RZ1, RZ2, kann durch Diagnose mittels eines der Schaltventile SV in Bremskreis BK1 erkannt werden, wobei dann die Bypassventile BP1 und BP2 geschlossen werden, womit ein Ausfall der Druckversorgungseinrichtung DV2 verhindert wird und mittels der Druckversorgungseinrichtung DV2 im Bremskreis BK2 eine Druckregelung bzw. -steuerung weiterhin möglich ist. Ein Ausfall des Bremskreises BK2, z.B. durch Undichtigkeit einer Dichtung in einem Radbremszylinder RZ3 oder RZ4, kann durch Diagnose mittels eines der Schaltventile SV in Bremskreis BK2 erkannt werden, wobei dann ebenfalls die Bypassventile BP1 und BP2 geschlossen werden, womit ein Ausfall der Druckversorgungseinrichtung DV1 verhindert wird und mittels der Druckversorgungseinrichtung DV1 im Bremskreis BK1 eine Druckregelung bzw. -steuerung weiterhin möglich ist. Hierbei sind Undichtigkeiten aller Ventile z.B. SV, BP1, BP2 sicherheitskritisch als schlafende Fehler zu betrachten. So enthält das die Ventile durchströmende Hydraulikmedium Schmutzpartikel, welche ein Schließen des jeweiligen Ventils verhindern können und die Ventile somit undicht werden. Im vorliegenden Fall kann z.B. bei Ausfall einer Dichtung eines Radbremszylinders RZ1 oder RZ2 und durch den schlafenden Fehler des zugehörigen Schaltventils SV zwar der der Bremskreis BK1 ausfallen, der Bremskreis BK2 ist jedoch durch die Zwischenschaltung der beiden Bypassventile BP1 und BP2 abgesichert. In ähnlicher Weise kann z.B. bei Ausfall einer Dichtung eines Radbremszylinders RZ3 oder RZ4 und durch den schlafenden Fehler des zugehörigen Schaltventils SV zwar der Bremskreis BK2 ausfallen, der Bremskreis BK1 ist jedoch ebenfalls durch die Zwischenschaltung der beiden Bypassventile BP1 und BP2 abgesichert. Es müsste hier ein Dreifachfehler vorliegen, d.h. beide Bypassventile BP1 und BP2 müssten zusätzlich ausfallen, damit ein Totalausfall beider Bremskreise BK1 und BK2 vorliegt. Jeder der beiden Bremskreise BK1 und BK2 ist somit sicher gegen Doppelfehler geschützt und verhindert einen Totalausfall der Bremse. Sicherheit gegen Doppelfehler, wenn schlafende Fehler auftreten können, ist ein entscheidendes Sicherheitsmerkmal für HAD und FAD. Auch die Aufrechterhaltung der Druckversorgung oder des Bremskraftverstärkers bei Bremskreisausfall zählt dazu.
Die Druckversorgungseinrichtung DV2 kann dabei, bei schnellem Druckaufbau, oder Druckaufbau über z.B. 120 bar, die andere Druckversorgungseinrichtung DV1 unterstützen und/oder die ABS-Funktion vornehmen und/oder bei Ausfall der anderen Druckversorgungseinrichtung DV1 dessen Funktion mit übernehmen. Ein Druckabbau kann dabei mittels einer Rotationspumpe Pa, Pb oder sofern vorhanden auch alternativ oder gleichzeitig mittels mindestens eines Auslassventils ZAV, AV1, AV2 erfolgen.
Ebenso ist es möglich, dass die Druckversorgungseinrichtung DV1 den Druckaufbau für Druckbereiche kleiner gleich 120 bar und für die ABS-Funktion übernimmt. Der Druckabbau in einem Bremskreis erfolgt dabei durch Umkehr der Drehrichtung der Rotationspumpe Pa. Bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung DV2 steht, sofern die Druckversorgungseinrichtung DV1 nur auf einen maximalen Druck von z.B. 120 bar ausgelegt ist, nur dieser maximale Druck von z.B. 120 bar für beide Bremskreise BK1 und BK2 zur Verfügung.
Bei geschlossenen Bypassventile BP1 und/oder BP2 können die beiden Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 in ihren Bremskreisen BK1 und BK2 den Druck unabhängig voneinander einregeln bzw. -stellen. Auch hier kann der Druckabbau über die Rotationspumpe Pa erfolgen. Sofern jedoch zusätzliche Auslassventile ZAV, AV1, AV2 vorhanden sind, kann auch über diese der Druck in einer oder mehreren Radbremsen abgebaut werden. So kann auch ein gleichzeitiger Druckabbau mittels einer Rotationspumpe, z.B. Pa, z.B. in der Radbremse RZ1 durch Umkehr der Drehrichtung der Rotationspumpe Pa erfolgen, wobei gleichzeitig z.B. in der Radbremse RZ3 über die Rotationspumpe Pb oder über ein Auslassventil AV2, ZAV der Druck abgebaut wird.
Die Pedalbewegung wird über redundante Pedalwegsensoren PS gemessen, die zugleich auf ein KWS-Messelement (Kraft-Weg-Sensor) nach WO2012/059175 A1 wirken. Mit den Signalen der Pedalwegsensoren wird die Druckversorgungseinrichtung DV1 angesteuert, wobei die Rotationspumpe Pa den Volumenfluss in der Hydraulikleitung 1 in dem Bremskreis BK1 und über die redundanten Bypassventile BP1 und BP2 in den Bremskreis BK2 bewirkt. Die Druckversorgungseinrichtung DV1 kann so ausgelegt werden, dass sie nur bis zum Blockierdruck z. B. 120 bar wirkt. Für höhere Drücke liefert dann die Druckversorgungseinrichtung DV2 Volumen in den Bremskreis BK2 und über die redundanten Bypassventile BP1 und BP2, und bei geschlossenem Schaltventil PD1, in Bremskreis BK1. Dabei kann die Druckversorgungseinrichtung DV2 eine kontinuierlich fördernde Pumpe sein. Ist das Bremssystem schlecht entlüftet oder entsteht Dampfblasenentwicklung mit mehr Volumenbedarf, so wird dies über die bekannte Druckvolumenkennlinie (PV-Kennlinie) der Bremse erfasst, was zur Folge hat, dass die Druckversorgungseinrichtung DV1 mehr Volumen liefern muss, um einen bestimmten Druck in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 zu erreichen. Bei einer Pedalbetätigung wird der Kolben Ko bewegt, welcher über den pedalkraftproportionalen Druck auf den bekannten Wegsimulator WS wirkt und damit die Pedalcharakteristik bestimmt. Der Wegsimulator WS kann üblicherweise über ein Ventil abgeschaltet werden, insbesondere in der Rückfallebene bei ausgefallenen Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2. Bei redundanter Druckversorgungseinrichtungen ist dies aufgrund der sehr geringen Ausfallwahrscheinlichkeit im Prinzip nicht mehr relevant.
Über die Leitung 3 kann der Hauptbremszylinder SHZ mit den Bremskreisen BK1 oder BK2 verbunden sein, wobei in der Hydraulikleitung 3 das Schaltventil FV zum Verschließen derselben angeordnet ist. Diese Verbindung ist nur in der Rückfallebene, d.h. wenn beide Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 ausgefallen sind, wirksam. Sofern die Hydraulikleitung 3 mit der Verbindungsleitung VLa der beiden Bypassventile BP1 und BP2 verbunden ist, bilden die beiden Bypassventile BP1 und BP2 eine weitere Redundanz. Eine übliche Verbindung vom Schaltventil FV direkt in einen der beiden Bremskreise BK1, BK2 hätte bei undichtem Schaltventil FV zur Folge, dass der Bremskreis und damit die Druckversorgung auf den SHZ-Kolben Ko wirkt, was unmittelbar das Abschalten der Druckversorgung zur Folge haben muss.
Ein Ausfall des Bremskreises BK2 kann, z.B. bei Verwendung einer 1-kreisigen Zahnradpumpe als Rotationspumpe Pb, durch eine Undichtigkeit des Rückschlagventils RV1 entstehen. Der Ausfall der Druckversorgungseinrichtung DV2 kann hier durch ein redundantes Rückschlagventil RV2 verhindert werden. Eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden Rückschlagventilen RV1 und RV2 zum Vorratsbehältefnis VB mit der Drossel Dr mit kleinem Durchfluss ermöglicht die Diagnose, z. B. über messbaren Druckabfall.
Für die ABS-Regelung oder zur Druckreduzierung mit der zweiten Druckversorgungseinrichtung DV2 ist ein zentrales Auslassventil ZAV notwendig. Der Volumenfluss geht dabei zusätzlich über die Bypassventile BP1 oder BP2, so dass ein undichtes ZAV für den Normalbetrieb nicht kritisch ist, da bei Undichtigkeit des zentralen Auslassventils ZAV die Drucksteuerung in BK1 über die Druckversorgungseinrichtung DV1 und die Drucksteuerung in BK2 über die Druckversorgungseinrichtung DV2 für den Druckaufbau erfolgt. Der Druckabbau im Bremskreis BK2 kann weiterhin auch bei undichtem Auslassventil ZAV über das Bypassventil BP2 erfolgen. Außerdem wird der Fehler, auch schlafend, von ZAV gleich durch Druckänderung oder erhöhte Volumenförderung der Druckversorgungseinrichtung DV1 erkannt.
Bei normaler Bremsung bis ca. 120 bar wirkt die Druckversorgungseinrichtung DV1 über geöffnete Bypassventile BP1 und BP2 in beide Bremskreise BK1 und BK2. Für extreme Sicherheitsanforderungen kann auch ein redundantes Auslassventil ZAVr in der Hydraulikleitung 6 vom zentralen Auslassventil ZAV zum Vorratsbehältnis VB eingebaut werden.
Die ABS-Funktion über Multiplexbetrieb MUX und der Druckversorgungseinrichtung DV1 erfolgt wie in WO 2006/111393 A1 beschrieben. Allerdings wird bei der Rotationspumpe, insbesondere in Form einer Zahnradpumpe, zum Druckabbau die Rotationsrichtung umgekehrt. Erweiterte Multiplexfunktionen ergeben sich durch ein zentrales Auslassventil ZAV. Ist beim Druckaufbau Pauf im Bremskreis BK1 gleichzeitig ein Druckabbau Pab im anderen Bremskreis BK2 notwendig, so erfolgt dieser Druckabbau über das zentrale Auslassventil ZAV bei gleichzeitig geschlossenem Bypassventil BP1. Dadurch ist der Multiplexbetrieb MUX nur durch zwei Radbremszylinder RZ1 und RZ2 im Bremskreis BK1 belastet. So kann z.B. nicht zugleich ein Druckaufbau Pauf in Radbremszylinder RZ1 und ein Druckabbau Pab in Radbremszylinder RZ2 des Bremskreises BK1 erfolgen. Alternativ kann auch ein Auslassventil AV1 bzw. AV2 im jeweiligen Bremskreis BK1 bzw. BK2 zum Druckabbau Pab zur Entlastung des Multiplexbetriebs MUX verwendet werden. Dabei kann einerseits das Auslassventil AV1 bzw. AV2 entweder zwischen einem Schaltventil SV und einem Bypassventil BP1 bzw. BP2 oder aber zwischen dem Radbremszylinder und dem zugehörigen Schaltventil SV angeordnet bzw. angeschlossen werden, und andererseits zum Vorratsbehältnis VB angeschlossen werden, so dass ein direkter Druckabbau Pab über das Auslassventil hin zu dem Vorratsbehältnis VB erfolgen kann. Dies ist insbesondere zum Druckabbau Pab in den Radbremszylindern der Vorderräder sinnvoll. Das zentrale Auslassventil ZAV wird bei dieser Alternative nicht benötigt.
Die ABS-Funktion mittels der zweiten Druckversorgungseinrichtung DV2 erfolgt in diesem Fall leicht eingeschränkt, insbesondere ist kein Druckaufbau Pauf in einem Radbremszylinder während eines Druckabbaus Pab in einem anderen Radbremszylinder möglich bzw. vorgesehen. Eine voll individuelle ABS-Regelung ist trotzdem möglich. Zu berücksichtigen ist der seltene Einsatz der Druckversorgungseinrichtung DV2 bei Drücken größer 120 bar und bei Ausfall der ersten Druckversorgungseinrichtung DV1.
Typisch für den o.g. Multiplexbetrieb MUX bei z.B. ABS-Betrieb ist, dass die Druckregelung mit der Druckversorgungseinrichtung DV1 über die Volumenzumessung, welche mittels der Rotordrehung bzw. des Rotorverdrehwinkels der Rotationspumpe, welche mittels dem Rotorwinkelgeber WGa gemessen wird, berechnet wird. Hierbei kann auch die Druck-Volumen-Kennlinie der Bremse (PV-Kennlinie) berücksichtigt werden.
Bei Verwendung einer einfachen Exzenterkolbenpumpe als Rotationspumpe Pb bei der Druckversorgungseinrichtung DV2 kann dies nicht über die Kolbenbewegung, jedoch über die Förderzeit, welche proportional zum geförderten Volumen bei zusätzlicher Drehzahlmessung und ggfs. Druckmessung ist, erfolgen. Somit ist auch eine Volumenzumessung für den Druckaufbau mittels der Druckversorgungseinrichtung DV2 möglich. Vorteilhaft ist hier ein serieller und nicht gleichzeitiger Druckaufbau Pauf in den einzelnen Radbremszylindern.
Zu berücksichtigen ist dabei die Ventildimensionierung der Staudruck am Ventil, insbesondere bei den Bypassventilen BP1 und BP2 bei schnellem Druckaufbau Pauf in den Bremskreisen. Der Staudruck an den Bypassventilen BP1 und BP2 wirkt als Druckdifferenz zwischen den Bremskreisen BK1 und BK2. Dieser kann erheblich reduziert werden, wenn in diesem Betriebszustand beide Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 eingeschaltet werden. Hier bietet sich auch eine 1-kreisige Zahnradpumpe bei der Druckversorgungseinrichtung DV2 anstelle einer Kolbenpumpe an. Hierbei kann der Druckabbau Pab und Druckaufbau Pauf auch über die Zahnradpumpe erfolgen. Hierzu ist anstelle der Rückschlagventile RV1 und RV2 ein nicht gezeichnetes Schaltventil MV in der Rückleitung zum Vorratsbehältnis VB notwendig. Damit ist auch mit der zweiten Druckversorgungseinrichtung DV2 ein voller Multiplexbetrieb MUX möglich.
Die Steuer- und Regeleinrichtung ECU in Gehäuse B ist Bestandteil des gesamten Systems und des Packagings. Für eine fehlersichere Funktion ist eine redundante oder teilredundante ECU notwendig. Diese teilredundante ECU kann auch für bestimmte Funktionen zusätzlich zur redundanten ECU verwendet werden. In jedem Fall sind bzw. sollten die Ventile redundant über getrennte Ventiltreiber und Trennschalter angetrieben werden, der einen ausgefallenen Ventiltreiber abschaltet.
Zur Redundanz der Steuer- und Regeleinrichtung ECU in Gehäuse B ist auch ein redundanter Bordnetzanschluss BN1 bzw. BN2, oder ein Hilfsbordnetzanschluss mit z.B. U-Caps BN2', falls der redundante Bordnetzanschluss BN2 nicht zur Verfügung steht, notwendig. Auch kann ein Anschluss mit 48V für den Anschluss der Motoren verwendet werden. Vorteil bei 48V ist eine höhere Dynamik. Bei Ausfall des Motors von der Druckversorgungseinrichtung DV1 bei 48V ist Notbetrieb mit 12V mit ca. 50% Leistung mit reduzierter Dynamik gegeben, wodurch sich vorteilhaft eine Kostenersparnis ergibt. Hierzu ist eine Auslegung des Motors auf z.B. 24V notwendig.
Vorzugsweise wird im Bremskreis BK2 ein Druckgeber DG, ggf. auch in BK1 (wie gestrichelt eingezeichnet) eingesetzt. Bei Ausfall des Druckgebers kann eine Druckregelung über die Strommessung der Motoren und Winkelsteuerung der Rotoren, insbesondere in Form von Zahnrädern, über die Druck-Volumen-Kennlinie (PV-Kennlinie) erfolgen.
In der Hydraulikleitung 2 der Druckversorgungseinrichtung DV2 kann zudem ein Überdruckventil ÜV zum Schutz des Antriebes angeordnet sein, welches z.B. bei ca. 120 bar öffnet.
1a zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, welches auf das in 1 gezeigte aufbaut. Der Unterschied zu der in 1 gezeigten ersten möglichen Ausführungsform ist die Ausgestaltung der Druckversorgungseinrichtung DV2. Von der Achse Ab des Gleichstrommotors Mb werden zwei Rotationspumpen Pb und Pb1, insbesondere in Form von Zahnradpumpen, statt der einzelnen Rotationspumpe Pb gemäß 1, angetrieben. Dabei sind die Rotationspumpen Pb und Pb1 hydraulisch in Reihe geschaltet. Rotationspumpe Pb ist eingangsseitig direkt über Hydraulikleitung HL1 mit dem Vorratsbehältnis VB verbunden. Die Rotationspumpe Pb ist ausgangsseitig direkt mit der Eingangsseite der Rotationspumpe Pb1 verbunden. Die Hydraulikleitung 2 verbindet die Ausgangsseite der Rotationspumpe Pb1 mit dem Bremskreis BK2. In der Hydraulikleitung 2 ist ein stromlos geschlossenes Schaltventil PD2 eingebracht, welches bei Bestromung des Gleichstrommotors Mb geöffnet wird. Wenn der Druck in der Hydraulikleitung 2 nicht mehr erhöht werden soll, wird das Schaltventil PD2 geschlossen, damit kein Volumen aus Hydraulikleitung 2 durch die Rotationspumpen Pb und Pb1 und durch die Hydraulikleitung HL1 zurück in den Vorratsbehältnis VB strömen kann. Ebenso wird bei Ausfall oder Leckage der Rotationspumpen Pb und Pb1, oder bei Ausfall des Gleichstrommotors Mb, das Schaltventil PD2 geschlossen.
Die Reihenschaltung der Rotationspumpen Pb und Pb1, welche insbesondere Zahnradpumpen sind, bildet eine zweistufige Pumpe, mittels derer die Druckversorgungseinrichtung DV2 höhere Drücke in die Hydraulikleitung 2 aufbauen kann, als bei Verwendung einer einzelnen Rotationspumpe Pb, bei gleicher Volumenförderung. Sind beide Rotationspumpen Pb und Pb1 auf einen Maximaldruck von z.B. 100bar ausgelegt, dann kann durch die Reihenschaltung der beiden Rotationspumpen Pb und Pb1 ein Maximaldruck in der Hydraulikleitung 2 aufgebaut werden, der in etwa der Summe der beiden Maximaldrücke 100bar+100bar=200bar entspricht.
1b zeigt eine dritte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, welche auf das in 1 gezeigte Hydrauliksystem aufbaut. Der Unterschied zu dem in 1 gezeigten Hydrauliksystem ist die Ausgestaltung der Druckversorgungseinrichtung DV2. Die Druckversorgungseinrichtung DV2 besteht aus der Rotationspumpe Pb, die insbesondere eine Zahnradpumpe ist, einem bürstenlosen Gleichstrommotor Mb zum Antrieb der Rotationspumpe Pb, dem Rotorwinkelgeber WGb des Gleichstrommotors Mb mit elektrischem Anschluss Web, dem Wicklungsanschluss 3b des Gleichstrommotors Mb sowie dem Shunt 4b des Gleichstrommotors Mb. Wie bei der Druckversorgungseinrichtung DV1 ist die Rotationspumpe Pb und der Gleichstrommotor Mb auf den Blockierdruck ausgelegt, z.B. 120bar. Durch diese Auslegung der Druckversorgungseinrichtung DV2 ist es möglich, bei geöffnetem Schaltventil PD2, den Bremsdruck in Bremskreis BK2 und in den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 mit der Rotationspumpe Pb zu erhöhen und auch mit der Rotationspumpe Pb zu reduzieren. Zur Reduzierung des Bremsdrucks in den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 und im Bremskreis BK2 wird das Motormoment des Gleichstrommotors Mb reduziert, wodurch die Drehrichtung der der Rotationspumpe Pb aufgrund des noch herrschenden Drucks im Bremskreis BK2 umgekehrt wird, im Vergleich zur Drehrichtung der Rotationspumpe Pb bei der Druckerhöhung. Hydraulikmedium fließt dann aus den Radbremszylindern RZ3 und RZ4, durch die zugehörigen Schaltventile SV, die Hydraulikleitung 5, das geöffnete Schaltventil PD2, die Rotationspumpe Pb und die Hydraulikleitung HL1 zurück in den Vorratsbehältnis VB.
Die Rotationspumpe Pa der Druckversorgungseinrichtung DV1 kann, wie bereits zu 1 beschrieben, zur Erhöhung des Bremsdrucks in den Radbremszylindern RZ1 und RZ2 Hydraulikmedium durch die Hydraulikleitungen 7, 7a und HL2 aus dem Vorratsbehältnis VB ansaugen. Der Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 besteht darin, dass in der Hydraulikleitung 7, 7a ein Rückschlagventil RV3 angeordnet ist. Das Rückschlagventil RV3 hat einen großen Querschnitt, so dass die Drosselverluste über das Rückschlagventil RV3 beim Ansaugen von Hydraulikmedium aus dem Vorratsbehältnis VB gering sind. Wie bereits bei 1 beschrieben, kann der Bremsdruck in den Radbremszylinder RZ1 und RZ2 bei geöffnetem Schaltventil PD1, und den zugehörigen Schaltventilen SV mittels der Rotationspumpe Pa reduziert werden, indem das Motormoment durch Minderbestromung des Gleichstrommotors Ma reduziert wird, wodurch sich die Drehrichtung der Rotationspumpe Pa aufgrund des in den Radbremsen befindlichen Drucks umgekehrt wird, verglichen mit der Drehrichtung der Rotationspumpe Pa beim Druckaufbau. Da jedoch das Rückschlagventil RV3 beim Druckabbau sperrt, ist ein weiteres stromlos geschlossenes Schaltventil PD4 notwendig, welches parallel zum Rückschlagventil RV3 angeordnet ist, und welches beim Druckabbau geöffnet wird. Beim Druckabbau in den Radbremszylindern RZ1 und RZ2 fließt dann Hydraulikmedium aus den Radbremszylindern RZ1 und RZ2, durch die geöffneten zugehörigen Schaltventile SV, die Hydraulikleitungen 4 und 1, das geöffnete Schaltventil PD1, die Rotationspumpe Pa, die Hydraulikleitung 7, 7a, das geöffnete Schaltventil PD4 und die Hydraulikleitung HL2 zurück in den Vorratsbehältnis VB. Die höheren Drosselverluste der Schaltventils PD4 verglichen mit den Drosselverlusten des Rückschlagventils RV3 spielen bei dem Druckabbaugradient keine nennenswerte Rolle.
Die Eingangsseite der Rotationspumpe Pa ist mit der Ausgangsseite der Rotationspumpe Pb über eine Hydraulikleitung 6 verbunden. Die Hydraulikleitungen 6 und 7 sind dazu im Punkt A miteinander verbunden. In dieser Hydraulikleitung 6 ist ein stromlos geschlossenes Schaltventil PD3 enthalten. Wird die Bremsung mit Hilfe der Druckversorgungseinrichtung DV1 eingeleitet, und wird ein hoher Druck von z.B. 160bar in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 gefordert, der höher als der Maximaldruck der Druckversorgungseinrichtung DV1 ist, z.B. 120bar, so wird, bei geschlossenen Schaltventilen PD2 und PD4 und geöffnetem Schaltventil PD3, die Druckversorgungseinrichtung DV2 eingeschaltet, indem der Gleichstrommotor Mb bestromt wird, wodurch sich eine Reihenschaltung der Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 ergibt. Somit wird die Rotationspumpe Pa von der Betätigungseinrichtung DV1 eingangsseitig, durch die Hydraulikleitung 6, das geöffnete Schaltventil PD3 und die Hydraulikleitung 7 mit dem Ausgangsdruck der Rotationspumpe Pb beaufschlagt, mit der Auswirkung, dass der Ausgangsdruck der Rotationspumpe Pa der Druckversorgungseinrichtung DV1 die Summe der Differenzdrücke (Rotationspumpe eingangsseitig zu ausgangsseitig), der Rotationspumpe Pa von der Druckversorgungseinrichtung DV1, z.B. 120bar, und der Rotationspumpe Pb von der Druckversorgungseinrichtung DV2, beträgt, z.B. 120bar+Differenzdruck der Rotationspumpe Pb. Dieser Summenwert kann bei geöffneten Bypassventilen BP1 und BP2 mit dem Wert des Druckgebers DG verglichen werden, und der Motorstrom des Gleichstrommotors Mb so eingestellt werden, dass der gemessene Druck des Druckgebers DG dem geforderten Druck von z.B. 160 gleicht, wobei der Differenzdruck der Rotationspumpe Pb dann in diesem Beispiel 40bar beträgt.
Soll der Bremsdruck in den Radbremszylinder RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 von z.B. 160bar reduziert werden, auf z.B. 100bar, dann wird das Motormoment des Gleichstrommotors Mb durch Minderbestromung reduziert oder, wenn der Druck sehr schnell reduziert werden soll, im Vorzeichen umgekehrt, während das Motormoment des Gleichstrommotors Ma zunächst auf dem Maximalwert gehalten wird, wodurch die Drehrichtung der Rotationspumpen Pa und Pb umgekehrt wird. Hydraulikmedium fließt dann aus den Radbremszylindern RZ1 und RZ2, durch die zugehörigen Schaltventile SV, die Hydraulikleitungen 4 und 1, das geöffnete Schaltventil PD1, die Rotationspumpe Pa, das geöffnete Schaltventil PD3, die Zahnradpumpe Pb und die Hydraulikleitung HL1 zurück in den Vorratsbehältnis VB. Ebenso fließt Hydraulikmedium aus den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 durch die zugehörigen Schaltventile SV, die Hydraulikleitung 5, die geöffneten Bypassventile BP1 und BP2, Hydraulikleitung 1, das geöffnete Schaltventil PD1, die Rotationspumpe Pa, das Schaltventil PD3, die Rotationspumpe Pb und die Hydraulikleitung HL1 zurück in den Vorratsbehältnis VB. Wenn der Druck auf 120bar abgefallen ist, oder der Motorstrom von Gleichstrommotor Mb auf 0 Ampere reduziert wurde, dann wird zum weiteren Druckabbau in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 die Druckversorgungseinrichtung DV2 abgeschaltet und das Schaltventil PD3 geschlossen, und der weitere Druckabbau findet dann, wie bereits beschrieben, bei geöffnetem Schaltventil PD4 über die Steuerung der Druckversorgungseinrichtung DV1 statt.
Da beide Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 über Umkehr der Drehrichtung der Rotationspumpen Pa bzw. Pb den Druck sowohl erhöhen als auch reduzieren können, ist der Multiplexbetrieb MUX bei beiden Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 auch ohne Verwendung von den Auslassventilen ZAV, AV1, AV2 möglich.
Die ABS-Funktion über Multiplexbetrieb MUX und der Druckversorgungseinrichtung DV1 erfolgt wie in WO 2006/111393 A1 beschrieben. Über die Druckversorgungseinrichtung DV1 werden dann alle Radbremszylinder mit dem Multiplexbetrieb MUX im Druck geregelt, wie es bereits bei 1 beschrieben ist. Ähnliches gilt für die Druckversorgungseinrichtung DV2. Der Staudruck der Bypassventile BP1 und BP2 wirkt als Druckdifferenz zwischen den Bremskreisen BK1 und BK2. Dieser kann erheblich reduziert werden, wenn beide Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 eingeschaltet werden, wie bereits beschrieben - Parallelbetrieb der beiden Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2. Weiter wird der Multiplexbetrieb MUX durch den Parallelbetrieb der Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 entlastet. Ist beim Druckaufbau Pauf im Bremskreis BK1 gleichzeitig ein Druckabbau Pab im anderen Bremskreis BK2 notwendig, so erfolgt dieser Druckabbau über die Öffnung des Schaltventils PD2 bei gleichzeitig geschlossenem Bypassventil BP2, und durch Drehrichtungsumkehr der Zahnradpumpe Pb. Dadurch ist der Multiplexbetrieb MUX bei der Druckversorgungseinrichtung DV1 nur durch zwei Radbremszylinder RZ1 und RZ2 im Bremskreis BK1 belastet. Es kann dann z.B. nicht zugleich ein Druckaufbau Pauf in Radbremszylinder RZ1 und ein Druckabbau Pab in Radbremszylinder RZ2 des Bremskreises BK1 erfolgen.
Erweiterte Multiplexfunktionen ergeben sich durch ein zentrales Auslassventil ZAV. Ist beim Druckaufbau Pauf im Bremskreis BK1 gleichzeitig ein Druckabbau Pab im anderen Bremskreis BK2 notwendig, so kann dieser Druckabbau auch über die Öffnung des Bypassventils BP2 bei gleichzeitig geschlossenem Bypassventil BP1 und Schaltventil PD2, und durch Öffnung des zentralen Auslassventils ZAV geschehen. Alternativ kann auch ein Auslassventil AV1 bzw. AV2 im jeweiligen Bremskreis BK1 bzw. BK2 zum Druckabbau Pab zur Entlastung des Multiplexbetriebs MUX verwendet werden. Dabei kann einerseits das Auslassventil AV1 bzw. AV2 entweder zwischen einem Schaltventil SV und einem Bypassventil BP1 bzw. BP2 oder aber zwischen dem Radbremszylinder RZ1, RZ2, RZ3 oder RZ4 und dem zugehörigen Schaltventil SV angeordnet bzw. angeschlossen werden und andererseits zum Vorratsbehältnis VB angeschlossen werden, so dass ein direkter Druckabbau Pab über das Auslassventil AV1 oder AV2 hin zu dem Vorratsbehältnis VB erfolgen kann. Dies ist insbesondere zum unverzögerten Druckabbau Pab in den Radbremszylindern der Vorderräder sinnvoll. Das zentrale Auslassventil ZAV wird bei dieser Alternative nicht benötigt.
Typisch ist für den o. g. Multiplexbetrieb MUX bei z.B. ABS, die Druckregelung auch mit der Druckversorgungseinrichtung DV2, über die Volumenzumessung welche mittels der Rotor- bzw. Zahnradbewegung bzw. des Rotorwinkels der Rotationspumpe Pb, welcher mittels dem Rotorwinkelgeber WGb gemessen wird, berechnet wird, auch unter Berücksichtigung der Druck-Volumen-Kennlinie der Bremse (PV-Kennlinie). Somit ist auch eine Volumenzumessung bzw. Volumensteuerung für den Druckaufbau und den Druckabbau über der Druckversorgungseinrichtung DV2 möglich.
Reicht der Maximaldruck der beiden Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2, von z.B. jeweils 120bar nicht aus, um den Blockierdruck von z.B. 160bar in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 zu erreichen, so werden die Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 in Reihe geschaltet, wie bei 1b bereits beschrieben. Ein Parallelbetrieb der Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 für den Mulitplexbetrieb MUX, wie bereits beschrieben, ist dann nicht möglich. Druckaufbau und Druckabbau in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 im Multiplexbetrieb MUX kann dann mit der Druckversorgungseinrichtung DV2 oder mit der Druckversorgungseinrichtung DV1 oder mit beiden Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 erfolgen. Ist beim Druckaufbau Pauf im Bremskreis BK1 und gleichzeitig ein Druckabbau Pab im anderen Bremskreis BK2 notwendig, so erfolgt dieser Druckabbau, bei geöffnetem Bypassventil BP2, über das zentrale Auslassventil ZAV bei gleichzeitig geschlossenem Bypassventil BP1. Dadurch ist der Multiplexbetrieb MUX nur durch zwei Radbremszylinder RZ1 und RZ2 im Bremskreis BK1 belastet, z.B. es kann nicht zugleich ein Druckaufbau Pauf in Radbremszylinder RZ1 und ein Druckabbau Pab in Radbremszylinder RZ2 des Bremskreises BK1 erfolgen. Alternativ kann auch ein Auslassventil AV1 bzw. AV2 im jeweiligen Bremskreis BK1 bzw. BK2 zum Druckabbau Pab zur Entlastung des Multiplexbetriebs MUX verwendet werden. Dabei kann einerseits das Auslassventil AV1 bzw. AV2 entweder zwischen einem Schaltventil SV und einem Bypassventil BP1 bzw. BP2 oder aber zwischen dem Radbremszylinder und dem zugehörigen Schaltventil SV angeordnet bzw. angeschlossen werden, und andererseits zum Vorratsbehältnis VB angeschlossen werden, so dass ein direkter Druckabbau Pab über das Auslassventil hin zu dem Vorratsbehältnis VB erfolgen kann. Dies ist insbesondere zum unverzögerten Druckabbau Pab in den Radbremszylindern der Vorderräder sinnvoll. Das zentrale Auslassventil ZAV wird bei dieser Alternative nicht benötigt.
Bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung DV1 kann die Druckversorgungseinrichtung DV2 die Funktion der Druckversorgungseinrichtung DV1 über die geöffneten Bypassventile BP1 und BP2 übernehmen, wobei auch der Multiplexbetrieb MUX, z.B. bei ABS-Betrieb für alle Radbremszylinder möglich ist. Allerdings ist der Druck in den Radbremszylinder RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 dann auf den Maximaldruck der Druckversorgungseinrichtung DV2, z.B. 120bar, beschränkt.
1c zeigt eine vierte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, welches ebenfalls auf das in 1 gezeigte Hydrauliksystem aufbaut. Ein Unterschied zum Hydrauliksystem gemäß 1 besteht darin, dass es nur eine einzige Druckversorgungseinrichtung DV1 aufweist. Der zweite Unterschied zum Hydrauliksystem gemäß 1 besteht darin, ein zweiter Bordnetzanschluss fehlt. Der dritte Unterschied besteht in der Ausgestaltung der einzigen Druckversorgungseinrichtung DV1.
Die Druckversorgungseinrichtung DV1 besteht aus zwei Rotationspumpen Pa und Pa1, welche zusammen eine zweistufige Pumpe bilden, einem bürstenlosen Gleichstrommotor Ma, einem Rotorwinkelgeber WGa für den Gleichstrommotor Ma mit elektrischem Anschluss Wea, einem Wicklungsanschluss 3a für den Gleichstrommotor Ma sowie dem Shunt 4a des Gleichstrommotors Ma. Hierbei sind die Rotationspumpen Pa und Pa1 in Reihe geschaltet, d.h. der Ausgang von Rotationspumpe Pa ist mit dem Eingang der Rotationspumpe Pa1 hydraulisch verbunden. Mindestens eine der beiden Rotationspumpen Pa, Pa1 kann dabei als Zahnradpumpe ausgebildet sein. Beide Rotationspumpen Pa werden von der Achse Aa des Gleichstrommotors Ma angetrieben. Wie bei der Druckversorgungseinrichtung DV1 in 1 ist die Rotationspumpe Pa auf den Blockierdruck ausgelegt, z.B. 120bar. Die Rotationspumpe Pa1 ist auch auf den Blockierdruck ausgelegt. Durch diese Auslegung der Druckversorgungseinrichtung DV1 ist es möglich, bei geöffnetem Schaltventil PD1, den Bremsdruck in Bremskreis BK1, und bei geöffneten Bypassventilen BP1 und BP2 in Bremskreis BK2, bis auf den Summendruck der beiden Rotationspumpen Pa und Pa1, z.B. auf maximal 240bar, zu erhöhen. Zur Reduzierung des Bremsdrucks in Bremskreis BK1, und bei geöffneten Bypassventilen BP1 und BP2 auch in Bremskreis BK2, wird das Motormoment des Gleichstrommotors Ma durch Minderbestromung reduziert, wodurch die Drehrichtung der Rotationspumpen Pa und Pa1 umgekehrt wird, im Vergleich zur Drehrichtung der Rotationspumpen Pa und Pa1 bei der Druckerhöhung. Hydraulikmedium fließt dann aus den Bremskreisen BK1 und BK2, durch die Bypassventile BP1, BP2, die Hydraulikleitung 1, das geöffnete Schaltventil PD1, die Rotationspumpen Pa1 und Pa und die Hydraulikleitung HL1 zurück in den Vorratsbehältnis VB.
Wie bereits bei 1 beschrieben, ist durch die Möglichkeit, dass mit der Druckversorgungseinrichtung DV1 der Druck in den Bremskreisen BK1 und BK2 reduziert werden kann, der bekannte Mulitplexbetrieb MUX möglich. Der Multiplexbetrieb MUX mit der Druckversorgungseinrichtung DV1 ist bereits bei 1 beschrieben. Damit sind Druckmodulationen in den Radbremszylindern RZ1, RZ2, RZ3 und RZ4 für Funktionen wie ABS, ASR, ESP und Fahrerassistenzsysteme möglich.
1d zeigt eine alternative Ausführungsform zur in 1c dargestellten und erläuterten vierten Ausführungsform, wobei die Druckversorgungseinrichtung DV1 zwei Reihenschaltungen von Rotationspumpen Pa, Pa1 und Pa' und Pa1' aufweist. Alle vier Rotationspumpen Pa, Pa1 und Pa' und Pa1' können von einem einzigen Antrieb M angetrieben werden und/oder Zahnradpumpen sein. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Reihenschaltung Pa und Pa1 und die Reihenschaltung Pa' und Pa1' jeweils von einem eigenen Antrieb (nicht dargestellt) angetrieben werden. Ausgangsseitig ist die Reihenschaltung der Rotationspumpen Pa, Pa1 über die Hydraulikleitung 1 mit dem Bremskreis BK1 in Verbindung, wobei das Schaltventil PD1 zur Abtrennung der Rotationspumpen vom Bremskreis BK1 dient. Die Reihenschaltung der Rotationspumpen Pa', Pa1' ist ausgangsseitig über die Hydraulikleitung 10 mit dem Bremskreis BK2 in Verbindung, wobei diese Leitung ebenfalls mittels eines optionalen Trennventils PD2 absperrbar ist. Der bzw. die Antriebe M der Rotationspumpen kann z.B. redundante Phasenwicklungen aufweisen (2x3-Phasen), so dass bei Ausfall einer Phasenwicklung der Antrieb zumindest noch mit geringerer Leistung betrieben werden kann.
2 zeigt einen Bremskraftverstärker, welcher z.B. in Formel-E Fahrzeuge Anwendung finden kann. Typisch für solche Bremskraftverstärker ist:

1. Die Räder der elektrisch angetriebenen Achse können durch Regeneration elektrisch gebremst werden;
2. Während dem regenerativen Bremsen der Räder an der angetriebenen Achse soll die hydraulische Bremsung dieser Räder auf ein Minimum reduziert werden (Blending), um eine größtmögliche Effizienz der Regeneration zu erzielen, unter Beibehalt der erforderlichen Bremskraft an den Rädern;
3. An der nicht angetriebenen Achse findet keine Regeneration statt. Häufig findet an den Rädern der nicht angetriebenen Achse auch keine Bremskraftverstärkung statt.

2 zeigt das Bremspedal BP, welches vom Fahrer betätigt wird. Dadurch findet eine Verdrängung von Hydraulikmedium aus dem Tandem Hauptbremszylinder THZ statt, welches direkt in den Bremskreis BK1 und in die Radzylinder RZ1 und RZ2 der nicht angetriebenen Rädern fließt, die dadurch hydraulisch gebremst werden.
Für die hydraulische Bremskraft an den angetriebenen Rädern sorgt eine Druckversorgungseinrichtung DV1, welche eine erfindungsgemäße Rotationspumpe, insbesondere in Form einer Kolben- oder Zahnradpumpe oder einen sonstigen Kolbenverdrängungsmechanismus enthalten kann, ist. Der Ausgang der Druckversorgungseinrichtung DV1 ist mit dem Bremskreis BK2 über eine Hydraulikleitung 1 verbunden. In dieser Hydraulikleitung 1 ist ein stromlos geschlossenes Ventil, das Einspeiseventil ESV, enthalten. In dem Bremskreis BK2 ist ein stromlos offenes Trennventil TV vorgesehen. Wenn der Fahrer das Bremspedal BP betätigt, wird das Trennventil TV geschlossen, das Einspeiseventil ESV geöffnet und die Druckversorgungseinrichtung DV1 aktiviert, um die gewünschte hydraulische Bremswirkung an den angetriebenen Rädern zu erzielen. Fällt die Druckversorgungseinrichtung DV1 aus, so bleibt das Trennventil TV geöffnet und das Einspeiseventil ESV geschlossen, so dass durch die Betätigung des Bremspedals BP durch den Fahrer, nun auch Hydraulikmedium aus dem Tandem Hauptbremszylinder THZ in den Bremskreis BK2 verdrängt wird, welches in die Radzylinder RZ3 und RZ4 der nicht angetriebenen Rädern fließt, die dadurch hydraulisch gebremst werden.
Durch die Aktivierung der Druckversorgungseinrichtung DV1 fließt, in Abhängigkeit des Regenerationsniveaus, Hydraulikmedium durch die Hydraulikleitung 1 und durch das geöffnete Einspeiseventil ESV in die Radbremszylinder RZ3 und RZ4, wodurch die angetriebenen Räder hydraulisch gebremst werden. Wenn die angetriebenen Räder nicht hydraulisch gebremst werden sollen, z.B. weil die regenerative Bremsung ausreicht, dann wird die Druckversorgungseinrichtung DV1 nicht aktiviert, bzw. deren Wirkung auf Null reduziert und es fließt kein Hydraulikmedium in die Radbremszylinder RZ3 und RZ4. Wenn die Druckversorgungseinrichtung DV1 z.B. eine Zahnradpumpe enthält, dann kann zur Druckerhöhung in den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 Hydraulikmedium durch die Hydraulikleitung HL1 aus dem Vorratsbehältnis VB angesaugt werden.
Bei hohen Anforderungen an die Ausfallsicherheit der Druckversorgungseinrichtung DV1 kann eine redundante Druckversorgungseinrichtung DV1r vorgesehen werden. Diese Druckversorgungseinrichtung DV2 ist parallel zur Druckversorgungseinrichtung DV1 geschaltet. Dazu ist der Ausgang der Druckversorgungseinrichtung DV2 über die Hydraulikleitung 2 mit der Hydraulikleitung 1 der Druckversorgungseinrichtung DV1 verbunden. Weiter ist die Druckversorgungseinrichtung DV2 eingangsseitig über die Hydraulikleitung HL1 mit dem Vorratsbehältnis VB verbunden, sodass die Druckversorgungseinrichtung DV2 auch aus dem Vorratsbehältnis VB Hydraulikmedium ansaugen kann.
Zur weiteren Erhöhung der Ausfallsicherheit der hydraulischen Bremsung der angetriebenen Räder, kann der Ausgang der Druckversorgungseinrichtung DV1r über eine Hydraulikleitung 3 mit den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 verbunden werden. In diese Hydraulikleitung 3 ist ein stromlos geschlossenes Schaltventil, in Form des redundanten Einspeiseventils ESVr, vorgesehen. Fällt das Einspeiseventil ESV aus, so können über das redundante Einspeiseventil ESVr die Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV1r über die Hydraulikleitung 3 mit den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 verbunden werden.
Ebenfalls, zur weiteren Erhöhung der Ausfallsicherheit der hydraulischen Bremsung der angetriebenen Räder, kann der Bremskreis BK2 mit den Radbremszylindern RZ3 und RZ4 über eine Hydraulikleitung 4 verbunden werden. In der Hydraulikleitung 4 ist ein stromlos offenes Schaltventil, das redundante Trennventil TVr, vorgesehen. Fällt das Trennventil TV aus, so kann der Bremskreis BK2 über das redundante Trennventil mit den Radzylindern RZ3 und RZ4 verbunden werden.
Dieses System kann auch zur Steuerung des ersten Bremskreises BK1 entsprechend erweitert werden.
Die 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Packaging bzw. Aufbaus für die erfindungsgemäße Druckversorgungseinheit. Dabei sind folgende Hauptfunktionsblöcke zu berücksichtigen:

A Hydraulikgehäuse HCU
B elektrisches Steuergerät ECU
C Hauptzylinder HZ, optional mit Wegsimulator WS, Vorratsbehältnis VB und/oder Pedalsensor PS

Diese Hauptfunktionsblöcke sind in DE 10 2015 104 246 A1 und DE 10 2016 105 232 A1 eingehend beschrieben, wobei diese Dokumente zur Erläuterung von hier nicht beschriebenen Details dienen können.
Das Hydraulikgehäuse A ist eine wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinheit, in dem mindestens eine - vorzugsweise alle - Rotationspumpe(n) Pa, Pb, Pb1 mindestens einer Druckversorgungseinrichtung DV1, DV2 angeordnet ist bzw. sind. Sofern Motorgehäuse für die Rotationspumpen Pa, Pb vorgesehen sind, so können diese Motorgehäuse Ma, Mb der Rotationspumpen Pa, Pb entweder in oder an dem Gehäuse A angeordnet sein.
Im Gehäuse A können auch die mechanischen und/oder elektrischen Verbindungen zum Gehäuse B der elektrischen Steuereinheit ECU platziert werden. Weiterhin können in dem Gehäuse A Magnetventile, Rückschlagventile und/oder Druckgeber angeordnet sein, insbesondere mit Verbindung zum Hauptbremszylinder HZ, den Radbremszylindern RZ1-RZ4 sowie den Druckversorgungseinrichtungen DV1, DV2. Sowohl die Magnetventile als auch die Druckgeber benötigen eine Verbindung zur ECU. Auch kann der Single- bzw. Tandem-Hauptbremszylinder HZ, THZ mit in dem Gehäuse A angeordnet sein.
Das Gehäuse bzw. der Block B ist dicht, insbesondere großflächig anliegend, an dem Gehäuse A angeordnet bzw. mit diesem verbunden und beinhaltet die Bauelemente und (Steck-)Kontakte der Steuerelektronik, welche auf einer Leiterplatte PCB angeordnet sind. Ebenso sind die Stecker zum Bordnetz in oder an dem Gehäuse B angeordnet bzw. befestigt.
Die Steuereinheit ECU kann voll redundant oder auch nur in teilen redundant (nachfolgend teilredundant genannt) ausgeführt sein. So kann z.B. ein doppelter Bordnetzanschluss oder auch eine zweite redundante Leiterplatter vorgesehen werden.
Am Gehäuse A sind die hydraulischen Verbindungsleitungen zu den Bremskreisen und Radbremszylindern RZ1-RZ4 angeschlossen. Die hydraulischen Anschlüsse für die Verbindungsleitungen können seitlich oder auch stirnseitig an dem Gehäuse A angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass die hydraulischen Anschlüsse in einem Winkel, z.B. 45° gegenüber der Horizontalen, am Gehäuse A angeordnet sind, so dass sich ein günstiger Anschlusswinkel ergibt und/oder die Druckversorgungseinheit möglichst klein und kompakt baut.
Sofern der Single- bzw. Tandem-Hauptbremszylinder HZ, THZ nicht mit im Gehäuse A angeordnet ist, so ist hierfür ein weiteres Gehäuse C vorzusehen. In diesem Gehäuse C kann zusätzlich noch ein evtl. vorhandener Wegsimulator WS und/oder Pedalsensor PS enthalten sein. Ein elektrisches und/oder mechanisches Interface besteht dabei zu dem Gehäuse B bzw. der elektronischen Steuereinheit ECU.
Vorzugsweise sind die Gehäuse A und C in Richtung der Achse A_HZ hintereinander angeordnet, wobei das Gehäuse B in Achsrichtung A_HZ neben dem Gehäuse A angeordnet ist. Die Achsen Aa, Ab der Motoren Ma, Mb sind vorzugsweise senkrecht zu A_HZ ausgerichtet.
Der Einfülldeckel des Vorratsbehälters VB kann vor den Gehäusen A, B und C oder auch seitlich und/oder oberhalb deren Mitte angeordnet sein.
Die 3a zeigt die Ansicht von vorn bzw. in Richtung der Achse A_HZ . Im Gehäuse A sind die Rotationspumpen Pa, Pb angeordnet. Die elektrischen Motoren Ma, Mb für die Rotationspumpen Pa, Pb können mit ihren Gehäusen an dem Gehäuse A angrenzen bzw. an diesem befestigt sein. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Motoren Ma, Mb mit im Gehäuse A angeordnet sind. Die Motorachsen Aa und Ab sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet. Wie in 3 gezeigt, sind die Motorenachsen Aa, Ab senkrecht zur Achse A_HZ des Hauptbremszylinders angeordnet.
Die Magnetventile MV, und die elektrischen und mechanischen Verbindungen 3a, 3b und 5c hin zur ECU bzw. zum Gehäuse B sind ebenfalls im Gehäuse A angeordnet.
3a zeigt ebenso den alternativen stirnseitigen Anschluss der hydraulischen Anschlüsse für die Radbremszylinder RZ1-RZ4. Auch ist die Lage des Einlassstutzens für den Vorratsbehälter VB vorn oder in der Mitte ist dargestellt. Insgesamt stellt die dargestellte Anordnung der einzelnen Komponenten eine kompakte Baueinheit mit sehr kleinen Abmessungen dar.
Der Block C bzw. das Gehäuse C kann getrennt von den Gehäusen A und B z.B. direkt an der Spritzwand des Fahrzeugs mit Verbindung zum Pedalinterface angeordnet werden. Die Blöcke A und B können an passender Stelle im Aggregateraum oder Motorraum angeordnet werden, wobei dann die Achsen Aa, Ab der Motoren Ma, Mb nicht mehr rechtwinklig zur Achse des Hauptbremszylinders HZ, THZ angeordnet werden muss.
Die 3b zeigt eine perspektivische Ansicht der Druckversorgungseinheit gemäß 3 und 3a. Das Gehäuse A ist neben dem Gehäuse B angeordnet, wobei das Gehäuse C an den Stirnseiten A1, B1 der Gehäuse A und B anliegt. Der Einfüllstutzen VBE für den Vorratsbehälter VB ist an der Vorderseite und oberhalb der Gehäuse A, B, C angeordnet.
Die 4 und 4a zeigen eine weitere mögliche bauliche Ausführungsform, bei der die Motorachsen Aa, Ab parallel zur Achse A_HZ des Hauptbremszylinders HZ; THZ ausgerichtet sind. Der Block A ist durch ein in Richtung der Achse A_HZ flaches Gehäuse gebildet. Gleiches gilt für das Gehäuse B. Die Flächennormalen der flachen Seiten der Gehäuse A und B sind vorzugsweise parallel bzw. nahezu parallel zur Achse A_HZ des Hauptbremszylinders HZ; THZ ausgerichtet.
Das Gehäuse C ist an das Gehäuse A angeschraubt. Selbstverständlich kann, wie bei 3a beschrieben, das Gehäuse C ebenfalls räumlich getrennt von A und B im Fahrzeug, z.B. an der Spritzwand angeordnet werden. Die in den Gehäusen A, B und C vorgesehenen Komponenten unterscheiden sich nicht von denen der 3 und 3a. Dasselbe gilt auch für den Vorratsbehälter VB.
Die gestrichelte Linie 9'' zeigt die Umrißkontur eines Vakuumbremskraftverstärkers und zeigt die hiergegenüber kleinen Abmessungen der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinheit.
Die 4b zeigt eine perspektivische Ansicht der Druckversorgungseinheit gemäß 4 und 4a. Die Gehäuse A, B und C sind in Reihe hintereinander angeordnet, wobei der Vorratsbehälter VB die Gehäuse seitlich umgreift und an der hinteren Stirnseite Aldes Gehäuses A anliegt. Der Einfüllstutzen VBE für den Vorratsbehälter VB ist an der Vorderseite und oberhalb der Gehäuse A, B, C angeordnet, wobei das Gehäuse C unter dem hinteren Bereich VB_H des Vorratsbehälters VB angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulikleitung
2: Hydraulikleitung
3a: Motorwicklungsanschluss von Motor Ma
3b: Motorwicklungsanschluss von Motor Mb
4: Hydraulikleitung
4a: Shunt von Motor Ma
4b: Shunt von Motor Mb
5: Hydraulikleitung
5a: Bordnetzanschluss zum Bordnetz BN
6: Hydraulikleitung
7: Hydraulikleitung
Aa: Achse des Motors Ma
Ab: Achse des Motors Mb
ABS: Anti-Blockier-System
A_HZ: Achse des Hydraulikgehäuses
ASR: Antriebs-Schlupf-Regelung
AV1: erstes Auslassventil in Bremskreis BK1
AV2: erstes Auslassventil in Bremskreis BK2
B: Gehäuse der Steuer- und Regeleinrichtung ECU
BK1: erster Bremskreis
BK2: zweiter Bremskreis
BN: Bordnetz
BN1: erster Bordnetzanschluss
BN2: zweiter Bordnetzanschluss
BN2': Hilfsbordnetzanschluss
BP1: erstes Bypassventil
BP2: zweites Bypassventil
BP: Bremspedal
DG: Druckgeber
Dr: Drossel
DV1: erste Druckversorgungseinrichtung
DV1r: redundante Druckversorgungseinrichtung
DV2: zweite Druckversorgungseinrichtung
Δφ: Verdrehwinkel des Rotors der Rotationspumpe
Δt: Zeit, innerhalb derer das Volumen V_soll gefördert werden soll
EC: elektrisch kommutiert
ECU: Steuer- und Regeleinrichtung
ESP: Elektronisches-Stabilitäts-Programm
ESV: Einspeiseventil, stromlos geschlossenes Schaltventil
ESVr: redundantes Einspeiseventil, stromlos geschlossenes Schaltventil
FV: Schaltventil
HL1: erste Hydraulikleitung zum Vorratsbehältnis VB
HL2: zweite Hydraulikleitung zum Vorratsbehältnis VB
Ko: Kolben des Hauptbremszylinders SHZ
KWS: Kraft-Weg-Sensor
M: Antrieb
Ma: Gleichstrommotor der Druckversorgungseinrichtung DV1
Mb: Gleichstrommotor der Druckversorgungseinrichtung DV2
MUX: hydraulischer Multiplexbetrieb
MV: Magnetventil
Pa: Rotationspumpe der Druckversorgungseinrichtung DV1
Pa1: Rotationspumpe der Druckversorgungseinrichtung DV1
Pa': Rotationspumpe der Druckversorgungseinrichtung DV1
Pa1': Rotationspumpe der Druckversorgungseinrichtung DV1
Pab: Druckabbau
Pauf: Druckaufbau
Pb: Rotationspumpe der Druckversorgungseinrichtung DV2
Pb1: Rotationspumpe der Druckversorgungseinrichtung DV2
PD1: Schaltventil
PD2: Schaltventil
PD3: Schaltventil
PD4: Schaltventil
PS: Pedalwegsensor
PV: Druck-Volumen
RV1: Rückschlagventil
RV2: Rückschlagventil
RV3: Rückschlagventil
RZ1: erster Radbremszylinder
RZ2: zweiter Radbremszylinder
RZ3: dritter Radbremszylinder
RZ4: vierter Radbremszylinder
SHZ: Single Hauptbremszylinder
SV: Schaltventil
St: Stecker
THZ: Tandem Hauptbremszylinder
TV: Trennventil, stromlos offenes Schaltventil
TVr: redundantes Trennventil, stromlos offenes Schaltventil
ÜV: Überdruckventil
V: Volumen an Hydraulikmedium
VB: Vorratsbehältnis
VL: Hydraulische Verbindungsleitung
VLa: Verbindungsleitung von Bypassventil BP1 zu Bypassventil BP2
v_M: Verdrehwinkelgeschwindigkeit des Rotors der Rotationspumpe
V_soll: geforderte Volumen an HydraulikmediumWea elektrischer Anschluss des Winkelgebers WGa
Web: elektrischer Anschluss des Winkelgebers WGb
WGa: Winkelgeber des Rotors des Motors Ma
WGb: Winkelgeber des Rotors des Motors Mb
WS: Wegsimulator
ZAV: zentrales Auslassventil
ZAVr: redundantes Auslassventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015221228 A1 [0004]
DE 102016208529 A1 [0005]
DE 102016211982 A1 [0006]
WO 0142069 A1 [0007]
WO 2017/144390 A1 [0008]
DE 102013227089 A1 [0009]
DE 102012223497 A1 [0009]
WO 2012/103925 A1 [0010]
WO 2012/059175 A1 [0058]
WO 2006/111393 A1 [0063, 0079]
DE 102015104246 A1 [0097]
DE 102016105232 A1 [0097]

Claims

Druckversorgungseinheit für ein Hydrauliksystem mit mindestens einem Verbraucherkreis (BK1, BK2) und mit mindestens einer Rotationspumpe (Pa, Pb), wobei - entweder mittels mindestens einer Rotationspumpe (Pa, Pb) eine Volumenförderung in mindestens eine Förderrichtung in mindestens einen Verbraucherkreis (BK1, BK2) erfolgt, derart, dass ein bestimmtes gefordertes Volumen (V z.B. in [cm³]) an Hydraulikmedium, insbesondere für einen Druckaufbau (Pauf), Druckabbau (Pab) und/oder eine Verstellung eines Aggregates gefördert wird und/oder - dass mindestens zwei Rotationspumpen(Pa, Pb) vorgesehen sind, wobei mittels entsprechender Bestromung des jeweiligen elektromotorischen Antriebs (Ma, Mb) mindestens einer der Rotationspumpen (Pa, Pb) der Druck in mindestens einem Verbraucherkreis (BK1, BK2) auf- und abbaubar ist.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Rotationspumpen (Pa, Pb) für unterschiedliche maximale Druckniveaus (P1_max, P2_max) und/oder unterschiedliche Druckbereiche (P1_min ≤ P1 ≤ P1_max; P2_min ≤ P2 ≤ P2_max) ausgelegt sind, wobei insbesondere P1_max ≠ P2_max.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenförderung mittels einer Volumensteuerung erfolgt, derart, dass über die Proportionalität zwischen Verdrehwinkel (Δφ) des Rotors der Rotationspumpe und dem dabei geförderten Volumen (V) der notwendige Verdrehwinkel (Δcp) für ein gefordertes Volumen (V_soll) an Hydraulikmedium berechnet wird und dann mittels des Antriebs (Ma) der Rotationspumpe (Pa) der Rotor um den berechneten Verdrehwinkel verstellt wird.
Druckversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Volumensteuerung die Zeit (Δt) berücksichtigt wird, innerhalb derer das geforderte Volumen (V_soll) an Hydraulikmedium gefördert werden soll, wobei die Geschwindigkeit (v_M) des Rotors der Rotationspumpe (Pa) an die zur Verfügung stehende Zeit (Δt) angepasst wird.
Druckversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinheit mindestens zwei Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV2) aufweist, wobei eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) jeweils mindestens eine Rotationspumpe (Pa, Pb; Pb, Pb1) sowie einen Antrieb (Ma, Mb) zum Antrieb der Rotationspumpe aufweist, wobei die Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV2) für gleiche oder unterschiedliche maximale Druckniveaus (P1_max, P2_max) und/oder gleiche, überlappende oder unterschiedliche Druckbereiche (P1_min ≤ P1 ≤ P1_max; P2_min ≤ P2 ≤ P2_max) ausgelegt sind.
Druckversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinheit lediglich eine Druckversorgungseinrichtungen (DV1) aufweist, wobei die Druckversorgungseinrichtung (DV1) entweder - mindestens zwei hydraulisch in Reihe geschaltete Rotationspumpen (Pa, Pa 1), insbesondere in Form einer zwei- bzw. mehrstufigen Rotationspumpe, oder - zwei Reihenschaltungen aus jeweils mindestens zwei hydraulisch in Reihe geschalteten Rotationspumpen (Pa, Pa1; Pa', Pa1'), aufweist, wobei die jeweils in Reihe geschalteten Rotationspumpen (Pa, Pa1; Pa', Pa1') von einem Antrieb (M) angetrieben werden.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rotationspumpe (Pa), insbesondere die Rotationspumpe für die Volumensteuerung und/oder die Rotationspumpe für den Druckaufbau und -abbau, eine Rotationspumpe mit Kolben, eine Zahnradpumpe, eine Flügelzellenpumpe oder eine Drehschieberpumpe ist.
Druckversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rotationspumpe (Pa) für die Volumensteuerung entweder - eine Rotationskolbenpumpe, insbesondere in Form einer Drehkolbenpumpe, Drehschieberpumpe, Flügelzellenpumpe, Kreiskolbenpumpe, Zahnring oder Zahnradpumpe, ist, oder - eine Radialpumpe, insbesondere in Form einer Radialkolbenpumpe, ist, oder - eine Strömungspumpe, insbesondere in Form einer Kreiselpumpe, ist, oder - eine Verdrängerpumpe mit rotierendem Rotor, welcher mit einer ihn umgebenden Wandung in sich geschlossene Volumina bildet, in denen das Hydraulikmedium durch die Rotation gefördert wird, ist.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (Pa, Pb) eine 1-kreisige Rotationspumpe ist, die nur einem Hydraulikkreis aufweist, insbesondere in der Form, dass sie nur einen Eingang und einen Ausgang sowie einen Rotor aufweist.
Druckversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (Pa, Pb) eine mehrkreisige Rotationspumpe ist, die mehrere voneinander getrennte und abgedichtete Hydraulikkreise aufweist.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (Pa, Pb) einstufig oder mehrstufig ausgebildet ist, wobei mehrere Stufen hydraulisch in Reihe angeordnet sind.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (Pb) eine mehrstufige Pumpe ist, wobei ein Antrieb (Ma, Mb) die mehrstufige Pumpe antreibt, welche mindestens zwei hydraulisch in Reihe geschaltete Rotationspumpen (Pa, Pa1; Pb, Pb1) aufweist.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht für eine Volumensteuerung vorgesehene Rotationspumpe (Pb) eine kontinuierlich fördernde Pumpe, insbesondere in Form einer Kolbenpumpe, Flügelzellenpumpe, Drehschieberpumpe oder Zahnradpumpe, ist.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierlich fördernde Pumpe (Pb, Pb1) mittels eines elektromotorischen Antriebs (Mb) angetrieben ist und in einem Verbraucherkreis (BK2) einen vorgegebenen Druck einstellt bzw. einregelt.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mindestens zwei Rotationspumpen (Pa, Pb) mindestens zwei Verbraucherkreise (BK1, BK2), insbesondere in Form von Bremskreisen, mit Hydraulikmedium versorgt werden, wobei jeweils mindestens ein Verbraucher (RZ) in einem Verbraucherkreis (BK1, BK2) angeordnet ist, wobei jeweils eine Rotationspumpe (DV1, DV2) einem Verbraucherkreis (BK1, BK2) zugeordnet ist.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucherkreise (BK1, BK2) über eine hydraulische Verbindungsleitung (VL, VLa) verbindbar sind, wobei mindestens ein schaltbares Ventil (BP1, BP2), insbesondere zwei in Reihe geschaltete schaltbare Bypassventile, zum wahlweisen Öffnen und Verschließen der Verbindungsleitung (VL) vorgesehen sind.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Minimaldruck (P1_min) der ersten Rotationspumpe (Pa) kleiner gleich dem Minimaldruck (P2_min) der zweiten Rotationspumpe (Pb) und der Maximaldruck (P1_max) der ersten Rotationspumpe (DV1) kleiner als der Maximaldruck (P2_max) der zweiten Rotationspumpe (DV2) ist.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistung des Antriebs (Ma) der Rotationspumpe (Pa) der ersten Druckversorgungseinrichtung (DV1) größer ist als die elektrische Leistung des Antriebs (Mb) der Rotationspumpe (Pb) der zweiten Druckversorgungseinrichtung (DV2).
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpen (Pa, Pb) zweier Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV2) über eine Verbindungsleitung (6) hydraulisch in Reihe schaltbar sind.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (6) mittels eines schaltbaren, insbesondere stromlos geschlossenen, Ventils (PD3) wahlweise absperrbar bzw. aufsperrbar ist.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der Rotationspumpe (Pa) über eine Verbindungleitung (7) mit einem Vorratsbehältnis (VB) in Verbindung ist, wobei diese Verbindungsleitung (7) mit der Verbindungsleitung (6) bei Punkt (A), und in dem Leitungsabschnitt (7a) zwischen dem Punkt (A) und dem Vorratsbehältnis (VB) ein Rückschlagventil (RV3), insbesondere mit großem Strömungsquerschnitt, angeordnet ist, welches verhindert, dass Hydraulikmedium vom Punkt (A) hin zum Vorratsbehältnis (VB) fließen kann.
Druckversorgungseinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Rückschlagventil (RV3) ein schaltbares, insbesondere stromlos geschlossenes, Ventil (PD4) angeordnet ist, derart, dass bei geöffnetem Schaltventil (PD4) Hydraulikmedium von der Rotationspumpe (Pa) hin zum Vorratsbehältnis (VB) strömen kann.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung der Ausgangsseite einer Rotationspumpe (Pa, Pb; Pb1) hin zum jeweils zugeordneten Verbraucherkreis (BK1, BK2) und/oder die hydraulische Verbindung der Eingangsseite einer Rotationspumpe (Pa, Pb) hin zum Vorratsbehälter (VB) mittels eines schaltbaren, insbesondere stromlos geschlossenen, Ventils (PD1, PD2) absperrbar ist.
Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Stromrichters der Strom und/oder die Spannung für den elektromotorischen Antrieb (Ma, Mb) für eine erforderliche Förderleistung und/oder Förderrichtung eingestellt bzw. eingeregelt wird.
Hydrauliksystem, insbesondere in Form eines Bremssystems mit einer Druckversorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Hydrauliksystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem Bestandteil eines Elektrofahrzeugs ist, wobei nur eine Druckversorgungseinrichtung (DV1) vorgesehen ist, welche insbesondere nur zur Bremsdruckerzeugung in einem Bremskreis (BK2) dient.
Hydrauliksystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindungsleitung zwischen der Druckversorgungseinrichtung (DV1) und dem Bremskreis (BK2) mittels eines Schaltventils (ESV) wahlweise absperrbar ist oder geöffnet werden kann.
Hydrauliksystem nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittels eines Bremspedals (BP) betätigbarer Bremszylinder (THZ), insbesondere in Form eines Tandem-Hauptbremszylinders mit Schwimmkolben, vorgesehen ist, wobei über den Bremszylinder (THZ) ein Bremsdruck in einem oder, insbesondere bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung (DV1), beiden Bremskreisen (BK1, BK2) aufbaubar ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Druckversorgungseinrichtung (DV1) eine weitere Druckversorgungseinrichtung (DV1r) angeordnet ist, die insbesondere bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung (DV1) deren Funktion übernimmt oder diese unterstützt, und dass bei Ausfall beider Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV1r) über den Bremszylinder (THZ) in beiden Bremskreisen ein Druckaufbau erfolgen kann.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung (DV1) bzw. Druckversorgungseinrichtungen (DV1, DV1r) ein schaltbares, insbesondere stromlos offenes, Trennventil (TV) geöffnet wird, derart, dass über dieses Trennventil (TV) hydraulikmedium von dem Bremszylinder (THZ) in den Bremskreis (BK2), zum Druckaufbau gelangt.
Hydrauliksystem mit einer Druckversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 24 und/oder nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rotationspumpe (Pa, Pb) in einem Gehäuse (A) angeordnet ist bzw. sind, wobei insbesondere deren Achsen parallel zueinander ausgerichtet sind.
Hydrauliksystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptbremszylinder in Form eines Single- oder Tandem-Hauptbremszylinders (SHZ, THZ) vorgesehen ist, welcher mittels eines Bremspedals (BP) betätigbar ist, wobei der Single- oder Tandem-Hauptbremszylinder (SHZ, THZ) in dem Gehäuse (A) zusammen mit den Rotationspumpen (Pa, Pb) oder in einem davon getrennt ausgebildeten Gehäuse (C) angeordnet ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der mindestens einen Rotationspumpe (Pa, Pb) parallel oder senkrecht zur Achse des Hauptbremszylinders (SHZ, THZ) angeordnet sind.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpengehäuse (A) zusätzlich Magnetventile, insbesondere die für alle Steuer- und Regelfunktionen (ESP, ABS) benötigten Ventile, mit angeordnet sind.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) in einem ECU-Gehäuse (B) angeordnet ist, wobei insbesondere die Sensoren mit im ECU-Gehäuse (B) angeordnet oder an diesem angeordnet sind, und/oder die Steuer- und Regeleinheit (ECU) teil- oder vollredundant ausgebildet ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 31, 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem ein E-Pedal oder einen Betätigungsschalter, insbesondere für Level 5 bei Automatisch fahrenden Fahrzeugen (AD) aufweist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht redundantem Bordnetz ein Hilfsbordnetz z.B. mit U-Caps (BN2') für einige Bremsungen vorgesehen ist, insbesondere damit bei Ausfall des Bordnetzes während der Fahrt und damit auch bei angetriebenem Fahrzeug noch Bremsungen bis zum Fahrzeugstillstand möglich sind.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse (A, B, C) zusammen ein Modul, insbesondere ein 1-Box-Modul, bilden.