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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur redundanten Steuerung eines hydraulischen Bremssystems und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selektiven Betätigen mindestens eines von einem Paar Vorderradbremsen und einem Paar Hinterradbremsen in einem Bremssystem.
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Hintergrund
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Ein Bremssystem kann mehrere Radbremsen und einen Hydraulikbremsdruckgenerator, einen Bremsdruckmodulator, der in den Druckfluidleitungen zwischen dem Bremsdruckgenerator und den Radbremsen vorgesehen ist und der dazu dient, den Bremsdruck durch Ändern des Volumens einer das Hydraulikfluid enthaltenden Kammer zu variieren, Sensoren zum Bestimmen des Raddrehverhaltens und elektronische Schaltungen zum Verarbeiten der Sensorsignale und zum Erzeugen von Bremsdrucksteuersignalen aufweisen. Bremssysteme können auch eine elektronische Steuereinheit aufweisen, die dazu verwendet werden kann, einen Bremsbefehl für die Radbremsen autonom und/oder manuell (z. B. über die Verwendung eines vom Bediener betätigbaren Bremspedals) bereitzustellen.
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Kurzdarstellung
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Bei einem Aspekt wird ein Bremssystem zum selektiven Betätigen mindestens eines von einem Paar Vorderradbremsen und einem Paar Hinterradbremsen offenbart. Das System weist ein Reservoir und eine Kraftübertragungseinheit auf, die zum selektiven Bereitstellen von druckbeaufschlagtem Hydraulikfluid zum Betätigen mindestens einer ausgewählten von den Radbremsen während eines Bremsereignisses konfiguriert ist. Die Kraftübertragungseinheit weist einen Elektromotor zum selektiven Betätigen eines Fluiddruckbeaufschlagungszyklus auf. Der Elektromotor ist ein doppelt gewickelter Elektromotor mit einer ersten und zweiten Wicklung. Ein erstes elektronisches Steuergerät ist zum selektiven Steuern der ersten Wicklungen des Elektromotors der Kraftübertragungseinheit vorgesehen. Ein zweites elektronisches Steuergerät ist zum selektiven Steuern der zweiten Wicklungen des Elektromotors der Kraftübertragungseinheit vorgesehen. Ein Isolationsventil und ein Ablassventil sind jeder Radbremse zugeordnet. Das Isolationsventil ist hydraulisch zwischen einer jeweiligen Radbremse und der Kraftübertragungseinheit positioniert. Das Ablassventil ist hydraulisch zwischen einer jeweiligen Radbremse und dem Reservoir für die entsprechende Radbremse positioniert.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen; darin zeigen:
- 1 einen schematischen Hydraulikplan eines Bremssystems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in einer ersten Konfiguration; und
- 2 einen schematischen Hydraulikplan eines Bremssystems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Konfiguration.
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Beschreibung von Aspekten der Offenbarung
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Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, geläufige Bedeutung.
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Die Erfindung umfasst die, besteht aus oder besteht im Wesentlichen aus den folgenden Merkmalen in einer beliebigen Kombination.
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1 zeigt ein Bremssystem 100 zum Betätigen eines Paars Vorderradbremsen und eines Paars Hinterradbremsen in einer ersten Konfiguration. Das Bremssystem 100 wird in 1 als ein hydraulisches „Brake-by-wire“-System gezeigt, in dem elektronisch gesteuerter Fluiddruck zum Anlegen von Bremskräften für das Bremssystem 100 verwendet wird. Das Bremssystem 100 kann geeigneterweise an einem Landfahrzeug wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, das vier Räder mit einer jedem Rad zugeordneten Radbremse aufweist, verwendet werden. Des Weiteren kann das Bremssystem 100 mit anderen Bremsfunktionen wie beispielsweise ABS (anti-lock braking) und anderen Schlupfregelmerkmalen bereitgestellt werden, um das Fahrzeug effektiv zu bremsen. Komponenten des Bremssystems 100 können in einem oder mehreren Blöcken oder Gehäusen untergebracht sein. Der Block oder das Gehäuse können aus massivem Material, wie z. B. Aluminium, das gebohrt, maschinell bearbeitet oder anderweitig zur Unterbringung der verschiedenen Komponenten ausgebildet wurde, hergestellt sein. Fluidleitungen können auch in dem Block oder Gehäuse ausgebildet sein.
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Bei der dargestellten Ausführungsform des Bremssystems 100 gibt es vier Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D. Die Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D können eine beliebige geeignete Radbremsenstruktur aufweisen, die elektrisch und/oder durch Anlegen eines druckbeaufschlagten Bremsfluids betrieben wird. Jede der Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D kann beispielsweise einen Bremssattel umfassen, der dahingehend an dem Fahrzeug befestigt ist, ein Reibelement (wie z. B. eine Bremsscheibe), das sich mit einem Fahrzeugrad dreht, zum Bewirken einer Bremsung des zugehörigen Fahrzeugrads in Eingriff zu nehmen. Die Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D können einer beliebigen Kombination aus Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs, in dem das Bremssystem 100 installiert ist, zugeordnet sein. Zum Beispiel kann das Bremssystem 100, wie gezeigt, als ein System mit Schwarz/Weiß-Aufteilung konfiguriert sein, so dass ein erster Druckkreis (in 1 durch die gestrichelte Linie „1“ gezeigt) dem Zuführen von Fluid zu einer oder beiden von den Hinterradbremsen 102A und 102B zugeordnet ist. Ein zweiter Druckkreis (in 1 durch die gestrichelte Linie „2“ gezeigt) kann dem Zuführen von Fluid zu einer oder beiden von den Vorderradbremsen 102C und 102D zugeordnet sein. Es kommt in Betracht, dass jegliche der Radbremsen 102, auf die hier als hydraulisch betätigt verwiesen wird, auch oder stattdessen elektrisch betätigt sein können, wie beispielsweise durch Aufnahme mindestens eines Hinterradbremsmotors (nicht gezeigt) zum selektiven elektrischen Betätigen der Feststell- und/oder Betriebsbremse für einige Verwendungsumgebungen des Bremssystems 100.
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In diesem Beispiel kann die Radbremse 102A einem linken Hinterrad des Fahrzeugs, in dem das Bremssystem 100 installiert ist, zugeordnet sein, und die Radbremse 102B kann dem rechten Hinterrad zugeordnet sein. Die Radbremse 102C kann dem linken Vorderrad zugeordnet sein, und die Radbremse 102D kann dem rechten Vorderrad zugeordnet sein. Obgleich hier nicht gezeigt, kann das Bremssystem 100 alternativ als ein Bremssystem mit Diagonal-Aufteilung konfiguriert sein, so dass die Radbremsen 102A und 102B Rädern an zwei diagonalen Ecken des Fahrzeugs zugeordnet sind und die Radbremsen 102C und 102D Rädern an den anderen beiden diagonalen Ecken des Fahrzeugs zugeordnet sind.
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Das Bremssystem 100 weist allgemein eine Bremspedaleinheit, die bei 104 allgemein gezeigt wird, einen Pedalsimulator, der bei 106 allgemein gezeigt wird, eine Kraftübertragungseinheit (auch als doppelt wirkender Plunger („DAP“, dual acting plunger) oder eine Plungeranordnung bei einigen Konfigurationen bekannt), die bei 108 allgemein gezeigt wird, und ein Fluidreservoir 110 auf. Das Reservoir 110 speichert und hält Hydraulikfluid für das Bremssystem 100. Das Fluid in dem Reservoir 110 wird vorzugsweise auf oder bei Atmosphärendruck gehalten, das Fluid kann jedoch nach Wunsch bei anderen Drücken gespeichert werden. Das Reservoir 110 weist gemäß der schematischen Darstellung drei Behälter oder Bereiche mit daran angeschlossenen Fluidleitungen auf. Die Bereiche können durch mehrere Innenwände in dem Reservoir 110 unterteilt sein und sind dazu vorgesehen, vollständiges Leeren des Reservoirs 110, falls einer der Bereiche aufgrund einer Leckage durch eine oder mehr der drei mit dem Reservoir 110 verbundenen Leitungen entleert wird, zu verhindern. Alternativ kann das Reservoir 110 mehrere separate Gehäuse aufweisen. Das Reservoir 110 kann mindestens einen Flüssigkeitsstandsensor 112 (für Redundanz zwei gezeigt) zum Detektieren des Flüssigkeitsstands eines oder mehrerer der Bereiche des Reservoirs 110 aufweisen.
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Die Kraftübertragungseinheit 108 des Bremssystems 100 wirkt als eine Druckquelle zum Bereitstellen einer Solldruckhöhe für die Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D während einer typischen oder normalen störungsfreien Bremsbetätigung. Nach einer Bremsbetätigung kann Fluid von den hydraulisch betätigten der Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D zu der Kraftübertragungseinheit 108 zurückgeführt und/oder zu dem Reservoir 110 umgeleitet werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Kraftübertragungseinheit 108 eine doppeltwirkende Plungeranordnung, die dazu konfiguriert ist, dem Bremssystem 100 auch verstärkten Druck zuzuführen, wenn ein Kolben der Kraftübertragungseinheit 108 eine Hubbewegung nach hinten sowie nach vorne ausführt. Es kommt auch in Betracht, dass eine Konfiguration (nicht gezeigt) des Bremssystems 100 eine Hydrauliksteuerung von nur zwei Rädern aufweisen könnte, wobei die verbleibenden Räder elektrisch gesteuert/betätigt werden. Ein Durchschnittsfachmann wäre ohne Weiteres in der Lage, solch eine Anordnung für eine gewünschte Einsatzumgebung gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
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Unabhängig von der spezifischen Konfiguration ist die Kraftübertragungseinheit 108 jedoch dazu konfiguriert, selektiv druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zum Betätigen mindestens einer ausgewählten der Radbremsen 102 in einem Bremsverstärkungsmodus während eines Bremsereignisses zuzuführen.
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Das Bremssystem 100 weist auch mindestens ein elektronisches Steuergerät („ECU“) 114 auf. Wie hier gezeigt und beschrieben wird, sind für Redundanz zwei getrennte ECUs 114A, 114B vorgesehen. Jedes ECU 114 kann Mikroprozessoren und andere elektrische Schaltungsanordnungen aufweisen. Jedes ECU 114 empfängt verschiedene Signale, verarbeitet Signale und steuert den Betrieb verschiedener elektrischer Komponenten des Bremssystems 100 als Reaktion auf die empfangenen Signale. Jedes ECU 114 kann mit verschiedenen Sensoren, wie z. B. dem Reservoirflüssigkeitsstandsensor 112, Drucksensoren, Wegsensoren, Schaltern, Raddrehzahlsensoren und Lenkwinkelsensoren, verbunden sein. Jedes ECU 114 kann auch mit einem externen Modul (nicht gezeigt) zum Empfangen von Informationen bezüglich Gierrate, Seitenbeschleunigung, Längsbeschleunigung des Fahrzeugs oder anderer Fahrzeugbetriebsmerkmale aus beliebigem Grund, wie z. B., aber ohne darauf beschränkt zu sein, zum Steuern des Bremssystems 100 während Fahrzeugbremsung, Stabilitätsbetrieb oder anderen Betriebsmodi, verbunden sein. Darüber hinaus kann jedes ECU 114 mit dem Instrumentenblock zum Sammeln und Liefern von Informationen zu Warnanzeigevorrichtungen, wie z. B. einer ABS-Warnleuchte, einer Bremsfluidpegelwarnleuchte und einer Antriebs-SchlupfRegelung/Fahrzeugstabilitätsregelung-Anzeigeleuchte, verbunden sein. Die elektronischen Steuergeräte 114A, 114B sind bei der in 1 gezeigten Konfiguration des Bremssystems 100 zum Steuern von mindestens einer/einem der Kraftübertragungseinheit 108 und des ersten und zweiten Druckkreises vorgesehen.
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Wie in 1 schematisch gezeigt wird, weist die Bremspedaleinheit 104 einen Hauptbremszylinder 116 mit einem Gehäuse 118 zum verschiebbaren Aufnehmen verschiedener zylindrischer Kolben und anderer Komponenten darin auf. Es sei angemerkt, dass das Gehäuse in den Figuren nicht speziell schematisch gezeigt wird, sondern stattdessen die Wände der sich längs erstreckenden Bohrung schematisch dargestellt werden. Das Gehäuse 118 kann als eine einzige Einheit ausgebildet sein oder zwei oder mehr separat gebildete Teile, die miteinander gekoppelt sind, aufweisen. Ein Eingangskolben 120 ist über einen Gestängearm 124 mit einem Bremspedal 122 verbunden. Eine Bewegung des Eingangskolbens 120 nach links kann unter gewissen Umständen einen Druckanstieg in dem Hauptbremszylinder 116 bewirken. Bei dem in 1 gezeigten Bremssystem 100 kann der Hauptbremszylinder 116 dazu verwendet werden, während vorbestimmter Betriebsphasen des Bremssystems 100 auf routinemäßiger und/oder Akutereignisbasis einen manuellen Push-Through-Modus bereitzustellen.
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Die Bremspedaleinheit 104 ist mit dem Bremspedal 122 verbunden und wird durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigt, wenn der Fahrer auf das Bremspedal 122 drückt. Ein Bremssensor oder -schalter 144 kann dahingehend mit dem ECU 114 elektrisch verbunden sein, ein Signal, das das Herunterdrücken des Bremspedals 122 anzeigt, bereitzustellen. Der Pedalsimulator 106, falls vorhanden, verleiht der Bewegung des Bremspedals 122 ein komfortables und erwartetes „Gefühl“ für den Fahrer und ist über ein Pedalsimulatorventil 126 mit dem Hauptbremszylinder 116 hydraulisch verbunden.
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Die Bremspedaleinheit 104 kann als eine Ersatzquelle von druckbeaufschlagtem Fluid verwendet werden, um die normalerweise bereitgestellte Quelle von druckbeaufschlagtem Fluid von der Kraftübertragungseinheit 108 unter gewissen Ausfallbedingungen des Bremssystems 100 und/oder beim anfänglichen Starten des Bremssystems 100 im Grunde zu ersetzen. Diese Situation wird als ein manuelles Push-Through-Ereignis oder eine „manuelle Betätigung“ bezeichnet. Bei dem in 1 gezeigten Bremssystem 100 kann manuelles Push-Through nur für ein Paar Radbremsen 102 (in der Regel für das Paar Vorderradbremsen 102C, 102D aus Gründen der Fahrzeuggewichtsverteilung und -gewichtsübertragung während des Bremsens) oder für alle vier Radbremsen 102 (d. h. das Paar Vorderradbremsen 102C, 102D und das Paar Hinterradbremsen 102A, 102B) durchgeführt werden.
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Die Bremspedaleinheit 104 kann einem Hauptbremszylinderausgang 128 druckbeaufschlagtes Fluid zuführen, das dann, wie gewünscht, zu den hydraulisch betätigten der Radbremsen 102A, 102B, 102C und 102D geleitet wird. Bei dem in 1 gezeigten Bremssystem 100 sind zwei Hauptbremszylinderausgänge 128A, 128B zum Zuführen von Push-Through-Hydraulikdruck zu dem ersten bzw. zweiten Druckkreis vorgesehen. Dieser Strom wird größtenteils unter mechanischem Druck auf das Bremspedal 122 durch den Fuß des Fahrers von dem Hauptbremszylinder 116 durchgedrückt. Das heißt, der Hauptbremszylinder 116 ist während eines manuellen Push-Through-Modus durch Betätigung des mit dem Hauptbremszylinder 116 verbundenen Bremspedals 122 dahingehend betreibbar, einen Bremsbetätigungsdruck an dem ersten und zweiten Ausgang 128A, 128B zum hydraulischen Betätigen mindestens eines von einem Paar Vorderradbremsen 102C, 102D und einem Paar Hinterradbremsen 102A, 102B während des manuellen Push-Through-Modus zu erzeugen.
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Eine Kraftübertragungseinheit 108 ist zum selektiven Bereitstellen von druckbeaufschlagtem Hydraulikfluid zum Betätigen des Paars Vorderradbremsen 102C und 102D und des Paars Hinterradbremsen 102A und 102B während eines Bremsereignisses konfiguriert. Ein Zweistellungs-Dreiwegeventil 130 ist mit dem Hauptbremszylinder 116 und der Kraftübertragungseinheit 108 und, wie in 1 gezeigt, mit einem ausgewählten Paar von den Hinterradbremsen 102A, 102B oder den Vorderradbremsen 102C und 102D hydraulisch verbunden. Wie in 1 gezeigt ist, sind ein erstes und ein zweites Dreiwegeventil 130A, 130B zum Betätigen des ersten bzw. zweiten Druckkreises vorgesehen. Die Dreiwegeventile 130A, 130B steuern selektiv Hydraulikfluidstrom von einem/einer ausgewählten von dem Hauptbremszylinder 116 und der Kraftübertragungseinheit 108 zu einem jeweiligen von dem Paar Vorderradbremsen 102B und 102D und dem Paar Hinterradbremsen 102A und 102C.
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Durch die Verwendung der Dreiwegeventile 130A, 130B kann Hydraulikfluid wie gewünscht (von einem/einer ausgewählten von dem Hauptbremszylinder 116 oder der Kraftübertragungseinheit 108) zu dem jeweiligen Paar Vorderradbremsen 102C/102D und/oder Hinterradbremsen 102A/102B geleitet werden, um die Bremsverstärkungssteuerung zu unterstützen und gewünschte Reaktionszeiten und effizienten Druckfluss zu den Radbremsen 102 bereitzustellen, anders ausgedrückt, die Dreiwegeventile 130A, 130B sind dazu konfiguriert, das Bremssystem 100 selektiv zwischen einem manuellen Push-Through-Modus und Bremsverstärkungsmodus zu schalten.
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Ein im Normalzustand geschlossenes DAP-Ventil (DAP - Dual Acting Plunger; zweifach wirkender Plunger) 132 und ein im Normalzustand geöffnetes DAP-Ventil 134 sind strömungstechnisch zwischen der Kraftübertragungseinheit 108 und mindestens einem von den Dreiwegeventilen 130A, 130B positioniert.
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Ein Isolationsventil 136 und ein Ablassventil 138 sind jeder Radbremse von dem Paar Vorderradbremsen 102C, 102D und dem Paar Hinterradbremsen 102A, 102B zugeordnet. (Die Isolationsventile 136 und die Ablassventile 138 sind in den Figuren mit einem nachgestellten „A“, „B“, „C“ oder „D“ bezeichnet, um die entsprechende der Radbremsen 102, der sie jeweils zugeordnet sind, anzuzeigen). Die Isolationsventile 136 sind hydraulisch zwischen ihrer jeweiligen Radbremse 102 und der Kraftübertragungseinheit 108 und insbesondere, wie in 1 gezeigt, zwischen ihrer jeweiligen Radbremse 102 und dem jeweiligen Dreiwegeventil 130A, 130B positioniert. Die Ablassventile 138 sind hydraulisch zwischen ihrer jeweiligen Radbremse 102 und dem Reservoir 110 positioniert.
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1 zeigt auch ein Auffüllrückschlagventil 140, das strömungstechnisch zwischen dem Reservoir 110 und der Kraftübertragungseinheit 108 positioniert ist. Falls vorhanden, kann das Auffüllrückschlagventil 140 dahingehend vorgesehen sein, das Auffüllen der Kraftübertragungseinheit 108 (oder von Komponenten davon) unter vorbestimmten Bedingungen zu unterstützen. Beispielsweise kann das Auffüllrückschlagventil 148 dabei helfen, das Auffüllen der Kammer vor dem DAP-Kopf zu ermöglichen, wenn die Kraftübertragungseinheit 108 vom DAP-Typ während ihres Rückziehhubs Druck aufbaut (im Normalzustand geschlossenes DAP-Ventil stromlos und im Normalzustand geöffnetes DAP Ventil bestromt), durch Herausdrücken von Fluid aus der ringförmigen Kammer hinter dem DAP-Kopf. Dies erfolgt beispielsweise während Schlupfregelung, wenn zusätzliche Strömung zu den Bremsen erforderlich ist, nachdem sich der DAP vollständig vorwärts bewegt hat.
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Es kann ein Simulatortestventil 142 zwischen der Bremspedaleinheit 104 und dem Reservoir 110 vorgesehen sein.
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Wie oben erwähnt wurde, ist das Bremspedal 122 mit der Bremspedaleinheit 104 verbunden und wird durch einen Fahrer des Fahrzeugs selektiv betätigt, um einen gewünschten Bremsbefehl anzuzeigen. Die Bremspedaleinheit 104 enthält einen Wegsenor 144 (hier einen redundanten Wegsensor) zum Bestimmen einer Position des Bremspedals 122 und als Reaktion darauf Erzeugen eines Bremssignals, das dem gewünschten Bremsbefehl entspricht. (Es könnten ein oder mehrere Drucksensoren an anderer Stelle in dem Bremssystem 100 auch oder stattdessen zum Messen oder Ableiten von Bremspedalkraft verwendet werden, wie beispielsweise ein Drucksensor [nicht gezeigt], der mit einem Teil des Hauptbremszylinders 116 wirkgekoppelt ist, aber nicht darauf beschränkt.) Wie zuvor erwähnt wurde, sind ein erstes und ein zweites ECU 114A, 114B für Redundanz für das in 1 gezeigte Bremssystem 100 vorgesehen. Bei diesem Bremssystem 100 weist die Kraftübertragungseinheit 108 einen Elektromotor 146 zum selektiven Betätigen eines Fluiddruckbeaufschlagungszyklus der Kraftübertragungseinheit 108 auf. Hier ist der Elektromotor 146 ein doppelt gewickelter Elektromotor mit einer ersten und zweiten Wicklung, die schematisch bei 148A und 148B von 1 gezeigt sind. Das erste ECU 114A steuert selektiv die ersten Wicklungen 148A des Elektromotors 146 der Kraftübertragungseinheit 108. Das zweite ECU 114B steuert selektiv die zweiten Wicklungen 148B des Elektromotors 146 der Kraftübertragungseinheit 108.
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Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass die „erste und zweite Wicklung“, wie hier angeführt, jeweils eine oder mehrere einzelne Wicklungen umfassen könnte. Zum Beispiel kann eine beispielhafte Implementierung des Bremssystems 100 einen „doppelt gewickelten“ Elektromotor 146 beinhalten, der zwei oder mehr integrierte dreiphasige bürstenlose Gleichstrommotoren beinhaltet. Jede Phase verwendet mehrere Wicklungen, die in der Regel über einen Leiterrahmen mit Sammelschienen miteinander verbunden sind, es kommen aber auch andere Verbindungschemata in Betracht. Der Kürze und Vollständigkeit halber umfassen die „ersten Wicklungen“ oder „zweiten Wicklungen“, wie hier angeführt, „eine erste Wicklung oder einen ersten Satz von Wicklungen“ bzw. „eine zweite Wicklung oder einen zweiten Satz von Wicklungen“, wie für eine bestimmte Verwendungsumgebung des Bremssystems 100 gewünscht.
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Durch Verwendung eines doppelt gewickelten Elektromotors wie den bei 146 gezeigten - der eine beliebige gewünschte Anzahl von Wicklungen aufweist, die, wie erwähnt, in die beschriebenen ersten und zweiten Wicklungen 148A und 148B unterteilt sind - kann eine einzige Kraftübertragungseinheit 108 durch eines oder beide der ECUs 114A, 114B gesteuert werden, wodurch eine Verwendung auf eine redundante „fehlertolerante“ Weise ermöglicht wird. Das heißt, wenn eines der ECUs 114A, 114B versagen sollte, könnte das andere ECU 114A, 114B immer noch zum Steuern der jeweiligen Wicklungen 148 des Elektromotors 146 und Bewahren der Fähigkeit der Kraftübertragungseinheit 108, dem ersten und zweiten Druckkreis druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zuzuführen, verwendet werden. Dementsprechend wird das Bremssignal von dem Wegsensor 144 zu mindestens einem von dem ersten und zweiten elektronischen Steuergerät 114A, 114B übertragen, und die mindestens eine von dem ersten und dem zweiten ECU 114A, 114B steuert eine jeweilige erste und/oder zweite Wicklung 148A, 148B der Kraftübertragungseinheit 108 als Reaktion auf das Bremssignal.
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Das Bremssignal kann drahtgebunden oder drahtlos zu dem ersten und/oder zweiten elektronischen Steuergerät 114A, 114B übertragen werden, und das erste und zweite elektronische Steuergerät 114A, 114B kann wiederum jegliche anderen Komponenten des Bremssystems 100 auf eine drahtgebundene oder drahtlose Weise steuern, wobei der Einfachheit halber eine drahtlose Steuerung durch die ECUs 114A, 114B in den Figuren schematisch gezeigt wird. Es kommt in Betracht, dass ein ausgewähltes von den ECUs 114A, 114B, wie gewünscht, ein „Master“-ECU sein könnte, wobei das andere von den ECUs 114A, 114B eine „Backup“- oder „Sekundär“-Steuerung des Bremssystems 100 bereitstellt, oder dass beide von den ECUs 114A, 114B gleichzeitig dazu verwendet werden könnten, unter normalem, störungsfreien Betrieb verschiedene Teile des Bremssystems 100 zu steuern.
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Bei dem in 1 gezeigten Bremssystem 100 könnten eines oder mehrere der im Normalzustand geschlossenen oder Normalzustand geöffneten DAP-Ventile 132, 134, der Isolationsventile 136, der Ablassventile 138, das Auffüllrückschlagventil 140 und/oder der Dreiwegeventile 130 auch von einem doppelt gewickelten Typ sein, der erste und zweite Ventilwicklungen aufweist. Wenn eines oder mehrere dieser oder anderer Systemventile von einem doppelt gewickelten Typ sind, kann das erste elektronische Steuergerät 114A die ersten Ventilwicklungen steuern, und das zweite elektronische Steuergerät 114B kann die zweiten Ventilwicklungen steuern, wie für Normalbetriebs- und/oder Notfall-/Redundanzzwecke gewünscht ist. Um Kosten und Komplexität bei dem Bremssystem 100 zu reduzieren, kommt in Betracht, dass möglicherweise nur ein Teil der Systemventile von dem doppelt gewickelten Typ ist, und stattdessen könnte das erste ECU 114A einen gewissen verbleibenden Teilsatz von einfach gewickelten Systemventilen (z. B. das Isolations- und Ablassventil 136, 138 des ersten Druckkreises) steuern, während das zweite ECU 114B einen anderen verbleibenden Teilsatz von einfach gewickelten Systemventilen (z. B. das Isolations- und Ablassventil 136, 138 des zweiten Druckkreises) steuern könnte. Wenn einfach gewickelte Systemventile vorgesehen sind, versteht sich, dass sie so konfiguriert sein können, dass sie im Normalzustand geöffnet oder im Normalzustand geschlossen sind, um so die Leistung des Bremssystems 100 zu optimieren, selbst wenn eines von dem ersten und zweiten ECU 114A, 114B absichtlich oder versehentlich deaktiviert ist.
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Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird eine zweite Konfiguration des Bremssystems 100 gezeigt, von dem Teile oder das insgesamt, falls gewünscht, mit anderen Komponenten der vorliegenden Erfindung verwendet werden können/kann. Der Kürze halber wird eine Beschreibung ähnlicher Komponenten und einer Funktionsweise, die an anderer Stelle in dieser Anmeldung erfolgt, nicht zwangsweise für jede einzelne Konfiguration oder jeden einzelnen Aspekt des Bremssystems 100 wiederholt, sollte aber, wie angemessen, stattdessen als für Teile von anderen Konfigurationen mit gleichen Bezugszahlen geltend betrachtet werden.
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Bei der in 2 gezeigten Anordnung des Bremssystems 100 kann die Bremspedaleinheit 104 von anderen Strukturen des Bremssystems 100 entfernt positioniert sein, um eine „Brake-by-Wire“-Konfiguration bereitzustellen. Hier ist die Bremspedaleinheit 104 von einer Verzögerungssignalsenderart, die ausschließlich den ECUs 114A, 114B das Bremssignal auf eine drahtgebundene oder drahtlose Weise zuführt. Bei dem Bremssystem 100 von 2 kommt keine manuelle Push-Through-Funktion in Betracht. Dementsprechend sind der Hauptbremszylinder 116, die Dreiwegeventile 130 und der Pedalsimulator 106 und verwandte Strukturen aus der in 2 gezeigten Konfiguration weggelassen. Es kommt in Betracht, dass das Bremspedal 122 und verwandte Strukturen für eine wirklich autonome Bremsanordnung (oder einfach eine manuell gesteuerte Bremsanordnung, die Handbedienungen und eine andere Nichtpedaleingabe verwendet) auch aus dem 2 gezeigten Bremssystem 100 weggelassen werden können.
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Das Bremssystem 100 von 2 ähnelt wieder im Wesentlichen dem von 1, obgleich es dadurch, dass es ein „Brake-by-Wire“-Typ ist, etwas einfacher ist. Das Bremssystem 100 von 2 weist im Normalzustand geschlossene und im Normalzustand geöffnete DAP-Ventile 132, 134, Isolations- und Ablassventile 136, 138 für jede der Radbremsen 102 und ein Auffüllrückschlagventil 140 auf. Es sind wieder ein erstes und ein zweites ECU 114A, 114B vorgesehen, wobei jedes ECU 114 eine jeweilige von der ersten und zweiten Wicklung 148A, 148B des Elektromotors 146 der Kraftübertragungseinheit 108 vom DAP-Typ steuert.
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Wie auch unter Bezugnahme auf das Bremssystemen 100 von 1 angeführt wird, kann das Bremssystem 100 von 2 einfach oder doppelt gewickelte, im Normalzustand geschlossene und im Normalzustand geöffnete DAP-Ventile 132, 134, Isolationsventile 136, Ablassventile 138 und/oder Auffüllrückschlagventile 140 aufweisen. Wie in 2 ausdrücklich gezeigt ist, sind die im Normalzustand geschlossene und im Normalzustand geöffnete DAP-Ventile 132, 134 von dem Doppelwicklungstyp, wobei ersten Wicklungen 150A jedes Ventils durch das erste ECU 114A gesteuert werden und zweite Wicklungen 150B jedes Ventils durch das zweite ECU 114B gesteuert werden.
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Bei den beiden der 1-2 gezeigten Bremssystemen 100 wird Redundanz in dem System durch die Verwendung eines oder mehrerer ECUs 114A, 114B, Doppelwicklungen 148A, 148B des Elektromotors 146 der Kraftübertragungseinheit 108 und/oder Doppelwicklungen 150A, 150B eines oder mehrerer der Systemventile des Bremssystems 100 bereitgestellt. Ein Durchschnittsfachmann kann leicht ein Bremssystem 100 gemäß den hier offenbarten und gelehrten Grundzügen für eine bestimmte Verwendungsumgebung, wie gewünscht, konfigurieren.
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Es ist zu berücksichtigen, dass Komponenten, Anordnungen oder jegliche anderen Aspekte des Bremssystems 100, die hier gezeigt und beschrieben werden, auch oder stattdessen in den Bremssystemen verwendet werden können, die in den gleichzeitig anhängigen Patentanmeldungen, der gleichzeitig mit dieser eingereichten US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr.
17/366,682 mit dem Titel „Apparatus and Method for Control of a Hydraulic Brake by Wire System“ (Anwalts-Aktenzeichen 208060-US-NP) und/oder der gleichzeitig mit dieser eingereichten US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 17/366,715 mit dem Titel „Apparatus and Method for Selectively Actuating Wheel Brakes of a Hydraulic Brake System“ (Anwalts-Aktenzeichen 208470-US-NP), die beide hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke vollumfänglich mit aufgenommen sind, gezeigt und dargestellt werden.
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„auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt. Ferner versteht sich, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassen(d)“, so wie sie hier verwendet werden, das Vorhandensein von angeführten Merkmalen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen und/oder Komponenten angeben können, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
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So wie er hier verwendet wird, kann der Begriff „und/oder“ eine und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Elemente umfassen.
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Es versteht sich, dass, wenn ein Element als „an“, „angebracht an“, „verbunden mit“, „gekoppelt mit“, „in Berührung mit“, „neben“ usw. einem anderen Element beschrieben wird, es sich direkt an dem anderen Element, angebracht daran, verbunden damit, gekoppelt damit, in Berührung damit oder daneben befinden kann, oder es können auch dazwischenliegende Elemente vorhanden sein. Wenn hingegen ein Element als beispielsweise „direkt an“, „direkt angebracht an“, „direkt verbunden mit“, „direkt gekoppelt mit“, „direkt in Berührung mit“ oder „direkt neben“ einem anderen Element beschrieben wird, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Für den Durchschnittsfachmann liegt weiterhin auf der Hand, dass Bezugnahmen auf eine Struktur oder ein Merkmal, die bzw. das „direkt neben“ einem anderen Merkmal angeordnet ist, Abschnitte aufweisen können, die das daneben befindliche Merkmal überlagern oder darunter liegen, wohingegen eine Struktur oder ein Merkmal, die bzw. das „neben“ einem anderen Merkmal angeordnet ist, möglicherweise keine Abschnitte, die das daneben befindliche Merkmal überlagern oder darunter liegen, aufwe i st.
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Sich auf Raum beziehende Begriffe wie „unter“, „unterhalb“, „unterer“, „über“, „oberer“, „proximal“, „distal“ und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Figuren dargestellt, zu beschreiben. Es versteht sich, dass die sich auf Raum beziehenden Begriffe zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Ausrichtung verschiedene Ausrichtungen einer Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb umfassen können. Wenn eine Vorrichtung in den Figuren zum Beispiel umgedreht ist, würden dann Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmale beschrieben werden, „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein.
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So wie er hier verwendet wird, kann die Formulierung „mindestens eines von X und Y“ so interpretiert werden, dass sie X, Y oder eine Kombination aus X und Y umfasst. Wenn beispielsweise beschrieben wird, dass ein Element mindestens eines von X und Y aufweist, kann das Element zu einem bestimmten Zeitpunkt X, Y oder eine Kombination aus X und Y aufweisen, wobei die Auswahl zeitweise variieren könnte. Im Gegensatz dazu kann die Formulierung „mindestens eines von X“ so interpretiert werden, dass sie ein oder mehrere X aufweist.
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Es versteht sich, dass, obgleich hier die Begriffe „erster“, „zweiter“, usw. zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden lediglich dazu verwendet, ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Somit könnte ein „erstes“ Element, das nachstehend erörtert wird, auch als ein „zweites“ Element bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Reihenfolge von Arbeitsgängen (oder Schritten) ist nicht auf die in den Ansprüchen oder den Figuren aufgezeigte Reihenfolge beschränkt, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.
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Obgleich Aspekte der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die obigen beispielhaften Aspekte genau gezeigt und beschrieben wurden, ist für den Durchschnittsfachmann klar, dass verschiedene zusätzliche Aspekte in Betracht gezogen werden können. Beispielsweise sind die spezifischen oben beschriebenen Verfahren zur Verwendung der Einrichtung lediglich beispielhaft; ein Durchschnittsfachmann könnte ohne Weiteres jegliche Anzahl an Werkzeugen, Reihenfolgen von Schritten oder andere Mittel/Optionen zur Platzierung der oben beschriebenen Einrichtung oder von ihren Komponenten in Positionen, die jenen, die hier gezeigt und beschrieben werden, im Wesentlichen ähnlich sind, bestimmen. Zur Beibehaltung der Übersichtlichkeit in den Figuren sind gewisse sich wiederholende Komponenten, die gezeigt werden, nicht speziell nummeriert worden, jedoch erkennt ein Durchschnittsfachmann basierend auf den Komponenten, die nummeriert wurden, die Elementnummern, die den nicht nummerierten Komponenten zugeordnet werden sollten; durch das Vorhandensein oder Fehlen einer Elementnummer in den Figuren wird keine Unterscheidung zwischen ähnlichen Komponenten beabsichtigt oder impliziert. Jegliche der beschriebenen Strukturen und Komponenten könnte integral als ein einziges unitäres oder monolithisches Stück gebildet sein oder sich aus separaten Unterkomponenten zusammensetzen, wobei beide dieser Ausbildungen irgendein geeignetes Ausgangsmaterial oder maßgefertigte Komponenten und/oder irgendein geeignetes Material oder Materialkombinationen beinhalten. Jegliche der beschriebenen Strukturen und Komponenten könnten je nach Wunsch für eine bestimmte Verwendungsumgebung Einwegelemente oder wiederverwendbar sein. Jegliche Komponente könnte mit einer für den Benutzer wahrnehmbaren Markierung zur Angabe eines/einer diese Komponente betreffenden Materials, Konfiguration, mindestens einer Abmessung oder dergleichen versehen sein, wobei die für den Benutzer wahrnehmbare Markierung möglicherweise dem Benutzer bei der Auswahl einer Komponente aus einer Gruppe ähnlicher Komponenten für eine bestimmte Einsatzumgebung hilft. Ein „vorbestimmter“ Status kann zu einem beliebigen Zeitpunkt, bevor die manipulierten Strukturen jenen Status tatsächlich erreichen, bestimmt werden, wobei die „Vorbestimmung“ bis zu einem so späten Zeitpunkt, wie unmittelbar, bevor die Struktur den vorbestimmten Status erreicht, erfolgen kann. Der Begriff „im Wesentlichen“ wird hier verwendet, um eine Eigenschaft anzugeben, die größtenteils, jedoch nicht zwangsweise komplett, jene, die spezifiziert wird, ist - eine „im Wesentlichen“ aufgewiesene Eigenschaft lässt die Möglichkeit eines gewissen relativ geringfügigen Einschlusses eines nicht der Eigenschaft entsprechenden Elements zu. Obgleich gewisse hier beschriebene Komponenten in der Darstellung spezifische geometrische Formen aufweisen, können alle Strukturen der vorliegenden Offenbarung je nach Wunsch für eine bestimmte Anwendung beliebige geeignete Formen, Größen, Konfigurationen, Relativbeziehungen, Querschnittsflächen oder jegliche andere physische Eigenschaften aufweisen. Jegliche Strukturen oder Merkmale, die unter Bezugnahme auf einen Aspekt oder eine Konfiguration beschrieben werden, könnten einzeln oder in Kombination mit anderen Strukturen oder Merkmalen bei irgendeinem anderen Aspekt oder irgendeiner anderen Konfiguration vorgesehen sein, da es unpraktisch wäre, alle Aspekte und Konfigurationen, die hier erörtert werden, so zu beschreiben, dass sie alle der in Bezug auf alle anderen Aspekte und Konfigurationen erörterten Optionen haben. Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die bzw. das eines dieser Merkmale enthält, ist als in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, der basierend auf den nachstehenden Ansprüchen und jeglichen Äquivalenten davon bestimmt wird, fallend zu verstehen.
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Weitere Aspekte, Aufgaben und Vorteile können durch Betrachtung der Zeichnungen, der Offenbarung und der anhängigen Ansprüche ermittelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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