EP4705162A1

EP4705162A1 - Ausfallsicheres bremssystem

Info

Publication number: EP4705162A1
Application number: EP24727645.4A
Authority: EP
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-05-03
Filing date: 2024-04-30
Publication date: 2026-03-11
Also published as: WO2024227795A1; CN121443491A; DE102023111489A1

Abstract

Bremssystem mit mindestens zwei Radbremszylindern (RZ_1-4), die jeweils Be- standteil von getrennten Radkreisen (RK_1-4) sind, mindestens einer elektromo- torisch angetriebenen Druckversorgung (DV), die zumindest zum Druckaufbau (p_auf) und Druckabbau (p_ab) in den Radbremszylindern (RZ_1-4) dient, mindestens einem Vorratsbehälter (VB), mindestens einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (ECU), mindestens zwei Schaltventilen (SV_i=1-4), wobei jeder Radbremszylinder (RZ_1-4) über jeweils eine hydraulische Verbindungsleitung mit einem Schaltventil (SV_i=1-4) verbunden ist, welches zum Trennen und Verbinden der hydraulischen Verbindung des jeweiligen Radbremszylinders (RZ_1-4) und mindestens einer weiteren hydraulischen Hauptleitung, über die das Schaltventil (SV_i=1-4) zumindest mit der Druckversorgung (DV) verbindbar bzw. verbunden ist, dient, und dass die Schaltventile (SV_i=1-4) stromlos offene 2/2- Wegeventile sind, wobei jeweils zumindest die hydraulische Verbindungslei- tung (HL_RK1-4) und der daran angeschlossene Radbremszylinder (RZ_1-4) Bestandteil eines Radkreises (RK_1-4) sind, und dass zumindest ein Schaltventil (SV_i=1-4) oder alle Schaltventile (SV_i=1-4) kein Rückschlagventil aufweisen oder kein Rückschlagventil parallel zu einem Schaltventil (SV_i=1-4) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung des Zuziehens eines Schaltventils (SV_i=1-4) beim Druckabbau (pab) über dieses Schaltventil (SV_i=1-4) verschiedene Maßnahmen alleine oder in Kombination vorgesehen sind.

Description

Ausfallsicheres Bremssystem

Stand der Technik

Seit fast 80 Jahren hat sich das heutige 2-Kreis-Bremssystem mit zwei Bremskreisen aus Sicherheitsgründen durchgesetzt und wird abhängig von der Fahrzeug-Konzeption in einer Bremskreisaufteilung a) diagonal und b) schwarz/weiß bzw. Vorderachse/Hinterachse angewendet. Bei einem Bremskreisausfall reduziert sich die Bremswirkung bei a) um 50% und bei b) sogar um bis zu ca. 70%. In der Statistik wird mit 10 ppm/J für einen Bremskreis-Ausfall gerechnet. Aufgrund der verminderten Bremswirkung bzw. Totalausfall der Bremse ist eine erhebliche Unfallgefährdung gegeben.

In DE 10 20 2018 213 306 wird ein System mit Erkennung von Bremskreisausfall durch Undichtigkeit des Bremskreises beschrieben, indem der Druckgradient ausgewertet wird.

Fast alle Fahrzeuge haben elektronische Bremsregelsysteme für alle vier Fahrzeugräder, die meistens hydraulisch gebremst werden. Jeder Radbremszylin- der ist mit mindestes einem oder zwei elektromagnetisch gesteuerten Regelventilen verbunden, welche von einer elektrischen Steuereinheit (ECU) elektrisch angesteuert werden, um z.B. das Rad am Blockieren zu hindern.

Bei heute üblichen Bremssystemen mit ABS/ESP-Funktion sind in der Regel jedem Radbremszylinder jeweils ein Einlass- und ein Auslassventil zugeordnet, wobei das Einlassventil meist ein parallel geschaltetes Rückschlagventil aufweist, damit beim schnellen Druckabbau das Einlassventil nicht durch den Staudruck schließt.

Sofern ein Einlassventil mit seinem zugehörigen Rückschlagventil ausfällt und undicht wird, so fällt bei den heutigen 2-Kreis-Bremssystemen bei Ausfall des Radbremszylinders meist ein ganzer Bremskreis aus, so dass sich die Bremswirkung um mindestens 30% reduziert.

Bei vielen heutigen Bremssystemen wird über die Diagnose der Ausfall des Radbremszylinders erkannt und das zugehörige Einlassventil geschlossen. Wenn aber das Rückschlagventil, welches parallel zum Einlassventil geschaltet ist, undicht ist, so fällt der gesamte Bremskreis aus. Deshalb wird diese Maßnahme als Verbesserung bezeichnet, gilt aber nicht als fehlersicher, weil das Rückschlagventil im laufenden Fährbetrieb nicht vor jeder Bremsung diagnostiziert werden kann. Beim Druckabbau, oder z.B. bei Hydraulikmediumströmung in Richtung Öffnung des Rückschlagventils durch Temperaturänderungen, kann trotz Filter ein Partikel eingeschwemmt werden, das eine Undichtigkeit des Rückschlagventils beim Druckaufbau verursacht. Damit verliert beim Ausfall eines Radzylinders das Einlassventil seine Funktion als Sicherheitselement.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist, ein sehr ausfallsicheres Bremssystem bereitzustellen, welches mit möglichst wenigen Ventilen auskommt.

Lösung der gestellten Aufgabe

Diese Aufgabe wird mit einem Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorteilhaft gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Bremssystems ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass möglichst ausfallsichere Komponenten verwendet werden und/oder entsprechende Sicherheitsventile, insbesondere in Form von Trennventilen zwischen der Druckversorgung und den Radbremszylindern und/oder zwischen Radkreisen bzw. Bremskreisen vorgesehen werden.

Ein üblich für ABS/ESP eingesetztes Einlassventil hat ein paralleles Rückschlag-Ventil, welches als unsicher in der Dichtigkeit gilt, kann daher bei hohen Anforderungen an die Ausfallsicherheit keine Verwendung mehr finden. Wie oben beschrieben, wurde das Rückschlagventil vorgesehen, damit beim schnellen Druckabbau das Einlassventil nicht durch den Staudruck schliesst.

Daher ist es von Vorteil, wenn anstatt eines Einlassventils mit parallelem Rückschlagventil, ein Schaltventil verwendet wird, welches zumindest in eine Strömungsrichtung auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten bzw. hohen Druckgradienten zuziehsicher ausgebildet ist oder das Bremssystem so ausgebildet und/oder dessen steuer- und/oder regelbare Komponenten so betrieben werden, dass das Zuziehen des Schaltventils auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten verhindert wird.

Zur Verhinderung des Zuziehens eines Schaltventils beim Druckabbau über dieses Schaltventil können folgende Maßnahmen alleine oder in Kombination vorgesehen sind: a. Das Ventilstellglied des Schaltventils kann mit einer Rückstellkraft in seine geöffnete Stellung kraftbeaufschlagt werden, die um mindestens 30-50% größer ist als bei Standard-Einlassventilen von ABS-Systemen, wobei die erhöhte Rückstellkraft durch eine stärkere Rückstellfeder und/oder mittels einer Magnetkraft, die zusätzlich zur Kraft der Rückstellfeder wirkt, erzeugt wird, wobei die zusätzliche Magnetkraft z.B. durch mindestens einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten erzeugt werden kann. b) Dass mittels der elektromotorisch angetriebenen Druckversorgung die Druckabbaugeschwindigkeit so eingestellt oder eingeregelt, insbesondere begrenzt wird, dass ein Zuziehen des Schaltventils vermieden wird. c) Dass in der die Druckversorgung mit den Schaltventilen verbindenden hydraulischen Verbindungsleitung eine Parallelschaltung aus einer Drossel und einem Rückschlagventil angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil in Richtung Druckversorgung sperrt. Durch die Drossel wird der Volumenstrom vorteilhaft begrenzt und somit ein Zuziehen des Schaltventils beim Druckabbau verhindert. Der Druckaufbau kann ungehindert über das der Drossel parallel geschaltete Rückschlagventil erfolgen. d) Dass das Trennventil, mittels dem die Radkreise von einem Hauptbremszylinder trennbar oder verbindbar sind, einen Druchflussquer- schnitt aufweist, welcher so bemessen ist, dass bei einem Druckabbau in einem Radkreis über das Trennventil ein Zureißen des Schaltventils verhindert wird. e) Dass das Trennventil, mittels dem die Radkreise vom Hauptbremszylinder trennbar oder verbindbar sind, und über das der Druckabbau in einem Radkreis erfolgt, im Pulsweitenmodus geöffnet und geschlossen wird, um die Durchflussmenge bzw. Durchflussgeschwindigkeit auf ein Maß zu begrenzen, derart, dass ein Zureißen des Schaltventils verhindert wird. f) der Antrieb der Druckversorgung (DV) ein Mehrphasenmotor ist, dessen elektrische Beschaltung der Wicklungen derart ausgebildet ist, dass bei Ausfall der Motorsteuerung und/oder der elektrischen Steuereinrichtung (ECU) des Bremssystems der Elektromotor im Generatorbetrieb betrieben wird und durch die Wicklungsschaltung der Elektromotor als Bremse für den Kolben der Druckversorgung (DV) wirkt und somit die Druckabbaugeschwindigkeit (dpab/dt) begrenzt bzw. verlangsamt wird.

Durch die Maßnahmen b) bis f) kann somit auch ein Zuziehen eines herkömmlichen Einlassventils mit oder ohne Rückschlagventil sicher vermieden werden.

Vorteilhaft sollte das erfindungsgemäß eingesetzte Schaltventil, welches jedem Radbremszylinder zugeordnet ist, möglichst ausfallsicher ausgebildet sein, so dass prinzipiell keine weiteren Ventile, insbesondere Trennventile, zu Abkopplung eines undicht gewordenen Radkreises oder Bremskreises mehr erforderlich sind. Sollte dennoch die Sicherheit erhöht werden, so kann zumindest eines der oben beschriebenen Trennventile zusätzlich vorgesehen werden.

Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit und Bremswirkung im Fehlerfall können vorteilhaft auch Schaltventile für die Radbremszylinder eingesetzt werden, bei denen der elektromagnetische Antrieb bzw. zumindest einige seiner Komponenten redundant, d.h. zumindest doppelt, vorgesehen bzw. ausgebildet sind. So kann das Schaltventil z.B. mindestens zwei Spulen und zwei Spulenansteuerungen aufweisen, welche getrennt voneinander das Schaltventil schalten können, so dass bei Ausfall einer Spule oder deren Ansteuerung die andere deren Funktion übernehmen kann, so dass das Schaltventil deutlich ausfallsicherer und damit auch das gesamte Bremssystem vorteilhaft ausfallsicherer wird.

Auch können die Spulen so ausgelegt werden, dass sie jeweils alleine das Ventil sicher bis zu einem bestimmten Druck von z.B. lOObar schalten und dass höhere Drücke nur durch die gemeinsame Bestromung bzw. Ansteuerung beider Spulen geschaltet werden können.

Unter dem erfindungsgemäßen Schaltventil wird das jeweils einem Radbrems- zylinder zugeordnete Ventil verstanden, über das zum Druckaufbau in nur diesem Radbremszylinder Hydraulikmedium fließt. Unter Radkreis wird hier dann der Radbremszylinder inklusive der hydraulischen Verbindung vom Schaltventil bis zum Radbremszylinder verstanden. Die Erfindung sieht vor, dass zum Druckabbau in einem Radbremszylinder das Hydraulikmedium aus dem zugeordneten Radbremszylinder über das Schaltventil in den Bremskreis geleitet wird. Das Schaltventil kann dabei ein herkömmliches Einlassventil für bestehende ABS-Systeme sein, welches kein Rückschlagventil aufweist. Dieses kann erfindungsgemäß zusätzlich noch so modifiziert sein, dass z.B. durch zusätzliche Magnetkraft oder einer stärkeren Feder ein Zuziehen des Ventils erschwert wird. Auch ein einem Radbremszylinder zugeordnetes Auslassventil gehört mit zum jeweiligen Radkreis, sofern es vorgesehen ist.

Für das erfindungsgemäße Bremssystem kann zur Vermeidung der oben beschriebenen Probleme ein oben beschriebenes Schaltventil vom Typ "normal stromlos offen" eingesetzt werden. Dessen Ventilstellglied wird mittels eines ersten elektromagnetischen Antriebes von der geöffneten Ventilstellung in die geschlossene Ventilstellung, bei der das Ventilstellglied gegen einen Ventilsitz gedrückt und verstellt wird. Die Schließfunktion und ggf. das Zureißen des Schaltventils SVi kann durch eine Diagnose bzw. Diagnoseschaltung erkannt werden. Das erfindungsgemäße Schaltventil SVi ist das Sicherheitstor für die Bremskreise BK zum Radbremszylinder RZ. Fällt bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem eine der vier hydraulischen Verbindungen von der hydraulischen Steuereinheit zu einem Radbremszylinder aus, oder bei Undichtigkeit des Radbremszylinders, so kann durch das erfindungsgemäße Schaltventil die fehlerhafte hydraulische Verbindung bzw. der fehlerhafte Radbremszylinder vom restlichen Bremssystem mit hoher Sicherheit abgekoppelt werden.

Die zusätzlichen Maßnahmen zur Verhinderung des Zuziehens des Schaltventils müssen im Prinzip nur dann eingeschaltet werden bzw. wirken, wenn ein schneller Druckabbau in einer Strömungsrichtung über das Schaltventil erfolgen muss. In allen anderen Betriebszuständen des Bremssystems sind die Maßnahmen bzw. die zusätzliche Halte- bzw. Unterstützungskraft, welche z.B. durch Permanentmagnete, einer zusätzlichen Spule oder Kraftzusatzeinrichtung erzeugt wird, nicht erforderlich, so dass vorteilhaft Energie eingespart werden kann. Damit kann auch die weltweit eingesetzte PWM-Methode zur Feindosierung des Druckaufbaus beibehalten werden.

Sollte beim erfindungsgemäßen Bremssystem tatsächlich ein Radkreis ausfallen, so fällt lediglich die Bremswirkung dieses einen ausgefallenen Radkreises weg, wobei die Bremswirkung der restlichen drei Radkreise weiter zur Verfügung steht. Es ergibt sich somit nur noch eine Reduktion der Bremswirkung von vier auf drei intakte Radkreise, so dass im Falle des Ausfalls eines Radkreises an der Vorderachse nur ca. 35% Verlust an Bremswirkung zu verzeichnen ist im Gegensatz zu 70%, wie oben beschrieben für eine schwarz/weiß Bremskreisaufteilung, wenn stets ein ganzer Bremskreis und somit zwei Radkreise ausfallen.

Das erfindungsgemäße Bremssystem weist in der Regel vier Radkreise auf, bei denen entweder jeweils zwei Radkreise einem Bremskreis zugeordnet sind oder aber drei Radkreise einem ersten Bremskreis zugeordnet sind und ein vierter Radkreis einen eigenen Bremskreis bildet. Fällt ein Radkreis aus, so stehen vorteilhaft weiter die drei übrigen Radkreise für die Bremswirkung zur Verfügung. Die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Bremssystems kann bei Schmutzpartikeln in der Bremsflüssigkeit zusätzlich durch den Einbau mindestens eines Filters mit kleiner Maschenweite am Ein- und/oder Ausgang des Ventils erhöht werden. Die Maschenweite sollte so klein gewählt werden, dass diese kleinen Schmutzpartikel bei geschlossenem Schaltventil nur kleine Undichtigkeiten und damit nur kleine Durchflussmengen erzeugen, welche von der Druckversorgung ausgeglichen werden können, aber welche von der Diagnose sowohl über die Fördermenge der Druckversorgung als auch über das Niveau im Vorratsbehälter erkannt werden können.

Um die Funktion des erfindungsgemäßen Schaltventils zu überprüfen, kann z.B. bei der Diagnose eine Messung der Volumenaufnahme und des zeitlichen Verlaufs des Druckes in dem jeweiligen Radkreis und ein Vergleich mit der zuvor ermittelten Druck-Volumen-Kennlinie des Radkreises durchgeführt werden. Die Diagnose kann dabei bei jeder Bremsung und/oder auch im Stillstand oder beim Service durchgeführt werden.

Das bevorzugt zum Einsatz zu gelangende Schaltventil kommt, wie oben beschrieben, ohne Rückschlagventil aus, und wird dennoch den verschiedensten Anforderungen gerecht. So muss es auch zumindest bei großen Durchflussraten beim Druckaufbau in beiden Richtungen sicher geöffnet bleiben, d.h. die heutige Ventil-typische Schwachstelle, dass bei großen Durchflussraten durch Effekte am Ventilsitz eine Kraft auf das Ventilstellglied, meist in Form einer Ventilkugel mit Ventilkegel, und die Ventilfeder wirkt und das Ventil selbsttätig schließt, darf nicht auftreten.

Vorteilhaft kann durch eine entsprechende Gestaltung des Dichtkegels, der Dimensionen der Rückstellfeder und des Ventilstößels, zusätzlich zu der Kraftzusatzeinrichtung das Schaltventil optimiert werden. In der Schließstellung des Ventils, über das aber auch der Druck im Radbremszylinder abgebaut werden kann, sollte die Aufdrückkraft deutlich kleiner als bei Einsatz einer progressiven Feder sein, die in dieser Stellung eine höhere Kraft als in der Öffnungsstel- lung besitzt, was für die Dimensionierung des Magnetkreises wegen entsprechend höherem Kraftbedarf ungünstig ist. Das erfindungsgemäße Bremssystem kann verschiedene Ventilschaltungen aufweisen: a) Vier Schaltventile für jeweils vier Radbremszylinder, über die sowohl der Druckaufbau als auch der Druckabbau für die jeweils zugeordneten Radbremszylinder erfolgt; b) vier Schaltventile für jeweils vier Radbremszylinder sowie zwei Auslassventilen; c) vier Schaltventile und vier Auslassventile.

Bei Verwendung eines Auslassventils für einen Radkreis ist eine radindividuelle Regelung von Druckaufbau Pauf und Druckabbau Pab möglich. Sollte eine Undichtigkeit in einem Radkreis auftreten, kann vorteilhaft eine Diagnoseschaltung den fehlerhaften Radkreis sowohl beim Bremsen als auch beim Parken identifizieren und das zum Radkreis gehörende Schaltventil schließen, so dass bei diesem Einfachfehler weiter drei Radkreise und beim Doppelfehler, d.h. wenn zwei Radkreise gleichzeitig ausfallen, zwei Radkreise im "Worst Case" zur Verfügung stehen. Bei herkömmlichen Bremssystemen folgt hingegen im "Worst Case" ein Totalausfall der Bremse.

Zusammenfassend lässt sich somit festhalten, dass durch geringe Änderungen am Einlassventil und den Wegfall des Rückschlagventils mit dem Schaltventil vorteilhaft ein hoher Sicherheitsgewinn erzielbar ist. Bei entsprechend konstruktiver Gestaltung des Schaltventils ist zusätzlich zu dem Sicherheitsgewinn eine Kostenreduzierung möglich.

Das erfindungsgemäße Bremssystem kann auch derart ausgebildet sein, dass anstatt vier hydraulischen Radkreisen ein gemischtes hydraulisch-elektrisches Bremssystem mit z.B. hydraulischen Leitungen zu den hydraulisch arbeitenden Vorderradbremsen und lediglich elektrischen Verbindungen zu den elektromotorisch arbeitenden Bremsen (EMB) an der Hinterachse vorgesehen ist, deren Aufbau bekannt ist. Auch hier ergeben sich die gleichen Vorteile, wenn die hydraulischen Radkreise entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungen ausgebildet werden. Bei zusätzlichem Einsatz eines Kreistrennventils zwischen den beiden Bremskreisen oder zusätzlicher Kreistrennventile zwischen Bremskreis und Druckversorgung kann sogar bei Ausfall eines Radkreises dieser über das Kreistrennventil getrennt werden, so dass der noch verbliebene Radkreis des jeweiligen Bremskreises noch wirksam ist. Somit wird eine Doppelfehlersicherheit erreicht mit einer Fahrzeugverzögerung von 0,65g.

Neben den beschriebenen Ventil konzepten sind auch unterschiedliche Konzepte der Druckversorgung möglich, z.B. eine einzelne Druckversorgung für Level 2 des automatisierten Fahrens oder zwei Druckversorgungen für Level 3 bis Level 5 des automatisierten Fahrens, wobei die zweite, redundante, Druckversorgung eine Kolbenpumpe oder eine Rotationspumpe enthalten kann. Die Rotationspumpen haben einen deutlichen Kostenvorteil. Bei der Kolbenpumpe kann am Ausgang der Druckversorgung anstelle des Magnetventils ein einfaches Rückschlagventil verwendet werden, welches dieselben Vorteile bei Ausfall der Druckversorgung hat und kostengünstiger ist. Bei diesem Bremssystem kann der Druckabbau bei der Normalbremsung nicht über die Steuerung des Kolbens der Druckversorgung erfolgen, sondern über die Steuerung der Auslassventile mit Verwendung des Druckgebersignals des Druckgebers.

Zur Abtrennung der Druckversorgung von den Bremskreisen können Magnetventile vorgesehen werden. Es ist jedoch auch möglich, auf derartige Abtrennungsventile zu verzichten, wenn die Druckversorgung mit einem Antrieb mit redundanter Wicklungsbeschaltung, z.B. 2x3-Phasen und/oder redundanter Ansteuerung, versehen ist, derart, dass zwischen den, den Radkreisen zugeordneten Schaltventilen und der Druckversorgung keine weiteren Ventile vorgesehen sind. Um hierbei einen Ausfall des Bremssystems, z.B. durch eine undichte Kolbendichtung oder kleines Kolbenspiel zu verhindern, erfolgt eine Kompensation durch Nachförderung.

Vorteilhaft kann bei den vorbeschriebenen Bremssystemen die übliche Fahrzeugabstimmung in verschiedenen Bereichen wie Logistik, Service und Homologation entfallen.

Das erfindungsgemäße Bremssystem weist somit vier Radkreise auf, die individuell gesteuert werden. Wie oben beschrieben, können dabei jeweils zwei Radkreise einem Bremskreis zugeordnet werden. Andere Aufteilungen auf die Bremskreise, wie oben beschrieben, sind ebenso möglich.

Das 4-Radkreis-Bremssystem kann aber auch von der Steuerung als 2-Kreis- Bremssystem angesteuert werden. Somit kann das 4-R.adkreis-Bremssystem mit 2-Kreis-Bremssystemen mit vier hydraulisch gebremsten Rädern kombiniert werden und erreicht damit sogar Doppelfehlersicherheit, womit gemeint ist, dass auch eine Undichtigkeit eines Radbremszylinders und der Ausfall der Ansteuerung des zugehörigen Schaltventils nicht zum Totalausfall des Bremssystems führt, wobei dieser Doppelfehler mit der geringen Ausfallwahrscheinlichkeit von ca. 10'¹⁹/J auftritt, was immer noch deutlich besser als Kernkraftsicherheit ist. Selbst bei diesem Doppelfehler würde das erfindungsgemäße Bremssystem noch eine Bremswirkung eines herkömmlichen 2-Kreis-Bremssystems erzielen.

Damit kann das Bremssystem als fehlersicher und ausfallsicher bezeichnet werden.

Vorteilhaft erfolgt in Abständen oder permanent eine Diagnose der jeweiligen Undichtigkeit der einzelnen Radkreise, wobei in Abhängigkeit des Diagnoseergebnisses die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung des Bremssystems entscheidet, ob ein Radkreis durch dauerhaftes Schließen des zugehörigen Schaltventils abgeschaltet wird oder weiter für die Erzeugung einer Bremswirkung betrieben wird. Beim Weiterbetreiben wird anhand der ermittelten Undichtigkeit eine entsprechende zusätzliche Förderung bzw. Nachförderung von Bremsmittel berechnet und vorgenommen, damit die erforderliche Bremswirkung des jeweiligen Radbremszylinders erzielt wird.

Um ausgehend von den bekannten Bremssystemen zum erfindungsgemäßen Bremssystem zu gelangen, müssen lediglich die bekannten Einlassventile mit Rückschlagventil durch das modifizierte Schaltventil ersetzt werden, wobei nahezu keine Mehrkosten entstehen.

Das Schaltventil hat noch ein weiteres Potenzial, welches bei Ausfall des dem jeweiligen Radkreis zugeordneten Auslassventils genutzt wird. Sofern z.B. die Ansteuerung des Auslassventils ausfällt, ist kein ABS-Druckabbau über das Auslassventil mehr möglich, d.h. das entsprechende Rad blockiert mit Verlust an Bremsweg und Seitenstabilität. Da das Schaltventil jedoch in beiden Richtungen bei Druckaufbau und Druckabbau eingesetzt werden kann, da zuziehfest, kann es auch für den Druckabbau verwendet werden, wenn z.B. die Druckversorgung das notwendige Volumen für den Druckabbau aufnehmen kann. Da die Schaltventile kein Rückschlagventil enthalten, wird bei dem Druckabbau in dem einen Radbremszylinder, z.B. RZ1 über das SVi, der Druck in den anderen Radbremszylindern nicht gleichzeitig reduziert, z.B. die Radbremszylinder RZ2, RZ3 und RZ4 bei geschlossenen Ventilen SV2, SV3, SV4. Vorteilhaft kann dies, wie in früheren Patentanmeldungen beschrieben, mit Volumensteuerung des Kolbens der Druckversorgung oder auch einer Rotationspumpe realisiert werden. Für die ABS-Rege- lung entsteht nur ein kleiner Nachteil durch einen kleinen Zeitverzug der Pumpe für die Volumenaufnahme zum Druckabbau, ebenso bei der Volumenbereitstellung für den Druckaufbau. Dies ist jedoch extrem selten, da dies nur beim Ausfall des Auslassventils vorkommt. Das Blockieren eines Rades bei der ABS-Funktion ist jedoch insbesondere bei Bremssystemen für automatisiertes Fahren bei Level >3 unbedingt zu vermeiden. Da diese Methode außer einer Änderung der Software keine Änderung und Kosten verursacht, kann diese Lösung auch bei Bremssystemen, welche für Level 2 Anforderungen ausgelegt sind, eingesetzt werden.

Damit hat das Schaltventil vielfältige Funktionen in dem erfindungsgemäßen sicherheitsrelevanten Bremssystem :

1. Verbesserte Bremswirkung bei Ausfall eines Radbremszylinders bzw. Radkreises

2. Aufrechterhaltung der Druckabbau-Regelfunktion bei ABS bei Ausfall Öffnung des Auslassventils

3. Einsparung von zusätzlichen Trennventilen zur Verhinderung des Kreisausfalls

Für diese Fehlerfälle ist es zweckmäßig, das Schaltventil mit redundanten Spulen mit Anschluss zu gestalten, da die Spule mit elektrischem Anschluss den Ausfallschwerpunkt darstellt.

Von großer Bedeutung ist die Diagnose der Schalteinrichtung zur Verhinderung des Zureißens oder wenn ein Schaltventil SV, SVx oder S 2k, nicht schaltet. Folgende Hauptfehler (nicht abschließend) sind zu diagnostizieren:

1. Druckversorgung DV: Ausfall während der Druckabbausteuerung, was zu größerer Druckabbaugeschwindigkeit führt.

Maßnahme 1 : Wicklungsschaltung bei Ausfall des Motors der

Druckversorgung oder Ausfall der elektronischen Steuer- und Regeleinheit ECU.

Maßnahme 2: Rückschlagventil/Drossel-Kombination in der hydraulischen Leitung von der Druckversorgung zum Bremskreis (siehe Fig. 4 und Fig. 6).

2. Schaltventil SVi ist undicht:

Diagnose 1 : beim allgemeinen Diagnosetest der Ventile;

Diagnose 2: bei Ausfall eines Radbremszylinders und Undichtigkeit des zugehörigen Schaltventils SV, Nachförderung mit der Druckversorgung wie beschrieben. Erkennung über Volumenaufnahme des Bremssystems bei Druckaufbau mit Verwendung der Druck-Volumenkennlinie;

3. Trennventil TV ist undicht:

Diagnose über Volumenaufnahme des Bremssystems bei Druckaufbau mit Verwendung der Druck-Volumenkennlinie und Nachförderung mit der Druckversorgung;

4. Trennventil TV hat zu kleinen Querschnitt:

Druckabbau erfolgt zu langsam. Erkennung über das über den Hauptbremszylinder fließende Volumen über die Zeit beim Druckabbau im Bremskreis.

Bei dem beschriebenen System mit Elektromotorischer Bremse (EMB) an der Hinterachse kann das sogenannte redundante Auslassventil AVred, als Auslassventil AV mit redundanter Spule und/oder redundanter Ansteuerung, zusammen mit dem Schaltventil mit redundanter Spule als doppelfehlersichere hydraulische Vorderachssteuerung betrachtet werden, so dass bei einem Ausfall einer Elektromotorischer Bremse (EMB) an der Hinterachse weiterhin mehr als 70% Bremswirkung zur Verfügung stehen, was von einer bei dieser Betrachtung vergleichbaren Voll-EMB mit EMB an der Hinterachse und an der Vorderachse bei einem Ausfall der EMB an der Vorderachse nicht erreicht wird und wegen der hohen Komplexität und damit hoher Ausfallrate um Faktoren deutlicher schlechter zu bewerten ist.

Figurenbeschreibung

Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen verschiedene mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremssystems und der eingesetzten Ventile näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 : zeigt das Systemkonzept mit vier Radkreisen und dem jedem

Radkreis RKi zugeordneten erfindungsgemäßen Schaltventil SVi;

Fig. 2: zeigt das herkömmliche ABS-Einlassventil mit Rückschlagventil EV und zwei Ventilvarianten des erfindungsgemäßen Schaltventils SVi bzw. SVx und SVzkfür die vier Radkreise RKi;

Fig. 3 und 4: zeigen ein vorbekanntes 1- Box- Bremssystem mit erfindungsgemäßen Schaltventilen SVi, SV4 anstatt der herkömmlichen Einlassventile;

Fig. 5: zeigt ein erfindungsgemäßes Bremssystem mit einem Single-

Hauptbremszylinder SHZ, welches insbesondere für eine 1- Box-Lösung eingesetzt werden kann, mit erfindungsgemäßen Schaltventilen SVi, SV4 anstatt der herkömmlichen Einlassventile EV mit Rückschlagventil;

Fig. 6: zeigt die bekannten ABS/ESP-Systeme, wie sie seit Jahren zum Einsatz kommen und weltweit Standard sind, wobei diese zum erfindungsgemäßen Vier-Radkreis-Bremssystem speziell angeschlossen sind, mit erfindungsgemäßen Schaltventile SVi, ..., SV4 anstatt der üblichen ABS-Einlassventile EV und eine Drossel-Rückschlagventilparallelschaltung RV/Dr3 in jedem Bremskreis;

Fig. 7: zeigt eine Erweiterung des in Figur 1 dargestellten und beschriebenen Bremssystems mit ABS- und ESP-Funktion, wobei hier die zuvor beschriebenen Maßnahmen in Form der Schalteinrichtung bei den Schaltventilen SVi, SN der vier Radkreise sowie dem redundanten Auslassventil AVred vorgesehen sind;

Fig. 8: Bremssystem gemäß Figur 1 mit einem Doppelhubkolben und zwei 3/2-Wege-Ventilen mit zusätzlichem Überdruckventil zum 3/2-Wegeventil HZ-BK-WS;

Fig. 9: Bremssystem gemäß Figur 1 mit einer elektromechanischen

Bremse an der Hinterachse und 4-Kreis und redundanten Auslassventil AVred;

Fig. 10: Bremssystem gemäß Figur 9 mit E-Pedal und zweiter Druckversorgung.

Die Figur 1 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems. Das Bremssystem weist vier Radkreise RKi bis RK4 auf, wobei die Komponenten eines Radkreises RKi das jeweilige Schaltventil SVi, der dahinter angeordnete Radbremszylinder RZi sowie die das Schaltventil SVi mit dem zugehörigen Radbremszylinder RZi verbindende hydraulische Verbindungsleitung HLßKi und das optionale Auslassventil AV sind.

Das Bremssystem weist lediglich einen einzigen Bremskreis BK auf, an den dessen Hydraulikleitung HLi alle vier Radkreise RK1-4 über mindestens eine Hydraulikleitung HL2 angeschlossen sind.

Der Druckaufbau p_aUf in einem Radbremszylinder RZi erfolgt stets über das Öffnen des jeweils zugehörigen Schaltventils SVi. Der Druckabbau p_ab in einem Radbremszylinder RZi erfolgt entweder über das geöffnete zugehörige Schaltventil SVi in den Bremskreis BK hinein und/oder über das geöffnete zugehörige Auslassventil AVi und die Hydraulikleitung HLs in den Vorratsbehälter VB.

Das Bremssystem weist zudem eine elektromotorisch angetriebene Druckversorgung DV auf, die ein Kolben-Zylinder-System aufweist und in Figur 1 als Doppelhubkolbensystem (DHK) mit zwei Arbeitskammern Al und A2 ausgeführt ist. Es ist auch möglich, dass das Kolben-Zylinder-System der Druckversorgung DV mit nur einem Arbeitsraum ausgeführt ist. Die beiden Arbeitskammern Al und A2 sind über Hydraulikleitungen HL5 und HL6 jeweils mit einem Trennventil DV/TV verbunden, welches als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet ist und die zugehörige Arbeitskammer Al bzw. A2 im unbestromten Zustand mit dem Vorratsbehälter VB verbindet. Wird das jeweilige 3/2-Wege-Trennventil DV/TV bestromt, so wird der jeweilige Arbeitsraum Al bzw. A2 mit dem Bremskreis BK verbunden und es kann ein Druckaufbau pauf oder ein Druckabbau pab in mindestens einem Radbremszylinder Zi durch Verstellen des Kolbens der Druckversorgung DV erfolgen.

Über die Hydraulikleitungen HL9 und HL10 und die darin angeordneten Säugventile SaV kann Hydraulikmedium vom Vorratsbehälter VB in die jeweiligen Arbeitsräume Al und A2 der Druckversorgung DV nachgesaugt werden. Optional kann noch eine weitere Hydraulikleitung HLn mit redundanter Dichtung zur Sicherheit und für Diagnosezwecke vorgesehen werden, die in einem Bereich des Zylinders der Druckversorgung mündet, welcher mittels einer Dichtung vom zweiten Arbeitsraum A2 auf der einen Seite und auf der anderen Seite mittels einer weiteren redundanten Dichtung getrennt bzw. abgedichtet ist und diesen Mündungsbereich mit dem Vorratsbehälter VB verbindet. Der Ausfall der ersten Dichtung wird durch Diagnose über Volumenverlust bei Druckaufbau erkannt. Der Ausfall der zweiten Dichtung führt zum Volumenverlust, wobei der Volumenverlust mit dem Flüssigkeitsstandsensor im Vorratsbehälter VB erkannt wird.

Das Bremssystem weist zudem einen Hauptbremszylinder HZ auf, welcher in Figur 1 als Single-Hauptbremszylinder SHZ ausgebildet ist. Der Single-Haupt- bremszylinder SHZ wird durch das Aufbringen einer Fußkraft FFUB auf das Bremspedal 1 verstellt, wobei die Verstellung über einen Wegsensor Sp erfasst wird und das Bremssystem u.a. aufgrund dieser Eingangsgröße die Bremswirkung einstellt bzw. einregelt.

Der Single-Hauptbremszylinder DHZ weist einen hydraulisch wirkenden Arbeitsraum AR. auf, welcher über eine Hydraulikleitung HL12 mit einem 3/2- Wege-Ventil HZ-BK-WS verbunden ist. Das 3/2-Wegeventil HZ-BK-WS verbindet die Hydraulikleitung HL12 im stromlosen Zustand mit der Hydraulikleitung HLi des Bremskreises BK, so dass im Notfall über das Bremspedal 1 und die damit einhergehende Verstellung des Kolbens des Single-Hauptbremszylinders SHZ ein Druck im Arbeitsraum AR und somit im Bremssystem aufbaubar und eine Bremswirkung erzielbar ist. Im Normalbetrieb des Bremssystems wird jedoch das Schaltventil HZ-BK-WS geschaltet und der Arbeitsraum AR des Single-Hauptbremszylinders SHZ mit dem Wegsimulator WS bzw. der Verbindungsleitung HL13 verbunden. Dies dient zur Erzielung einer gewünschten Rückwirkungskraft auf das Bremspedal 1 zur Generierung eines gewünschten Pedalgefühls. In der Hydraulikleitung HL13 ist eine Parallelschaltung aus Drossel und Rückschlagventil angeordnet, welche für die Wegsimulatorfunktion notwendig ist.

Der Single-Hauptbremszylinder SHZ ist über die beiden Hydraulikleitungen HL14 und HL15 mit dem Vorratsbehälter verbunden, wobei in der Hydraulikleitung HL15 eine Drossel Drl angeordnet ist. Die Mündungsbereiche der Hydraulikleitungen HL14 und HL15 in dem Single-Hauptbremszylinder sind durch drei Dichtungen Dl, D2 und D3 voneinander und hin zum übrigen Zylinderbereich abgedichtet. Bei zurückgefahrenem Kolben K, was in Figur einer Bewegung nach rechts entspricht, mündet die Hydraulikleitung HL14 im Bereich des Kolbens K, wobei auch die beiden Dichtungen Dl und D2 noch an der Mantelfläche des Kolbens K abdichtend anliegen. Die Dichtung D3 liegt in dieser Kolbenstellung hingegen nicht abdichtend am Kolben an, so dass der Arbeitsraum AR mit der Hydraulikleitung HL15 verbunden ist. Diese Anordnung ist aus WO 2019/086502 vorbekannt. Zur Druckmessung in den Hydraulikleitungen HLi und HL12 weist das Bremssystem noch die beiden Drucksensoren DG auf.

Die in Figur 1 dargestellten hydraulischen Komponenten können in einer einzigen Hydraulikeinheit HCU angeordnet und zusammengefasst werden. Zudem weist das Bremssystem noch eine nicht dargestellte elektronische Steuer- und Regeleinheit ECU auf.

Die Schaltventile SVi sind modifizierte herkömmliche ABS-Einlassventile, deren Aufbau und Funktion in der Figur 2 dargestellt und erläutert sind.

Figur 2 zeigt drei verschiedene 2/2-Wegeventile. Das links dargestellte Standardventil entspricht dem Einlassventil EV von ABS. Eine Beschreibung dieses Ventils findet sich in DE 10 2015 203733. Es ist ein sogenanntes SO Ventil mit Rückschlagventil RV und Rückstellfeder 13 mit spezieller Ventilsitzkontur. Die beiden anderen 2/2-Wegeventile sind Varianten des erfindungsgemäßen Schaltventils SVi, die modifizierte Standard-ABS-Einlassventile ohne Rück- schalgventil sind.

Das rechts dargestellte erfindungsgemäße Schaltventil SV2k ist aus PCT/EP 2022/073463 vorbekannt und weist einen zusätzlichen Permanentmagnet 9, magnetischen Rückschluss 11 und Polplatte 10 auf. Dies ersetzt die konventionelle schwache Rückstellfeder 13 mit deutlich höherer Rückstellkraft mit vorteilhafter abnehmender Kraft bei Hubende. Damit soll ein Zuziehen bei z.B. hohen Durchflussgeschwindigkeiten und Mengen vermieden werden.

Das in der Mitte dargestellte erfindungsgemäße Schaltventil SVx ist ohne Permanentmagnet und auch ohne Rückschlagventil aufgebaut. Es weist eine deutlich höhere Rückstellkraft von ca. 4N als das links dargestellte Standardventil EV auf. Ein Zureißen beim Druckabbau aus den Radkreisen RK zum Bremskreis BK wird hier im Extremfall einerseits durch die stärkere Rückstellfeder 13 verhindert und durch die folgenden optionalen Zusatzmaßnahmen la) bis 2a) beschrieben.

Das Zureißen des Schaltventils SVi bei extrem hohem Volumendurchfluss bei

Druckabbau kann im Normalfall nur in zwei Situationen stattfinden: 1. Unkontrollierte Kolbengeschwindigkeit der Druckversorgung, die bei Ausfall der Motorsteuerung und bei Ausfall der ECU entstehen kann;

2. Bei zu großem Durchflussquerschnitt des Trennventils TV vom Bremskreis BK zum Hauptbremszylinder SHZ;

Zusatzmaßnahmen zu 1. und 2. : la: Schließen des Trennventils DV/TV trennt den Bremskreis BK von der Druckversorgung DV, so dass die Dichtigkeit dieses Ventils diagnostiziert werden kann lb: Sofern das Ventil DV/TV nicht vorhanden ist oder bei Ausfall dieses Ventils, kann die Parallelschaltung aus Drossel Dr3 mit parallelgeschaltetem Rückschlagventil RV in der Verbindungsleitung vorgesehen werden, welche nur den Druckabbau aber nicht den Druckaufbau drosselt (siehe Fig. 4). lc: Begrenzung der Motorgeschwindigkeit bei Ausfall der Motorsteuerung oder der elektrischen Steuer- und Regeleinheit ECU des Bremssystems durch Beschaltung der Wicklung des elektrischen Antriebs der Druckversorgung nur bei diesem Störfall;

2a: Begrenzung der Ventilquerschnitte des 2/2- oder 3/3-Wege-Trennven- tils TV zum Druckabbau, aus Kostengründen bereits in Serie, da nur in der Rückfallebene bei Ausfall der Druckversorgung DV wirksam

Von gleicher Bedeutung wie die Zusatzmaßnahmen ist die Diagnose dazu.

Diagnose zu 1 :

• la: Trennventil TV wird angesteuert (geschlossen). Messung DHK-Hub mit Berechnung des verdrängten Volumens, und Druck im Bremskreis BK. Wenn bei Vorhub des Doppelhubkolbens DHK das aus der Arbeitskammer Al verdrängte Volumen und die dabei erzeugte Druckänderung im Bremskreis BK der im Steuergerät abgelegten Druck-Volumen-Kenn- linie entspricht, dann ist das zur Arbeitskammer A2 gehörende 3/2- Wegeventil DV/TV dicht. Umgekehrt, wenn bei Rückhub des Doppelhubkolbens DHK das aus der Arbeitskammer A2 verdrängte Volumen und die dabei erzeugte Druckänderung im Bremskreis BK der im Steuergerät abgelegten Druck-Volumen-Kennlinie entspricht, dann ist das zur Arbeitskammer Al gehörende 3/2-Wegeventil DV/TV dicht.

Diese Diagnose kann auch bei geschlossenen Ventilen SV durchgeführt werden, allerdings dann unter Verwendung einer anderen Druck-Volumen-Kennlinie. lb: Siehe Fig. 4. Trennventil TV wird angesteuert (geschlossen). Messung Druck und Berechnung Druckabfallgeschwindigkeit im Bremskreis BK. Mit der Druckversorgung DV wird im Bremskreis BK Druck erzeugt, z.B. auf lOObar. Danach wird der Druck im Bremskreis BK mit der Druckversorgung DV so schnell wie möglich reduziert. Wenn dabei die Druckabfallgeschwindigkeit im Bremskreis BK deutlich geringer ist als im Steuergerät abgelegt, dann ist die Drossel Dr3 verstopft. Wenn dabei die Druckabfallgeschwindigkeit im Bremskreis BK deutlich größer ist als im Steuergerät abgelegt, dann ist das Rückschlagventil RV undicht.

• Zur Diagnose der Wicklungsschaltung des Motors bei Druckabbau : zeitliche Volumenänderung mit der Druckversorgung DV und Messung von Kolbenweg und Druck

• lc: Trennventil TV wird angesteuert (geschlossen). Messung Druck und Berechnung Druckabfallgeschwindigkeit im Bremskreis BK. Mit der Druckversorgung DV wird im Bremskreis BK Druck erzeugt, z.B. auf lOObar. Danach Abschaltung der Motorsteuerung. Wenn dabei die Druckabfallgeschwindigkeit im Bremskreis BK deutlich größer ist als im Steuergerät abgelegt, dann ist die Beschaltung der Wicklung des elektrischen Antriebs der Druckversorgung gestört.

• Diagnose der Schaltventile SV

Trennventil TV und Schaltventile SVi, ..., SV4 werden angesteuert (geschlossen). Messung Druck im Bremskreis BK, und DHK-Kolbenverschie- bung. Mit der Druckversorgung DV wird der Bremskreis BK mit Druck beaufschlagt, z.B. lOObar. Wenn danach der Druck im Bremskreis BK gehalten werden kann, ohne dass der DHK-Kolben nennenswert verschoben werden muss, dann sind alle Schaltventile SV dicht. Ist dies nicht der Fall, dann wird Schaltventil SVi geöffnet, und mit der Druckversorgung DV wird der Druck im Bremskreis BK wieder auf z.B. lOObar gebracht. Wenn danach der Druck im Bremskreis BK gehalten werden kann, ohne dass der DHK-Kolben nennenswert verschoben werden muss, dann ist Schaltventil SVi undicht. Ist dies nicht der Fall, dann wird Schaltventil SV2 geöffnet, und mit der Druckversorgung DV wird der Druck im Bremskreis BK wieder auf z.B. lOObar gebracht. Wenn danach der Druck im Bremskreis BK gehalten werden kann, ohne dass der DHK-Kolben nennenswert verschoben werden muss, dann ist Schaltventil SV2 undicht. Ist dies nicht der Fall, dann wird Schaltventil SV3 geöffnet, und mit der Druckversorgung DV wird der Druck im Bremskreis BK wieder auf z.B. lOObar gebracht. Wenn danach der Druck im Bremskreis BK gehalten werden kann, ohne dass der DHK-Kolben nennenswert verschoben werden muss, dann ist Schaltventil SV3 undicht. Ist dies nicht der Fall, dann wird Schaltventil SV4 geöffnet, und mit der Druckversorgung DV wird der Druck im Bremskreis BK wieder auf z.B. lOObar gebracht. Wenn danach der Druck im Bremskreis BK gehalten werden kann, ohne dass der DHK-Kolben nennenswert verschoben werden muss, dann ist Schaltventil SV4 undicht. Ist dies nicht der Fall, dann sind alle Ventile SV dicht, und die Undichtigkeit ist an anderer Stelle, z.B. Trennventil TV.

Zu 2a:

• Druckabbau über den Hauptbremszylinder, z.B. Messung zeitlicher Druckabfall bei geöffnetem Trennventil TV vom Bremskreis BK zum Hauptbremszylinder SHZ/THZ und geöffneten Schaltventile SVi

Auch eine hydraulisch optimierte Ventilsitzgestaltung kann dazu beitragen die Zureißkraft zu minimieren. Die Rückstellfederkraft RF wird bestimmt durch die Ventilsteuerung beim Druckaufbau über PWM und als weltweiter Standard für fein dosierten genauen Druckaufbau verwendet, der auch bei der höheren Rückstellfederkraft FR noch möglich ist, ggf. mit Optimierung der Ansteuerung. Die Figuren 3 bis 6 zeigen bekannte Bremssysteme namhafter Hersteller, welche erfindungsgemäß, durch Ersatz der Einlassventile durch Schaltventile SVi, leicht modifiziert sind. Ohne diese Modifizierungen können bestimmte Einzel- und Doppelfehler auftreten, wodurch bei diesen Bremssystemen nur noch wenig Bremswirkung zur Verfügung steht. Herkömmlich bedeutet ein Doppelfehler von zwei Bremskreisen einen Totalausfall des Bremssystems bei einer Ausfallwahrscheinlichkeit

AW = 10 x ppm/J x 10 x ppm/J = 100-10’¹²/J was etwa 100 Ausfällen bei 1 Billion Fahrzeuge pro Jahr entspricht.

Die Ausfallschwerpunkte der vorbekannten Bremssysteme sind die Folgenden :

1. Anschluss an das Hydroaggregat HCU

2. Bremsleitung

3. Anschluss Bremsschlauch an Bremsleitung (nicht in den Figuren dargestellt)

4. Bremsschlauch

5. Anschluss Bremsschlauch an Bremssattel (nicht in den Figuren dargestellt)

6. Bremssattel

7. Dichtung Radbremszylinder RZ

8. Rückschlagventil des Einlassventils

9. Auslassventil AV: Das AV ist eine kritische Komponente für den Bremskreisausfall bei ABS, z.B. kann durch Schmutzpartikel im Ventilsitz ein Bremskreisausfall mit erheblichem Verlust an Bremswirkung verursacht werden.

Durch den Einsatz von den erfindungsgemäßen Schaltventilen, welche modifizierte herkömmliche ABS- Einlassventile ohne Rückschlagventil sind, sowie den oben beschriebenen zusätzliche Maßnahmen b) bis f) zur Verhinderung des Zuziehens des Schaltventils beim schnellen Druckabbau können diese Bremssysteme ohne großen Aufwand und Änderung des gesamten Bremssystemkonzepts fehlersicherer gemacht werden. Die in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Bremssysteme weisen aufgrund des Wegfalls der Rückschlagventile RV bei den Schaltventilen einen wesentlichen Ausfallschwerpunkt weniger auf, wodurch die Ausfallwahrscheinlichkeit gegenüber den ursprünglichen Bremssystemen wesentlich geringere ist und zudem eine erhöhte Bremswirkung vorteilhaft zur Verfügung steht, da nunmehr meist nur ein Radkreis ausfällt.

Nachfolgend wird für die einzelnen Bremssysteme der Figuren 3 bis 6 näher erläutert, wie durch die zusätzlichen Maßnahmen ein Zureißen der Schaltventile SVi beim Druckabbau p_ab sicher vermieden werden kann.

Beim Bremssystem gemäß Figur 3 erfolgt die Drucksteuerung für p_aUf und p_ab wie beim System gemäß Figur 1 mittels der Druckversorgung DV. Bei Ausfall der Druckversorgung DV oder der elektrischen Steuer- und Regeleinrichtung ECU schließen die Schaltventile ESV1 und ESV2 und der Druckabbau p_ab erfolgt über den Tandem-Hauptbremszylinder THZ, wobei die zeitliche Durchflussmenge, welche durch die Schaltventile SVi aus den Radbremszylindern in den Bremskreis abfließt, durch den entsprechend klein ausgebildeten Durchflussquerschnitt der Trennventile TV1 und TV2 begrenzt wird, so dass ein Zuziehen der Schaltventile SVi=i-4 sicher vermieden wird, siehe Zusatzmaßnahme 2a.

Das Bremssystem gemäß Figur 4 ist sehr ähnlich zu dem in Figur 3 dargestellten Bremssystem aufgebaut. Im Unterschied zum Bremssystem gemäß Figur 3 weist das in Figur 4 dargestellte Bremssystem in der Bremsleitung eine Rückschlagventil-Drossel-Parallelschaltung RV/Dr3 auf. Die als Maßnahme c) bezeichnete Parallelschaltung führt zu einer Drosselung des Volumenstroms beim Druckabbau p_ab mittels der Drossel Dr3 und garantiert einen unbegrenzten Druckaufbau p_aUf über das Rückschlagventil RV. Bei Ausfall der Druckversorgung DV oder der elektrischen Steuer- und Regeleinrichtung ECU schalten die 3/2-Wege-Trennventile TV1 und TV2 in die dargestellten Ventilstellungen, so dass der Druckabbau p_ab über den Tandem-Hauptbremszylinder THZ erfolgt, wobei die Durchflussmenge, welche durch die Schaltventile SVi=i-4 aus den Radbremszylindern in die Bremskreise BK1 und BK2 abfließt, durch den entsprechend klein ausgebildeten Durchflussquerschnitt der 3/2-Wege- Trennventile TV1 und TV2 begrenzt wird, so dass ein Zuziehen der Schaltventile SVi=i-₄ auch in diesem Fall sicher vermieden wird.

Als Redundanz zu möglichen Fehlern im Ventil TV1 und im Ventil TV kann hier die Zusatzmaßnahme lb eingesetzt werden.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Bremssystem erfolgt die zeitliche Volumenstrombegrenzung beim Druckabbau im Normalbetrieb über die Druckversorgung DV, insbesondere über die Kolbengeschwindigkeit, wohingegen bei einem Ausfall der Druckversorgung bzw. der ECU der Druckabbau über das 2/2- Wege-Trennventil TV und Hauptbremszylinder SHZ mit entsprechendem Querschnitt hin zum Single-Hauptbremszylinder SHZ erfolgt, mit entsprechend zeitlicher Begrenzung des Volumenstroms zum Hauptbremszylinder SHZ/THZ.

Beim gezeigten System in Fig. 5 ohne die erfindungsgemäßen Schaltventile SV, also mit den bisherigen ABS-Einlassventilen EV mit Rückschlagventil RV, bleibt bei Ausfall der elektronischen Steuer- und Regeleinheit ECU das Kreistrennventil KTV offen. Ein weiterer zusätzlicher Ausfall eines Radbremszylinders RZ bewirkt dann einen Totalausfall der Bremse. Mit den erfindungsgemäßen Schaltventilen SVi fällt bei Ausfall eines Radbremszylinders RZ nur ein Radkreis aus, und es verbleibt somit eine Restbremswirkung von mindestens 65%. Bei Ausfall von zwei Radbremszylinder RZ und Ausfall der ECU bleiben bei anders geschaltetem Kreistrennventil KTV (stromlos geschlossen) noch 2 Radbremszylinder wirksam.

Die Drosselung des Volumenstroms beim Druckabbau kann sich auf die entsprechende Steuerung der Druckversorgung DV beschränken. Bei Ausfall der Druckversorgung DV oder der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung ECU schließen die entsprechenden Magnetventile und der Druckabbau p_ab erfolgt über das 2/2-Wege-Trennventile TV, welches durch die Dimensionierung seines Durchflussquerschnitts die Durchflussmenge begrenzt.

Bei allen in den Figuren 3 bis 5 dargestellten und beschriebenen Bremssystemen kann auch zusätzlich ein redundantes Auslassventil AV, AVred eingesetzt werden, wie es aus PCT/EP 2022/059069 bekannt ist. Weiter kann bei Ausfall eines Auslassventils AV, z.B. zum Druckabbau bei ABS durch dessen defekter elektrischer Ansteuerung, die Druckversorgung DV in diesem Fall neben dem Druckaufbau auch den Druckabbau über die Schaltventile SVi, übernehmen, was anhand der nachfolgenden Figur 7 näher erläutert wird. Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, da außer geringen Änderungen an der Software keine zusätzlichen technischen Maßnahmen und Kosten notwendig sind.

Bei dem in Figur 6 dargestellten Bremssystem sind zur Drosselung des Volumenstroms und Verhinderung des Zuziehens der Schaltventile SVi beim Druckabbau die beiden Parallelschaltungen aus jeweils Drossel Dr3 und Rückschlagventil RV, siehe Zusatzmaßnahme 2b, vorgesehen. Die Parallelschaltung aus Rückschlagventil RV und Drossel Dr3 kann auch außerhalb des ESP-Systems in einer Bremsleitung hin zum Hauptbremszylinder angeordnet werden.

Das Bremssystem funktioniert im Prinzip wie die in den Figuren 3 bis 5 beschriebenen Bremssysteme. Bei dem in Figur 6 dargestellten System kann als Hauptbremszylinder ein hydraulischer Bremskraftverstärker, elektrischer Bremskraftverstärker, hydraulischer E-Boost oder Vakuum Verstärker vorgesehen werden. Dessen Ausfall kann bei Abgleiten vom Pedal zu hoher Druckabbaugeschwindigkeit führen, wodurch sich das Problem des Zuziehens eines Schaltventils SVi ergeben kann. Deshalb wird in der Hauptleitung zum BK oder Verstärker eine Kombination aus Rückschlagventil RV und Drossel Dr3 eingesetzt, welche nur den Druckabbau p_ab drosselt. Das Rückschlagventil RV ermöglicht, wie zuvor bei den anderen Bremssystemen erläutert, einen schnellen Druckaufbau.

Das in Figur 7 dargestellte Bremssystem entspricht einem neuen Systemaufbau und baut auf dem in Figur 1 dargestellten Bremssystem auf. Die Radkreise RKi, die Druckversorgung DV und der Single-Hauptbremszylinder SHZ sind dem Bremssystem gemäß Figur 1 entnommen. Der Unterschied zum Bremssystem gemäß Figur 1 besteht darin, dass ein Kreistrennventil KTV vorgesehen ist, welches die Bremskreise BK1 und BK2 trennt. Zudem sind die 3/2-Wege- Ventile DV/TV durch die Ventile PD1 und PD2 ersetzt und es ist ein Überdruckventil ÜV, welches den Hauptbremszylinder SHZ/THZ mit dem Bremskreis BK ab einer gewissen Druckdifferenz verbindet, vorgesehen. Der Druckgeber DG1 dient zur Überwachung des Drucks im Hauptbremszylinder SHZ/THZ zusammen mit dem Wegsimulator WS, welche im Normalbetrieb mittels des 3/2-Wegeventils 3/2-MV miteinander hydraulisch verbunden sind.

Der Druckgeber DG2 dient zur Steuerung der Druckversorgung DV. Das Kreistrennventil KTV-Ventil ist ein stromlos geschlossenes Ventil, im Gegensatz zum Kreistrennventil KTV beim Bremssystem gemäß Figur 5, welches ein stromlos offenes Ventil ist.

Wie in Fig. 5 gezeigt, kann deshalb das Kreistrennventil KTV stromlos geschlossen gewählt werden, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem das Kreistrennventil KTV stromlos offen ist, und bei ECU-Ausfall, bei dem die Bremskraftverstärkung ausfällt, und zusätzlichem Ausfall des Bremskreises BK2, der Hauptbremszylinder SHZ/THZ unverstärkt nur auf einen Bremskreis BK1 wirkt und im Grenzfall nur eine Abbremsung von circa 0,3 g zustande kommt.

Weiterhin besteht das System aus der üblichen ABS-Ventilschaltung mit SVi=i-4 und AV. Damit ist das System auch bei Ausfall eines Radbremszylinders RZ redundant und auch bei Ausfall eines Auslassventils AV extrem sicher. Wenn z.B. die Ansteuerung eines Auslassventils AV defekt ist und eine z.B. Ansteuerung nicht mehr möglich ist, ist prinzipiell kein Druckabbau mehr möglich. In diesem Fall reduziert die Druckversorgung DV über die Kolbenbewegung den Druck in dem Radkreis RK mit dem ausgefallenen Auslassventil AV und übernimmt den Druckabbau p_ab, wobei die übrigen Schaltventile SVi geschlossen sind. Der anschließende Druckaufbau erfolgt wie gewöhnlich, d.h. beim Extremfall von Ausfall eines Auslassventils AV mit 1 ppm/Jahr, würde diese Maßnahme notwendig sein. Die kleine Einschränkung, dass in dieser Zeit des Druckabbaus in einem Radbremszylinder ein individueller Druckaufbau p_aUf nicht möglich ist, ist dabei völlig vernachlässigbar.

Der Kostenaufwand für die Softwareänderung ist minimal. Eine Ausfallwahrscheinlichkeit AW von 4x 1 ppm = 4 ppm/Jahr ist wahrscheinlich, wobei bei Ausfall von einem blockierenden Rad, zum Beispiel auf regennasser Fahrbahn, ein Unfall entstehen kann. Bei Bremssystemen ab Level 3 ist dies wahrscheinlich eine zu erfüllende Forderung. Alternativ kann ein redundantes Auslassventil AVred eingesetzt werden.

Als Druckversorgung DV dient eine in DE 102017000472 beschriebene Druckversorgung mit einem sogenannten Doppelhubkolben und zwei 2/2-Wegeven- tile PD1 und PD2 für den Vor- und Rückhub. In der Ausgangsstellung des Kolbens besteht eine Verbindung vom Bremskreis BK2 hin zum Vorratsbehälter VB. Für das 4-Kreissystem muss mit dem Ausfall des Motors oder der elektrischen Steuer- und Regeleinrichtung ECU gerechnet werden. Hierbei kann z.B. bei hohem Druck im Bremskreis ein ungebremster Rücklauf des Kolbens zu einem Zureißen des Schaltventils SVi führen. Hierzu ist die Parallelschaltung aus Drossel Dr3 und Rückschlagventil RV vorgesehen, welche beim Druckabbau p_ab zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten verhindert.

Es ist in diesem Zusammenhang noch eine zweite Drossel Dr2 vorgesehen, welche bei o.g. Ausfall einen kleinen Leckfluss, d.h. Pedalwegverlust, zulässt. Alternativ kann auch das stromlos geschlossene KTV diese Funktion übernehmen. Im Falle des Ausfalls des elektrischen Antriebs der Druckversorgung DV mit ggf. schnellem Motorrücklauf kann auch eine elektrische Zusatzschaltung verwendet werden, welche bei Ausfall der ECU mindestens eine Wicklung des Antriebs auf Kurzschluss schaltet, so dass der Antrieb als Bremse für die Kolbenbewegung der Druckversorgung DV fungiert.

Unten rechts in Figur 7 ist das Prinzipschaltbild des 3/2-Wegemagnetventils dargestellt, wobei es zwei Besonderheiten zu berücksichtigen gilt. Der Druck im Bremskreis BK1 öffnet das Ventil SV2, d.h. dass bei Ausfall der Druckversorgung DV oder der ECU über das 3/2-MV der Druck im Bremskreis nicht eingeschlossen bleibt. Andererseits ist das parallel geschaltete Überdruckventil ÜV eingesetzt, welches bei extrem hohem Druck im (Single-)Hauptbremszylin- der SHZ/THZ und auch Ausfall der Druckversorgung DV oder ECU noch einen Druckaufbau p_aUf vom (Single-)Hauptbremszylinder SHZ/THZ in den Bremskreis BK1 zulässt. Das parallel geschaltete Überdruckventil ÜV, lässt somit bei einem extrem hohen Druck im (Single-)Hauptbremszylinder SHZ/THZ und auch zugleich bei Ausfall der Druckversorgung DV oder der ECU noch ein p_aUf in den Bremskreis BK1 über den SHZ zu. Die Figur 8 zeigt ein zu Figur 1 ähnliches Bremssystem mit dem Unterschied, dass zusätzlich das in Figur 7 beschriebene Überdruckventil ÜV eingesetzt wird. Dieses Bremssystem erfüllt extreme Forderungen für Doppelfehlersicherheit, z.B. Ausfall eines Radkreises RK und Ausfall dessen Schaltventils SVi mit einer Ausfallwahrscheinlichkeit AW von 10 ppm*lppm = 10xl0'¹²/J, welche um den Faktor 10 kleiner ist als zweifacher Bremskreisausfall mit 100*10'¹²/J. Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit können noch weitere Maßnahmen ergriffen werden, z.B. kann das Schaltventil SVi zusätzlich redundant angesteuert werden, z.B. mit einer redundanten Spule, was die Ausfallwahrscheinlichkeit AW im Beispiel in den Bereich von 10'¹⁷/J bringt.

Dieses Konzept ist kostengünstiger als das Vorsehen eines Kreistrennventils KTV, was den Nachteil einer Druckdifferenz in beiden Bremskreisen BK1 und BK2 bei schnellem Druckaufbau p_aUf kompensiert.

Bei diesem System ist der übliche Wegsimulator mit Kolben entfernt. Statt dessen wird eine Pedalkraftsteuerung eingesetzt, in dem der Druck im Hauptbremszylinder SHZ/THZ entsprechend der gewünschten Pedalcharakteristik, die im Steuergerät ECU abgelegt ist, mit Hilfe der Druckversorgung DV, des Druckgebers DG1, des Pedalwegsensors Sp und zwei Ventilen, Trennventil TV und Wegsimulatorventil MVws, gesteuert wird. Zusammen mit dem Druckgeber DG1 und mit dem Pedalwegsensor Sp, wird das Trennventil TV, zusammen mit einem Überströmventil ÜV, für Druckerhöhung im Hauptbremszylinder SHZ/THZ (Pedalkrafterhöhung) mit Hilfe der Druckversorgung DV eingesetzt, und das zweite Magnetventil MVws für Druckreduzierung im Hauptbremszylinder SHZ/THZ (Pedalkraftreduzierung) eingesetzt.

Für die Begrenzung des Druckabbaus p_ab wird die Druckversorgung im Normalbetrieb und das Trennventil TV mit verringertem Querschnitt bei Ausfall der Druckversorgung bzw. ECU verwendet.

Zur Vermeidung des Zureißens der Schaltventile SVi bei Doppelfehler, Ausfall DHK und Ausfall eines 3/2-Wegeventils 3/2-MV-RH, steht die Zusatzmaßnahme lb, und bei dem Druckabbau über den Hauptbremszylinder SHZ/THZ steht die Zusatzmaßnahme 2a zur Verfügung. Der Doppelhubkolben DHK der Druckversorgung DV hat zwei Säugventile SaV und optional eine zusätzliche Rücklaufleitung HL11 zum Vorratsbehälter VB. Hier ist ein 3/2 MV sowohl für Vorhub VH als auch für Rückhub RH des Doppelhubkolbens DHK vorgesehen. Damit lassen sich alle regelungstechnisch notwendigen Funktionen wie Druckaufbau p_aUf und Druckabbau p_ab, sowohl bei Vorhub VH als auch bei Rückhub RH, realisieren. Außerdem steht bei Ausfall eines 3/2-MV-RH bzw. 3/2-MV-VH immer das andere 3/2-MV für Vor- oder Rückhub zur Verfügung, mit dem kleinen Nachteil, dass bei Ausfall eines Ventils 3/2-MV und Umschaltung von 100 auf 200 Bar die Umschaltzeit zusätzlich als Verlustzeit wirkt. Ein Druck von größer 100 Bar wird statistisch nur bei ca. 10% der Bremsungen benötigt. Außerdem hat diese Ventilschaltung den Vorteil der sogenannten Flächenumschaltung der Kolben, das heißt, im höheren Druckbereich wirkt nur die kleine Fläche von ca. 50% mit dem Vorteil der entsprechenden geringeren Spindelkraft und Dimensionierung des Motormoments.

Das Bremssystem gemäß Figur 9 entspricht in den Hauptkomponenten Vorratsbehälter VB, Single-Hauptbremszylinder SHZ, 3/2-Wegetrennventil TV zum Wegsimulator WS und Druckversorgung DV dem Bremssystem der Figuren 7 und 8.

Der Unterschied liegt bei der Hinterachsbremse, welche mit der bekannten elektromotorischen Bremse EMB mit integrierter ECU ausgebildet ist. Es wird deshalb auf eine Beschreibung der EMB an dieser Stelle verzichtet. Der Unterschied liegt in der hydraulischen Steuerung der Vorderachsbremse. Diese erfolgt wahlweise über eine 2x3 Phasenansteuerung des EC-Motors der Druckversorgung DV und dem 4-Kreissystemvorschlag mit den erfindungsgemäßen Schaltventilen SVi und evtl, redundantem Auslassventil AVred.

Damit ist bei einem Ausfall des Radkreises RK 1 oder RK2 immer noch der andere Radkreis funktionsfähig und es wird noch eine gesamte Bremswirkung von über 60% und zusätzlicher Sicherheit aufgrund der erfindungsgemäßen Schaltventile SVi, einer evtl, redundanten Ansteuerung der Schaltventile SVi und evtl, redundanter Spule des Schaltventils SVi erreicht. Zusätzlich kann ein Ausfall von einem ABS-Auslassventil mit Steuerung der Druckversorgung DV und dem Schaltventil SV, wie in Figur 7 beschrieben, vermieden werden.

Dieses erfindungsgemäße Bremssystem weist somit eine sehr hohe Sicherheit auf und zeichnet sich zudem vorteilhaft durch seinen einfachen Aufbau aus, was nicht nur Herstellungskosten sondern auch Servicekosten spart.

Bei engem Einbauraum an der Stirnwand kann gegebenenfalls der Hauptbremszylinder SHZ/THZ von den übrigen hydraulischen Komponenten getrennt werden und in den Pedalbock integriert werden.

Die elektrische Steuer- und Regeleinheit ECU ist auch aus vorgenannten Gründen nicht detailliert beschrieben. Gezeigt wird hier die elektrische Steuer- und Regeleinheit ECU mit Bordnetzanschluss, welcher optional redundant ausgebildet werden kann (Bred), bei entsprechender ECU-Konfiguration, mit dem Anschluss EA an alle elektrischen und elektronischen Verbraucher.

Gegebenenfalls kann für Level L3 und L4 des automatisierten Fahrens eine redundante Druckversorgung DV trotz voller Funktion der Hinterachs-EMB für die Vorderachse eingesetzt werden. Auch kann bei o.g. Anforderungen eine redundante ECU eingesetzt werden. Auch hier gelten die Zusatzmaßnahmen für das Verhindern des Zureißens, wie sie in Fig. 8 dargestellt und beschrieben worden sind.

Figur 10 zeigt den ähnlichen Systemaufbau mit dem Unterschied, dass anstelle des Hauptbremszylinders SHZ/THZ ein sogenanntes E-Pedal oder auch bei Level L5 des automatisierten Fahrens, eine vollelektronische Bremssteuerung ohne Pedal eingesetzt werden können. Da hier die mechanisch-hydraulische Rückfallebene entfällt, wird an die Sicherheit hohe Anforderungen gestellt, mit vorzugsweise dreifacher Redundanz, wie es im Flugzeugbau und beim E-Pedal in DE102019483 beschrieben ist.

Zusätzlich zur ersten Druckversorgung DV, DV1 mit der optionalen 2x3-Pha- senredundanz kann eine weitere zweite Druckversorgung DV2 vorgesehen werden, welche ggf. ebenfalls eine zusätzliche 2x3-Phasenansteuerung aufweist. Auch der Niveauangeber NG im Vorratsbehälter VB kann vorteilhaft redundant ausgebildet sein und vorzugsweise mit Sensorelement in der Steuer- und Regeleinheit ECU angeordnet, ausgebildet werden.

Auch bei diesem erfindungsgemäßen System können die Maßnahmen la bis 2a vorgesehen werden. Auch hier ist die Schalteinrichtung gefragt, z.B. kann bei Ausfall des Motors der Windungskurzschluss von Fig. 7 eingesetzt werden. Die Diagnose zur Verhinderung des Zureißens eines Schaltventil SVi=i-4 erfolgt mit den folgenden Maßnahmen:

1. Bei Ausfall der Druckversorgung erfolgt beim Druckabbau eine Überwachung des Druckverlaufs und/oder der Kolbengeschwindigkeit der Druckversorgung, wobei bei Überschreiten einer bestimmten Kolbengeschwindigkeit oder einer zu großen Druckänderungsgeschwindigkeit mittels einer elektrischen Schalteinrichtung die Motorwicklung des Antriebsmotors der Druckversorgung beschältet, insbesondere kurzschließt, so dass der Antrieb als Bremse fungiert;

Maßnahmen gegen Zureißen SV:

2. Bei Ausfall oder Undichtigkeit eines Schaltventils oder Radbremszylinders:

Diese Fehler können real erst bei Ausfall des Schaltventils sicher festgestellt werden, mit entsprechender Diagnose, z.B. bei Fahrzeugstillstand über den Druckverlauf im Bremskreis, wenn alle Schaltventile SVi=i-4 geschlossen sind. Bei Ausfall eines Radbremszylinders wird Volumen über die Druckversorgung ausgeglichen und der Radbremszylinder bzw. Radkreis kann bis zu einem gewissen Grad der Undichtigkeit weiter betrieben werden, wodurch die Bremswirkung dieses Radbremszylinders nicht komplett wegfällt; a. Das Trennventil TV zum Hauptbremszylinder SHZ/THZ ist undicht. Erkennung über Druckverlauf im Bremskreis BK und Hauptbremszylinder SHZ/THZ, auch zusätzlicher Ausgleich über die Steuerung der Druckversorgung DV und das Trennventil TV. Eine Dämpfung der Motorgeschwindigkeit erfolgt wiederum über die Motorwicklung; b. Kombination von Rückschlagventil RV und Drossel Dr3 in hydraulische Leitung zur Druckversorgung DV; 3. Zureißen des Schaltventils SVi=i-4 durch zu hohe Kolbengeschwindigkeit der Druckversorgung DV beim Druckabbau.

Erkennung durch zeitlichen Druckverlauf im Bremskreis: Druckabbau ist schneller, weil bei einem Radzylinder das SV zugerissen ist; 4. Trennventil mit verändertem Querschnitt bei Druckabbau im Hauptbremszylinder SHZ/THZ. Erkennung über Druckverlauf.

Bezuqszeichenliste

1 Bremspedal

2 Target im Schwimmer

5 einkreisige Druckversorgung

6 Anker 6 / 6a

7/7a Ventilstössel

8 Ventilsitz

9 Permanentmagnet

10 Polplatte

11 elektromagnetischer Rückschluss

12 Kunststoffkörper

13 Rückstellfeder

Al Arbeitskammer bei Vorhub

A2 Arbeitskammer bei Rückhub

AR Arbeitsraum des SHZ

B Bord netz

Bred Bordnetzanschluss redundant

BK Bremskreis

BK1/BK2 Bremskreis 1 bzw. Bremskreis 2

DG Druckgeber

DHK Doppelhubkolben

DV Druckversorgung

DV1 Erste Druckversorgung

DV2 Zweite Druckversorgung

DV/TV 3/2-Wege-Trennventil, DV spezifische Ventilschaltung

EA Elektrischer Anschluss

ECV Elektrische Ventilansteuerung elEM Elektrische Motoransteuerung der elektromechanischen Bremse

EM 1/2 elektrischer Magnetkreis 1 bzw. 2

EMB Elektromotorische Bremse

EV Einlassventil mit Rückschlagventil eines herkömmlichen ABS

F Filter

FFUB Fußkraft FR. Rückstellkraft

HCU Gesamte Hydraulikeinheit mit DV und Ventilen

HL1 HL15 Hydraulikleitungen

HL1 - HL4 Hydraulikleitungen außerhalb der HCU zum RZ

HL5 Hydraulikleitungen von SHZ zu BV

HL10 Rücklaufleitung zum VB mit Säugventil SaV

HL11 Rücklaufleitung zum VB

HZ Hauptbremszylinder

KTV Kreistrennventil

MV Magnetventil

MVws Wegsimulatorventil

P Pumpe

P/TV Pumpentrennventil

RF Rückstellfederkraft

RK1 Radkreis 1

RK2 Radkreis 2

RK3 Radkreis 3

RK4 Radkreis 4

RV Rückschlagventil

RZ1 - RZ4 Radbremszylinder

SHZ/THZ Single Hauptbremszylinder / Tandem Hauptbremszylinder

Sp Pedalwegsensor

SV Schaltventil, modifiziertes herkömmliches ABS-Einlassventil ohne Rückschlagventil

SV_2k Schaltventil, stromlos offenes Magnetventil ohne Rückschlagventil insbesondere mit einer Kraftzusatzeinrichtung

SVx Schaltventil ohne Kraftzusatzeinrichtung

TV 2/2-Wege-Trennventil, 3/2-Wege-Trennventil

TV1 3/2-Wege-Trennventil

TV2 3/2-Wege-Trennventil

ÜV Überdruckventil

VB Vorratsbehälter Übersicht über die elektrische Ventilschaltung

SO = stromlos offen

SG = stromlos geschlossen

AV = SG SV = SO

2/2-Wege-Trennventil TV = SO

DV/TV (spezifische Ventilschaltung: SG, ggf. mit Feder unterstützte Ventilschliessung für Ausfall BK (kann bei SV entfallen)

KTV = SO, ggf. bei spezieller Anwendung bei Fig. 1 auch SG abhängig von An- Forderungen bei Bordnetzausfall an Restbremswirkung

Claims

Patentansprüche

1. Bremssystems mit

- mindestens zwei Radbremszylindern (RZ1-4), die jeweils Bestandteil von getrennten Radkreisen (RK1-4) sind,

- mindestens einer elektromotorisch angetriebenen Druckversorgung (DV), die zumindest zum Druckaufbau (p_aUf) und Druckabbau (p_ab) in den Radbremszylindern (RZ1-4) dient,

- mindestens einem Vorratsbehälter (VB),

- mindestens einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (ECU)

- mindestens zwei Schaltventilen (S i=i-4), wobei jeder Radbremszylinder (RZ1-4) über jeweils eine hydraulische Verbindungsleitung mit einem Schaltventil (SVi=i-4) verbunden ist, welches zum Trennen und Verbinden der hydraulischen Verbindung des jeweiligen Radbremszylinders (RZ1-4) und mindestens einer weiteren hydraulischen Hauptleitung, über die das Schaltventil (SVi=i-4) zumindest mit der Druckversorgung (DV) verbindbar bzw. verbunden ist, dient, und dass die Schaltventile (SVi=i-4) stromlos offene 2/2-Wegeventile sind, wobei jeweils zumindest die hydraulische Verbindungsleitung (H LRKI-4) und der daran angeschlossene Radbremszylinder (RZ1-4) Bestandteil eines Radkreises (RK1-4) sind, und dass zumindest ein Schaltventil (SVi=i-4) oder alle Schaltventile (SVi=i-4) kein Rückschlagventil aufweisen oder kein Rückschlagventil parallel zu einem Schaltventil (SVi=i-4) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung des Zuziehens eines Schaltventils (SVi=i-₄) beim Druckabbau (p_ab) über dieses Schaltventil (SVi=i-₄) folgende Maßnahmen alleine oder in Kombination vorgesehen sind: a. dass das Ventilstellglied (7) des Schaltventils (SVi=i-₄) mit einer Rückstellkraft (FR) in seine geöffnete Stellung kraftbeaufschlagt wird, die um mindestens 30-50% größer ist als bei Standard-Einlassventilen von ABS-Systemen, wobei die erhöhte Rückstellkraft (FR) durch eine stärkere Rückstellfeder (13) und/oder mittels einer Magnetkraft, die zusätzlich zur Kraft der Rückstellfeder (RF) wirkt, erzeugt wird; b) mittels der Druckversorgung (DV) die Druckabbaugeschwindigkeit (dp_ab/dt) so eingestellt oder eingeregelt wird, dass ein Zuziehen des Schaltventils (SVi=i-4) vermieden wird; c) dass in der die Druckversorgung (DV) mit den Schaltventilen (SV1-4) verbindenden hydraulischen Verbindungsleitung (HLx) eine Parallelschaltung aus einer Drossel (Dr3) und einem Rückschlagventil (RV) angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil (RV) in Richtung Druckversorgung (DV) sperrt; d) dass das Trennventil (TV), mittels dem die Radkreise (RK1-4) von einem Hauptbremszylinder (HZ; SHZ; THZ) trennbar oder verbindbar sind, einen Druchflussquerschnitt aufweist, welcher so bemessen ist, dass bei einem Druckabbau (pab) in einem Radkreis (RK1-4) über das Trennventil (TV) ein Zureißen des Schaltventils (SVi=i-4) verhindert wird; e) dass das Trennventil (TV), mittels dem die Radkreise (RK1-4) vom Hauptbremszylinder (HZ; SHZ; THZ) trennbar oder verbindbar sind, und über das der Druckabbau in einem Radkreis (RK1-4) erfolgt, im Pulsweitenmodus geöffnet und geschlossen wird, um die Durchflussmenge bzw. Durchflussgeschwindigkeit auf ein Maß zu begrenzen, derart, dass ein Zureißen des Schaltventils (SV1-4) verhindert wird; f) der Antrieb der Druckversorgung (DV) ein Mehrphasenmotor ist, dessen elektrische Beschaltung der Wicklungen derart ausgebildet ist, dass bei Ausfall der Motorsteuerung und/oder der elektrischen Steuereinrichtung (ECU) des Bremssystems der Elektromotor im Generatorbetrieb betrieben wird und durch die Wicklungsschaltung der Elektromotor als Bremse für den Kolben der Druckversorgung (DV) wirkt und somit die Druckabbaugeschwindigkeit (dp_ab/dt) in den Radkreisen (RKi=i-4) begrenzt bzw. verlangsamt wird.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über das Rückschlagventil (RV) ein, insbesondere nahezu, ungedrosselter Druckaufbau (Pauf) mittels der Druckversorgung (DV) erfolgt.

3. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Vorderachse (VA) hydraulisch wirkende Radbremszylinder (RZ) vorgesehen sind, und dass für die Hinterachse (HA) elektromechanische Radbremsen (EMB) vorgesehen sind, wobei die Radbremszylinder (RZ) für die Vorderachse jeweils Bestandteil eines eigenen Radkreises ( K1-2) sind.

4. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (HZ) ein Single-Hauptbremszylinder (SHZ) mit nur einem hydraulischen Arbeitsraum (Al) oder ein Tandem-Hauptbremszy- linder (THZ) mit zwei Arbeitsräumen (Al, A2) ist, wobei der Hauptbremszylinder (HZ) mit einem Bremspedal (1) gekoppelt ist.

5. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremspedal ein E-Pedal aufweist.

6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem einen Wegsimulator (WS) aufweist, welcher über ein Schaltventil, insbesondere in Form eines 3/2-Wegeventils (TV), mit dem Hauptbremszylinder (HZ; SHZ; THZ) hydraulisch verbindbar ist.

7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2-Ver- geventil (3/2-MV) unbestromt den Hauptbremszylinder (SHZ; THZ) mit einem Bremskreis (BK1) verbindet.

8. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überdruckventil (ÜV) die vom Hauptbremszylinder (SHZ; THZ) kommende Hydraulikleitung mit einem Bremskreis (BK1) verbindet, wobei das Überdruckventil (ÜV) in Durchflussrichtung hin zum Hauptbremszylinder (SHZ; THZ) sperrt.

9. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere stromlos geschlossenes, Kreistrennventil (KTV) zur wahlweisen Trennung oder Verbindung von zwei Bremskreisen (BK1, BK2) dient.

10. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Vorderachse (VA) hydraulische Bremsen aufweist, deren Bremswirkung mit der Druckversorgung (DV) geregelt bzw. gesteuert wird und dass an der Hinterachse des Fahrzeugs elektromechanische Bremsen (EMB) zur Erzielung einer Bremswirkung vorgesehen sind.

11. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein insbesondere redundantes Auslassventil (AV_red) genutzt wird, um bei einem Druckabbau über ein Schaltventil (SVi) den Volumenstrom durch dieses Schaltventil (SVi) durch Öffnen des Auslassventils (AVred) zu begrenzen.

12. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgung (DV) einen Doppel-Hubkolben (DHK) aufweist, wobei dessen zwei Arbeitsräume (Al, A2) mittels zweier 3/2- Wegeventile (3/2-MV-VH, 3/2-MV-RH) wahlweise mit dem Bremskreis (BK) oder dem Vorratsbehälter (VB) verbindbar sind.

13. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schaltventil (SVi) eine redundante Antriebsspule und/oder eine redundante Ansteuerung aufweist.

14. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall eines 3/2-Wegeventils (3/2-MV-VH, 3/2-MV-R.H) das Bremssystem entweder nur im Vorhub oder nur im Rückhub der Druckversorgung (DV) einen Druck aufbaut,

15. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der beiden 3/2-Wegeventile (3/2-MV-VH, 3/2-MV-RH) zwischen zwei Modi zum Druckaufbau (p_aUf) umschaltbar ist, wobei in dem einen ersten Modus ein geringer Druck mittels der Druckversorgung (DV) erzeugbar ist als im zweiten Modus, bei dem über die Differenzflächen des Doppelhubkolbens gefördert wird.

16. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (SHZ, THZ) gesondert von der Hydraulikeinheit (HCU), insbesondere zusammen mit dem Pedalbock oder in diesen integriert, angeordnet ist.

17. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (VB) einen redundanten Niveaugeber aufweist.

18. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Funktionszustand, bei dem zumindest ein Radkreis (RK1-4) einen Funktionsfehler aufweist, welcher über einer bestimmten Fehlergradschwelle liegt, die Drucksteuerung entweder

- diesen Radkreis (RK1-4) durch dauerhaftes Schließen des diesem Radkreis zugeordneten Schaltventils (SVi=i-4) zumindest zeitweise oder dauerhaft vom übrigen Bremssystem bzw. den übrigen Radkreisen (RK1-4) und/oder der Druckversorgung (DV) abkoppelt und/oder

- mittels eines optionalen Kreistrennventils (KTV), welches insbesondere ein stromlos geschlossenes Ventil ist, oder mittels mindestens eines Trennventils (TV, TV1, TV2) mindestens zwei Radkreise (RK1-4) bzw. Bremskreise (I, II) voneinander trennt - oder miteinander verbindet.

19. Bremssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Kreistrennventils (KTV, TV1, TV2) zwei Bremskreise (BK1, BK2), von denen mindestens einem mindestens zwei Radkreise (RKi) zugeordnet sind, voneinander trennbar oder miteinander verbindbar sind.

20. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diagnose der jeweiligen Undichtigkeit der einzelnen Radkreise (RK1-4) erfolgt und dass in Abhängigkeit des Diagnoseergebnisses die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) entscheidet, ob ein Radkreis (RK1-4) durch dauerhaftes Schließen des zugehörigen Schaltventils (SVi=i-₄) abgeschaltet oder weiter für die Erzeugung einer Bremswirkung betrieben wird.

21. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (SVi=i-₄) eine Rückstellfeder (13) aufweist, die eine Kraft auf das Ventilstellglied bzw. den Ventilstößel (7) ausübt, welche das Zureißen des Ventils zumindest bei niedrigen Drücken verhindert.

22. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem sich solange in einem ersten Grundfunktionszustand befindet bzw. betrieben wird, solange bei keinem Radkreis (RK1-4) ein Funktionsfehler auftritt, welcher über einer bestimmten Fehlergradschwelle liegt.

23. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem zwei Druckversorgungen (DV1, DV2) aufweist.

24. Bremssystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Funktionszustand entweder stets eine Druckversorgung (DV1, DV2) jeweils einem Bremskreis (BK1, BK2) für dessen Druckregelung in seinen Radkreisen (RK1-4) zugeordnet ist, oder dass beide Druckversorgungen (DV1, DV2) für beide Bremskreise (BK1, BK2) bzw. im Falle nur eines einzigen Bremskreises (BK), für diesen zusammen für die Druckregelung zuständig sind.

25. Bremssystem nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Ausfalls einer Druckversorgung (DV, DV1, DV2) die jeweils andere deren Funktion, insbesondere für alle Radkreise oder nur einige davon, mit übernimmt.

26. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder a) zwei Radkreise jeweils einem Bremskreis (BK1, BK2), b) drei Radkreise einem ersten Bremskreis (BK1) und ein Radkreis einem zweiten Bremskreis (BK2) (asymmetrische Bremskreise), oder c) all Radkreise nur einem einzigen Bremskreis zugeordnet sind.

27. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Radbremszylinder (RZ1-4) über jeweils eine hydraulische Verbindungsleitung (H IRKI) mit einem Schaltventil (SVi=i-4) verbunden ist, welches zum Trennen und Verbinden der hydraulischen Verbindung (HI_RKi) des jeweiligen Radbremszylinders (RZ1-4) und mindestens einer weiteren hydraulischen Hauptleitung (HL₂), über die das Schaltventil (SVi=i-₄) zumindest mit der Druckversorgung (DV) verbindbar bzw. verbunden ist, dient, wobei jeweils die hydraulische Verbindungsleitung (H LRKI) und der daran angeschlossene Radbremszylinder (RZ1-4) Bestandteil eines Radkreises (RK1-4) sind, und dass eine Diagnose der jeweiligen Undichtigkeit der einzelnen Radkreise (RK1-4) erfolgt und dass in Abhängigkeit des Diagnose- ergebnisses die elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) entscheidet, ob ein Radkreis (RK1-4) mittels dauerhaften Schließen des zugehörigen Schaltventils (SVi=i-₄) abgeschaltet oder weiter für die Erzeugung einer Bremswirkung betrieben wird.

28. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Undichtigkeit bzw. der Leckfluss (Qieck) in einem Radkreis (RK1-4) anhand einer oder mehrerer der nachfolgenden Diagnosemethoden a) bis e) ermittelt wird: a) Bestimmung der erforderlichen Menge an Hydraulikfluid, welche zur Erzielung eines Solldruckes (p_S0n) in dem jeweiligen Radkreis (RK1-4) zusätzlich zur vorbestimmten Fluidmenge mittels der Druckversorgung (DV) nachgefördert werden muss; b) Bestimmung eines ermittelten absoluten Druckabfalls (dp_ab) und/oder Druckabfallgradienten (p_ab/dt) in dem jeweiligen Radkreis (RK1-4); c) Bestimmung der Druckabweichung (dp = p_S0n - Pist) vom Solldruckwert (p_S0n) beim Druckaufbau in dem jeweiligen Radkreis (RK1-4), indem eine zur Erzielung des Solldrucks (p_Soii) vorbestimmte Fluidmenge (q) in den Radkreis (RK1-4) gefördert wird und anschließend der Ist-Druck (p_ist) ermittelt wird; d) Diagnose der Undichtigkeit im Radkreis (RK1-4) über zeitliche Messung des Druckes (Pist) in der das Schaltventil (SV1-4) und die Druckversorgung (DV) verbindenden Hydraulikleitung während des Druckaufbaus mittels der Druckversorgung (DV) oder bei abgeschalteter Druckversorgung (DV); e) Messung des Aufnahmevolumens (Q) des jeweiligen Radkreises (RK1-4) über die Druckversorgung (DV) zur Erzielung eines Soll-Druckes (p_Soii), wobei das Aufnahmevolumen (Q) mittels der Druckversorgung (DV) ermittelt wird, insbesondere über Strommessung des Antriebsmotors (M) der Druckversorgung (DV) und/oder des Kolbenweges (ds) des Kolbens der Druckversorgung (DV).

29. Bremssystem nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes (Qhigh) bzw. Grenzwertbereiches (dQhigh) der Undichtigkeit eines Radkreises (RKI-₄) das jeweils zugehörige Schaltventil (SV1-4) dauerhaft geschlossen wird und damit eine Bremswirkung mit diesem Radbremszylinder (RZ1-4) nicht mehr erfolgt, und dass unterhalb des oberen Grenzwertes (Qhigh) und oberhalb eines unteren Grenzwertes (Qiow) eine zeitlich begrenzte und/oder dauerhafte Nachförderung zur Erzielung des einzustellenden Bremsdruckes (p_S0n) in dem jeweiligen Radbremszylinder (RZ1-4) erfolgt.

30. Bremssystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Grenzwert (Qhigh) durch die maximale Förderleistung der Druckversorgung (DV) zur Druckerhöhung bestimmt ist.

31. Bremssystem nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Leckfluss (Qieck) von 50 - 90% der maximalen Förderleistung der Druckversorgung (DV) der Leckfluss (Qieck) mittels der Druckversorgung (DV) durch Nachfördern ausgeglichen wird, derart, dass sich keine oder nur eine geringfügige Verringerung der Bremswirkung ergibt.

32. Bremssystem nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zur Optimierung der Bremswirkung und Fahrstabilität, insbesondere des Giermoments und dessen Regelung durch ein zusätzliches Stabilisierungsregelungssystem (ESC) , eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) ermittelt, ob und welcher bzw. welche undichte(n) Rad- kreis(e) (RK1-4) durch dauerhaftes Schließen des bzw. der jeweiligen Schaltventils (SV1-4) abgeschaltet wird bzw. werden.

33. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu einem Radbremszylinder gehörendes Auslassventil (AV1-4) Bestandteil des jeweiligen Radkreises (RK1-4) ist.

34. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem einen Niveausensor zur Ermittlung des Füllstandes des Vorratsbehälters (VB) aufweist, welcher insbesondere auf der Leiterplatine (PCB) der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) angeordnet ist.

35. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckversorgung (DV) ein elektromotorisch angetriebenes Kolben-Zylinder-System ist.

36. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Druckversorgung (DV) eine elektromotorisch angetriebene Rotationspumpe (RP) ist.

37. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckversorgung als redundante Druckversorgung dient und nur im Falle des Ausfalls der anderen Druckversorgung(en) (DV, DV1, DV2) als Aushilfe dient und/oder zur Unterstützung der anderen Druckver- sorgung(en) (DV, DV1, DV2), insbesondere zur Erzeugung hoher Drücke und/oder zur Erzielung einer höheren Dynamik des Bremssystems dient.

38. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgung (DV) einen ersten und einen zweiten Motor als Antrieb aufweist, wobei der erste Motor ein bürstenloser Motor (ECE-Motor) mit 2x3-Phasen und redundanter Ansteuerung ist und der zweite Motor ein 1-Phasen-Motor ist.

39. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckversorgung mittels eines Trennventils, insbesondere in Form eines schaltbaren, insbesondere stromlos geschlossenen, Magnetventils von dem bzw. den Bremskreisen trennbar ist.

40. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Auslassventile (AV) je Bremskreis (BK1, BK2) unterschiedlich groß ist.

41. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlerhaftem Auslassventil (AV), insbesondere bei einem elektronischen/elektrischen Fehler des Auslassventils (AV), in einem Radkreis der Druckabbau und Druckaufbau über das redundant ausgeführte Schaltventil (SV) des jeweiligen Radkreises erfolgt.

42. Diagnoseverfahren für ein Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Fahrt und/oder bei Fahrzeugstillstand wiederholt der Soll-Bremsdruck (p_S0n) mit dem Ist-Bremsdruck (pist), optional auch deren zeitliche Änderung (dt/dp), mittels des mindestens einen Druckgebers (DG) miteinander verglichen werden und unter Berücksichtigung von zumindest einigen weiteren Komponenten des Bremssystems, wie z.B. der Ventile, der Druckversorgung, dem Hauptbremszylinder, dem Bremspedal, dem E-Pedal, und deren Ansteuerung bzw. Schaltzustand und optional von Fahrzeugparametern wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugverzögerung, etc. eine Plausibilitätsprüfung erfolgt, mittels derer die Funktion der einzelnen Komponenten des Bremssystems überwacht wird, und dass bei Feststellen eines Fehlers vom Bremssystem aktiv folgende Maßnahmen einzeln oder in Kombination durchgeführt werden: a) das Trennventil (TV) im Puls-Weiten-Modus (PWM) betrieben wird, um den Volumenstrom durch das Ventil zu begrenzen; b) die zumindest einige Antriebswicklungen des Antriebsmotors der Druckversorgung mittels einer Schalteinrichtung kurzgeschlossen werden, damit der Antriebsmotor als Bremse wirkt und damit die Kolbengeschwindigkeit der Druckversorgung reduziert wird, womit auch der Volumenstrom durch das jeweilige Schaltventil (SVi=i-4) begrenzt und damit ein Zuziehen des Schaltventils (SVi=i-4) verhindert wird.