WO2023084111A1 - Bremssystem mit zwei druckversorgungen - Google Patents

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WO2023084111A1 PCT/EP2022/081979 EP2022081979W WO2023084111A1 WO 2023084111 A1 WO2023084111 A1 WO 2023084111A1 EP 2022081979 W EP2022081979 W EP 2022081979W WO 2023084111 A1 WO2023084111 A1 WO 2023084111A1
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brake
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    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/343—Systems characterised by their lay-out

Definitions

  • the present invention relates to a brake system with a first and a second pressure supply, the first pressure supply having a piston-cylinder unit driven by an electric motor, and a valve device having valves and hydraulic lines, a control and regulating device, the valve device and the control and control device adjoin one another at least in certain areas, and that the valve device has a longitudinal extent that is greater than its width, and that the direction of movement of the piston of the first pressure supply is parallel or perpendicular or at an angle ⁇ p between 0° and 90° (degrees) to the longitudinal extent of the Valve device is aligned.
  • DE 10 2019 207 057 A1 discloses a brake system with two separate pressure supply devices, the first pressure supply device being formed by a cylinder-piston arrangement with a hydraulic pressure chamber, which is controlled by a first electrical device.
  • the second pressure supply device is preferably formed by a 2-piston pump or dual-circuit radial piston pump and is controlled by a second electrical device.
  • the brake system has a master brake cylinder, via which brake pressure can be built up in the wheel brakes with the brake pedal in the event of a fault.
  • the two pressure supply devices and the valves are advantageously combined in a first module, and the master brake cylinder with the simulation device in the form of a displacement simulator is arranged in a second module separate from the first module.
  • a brake system is already known from DE 10 2018 209 575 A1, in which the brake system has a master brake cylinder, a first pressure supply device, a valve unit and a control unit, which are arranged together in a housing.
  • a second pressure supply device which is arranged outside of the housing and has a radial piston pump, is connected via separate hydraulic lines.
  • 3/2-way valves are used in a variety of ways in motor vehicle technology, as disclosed in DE 10 2017000472, where a 3/2-way valve is used to selectively connect a brake circuit to the pressure supply or to a tandem master brake cylinder.
  • a 3/2-way valve By using a 3/2-way valve, one valve can advantageously be saved if previously only 2/2-way valves were used.
  • the object of the present invention is to provide a particularly small and compact brake system which also provides a high level of functional reliability.
  • the invention is characterized in that the second pressure supply is in particular directly adjacent to the valve device and/or is at least partially arranged in it or is a component part of it. This achieves a particularly compact design.
  • the brake system can also have a master brake cylinder with a piston-cylinder unit and a connection for a brake pedal, which in particular is fully or partially integrated into the valve device.
  • braking pressure can advantageously be built up by means of the brake pedal in the event of a fault, in particular if the first and/or second pressure supply fails.
  • the master cylinder either adjacent to and / or within the valve device or between the valve device and the Be arranged control and regulating device, wherein the direction of movement of the at least one piston of the master cylinder is particularly preferably aligned parallel to the longitudinal extent of the valve device.
  • the master brake cylinder it is also possible for the master brake cylinder to be arranged relative to the longitudinal extent of the valve device such that the direction of movement of the piston of the master brake cylinder is not parallel but aligned at an angle ⁇ to the longitudinal extent of the valve device.
  • the angle ⁇ is preferably less than 35°.
  • the braking system according to the invention can be designed such that the second pressure supply is also adjacent to the control and regulating device and/or is connected to the control and regulating device for electrical supply and/or data communication by means of electrical contacts, in particular plug connections. This advantageously means that no additional long electrical lines need to be laid between the control and regulating device and the second pressure supply, which lines would have to be protected separately.
  • the second pressure supply is connected to the valve device by means of hydraulic lines.
  • the second pressure supply is directly adjacent to the valve device or is even fully or partially integrated in the valve device, only hydraulic connections have to be provided. As a result, advantageously, no hydraulic lines running outside the valve device are necessary.
  • valve device and the control and regulating device each have their own housing, which are arranged parallel to one another.
  • the valve device and/or the control and regulating device or their housing can have a longitudinal extent that is greater than their width and/or height.
  • the valve device and/or the control and regulation device can be designed as modules. This results in advantages of simple assembly and a modular design.
  • a particularly compact design is advantageous if the second pressure supply is adjacent to the valve device at the front or on or in one end, in particular a rear side, of the valve device is arranged.
  • the rear side of the valve device is understood to mean the side of the valve device or brake system facing away from the assembly side and/or the bulkhead of the vehicle.
  • the second pressure supply can advantageously be formed by a rotary pump, in particular a rotary piston pump, which preferably has two to five pistons.
  • the second pressure supply can be arranged in its own housing or in the valve device.
  • the electric motor-driven piston-cylinder unit of the first pressure supply can have a single-acting piston, which delimits only one working space or only delivers in one stroke direction, or a double-acting double-stroke piston, which delimits two working spaces and delivers in both stroke directions.
  • the first pressure supply can extend at least partially into the valve device or be at least partially arranged in it or be a component of it. This arrangement and design of the first pressure supply is already known.
  • the master brake cylinder can also be designed as a tandem master brake cylinder or as a single master brake cylinder. In a preferred embodiment with a master brake cylinder, this has a pedal tappet which is arranged towards the front of the brake system, with the second pressure supply being arranged in the area or on the rear of the brake system or on the rear of the valve arrangement or forming the rear of the brake system .
  • the braking system can advantageously have a path simulator, which in particular in the housing of the master cylinder or in the Valve device is arranged.
  • the electrical connection between the e-pedal or the central brake control of the e-pedal to the main computer should be absolutely fail-safe, double redundant or even triple redundant, e.g. with the 2 out of 3 method known from airplanes.
  • the electric control and regulation device of the e-pedal can also only have redundant I/O circuits for I/O signals without a computer. It is also possible to operate the brake system with an e-pedal or without an e-pedal, e.g. for level 5.
  • a particularly advantageous embodiment of the brake system according to the invention results when at least one controlled 3/2-way valve is arranged in the valve device, with a first 3/2-way valve for selectively connecting a first working chamber of the first pressure supply to a first Brake circuit or a reservoir for hydraulic fluid is used. If a second 3/2-way valve is also provided, this can be used to selectively connect a second working chamber of the first pressure supply to a second brake circuit or to the reservoir for hydraulic fluid.
  • a further, third 3/2-way valve can also be provided which, for the optional connection of a first working chamber of the master brake cylinder with a fluid reservoir of a travel simulator or with at least serves a brake circuit. This results in a particularly simple structure with advantageously very few valves.
  • valve device and, if present, the master brake cylinder, the first pressure supply and the control and regulating device can be combined in a first module and form an independent braking system, with the second pressure supply being designed as a second module and being attachable to the first module, such that the braking system formed by the first module can be expanded in a modular manner by a second pressure supply.
  • a third module can be connected to the control and control device of the first module can be connected, which is used to control and/or regulate the second pressure supply.
  • the brake system can have a pedal sensor that detects the movement of a target magnet, which is arranged in particular in the master brake cylinder.
  • the pedal sensor can have a Hall sensor which detects the movement of the target magnet, the Hall sensor being electrically connected to the printed circuit board of the control and regulating device or being arranged on it.
  • a described braking system with only one pressure supply with a master brake cylinder and travel simulator can advantageously already be implemented with a length of 104 mm and a width of 156 mm.
  • a rotary pump as a second pressure supply which is arranged on the back of this brake system, only leads to an extension of the brake system by approx. 50mm, with the width of the brake system remaining the same.
  • the braking system with two pressure supplies can thus be realized or manufactured with a length of less than 160 mm, preferably less than 155 mm, and with a width of less than 160 mm, preferably less than or equal to 156 mm.
  • the brake system can be characterized in particular by the properties listed below, although not all of these properties have to be fulfilled at the same time: a) a first pressure supply with a double-stroke piston that supplies two brake circuits and is short; b) a second pressure supply, which is arranged in particular on the rear of the brake system, it being possible for this to be designed as an independent module or to be arranged in or on the valve device; c) that the second pressure supply is designed as a module and is adjacent both to the valve device and to the control and regulating device or is at least partially integrated in the valve device; d) that the second pressure supply has, in particular, a short rotary pump; e) a particularly short valve device with an integrated master brake cylinder, which can advantageously be designed as a single master brake cylinder, and a travel simulator integrated into the valve device; f) that the first pressure supply has a fail-safe, dual-circuit, double-stroke piston, with its drive motor preferably having a redundant voltage supply and redundant control (2 ⁇ 3-phase motor);
  • the brake system according to the invention thus has the advantages listed below over known brake systems: a) it is very short in design due to the use of a double piston for the first pressure supply and is inexpensive due to the use of 3/2-way valves; b) the use of a rotary pump for the second pressure supply leads to a short design with low costs at the same time; the second pressure supply has only low performance requirements, as it usually only has to step in if the first pressure supply fails; c) through the use of a single master brake cylinder, the valve device is short and relatively few solenoid valves are required; d) By diagnosing the components assigned to each wheel brake or brake circuit, such as solenoid valve, hydraulic line, wheel brake and - if present - an outlet valve, the brake system can detect a higher level of leakage or a fault provide braking power than usual braking systems; e) there is a high level of reliability due to the two-circuit pressure supply by means of a double-stroke piston of the first pressure supply, which can build up and reduce pressure in the
  • a brake system with the components brake master cylinder, pressure supply, valve device, control and regulation device and hydraulic connections;
  • Fig. 2 Valve circuit for ABS/ESP with single master brake cylinder and pressure supply;
  • 3a 3D representation of the brake system with two pressure supplies, the second pressure supply being arranged at the front and perpendicular to the master brake cylinder;
  • 3b 3D representation of the brake system with two pressure supplies, the second pressure supply being arranged on the front side and parallel to the master brake cylinder; 4a and 4b: Principle representations of the 3D representations shown in FIGS. 3a and 3b with additional information.
  • Figure 1 shows a system with master brake cylinder HZ, e.g. single master brake cylinder SHZ with one working chamber RI or tandem master brake cylinder THZ with two working chambers RI and R2, together with a reservoir VB and pedal travel sensor 2.
  • master brake cylinder HZ e.g. single master brake cylinder SHZ with one working chamber RI or tandem master brake cylinder THZ with two working chambers RI and R2, together with a reservoir VB and pedal travel sensor 2.
  • the single master brake cylinder SHZ carries a hydraulic line LI via a 3/2-way valve MV to the pressure supply DV and to the brake circuit BK1.
  • the working chamber RI is optionally connected via the 3/2-way valve MV via the hydraulic line L3 to the displacement simulator WS or, in the normal position without current, to the brake circuit BK1.
  • the hydraulic line L4 leads directly to the 3/2-way valve PD2 and via the circuit separating valve KTV to the brake circuit BK2.
  • the working chamber KV of the pressure generating device DV is connected via the 3/2-way valve PD1 either to the second brake circuit BK2 or to the reservoir via the return line R.
  • the 3/2-way valves PD1 and PD2 are the main components of the double-stroke piston DHK.
  • the two circuits of the DV pressure supply lead to the HCU hydraulic unit for ABS, ESP and assistance functions, which are supplied with pressure from the DV pressure supply.
  • the pressure generating device can be used not only to build up pressure, but also to reduce pressure.
  • the motor M of the pressure supply DV can have a 2x3-phase supply and corresponding redundant control.
  • the second pressure supply according to the invention can be formed, for example, by a rotary pump or another piston-cylinder system driven by an electric motor and is not shown in FIG.
  • a rotary pump or another piston-cylinder system driven by an electric motor for example, it is possible to duplicate the components shown in the dashed circle and connect them in parallel so that the required redundancy or additional security is provided.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the second pressure supply DV2, which has a rotary pump which can be separated from the brake circuits by means of a check valve and the isolating valve MVDV2 or, if necessary, e.g. if the first pressure supply DV1 fails, can be connected to the brake circuits BK1/BK2 is.
  • FIG. 1 also shows a possible valve circuit for the ABS/ESP functions, which are dependent on the pressure control system for pressure build-up Pauf and pressure reduction Pab.
  • the respective embodiments differ in the number of valves, the differentiating feature being the outlet valve AV and thus the pressure reduction control. Pulling or tearing of the valve is understood to mean the automatic closing of the normally open valve by a volume flow through the valve.
  • the master brake cylinder is designed as a single master brake cylinder SHZ, which can be connected to the brake circuits via the isolating valve 9 .
  • the BP1 circuit separating valve is optional, as is the MVDV1 safety valve and, for dual-circuit pumps, the MVDV2 safety valve.
  • the MVDV1/MVDV2 safety valves are normally closed valves. This MVDV1/MVDV2 safety valve is closed in the event of a failure of the pressure supply DV, e.g. failure of the pressure supply motor or failure of the piston seal Dl during a pressure build-up, in order to prevent an uncontrolled backflow of volume from the wheel brake cylinders into the pressure supply DV and thus an unwanted and uncontrolled pressure reduction in the wheel brake cylinders.
  • both brake circuits BK1 and BK2 can optionally be connected via a valve BP1.
  • a rotary pump such as a gear pump, can also be used instead of a piston pump, in which case a simple check valve RVDV1 can be provided at the outlet of the pump instead of a solenoid valve MVDV1.
  • This check valve RVDV1 fulfills the same function as the solenoid valve MVDV1 if the pressure supply DV fails.
  • the MVDV1 solenoid valve in which the pressure can be reduced via the DV pressure supply via the open valve, this is not possible with the RVDV1 check valve.
  • the pressure reduction Pab in a system with a rotary pump therefore takes place via the outlet valves AV. With slow pressure reduction, the outlet valves AV can individually or all together on the Pressure transmitter DG1 are controlled for pressure reduction Pab.
  • the combination of a rotary pump with a non-return valve RVDV1 at the pump outlet represents a cost-minimum solution for a pressure supply DV.
  • the combination of a pressure supply with a solenoid valve MVDV1 is also possible, with advantages in the case of an easily controllable pressure reduction rate via the rotary pump, e.g. with gear pumps.
  • the optional switching valves BP1 and MVDV1 can be used in different versions:
  • embodiment No. 1 is the most expensive brake system, with the advantage of high safety in the event of failure of the pressure supply DV or a brake circuit BK1 or BK2, as has already been described above.
  • the failure of a brake circuit e.g. leaks in brake circuit BK1
  • the other wheel brake cylinders RZ2, RZ3 and RZ4 can continue to be pressurized via the pressure supply DV.
  • Figures 3a and 3b show the structure of an integrated system as a so-called “one-box solution” with all the main components such as the main brake cylinder HZ, valve device HCU, control and regulation device ECU with connector housing, first pressure supply DV/DV1, which has both a rotary pump or a piston Cylinder system can have.
  • the master brake cylinder HZ does not have to be present if the brake system has a so-called E-pedal.
  • the master brake cylinder can also be designed separately as a unit.
  • the master brake cylinder which is preferably designed as a single master brake cylinder, can be fully or only partially integrated in the valve device HCU.
  • a pedal travel simulator can also be provided, which is also preferably integrated in the valve device HCU, but can also be provided as a separate unit.
  • the axis of the first pressure supply DV1 is arranged perpendicularly to the axis of the master brake cylinder HZ.
  • the pressure supply is preferably equipped with a double-piston system, which is shorter than single-piston systems and can also deliver continuously in the forward and reverse strokes.
  • the piston-cylinder system of the first pressure supply DV1 is predominantly arranged in the valve device.
  • the control and regulation device ECU is arranged parallel to the valve device HCU.
  • the ECU can optionally be designed with one or more printed circuit boards.
  • One or two connecting plugs can also be provided.
  • the components described above can be designed as a unit or module.
  • the front V of the brake system has a mounting plate with which the brake system can be connected to the bulkhead, splash guard or other part of the vehicle with fasteners (eg screws) not shown.
  • the second pressure supply DV2 is arranged on the front side on the rear side R of the valve device HCU, but it can also be partially or fully integrated in the valve device HCU.
  • the second pressure supply has a rotary pump, the axis of which is arranged parallel to the axis of the master brake cylinder HZ and perpendicular to the axis of the first pressure supply DV1.
  • FIG. 3b An alternative embodiment is shown in FIG. 3b, in which the axis of the second pressure supply DV2 is arranged parallel to the axis of the piston-cylinder system of the first pressure supply DV1.
  • the axes of the first and the second pressure supply are arranged at an angle of between 0 and 90° to one another.
  • a particularly compact and preferred structure results from the embodiment or arrangement shown in FIG. 3a.
  • Figures 4a and 4b are schematic representations which essentially correspond to the embodiments of Figures 3a and 3b, but in which the arrangement of the individual axes of the pressure supplies DV1 and DV2 to each other and relative to the master cylinder HZ are shown.
  • the angle ⁇ does not necessarily have to be 90°, but can be in an angular range of 90° to 45°.
  • the axis RHZ of the master brake cylinder HZ does not necessarily have to be aligned parallel to the direction of longitudinal extension L, but can be arranged at an angle of up to 35° to it.
  • the front V of the braking system is usually arranged on the partition wall to the vehicle interior.
  • the second pressure supply DV2 is arranged on the rear side R, or the second pressure supply DV2 forms the rear side R of the braking system according to the invention.
  • the axis RA of the rotary pump or rotary piston pump of the second pressure supply is preferably arranged at an angle of 90° to the axis RDVI of the first pressure supply DV1, as shown in FIGS. 3a and 4a. It is however, it is also possible, as shown in FIGS. 3b and 4b, for the axis of rotation RA of the second pressure supply DV2 to be arranged parallel to the axis RDVI of the first pressure supply DV1.
  • the valve device has a front side V and a rear side R, which each have a width B and a height H and which are connected to one another by the side walls SW running parallel to the longitudinal extent L.
  • the second pressure supply DV2 consisting of drive motor and pump
  • the second pressure supply DV2 is not integrated in the HCU but is designed as a separate module or unit and is arranged separately.
  • This module or unit is connected to the base unit, consisting of HCU, ECU and the first pressure supply, via hydraulic lines.
  • the first pressure supply and the pressure transmitter or sensor can also be integrated in the HCU.
  • direct electrical contacts may also electrically connect the HCU and the ECU together. All or at least some of the components required for the second pressure supply, such as valves and pressure transmitters, if required, can also be arranged in the HCU. These components can also be connected to the ECU via contacts.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem mit - einer ersten und einer zweiten Druckversorgung (DV1, DV2), wobei die erste Druckversorgung (DV1) eine elektromotorisch angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, sowie - einer Ventile (PD1, PD2, MV) und Hydraulikleitungen () aufweisenden Ventileinrichtung (HCU), - einer Steuer- und Regeleinrichtung (ECU), wobei - die Ventileinrichtung (HCU) und die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) zumindest bereichsweise aneinandergrenzen, und dass - die Ventileinrichtung (HCU) eine Längserstreckung (L) aufweist, welche größer ist als ihre Breite (B), und dass - die Bewegungsrichtung (RDV1) des Kolbens der ersten Druckversorgung (DV1) parallel oder senkrecht oder in einem Winkel (φ) zwischen 0° und 90° (Grad) zur Längserstreckung (L) der Ventileinrichtung (HCU) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckversorgung (DV2) an die Ventileinrichtung (HCU) angrenzt und/oder zumindest teilweise in dieser angeordnet bzw. Bestandteil von dieser ist.

Description

Bremssystem mit zwei Druckversorgungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem mit einer ersten und einer zweiten Druckversorgung, wobei die erste Druckversorgung eine elektromotorisch angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, sowie einer Ventile und Hydraulikleitungen aufweisenden Ventileinrichtung, einer Steuer- und Regeleinrichtung, wobei die Ventileinrichtung und die Steuer- und Regeleinrichtung zumindest bereichsweise aneinandergrenzen, und dass die Ventileinrichtung eine Längserstreckung aufweist, welche größer ist als ihre Breite, und dass die Bewegungsrichtung des Kolbens der ersten Druckversorgung parallel oder senkrecht oder in einem Winkel <p zwischen 0° und 90° (Grad) zur Längserstreckung der Ventileinrichtung ausgerichtet ist.
Aus DE 10 2019 207 057 Al ist ein Bremssystem mit zwei getrennten Druckbereitstellungseinrichtungen vorbekannt, wobei die erste Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum gebildet ist, welche von einer ersten elektrischen Einrichtung angesteuert wird. Die zweite Druckbereitstellungseinrichtung wird bevorzugt durch eine 2-Kolbenpumpe bzw. zweikreisige Radialkolbenpumpe gebildet und wird durch eine zweite elektrische Einrichtung angesteuert. Zudem weist das Bremssystem einen Hauptbremszylinder auf, über den mit dem Bremspedal im Fehlerfall ein Bremsdruck in den Radbremsen aufbaubar ist. Vorteilhaft sind die beiden Druckbereitstellungseinrichtungen sowie die Ventile in einem ersten Modul zusammengefasst sind, und der Hauptbremszylinder mit der Simulationseinrichtung in Form, eines Wegsimulators in einem zweiten vom ersten Modul getrennten, Modul angeordnet sind. Aus DE 10 2018 209 575 Al ist ein Bremssystem vorbekannt, bei dem das Bremssystem, einen Hauptbremszylinder, eine erste Druckbereitstellungseinrichtung, eine Ventileinheit und eine Steuereinheit aufweist, welche zusammen in einem Gehäuse angeordnet sind. Über separate Hydraulikleitungen ist eine außerhalb vom Gehäuse angeordnete zweite Druckbereitstellungseinrichtung, welche Radialkolbenpumpe aufweist, angeschlossen.
In der Kfz-Technik finden 3/2-Wege-Ventile vielseitige Anwendung, wie in der DE 10 2017000472 offenbart, wo ein 3/2-Wegeventil zur wahlweisenden Verbindung eines Bremskreise mit der Druckversorgung oder mit einem Tandem- Hauptbremszylinder dient. Durch den Einsatz eines 3/2-Wegeventils kann vorteilhaft ein Ventil eingespart werden, wenn zuvor nur 2/2-Wegeventile verwendet worden sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein besonders kleines und kompaktes Bremssystem bereitzustellen, welches zudem eine hohe Funktionssicherheit bereitstellt.
Diese Aufgabe wird mit einem Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Bremssystems nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Druckversorgung insbesondere unmittelbar an die Ventileinrichtung angrenzt und/oder zumindest teilweise in dieser angeordnet bzw. Bestandteil von dieser ist. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauweise erzielt.
Das Bremssystem kann zudem einen Hauptbremszylinder mit einer Kolben-Zy- I inder-Ei nheit sowie einem Anschluss für ein Bremspedal aufweisen, welcher insbesondere voll oder teilweise in die Ventileinrichtung integriert ist. Hierdurch kann vorteilhaft im Fehlerfall, insbesondere bei Ausfall der ersten und/oder zweiten Druckversorgung mittels des Bremspedals ein Bremsdruck aufgebaut werden.
Dabei kann der Hauptbremszylinder entweder angrenzend an und/oder innerhalb der Ventileinrichtung oder aber zwischen der Ventileinrichtung und der Steuer- und Regeleinrichtung angeordnet sein, wobei die Bewegungsrichtung des mindestens einen Kolbens des Hauptbremszylinders besonders bevorzugt parallel zur Längserstreckung der Ventileinrichtung ausgerichtet ist. Es ist jedoch ebenso möglich, dass der Hauptbremszylinder so zur Längserstreckung der Ventileinrichtung angeordnet ist, dass die Bewegungsrichtung des Kolbens des Hauptbremszylinders nicht parallel, sondern in einem Winkel ß zur Längserstreckung der Ventileinrichtung ausgerichtet ist. Der Winkel ß ist jedoch bevorzugt kleiner als 35°.
Das erfindungsgemäße Bremssystem kann so ausgebildet sein, dass die zweite Druckversorgung zusätzlich an die Steuer- und Regeleinrichtung angrenzt und/oder mittels elektrischer Kontakte, insbesondere Steckverbindungen, mit der Steuer- und Regeleinrichtung zur elektrischen Versorgung und/oder Datenkommunikation in Verbindung ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass keine zusätzlichen langen elektrischen Leitungen zwischen der Steuer- und Regeleinrichtung und der zweiten Druckversorgung verlegt werden müssen, welche gesondert geschützt werden müssten.
Die zweite Druckversorgung ist mittels hydraulischer Leitungen mit der Ventileinrichtung verbunden. Sofern jedoch die zweite Druckversorgung unmittelbar an die Ventileinrichtung angrenzt oder sogar ganz oder teilweise in der Ventileinrichtung integriert ist, müssen lediglich hydraulische Anschlüsse vorgesehen werden. Hierdurch sind vorteilhaft keine außerhalb der Ventileinrichtung verlaufenden Hydraulikleitungen notwendig.
Eine kompakte Bauart des Bremssystems ergibt sich, wenn die Ventileinrichtung und die Steuer- und Regeleinrichtung jeweils eigene Gehäuse aufweisen, welche parallel zueinander angeordnet sind. Dabei können die Ventileinrichtung und/oder die Steuer- und Regeleinrichtung bzw. deren Gehäuse eine Längserstreckung aufweisen die größer ist als deren Breite und/oder Höhe. Gleichfalls können die Ventileinrichtung und/oder die Steuer- und Regeleinrichtung als Module ausgebildet sein. Hierdurch ergibt vorteilhaft sind eine einfache Montage und ein modularer Aufbau.
Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich vorteilhaft, wenn die zweite Druckversorgung stirnseitig an die Ventileinrichtung angrenzt bzw. an oder in einem Ende, insbesondere einer Rückseite, der Ventileinrichtung angeordnet ist. Unter der Rückseite der Ventileinrichtung wird erfindungsgemäß die der Montageseite und/oder der Spritzwand des Fahrzeugs abgewandte Seite der Ventileinrichtung bzw. des Bremssystems verstanden.
Die zweite Druckversorgung kann vorteilhaft durch eine Rotationspumpe, insbesondere eine Rotationskolbenpumpe, welche vorzugsweise zwei bis fünf Kolben hat, aufweist, gebildet sein. Dabei kann die Rotationsachse der Rotationspumpe in einem Winkel o zwischen 0° und 90°, besonders bevorzugt parallel bzw. o = 0°, zur Bewegungsrichtung des Kolbens der ersten Druckversorgung ausgerichtet sein. Insbesondere bei der parallelen Anordnung bzw. o = 0°, ergibt sich eine besonders kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Bremssystems, was nicht nur sehr kurz, sondern auch schmal baut.
Dabei kann die zweite Druckversorgung in einem eigenen Gehäuse oder in der Ventileinrichtung angeordnet sein.
Die elektromotorisch angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit der ersten Druckversorgung kann einen einfach wirkenden Kolben, welcher nur einen Arbeitsraum begrenzt bzw. nur in eine Hubrichtung fördert, oder einen zweifach wirkenden Doppelhubkolben, welcher zwei Arbeitsräume begrenzt und in beiden Hubrichtungen fördert, aufweisen. Dabei kann sich die erste Druckversorgung zumindest teilweise in die Ventileinrichtung hinein erstrecken bzw. in dieser zumindest teilweise angeordnet oder Bestandteil von dieser sein. Diese Anordnung und Ausbildung der ersten Druckversorgung ist bereits bekannt.
Auch kann der Hauptbremszylinder als Tandem-Hauptbremszylinder oder Single-Hauptbremszylinder ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform mit Hauptbremszylinder, weist dieser einen Pedalstößel auf, der zur Vorderseite des Bremssystems hin angeordnet ist, wobei die zweite Druckversorgung im Bereich oder an der Rückseite des Bremssystems bzw. an der Rückseite der Ventilanordnung angeordnet ist bzw. die Rückseite des Bremssystems bildet.
Auch kann das Bremssystem vorteilhaft einen Wegsimulator aufweisen, welcher insbesondere im Gehäuse des Hauptbremszylinders oder in der Ventileinrichtung angeordnet ist.
Insbesondere sollte beim Vorsehen eines E-Pedals oder für die weiteren Ausbaustufen hin zum autonomen Fahren mit Level 5 die elektrische Verbindung zwischen E-Pedal bzw. der zentralen Bremssteuerung des E-Pedal hin zum Hauptrechner absolut fehlersicher, zweifach redundant oder sogar dreifach redundant, z.B. mit der von Flugzeugen bekannten 2 aus 3 Methode, ausgebildet sein. Auch kann bei einer Domainenstruktur die elektrische Steuer- und Regeleinrichtung des E-Pedals z.B. nur redundante I/O-Schaltungen für I/O-Sig- nale ohne Rechner aufweisen. So ist es zudem möglich, das Bremssystem mit E-Pedal oder auch ohne E-Pedal, z.B. für Level 5, zu betreiben.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems ergibt sich, wenn in der Ventileinrichtung mindestens ein gesteuertes 3/2-Wege-Ventil angeordnet ist, wobei ein erstes 3/2-Wege-Ventil zur wahlweisen Verbindung des einen ersten Arbeitsraumes der ersten Druckversorgung mit einem ersten Bremskreis oder einem Vorratsbehältnis für Hydraulikfluid dient. Sofern noch ein zweites 3/2-Wege-Ventil vorgesehen ist, kann dies zur wahlweisen Verbindung des einen zweiten Arbeitsraumes der ersten Druckversorgung mit einem zweiten Bremskreis oder dem Vorratsbehältnis für Hydraulikfluid dienen.
An Stelle des zweiten 3/2-Wegeventils oder zusätzlich zu diesem kann auch noch ein weiteres drittes 3/2-Wege-Ventil vorgesehen werden, welches zur wahlweisen Verbindung des einen ersten Arbeitsraumes des Hauptbremszylinders mit einem Fluidspeicher eines bzw. des Wegsimulators oder mit mindestens einem Bremskreis dient. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau mit vorteilhaft sehr wenigen Ventilen.
Ferner können die Ventileinrichtung, und sofern vorhanden der Hauptbremszylinder, die erste Druckversorgung sowie die Steuer- und Regeleinrichtung in einem ersten Modul zusammengefasst sein und ein eigenständiges Bremssystem bilden, wobei die zweite Druckversorgung als ein zweites Modul ausgebildet ist und an dem ersten Modul befestigbar ist, derart, dass das durch das erste Modul gebildete Bremssystem um eine zweite Druckversorgung modular erweiterbar ist. Bei dieser Ausgestaltung kann ein drittes Modul an die Steuer- und Regeleinrichtung des ersten Moduls angeschlossen werden, welches zur Steuerung und/oder Regelung der zweiten Druckversorgung dient.
Ferner kann das Bremssystem einen Pedalsensor aufweisen, der die Bewegung eines Target-Magneten, welcher insbesondere im Hauptbremszylinder angeordnet ist, delektieren. Der Pedalsensor kann einen Hallsensor aufweisen, welcher die Bewegung des Target-Magneten delektiert, wobei der Hallsensor mit der Leiterplatte der Steuer- und Regeleinrichtung elektrisch verbunden ist oder auf dieser angeordnet ist.
Durch die oben beschriebenen Merkmale ergeben sich besondere Vorteile, die gerade auch durch ihre Kombination miteinander zu einem klein und kostengünstig bauenden Bremssystem führen. Ein beschriebenes Bremssystem mit nur einer Druckversorgung mit Hauptbremszylinder und Wegsimulator kann vorteilhaft bereits mit einer Länge von 104mm und einer Breite von 156mm realisiert werden. Mit einer Rotationspumpe als zweite Druckversorgung, welche rückseitig an diesem Bremssystem angeordnet wird, führt lediglich zu einer Verlängerung des Bremssystems um ca. 50mm, wobei die Breite des Bremssystems gleichbleibt. Das Bremssystem mit zwei Druckversorgungen kann somit mit einer Länge von kleiner 160mm, bevorzugt kleiner als 155mm und mit einer Breite von kleiner 160mm, bevorzugt kleiner gleich 156mm realisiert bzw. gefertigt werden.
Dabei kann sich das Bremssystem insbesondere durch die nachfolgend aufgelisteten Eigenschaften auszeichnen, wobei nicht alle dieser Eigenschaften gleichzeitig erfüllt sein müssen: a) Eine erste Druckversorgung mit einem Doppelhubkolben, der zwei Bremskreise versorgt und kurzbauend ist; b) eine zweite Druckversorgung, welche insbesondere an der Rückseite des Bremssystems angeordnet ist, wobei diese als eigenständiges Modul ausgebildet sein kann oder in bzw. an der Ventileinrichtung angeordnet sein kann; c) dass die zweite Druckversorgung als Modul ausgebildet ist und sowohl an der Ventileinrichtung als auch an der Steuer- und Regeleinrichtung angrenzt bzw. zumindest teilwiese in der Ventileinrichtung integriert ist; d) dass die zweite Druckversorgung eine insbesondere kurzbauende Rota- tionspumpe aufweist; e) eine insbesondere kurzbauende Ventileinrichtung mit integriertem Hauptbremszylinder, welcher vorteilhaft als Single-Hauptbremszylinder ausgebildet sein kann, sowie einem in die Ventileinrichtung integriertem Wegsimulator; f) dass die erste Druckversorgung einen fehlersicheren zweikreisigen Doppelhubkolben aufweist, wobei vorzugsweise dessen Antriebsmotor eine redundante Spannungsversorgung und redundante Ansteuerung aufweist (2x3-Phasen-Motor); g) die Ventileinrichtung und die Steuer- und Regeleinrichtung parallel zueinander angeordnet sind, wodurch eine günstige Verbindung zwischen der Elektronik und den Ventilen, Sensoren sowie den Motoren möglich ist; h) senkrechte Anordnung von dem Kolben-Zylinder-System der ersten Druckversorgung zum Hauptbremszylinder.
Das erfindungsgemäße Bremssystem weist somit die nachfolgend aufgeführten Vorteile gegenüber bekannten Bremssystemen auf: a) es ist sehr kurzbauend durch den Einsatz eines Doppelhubkolbens für die erste Druckversorgung und kostengünstig durch die Verwendung von 3/2-Wege-Ventilen; b) der Einsatz einer Rotationspumpe für die zweite Druckversorgung führt zu einer kurzen Bauweise bei gleichzeitig niedrigen Kosten; an die zweite Druckversorgung bestehen nur geringe Anforderungen bzgl. deren Leistung, da sie in der Regel nur bei Ausfall der ersten Druckversorgung einspringen muss; c) durch den Einsatz eines Single-Hauptbremszylinders baut die Ventileinrichtung, kurz und es werden nur verhältnismäßig wenige Magnetventile benötigt; d) durch die Diagnose der jeder Radbremse bzw. Bremskreis zugeordneten Komponenten, wie Magnetventil, hydraulische Leitung, Radbremse und - sofern vorhanden - einem Auslassventil, kann das Bremssystem bei einer auftretenden Undichtigkeit oder eines Fehlers eine höhere Bremskraft als übliche Bremssysteme zur Verfügung stellen; e) es ergibt sich eine hohe Ausfallsicherheit durch die zweikreisige Druckversorgung mittels eines Doppelhubkolbens der ersten Druckversorgung, welcher im Vorhub und im Rückhub Druck aufbauen und Druck abbauen kann; f) durch die Verwendung von 3/2-Wege-Ventilen reduziert sich die Anzahl der benötigten Ventile; g) durch den Einsatz von optionalen zusätzlichen Dichtungen im Kolben- Zylinder-System der ersten Druckversorgung, sowie dem Einsatz von doppelter Spannungsversorgung des Antriebsmotors und redundant vorgesehenen Antriebsspulen der ersten Druckversorgung sowie einer doppelt vorgesehenen Ansteuerung dieser Antriebsspulen (2x3-Phasen- Motor) erhöht sich deren Ausfallsicherheit; h) durch den modularen Aufbau, können die gleichen Teile für ein Bremssystem mit nur einer oder mit zwei Druckversorgungen genutzt werden.
Nachfolgend werden einige mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremssystems anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : Ein Bremssystem mit den Komponenten Hauptbremszylinder, Druckversorgung, Ventileinrichtung, Steuer- und Regeleinrichtung sowie hydraulischen Verbindungen;
Fig. 2: Ventilschaltung für ABS/ESP mit Single-Hauptbremszylinder und Druckversorgung;
Fig. 3a: 3D-Darstellung des Bremssystems mit zwei Druckversorgungen, wobei die zweite Druckversorgung stirnseitig und senkrecht zum Hauptbremszylinder angeordnet ist;
Fig. 3b: 3D-Darstellung des Bremssystems mit zwei Druckversorgungen, wobei die zweite Druckversorgung stirnseitig und parallel zum Hauptbremszylinder angeordnet ist; Fig. 4a und 4b: Prinzipdarstellungen der in den Figuren 3a und 3b dargestellten 3D-Darstellungen mit zusätzlichen Angaben.
Die Figur 1 zeigt ein System mit Hauptbremszylinder HZ, z.B. Single-Haupt- bremszylinder SHZ mit einem Arbeitsraum RI oder Tandem-Hauptbremszylin- der THZ mit zwei Arbeitsräumen RI und R2, zusammen mit einem Vorratsbehälter VB und Pedalwegsensor 2. Im Fall des Single-Hauptbremszylinder SHZ führt eine Hydraulikleitung LI über ein 3/2-Wegeventil MV zur Druckversorgung DV und zum Bremskreis BK1. Über das 3/2-Wegeventil MV ist der Arbeitsraum RI wahlweise über Hydraulikleitung L3 mit dem Wegsimulator WS oder in der unbestromter Normalstellung mit dem Bremskreis BK1 verbunden. Die Hydraulikleitung L4 führt direkt an das 3/2-Wegeventil PD2 und über das Kreistrennventil KTV zum Bremskreis BK2. Der Arbeitsraum KV der Druckerzeugungseinrichtung DV ist über das 3/2-Wegeventil PD1 entweder mit dem zweiten Bremskreis BK2 oder dem Vorratsbehälter über die Rückleitung R verbunden. Die 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 sind die Hauptkomponenten des Doppelhubkolbens DHK. Die beiden Kreise der Druckversorgung DV führen zur Hydraulikeinheit HCU für ABS, ESP und Assistenzfunktionen, die von der Druckversorgung DV mit Druck versorgt werden. Dabei kann die Druckerzeugungseinrichtung nicht nur zum Druckaufbau, sondern auch zum Druckabbau genutzt werden. Der Motor M der Druckversorgung DV kann eine 2x3-Phasen- Versorgung und entsprechende redundante Steuerung aufweisen. Die erfindungsgemäße zweite Druckversorgung kann z.B. durch eine Rotationspumpe oder ein weiteres elektromotorisch angetriebenes Kolben-Zylinder-System gebildet sein und ist in Figur 1 nicht dargestellt. So ist es z.B. möglich, die im gestrichelten Kreis angeordneten Komponenten doppelt vorzusehen und parallel zu schalten, so dass eine benötigte Redundanz bzw. zusätzliche Sicherheit gegeben ist.
Die Fig. 2 zeigt die Anordnung der zweiten Druckversorgung DV2, welche eine Rotationspumpe aufweist, welche mittels eines Rückschlagventils und des Trennventils MVDV2 von den Bremskreisen abtrennbar ist bzw. im Bedarfsfall, z.B. bei Ausfall der ersten Druckversorgung DV1, mit den Bremskreisen BK1/BK2 verbindbar ist. Figur 1 zeigt zudem eine mögliche Ventilschaltung für die ABS/ESP Funktionen, welche abhängig von dem System der Druckregelung für Druckaufbau Pauf und Druckabbau Pab sind. Die jeweiligen Ausführungsformen unterscheiden sich jeweils in der Anzahl der Ventile, wobei das Differenzierungsmerkmal das Auslassventil AV und damit die Druckabbau-Steuerung ist. Unter Zuziehen oder Zureissen des Ventils versteht man das selbsttätige Schließen des stromlos offenen Ventils durch eine Volumenströmung durch das Ventil.
Der Hauptbremszylinder ist als Single-Hauptbremszylinders SHZ ausgebildet, welcher über das Trennventil 9 mit den Bremskreisen verbindbar ist. Das Kreistrennventils BP1 ist optional, ebenso das Sicherheitsventil MVDV1 und bei zweikreisiger Pumpe das Sicherheitsventil MVDV2. Die Sicherheitsventile MVDV1/MVDV2 sind stromlos geschlossene Ventile. Dieses Sicherheitsventil MVDV1/MVDV2 wird bei Ausfall der Druckversorgung DV, z.B. bei Ausfall des Motors der Druckversorgung oder Ausfall der Kolbendichtung Dl während eines Druckaufbaus, geschlossen, um ein unkontrolliertes Rückströmen von Volumen aus den Radbremszylindern in die Druckversorgung DV und damit einen ungewollten und unkontrollierten Druckabbau in den Radbremszylindern zu verhindern. Bei Verwendung einer Druckversorgung DV mit einem Doppelhubkolben, welcher zwei Arbeitskammern abdichtend voneinander trennt, können zwei Magnetventile MVDV und MVDV2 in den hydraulischen Verbindungen, welche die beiden Ausgänge der Arbeitskammern mit den Bremskreisen BK1 und BK2 verbinden, zu deren wahlweisen Absperrung und Öffnung eingesetzt werden. Auch hier können beide Bremskreise BK1 und BK2 wahlweise über ein Ventil BP1 verbunden werden.
Auch kann anstelle einer Kolbenpumpe eine Rotationspumpe, wie z.B. eine Zahnradpumpe, eingesetzt werden, wobei anstatt eines Magnetventils MVDV1 am Ausgang der Pumpe ein einfaches Rückschlagventil RVDV1 vorgesehen werden kann. Dieses Rückschlagventil RVDV1 erfüllt die gleiche Funktion bei Ausfall der Druckversorgung DV wie das Magnetventil MVDV1. Im Gegensatz zum Magnetventil MVDV1, bei dem über das offene Ventil ein Druckabbau über die Druckversorgung DV erfolgen kann, ist dies mit dem Rückschlagventil RVDV1 nicht möglich. Der Druckabbau Pab bei einem System mit einer Rotationspumpe erfolgt deshalb über die Auslassventile AV. Beim langsamen Druckabbau können die Auslassventile AV einzeln oder alle gemeinsam über der Druckgeber DG1 zum Druckabbau Pab gesteuert werden. Die Kombination von Rotationspumpe mit Rückschlagventil RVDV1 am Pumpenausgang stellt eine kostenminimale Lösung für eine Druckversorgung DV dar. Bei manchen Rotationspumpen ist auch die Kombination einer Druckversorgung mit Magnetventil MVDV1 möglich, mit Vorteilen bei gut regelbaren Druckabbaugeschwindigkeit über die Rotationspumpe, z.B. bei Zahnradpumpen.
Die optionalen Schaltventile BP1 und MVDV1 können in verschiedenen Ausführungsformen eingesetzt werden:
1. Beide Ventile werden eingesetzt;
2. Nur das Sicherheitsventil MVDV1 wird eingesetzt, ohne Kreistrennventil BP1;
3. Nur das Kreistrennventil BP1 wird eingesetzt, ohne Sicherheitsventil MVDV1.
Die Ausführungsform Nr. 1 ist dabei von allen drei Ausführungsformen das teuerste Bremssystem, mit dem Vorteil der hohen Sicherheit bei Ausfall der Druckversorgung DV oder eines Bremskreises BK1 oder BK2, wie es bereits zuvor beschrieben worden ist.
Bei der Ausführungsform Nr. 2 kann der Ausfall eines Bremskreises, z.B. Undichtigkeit des Bremskreises BK1, mit Hilfe einer Diagnose festgestellt werden. So ist auch mittels Diagnose feststellbar, welcher Radkreis ausgefallen ist, z.B. Undichtigkeit des Radbremszylinders RZ1, woraufhin das zugehörige Ventil SV2kl geschlossen werden kann. Die anderen Radbremszylinder RZ2, RZ3 und RZ4 können weiterhin über die Druckversorgung DV mit Druck beaufschlagt werden.
Bei der Ausführungsform Nr. 3, d.h. ohne Sicherheitsventil MVDV1, kann bei Ausfall der Druckversorgung DV, z.B. durch Undichtigkeit der Kolbendichtung der Druckversorgung DV, das Schaltventil 9 geöffnet und das Kreistrennventil BP1 geschlossen werden. Der Fahrer kann dann über das Bremspedal den Druck in Bremskreis BK1 kontrollieren. Es fällt dann nur Bremskreis BK2 aus. Fällt die Druckversorgung während der Bremsung aus, dann kann der Druck in den Radbremszylindern RZ1, RZ4 bei geschlossenen Ventilen SV2kl, SV2k4 über die Ventile AV abgebaut werden.
Die Figuren 3a und 3b zeigen den Aufbau eines integrierten Systems als sogenannte „Einbox-Lösung" mit allen Hauptkomponenten wie Hauptbremszylinder HZ, Ventileinrichtung HCU, Steuer- und Regeleinrichtung ECU mit Steckergehäuse, erster Druckversorgung DV/DV1, welche sowohl eine Rotationspumpe oder ein Kolben-Zylinder-System aufweisen kann. Der Hauptbremszylinder HZ muss nicht vorhanden sein, sofern das Bremssystem über ein sogenanntes E- Pedal verfügt. Auch kann der Hauptbremszylinder separat als Einheit ausgebildet sein.
Sofern vorhanden kann der Hauptbremszylinder, welcher bevorzugt als Single- Hauptbremszylinder ausgebildet ist, voll oder auch nur teilweise in der Ventileinrichtung HCU integriert sein.
Ebenso kann ein Pedalwegsimulator vorgehsehen sein, welcher ebenfalls bevorzugt in der Ventileinrichtung HCU integriert ist, jedoch auch als separate Einheit vorgesehen sein kann.
Die Achse der ersten Druckversorgung DV1 ist dabei senkrecht zur Achse des Hauptbremszylinders HZ angeordnet. Die Druckversorgung ist vorzugsweise mit einem Doppelhubkolben-System ausgestattet, welches kürzer baut als Einfachkolben-Systeme und zudem kontinuierlich im Vor- und im Rückhub fördern kann. Das Kolben-Zylinder-System der ersten Druckversorgung DV1 ist dabei überwiegend in der Ventileinrichtung angeordnet. Die Steuer- und Regeleinrichtung ECU ist parallel zur Ventileinrichtung HCU angeordnet. So kann die ECU wahlweise mit einer oder mehreren Leiterplatte(n) ausgebildet werden. Ebenso können ein oder zwei Verbindungsstecker vorgesehen sein.
Die vorbeschriebenen Komponenten können als eine Einheit bzw. Modul ausgebildet sein. Die Vorderseite V des Bremssystems weist eine Befestigungsplatte auf, mit der das Bremssystem mit nicht dargestellten Befestigungselementen (z.B. Schrauben) mit der Stirnwand, Spritzschutzwand oder einem anderen Teil des Fahrzeugs verbunden werden kann. In Figur 3a ist die zweite Druckversorgung DV2 stirnseitig an der Rückseite R der Ventileinrichtung HCU angeordnet, kann jedoch auch teilweise oder ganz in der Ventileinrichtung HCU integriert sein. Dabei weist die zweite Druckversorgung eine Rotationspumpe auf, deren Achse parallel zur Achse des Hauptbremszylinders HZ und senkrecht zur Achse der ersten Druckversorgung DV1 angeordnet ist.
Eine alternative Ausführungsform zeigt die Figur 3b, bei der die Achse der zweiten Druckversorgung DV2 parallel zur Achse des Kolben-Zylinder-Systems der ersten Druckversorgung DV1 angeordnet ist. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Achsen der ersten und der zweiten Druckversorgung in einem Winkel zwischen 0 und 90° zueinander angeordnet sind. Ein besonders kompakter und bevorzugter Aufbau ergibt sich jedoch durch die in Figur 3a dargestellte Ausführungsform bzw. Anordnung.
Die Figuren 4a und 4b sind Prinzipdarstellungen, welche im Wesentlichen den Ausführungsformen der Figuren 3a und 3b entsprechen, in denen jedoch die Anordnung der einzelnen Achsen der Druckversorgungen DV1 und DV2 zueinander und relativ zum Hauptbremszylinder HZ dargestellt sind. Die Achse RDVI der ersten Druckversorgung DV1 ist in einem Winkel <p = 90° zur Rotationsachse RHZ des Hauptbremszylinders HZ angeordnet. Der Winkel <p muss jedoch nicht zwangsläufig 90° betragen, sondern kann in einem Winkelbereich von 90° bis 45° liegen. Die Achse RHZ des Hauptbremszylinders HZ ist parallel zur Längserstreckung(-srichtung) L der Ventileinrichtung HCU ausgerichtet, so dass sich bei der dargestellten Anordnung ein Winkel von o = 90° zur Achse RDVI der ersten Druckversorgung DV1 ergibt. Die Achse RHZ des Hauptbremszylinders HZ muss jedoch nicht zwangsläufig parallel zur Längserstreckungs- richtung L ausgerichtet sein, sondern kann zu dieser in einem Winkel von bis zu 35° angeordnet sein. Die Vorderseite V des Bremssystems ist in der Regel an der Trennwand zum Fahrzeuginnenraum angeordnet. An der Rückseite R ist die zweite Druckversorgung DV2 angeordnet bzw. die zweite Druckversorgung DV2 bildet die Rückseite R des erfindungsgemäßen Bremssystems. Die Achse RA der Rotationspumpe bzw. Rotationskolbenpumpe der zweiten Druckversorgung ist bevorzugt in einem Winkel von 90° zur Achse RDVI der ersten Druckversorgung DV1 angeordnet, wie es in Figur 3a und 4a dargestellt ist. Es ist jedoch ebenso möglich, wie in den Figuren 3b und 4b dargestellt, dass die Rotationsachse RA der zweiten Druckversorgung DV2 parallel zur Achse RDVI der ersten Druckversorgung DV1 angeordnet ist.
Durch eine schräge Anordnung, d.h. einem Winkel <p * 90°, z.B. <p =45° ± 10° baut das Bremssystem z.B. noch schmaler in der Breite B.
Die Ventileinrichtung (HCU) weist eine Vorderseite V und eine Rückseite R auf, welche jeweils eine Breite B und eine Höhe H haben und die durch die sich parallel zur Längserstreckung L verlaufende Seitenwandungen SW miteinander verbunden sind.
Zu den beschriebenen Ausführungsformen bietet sich eine weitere mögliche Ausführungsform an, bei der die zweite Druckversorgung DV2, bestehend aus Antriebsmotor und Pumpe, nicht in der HCU integriert ist, sondern als gesondertes Modul bzw. Einheit ausgebildet ist und gesondert angeordnet ist. Dieses Modul bzw. Einheit ist über hydraulische Leitungen mit der Basiseinheit, bestehend aus HCU, ECU und erster Druckversorgung verbunden. Dabei kann in der HCU neben den Magnetventilen auch die erste Druckversorgung und der Druckgeben bzw. -sensor integriert sein. Auch können wie zuvor beschrieben auch direkte elektrische Kontakte die HCU und die ECU miteinander elektrisch verbinden. Dabei können in der HCU auch sämtliche oder zumindest einige der für die zweite Druckversorgung notwendigen Komponenten, wie z.B. Ventile, und Druckgeber, sofern benötigt, angeordnet sein. Auch diese Komponenten können über Kontakte mit der ECU verbunden sein.

Claims

Patentansprüche
1. Bremssystem mit
- einer ersten und einer zweiten Druckversorgung (DV1, DV2), wobei die erste Druckversorgung (DV1) eine elektromotorisch angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, sowie
- einer Ventile (PD1, PD2, MV) und Hydraulikleitungen () aufweisenden Ventileinrichtung (HCU),
- einer Steuer- und Regeleinrichtung (ECU), wobei
- die Ventileinrichtung (HCU) und die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) zumindest bereichsweise aneinandergrenzen , und dass
- die Ventileinrichtung (HCU) eine Längserstreckung (L) von ihrer Vorderseite (V) bis hin zu ihrer Rückseite (R) aufweist, welche größer ist als ihre Breite (B), und dass
- die Bewegungsrichtung (RDVI) des Kolbens der ersten Druckversorgung (DV1) senkrecht oder in einem Winkel
(<p) zwischen 90° und 45° (Grad) zur Längserstreckung (L) der Ventileinrichtung (HCU) ausgerichtet ist, wobei
- die zweite Druckversorgung (DV2) an die Ventileinrichtung (HCU) angrenzt und/oder zumindest teilweise in dieser angeordnet bzw. Bestandteil von dieser ist, dadurch gekennzeichnet, dass entweder
- die zweite Druckversorgung (DV2) stirnseitig an oder zumindest teilweise in der Rückseite (R) der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet ist oder
- die zweite Druckversorgung (DV2) seitlich an und/oder zumindest teilweise in einer Seitenwandung (SW) der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet ist, wobei die Rotationsachse (RA) der zweiten Druckversorgung (DV2) parallel zur Achse (RDVI) der ersten Druckversorgung (DV1) angeordnet ist.
2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem zusätzlich einen Hauptbremszylinder (HZ) mit einer Kolben-Zylinder-Einheit und einem Anschluss (b) für ein Bremspedal aufweist, welcher insbesondere voll oder teilweise in die Ventileinrichtung (HCU) integriert ist.
3. Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (HZ)
- entweder angrenzend an und/oder innerhalb der Ventileinrichtung (HCU)
- oder zwischen der Ventileinrichtung (HCU) und der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) angeordnet ist, wobei die Bewegungsrichtung ( HZ) des mindestens einen Kolbens des Hauptbremszylinders (HZ) parallel oder in einem Winkel (ß) zur Längser- streckung (L) der Ventileinrichtung (HCU) ausgerichtet ist.
4. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckversorgung (DV2) zusätzlich an die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) angrenzt und/oder mittels elektrischer Kontakte, insbesondere Steckverbindungen, mit der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) zur elektrischen Versorgung und/oder Datenkommunikation in Verbindung ist.
5. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckversorgung (DV2) mittels hydraulischer Leitungen mit der Ventileinrichtung (HCU) verbunden ist.
6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (HCU) und die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) jeweils eigene Gehäuse aufweisen und parallel zueinander angeordnet sind.
7. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (HCU) und/oder die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) bzw. deren Gehäuse eine Längserstreckung (L) aufweist bzw. aufweisen die größer ist als deren Breite (B) und/oder Höhe (H), und insbesondere als Module (MHCU, MECU) ausgebildet sind.
8. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 17 gekennzeichnet, dass Rotationsachse (RA) des Antriebs der zweiten Druckversorgung (DV2) senkrecht oder in einem Winkel von 90°-70° zur Rotationsachse (RDVI) der ersten Druckversorgungseinrichtung (DV1) angeordnet ist, sofern die zweite Druckversorgung (DV2) an der Rückseite (R) der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet ist.
9. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckversorgung (DV2) eine Rotationspumpe (RP), insbesondere eine Rotationskolbenpumpe, welche vorzugsweise zwei bis fünf Kolben hat, aufweist.
10. Bremssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (RA) der Rotationspumpe (RP) in einem Winkel (o) zwischen 0° und 90°, besonders bevorzugt parallel bzw. o = 0°, zur Bewegungsrichtung (RDVI) des Kolbens der ersten Druckversorgung (DV1) ausgerichtet ist.
11. Bremssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckversorgung (DV2) in einem eigenen Gehäuse (GHCU) oder in der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet ist.
12. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorisch angetriebene Kolben-Zylinder- Einheit der ersten Druckversorgung (DV1) einen einfach wirkenden Kolben, welcher nur einen Arbeitsraum (KV) begrenzt bzw. nur in eine Hubrichtung fördert, oder einen zweifach wirkenden Doppelhubkolben (DHK), welcher zwei Arbeitsräume (KV, KH) begrenzt und in beiden Hubrichtungen fördert, aufweist.
13. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Druckversorgung (DV1) zumindest teilweise in die Ventileinrichtung (HCU) hinein erstreckt bzw. in dieser zumindest teilweise angeordnet oder Bestandteil von dieser ist, insbesondere deren Achse (RDVI) senkrecht zur Längserstreckungsrichtung (L) der Ventileinrichtung (HCU) ausgerichtet ist. 18 Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (HZ) ein Tandem-Hauptbremszylinder (THZ) oder ein Single-Hauptbremszylinder (SHZ) ist. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (HZ) einen Pedalstößel (b) aufweist, der an einer Vorderseite (V) des Bremssystems angeordnet ist, dass die zweite Druckversorgung (DV2) im Bereich oder an der Rückseite (R) des Bremssystems angeordnet ist bzw. die Rückseite (R) bildet. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem einen Wegsimulator (WS) aufweist, welche insbesondere im Gehäuse des Hauptbremszylinders (HZ) oder in der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet ist. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventileinrichtung (HCU) mindestens ein gesteuertes 3/2-Wege-Ventil (PD1, PD2, MV) angeordnet ist. Bremssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes 3/2-Wege-Ventil (PD1) zur wahlweisen Verbindung des einen ersten Arbeitsraumes (KV) der ersten Druckversorgung (DV1) mit einem ersten Bremskreis (BK1) oder einem Vorratsbehältnis (VB) für Hydraulikfluid dient und/oder ein zweites 3/2-Wege-Ventil (PD2) zur wahlweisen Verbindung des einen zweiten Arbeitsraumes (KV) der ersten Druckversorgung (DV1) mit einem zweiten Bremskreis (BK2) oder dem Vorratsbehältnis (VB) für Hydraulikfluid dient. Bremssystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes 3/2-Wege-Ventil (MV) zur wahlweisen Verbindung des einen ersten Arbeitsraumes (RI) des Hauptbremszylinders (HZ) mit einem Fluidspeicher eines Wegsimulators (WS) oder mindestens einem Bremskreis (BK1, BK2) dient. Bremssystem, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (HCU), der 19
Hauptbremszylinder (HZ), die erste Druckversorgung (DV1) sowie die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) in einem ersten Modul (Ml) zusammengefasst sind und ein eigenständiges Bremssystem ausbilden, wobei die zweite Druckversorgung (DV2) als ein zweites Modul (M2) ausgebildet ist und an dem ersten Modul (Ml) befestigbar ist, derart, dass das durch das erste Modul gebildete Bremssystem um eine zweite Druckversorgung (DV2) erweiterbar ist. Bremssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Modul (EC2) an die Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) des ersten Moduls (Ml) anschließbar ist, welches zur Steuerung und/oder Regelung der zweiten Druckversorgung (DV2) dient. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem einen Pedalsensor aufweist, der die Bewegung eines Target-Magneten, welcher insbesondere im Hauptbremszylinder (HZ) angeordnet ist, detektiert. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalsensor einen Hallsensor aufweist, welcher die Bewegung eines Target-Magneten detektiert, wobei der Hallsensor mit der Leiterplatte der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) elektrisch verbunden ist oder auf dieser angeordnet ist. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem ein E-Pedal oder gar kein Bremspedal aufweist. Bremssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung vom E-Pedal oder dessen Steuerung hin zum Hauptrechner oder der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) fehlersicher, insbesondere zweifach- oder dreifach-redundant, diagnostizierbar, ausgebildet ist. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem in die Domainenstruktur eines 20
Fahrzeugs eingebunden ist, wobei insbesondere ein Hauptrechner des Fahrzeugs der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) des Bremssystems die einzustellenden Drücke und/oder Druckänderungen vorgibt. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die zweite Druckversorgung (DV2), insbesondere deren Antrieb und Pumpe, in einer separaten Einheit angeordnet sind bzw. ein Modul bilden, welches an der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet ist. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Magnetventile und der Drucksensoren (DG) in der Ventileinrichtung (HCU) angeordnet sind.
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