WO2024061655A1 - Bremssystem und verfahren zum steuern eines bremssystems - Google Patents

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WO2024061655A1
WO2024061655A1 PCT/EP2023/074757 EP2023074757W WO2024061655A1 WO 2024061655 A1 WO2024061655 A1 WO 2024061655A1 EP 2023074757 W EP2023074757 W EP 2023074757W WO 2024061655 A1 WO2024061655 A1 WO 2024061655A1
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WO
WIPO (PCT)
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brake
module
supply circuit
operating
storage unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/074757
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Otremba
Jan Cohrs
Peter Beier
Christoph Moritz
Julian van Thiel
Original Assignee
Zf Cv Systems Global Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/402—Back-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/414—Power supply failure

Definitions

  • the present invention relates to a braking system for a vehicle, in particular for a commercial vehicle, with an electromechanical brake module that is set up to provide a service brake function and a parking brake function, a first energy storage unit that is set up to supply the brake module with energy, and one with The electrical operating supply circuit connected to the first energy storage unit, which is designed to selectively connect the first energy storage unit to the brake module.
  • Brake systems of the type described above are well known. Their importance and use in vehicles, especially commercial vehicles, is constantly increasing as electrification increases.
  • electromechanical brake systems are that they are not actuated pneumatically, but electrically. This has advantages over pneumatic systems, among other things, in terms of installation technology.
  • Such brake systems include at least one electromechanical brake module, through which a service brake function and a parking brake function are provided on at least one wheel axle.
  • Brake modules include in particular electromechanical brake actuators with a locking mechanism for locking the brake actuator. Locking the brake actuator provides a parking brake function, which is also referred to as a parking brake function. This parking brake function reliably prevents a parked vehicle from rolling away. There is no need to maintain the parking brake function Energy supply necessary. However, locking the brake actuator to provide the parking brake function can only take place at a wheel speed close to zero.
  • the service brake function is also required, which is usually provided in an electromechanical brake module by an electromechanical brake actuator.
  • Actuating the electromechanical brake actuator requires a constant energy supply, which is provided by the first energy storage unit and the electrical operating supply circuit.
  • the electrical operating supply circuit connects the brake module with the first energy storage unit. The prerequisite for the safe use of electromechanical brake systems is always a fail-safe energy supply for the brake module.
  • a malfunction in the energy supply for the brake module occurs when there is a malfunction in the operating state of the first energy storage unit and the electrical operating supply circuit.
  • a malfunction in the operating state refers to a state in which the voltage provided for energy supply deviates from a target voltage. If such a disruption in the operating state occurs, for example due to a short circuit or damage to a supply line of the electrical operating supply circuit, an energy supply for the brake module is no longer guaranteed. This means that the vehicle cannot be decelerated by the service brake function and the locking mechanism cannot lock the brake actuator.
  • a disruption or failure of the energy supply due to a disruption in the operating state of both the first energy storage unit and the operating supply circuit therefore represents a potential risk to the operation of an electromechanical brake system.
  • an electromechanical brake system in which, if the energy storage unit of the brake modules of a wheel axle fails, their energy supply is taken over by a redundant second energy storage unit.
  • This redundant second energy Storage unit can, for example, be the energy storage unit of the brake modules of a second wheel axle.
  • the connection of the second redundant energy storage unit to the brake modules of the first wheel axle continues to take place via the operating supply circuit of the first wheel axle.
  • a disturbance in the operating state of the operating supply circuit of the first wheel axle is not taken into account or such a disturbance is not detected. If there is a disruption in the operating state of the operating supply circuit of the first wheel axle, a service brake function and a parking brake function can therefore no longer be maintained.
  • the invention was therefore based on the object of overcoming at least one of the disadvantages known from the prior art.
  • the invention was based on the object of further improving the reliability of an electromechanical brake system of the type mentioned at the outset and of maintaining its functionality in the event of a disruption in the operating state of both the first operating supply circuit and the first energy storage unit.
  • the functionality should be maintained at least to the extent that the vehicle can be decelerated to such an extent that the parking brake function enables the vehicle to be parked safely.
  • the invention proposes that the brake system comprises a second energy storage unit and an electrical redundancy supply circuit connected to the second energy storage unit. Furthermore, the brake system according to the invention comprises a control module connected to the operating supply circuit and the redundancy supply circuit, which is set up to switch from a first switching state in which the first energy storage unit supplies the brake module with energy via the operating supply circuit to a second switching state in which the second Energy storage unit supplies the brake module with energy via the redundancy supply circuit.
  • the control module is also set up to control the operating state of the in the first switching state Monitor the operating supply circuit and the first energy storage unit and switch to the second switching state in the event of a malfunction in the operating state.
  • the control module thus controls the energy supply and can also be referred to as an energy control module.
  • the invention is based on the knowledge that both the operating state of the first energy storage unit and the operating state of the first operating supply circuit can be disrupted. For this reason, the invention proposes a control module which is set up to monitor the operating state of both the operating supply circuit and the first energy storage unit in a first switching state. Through this monitoring, the control module detects a disruption in the operating state of the first energy storage unit or the operating supply circuit and is further set up to switch to a second operating state as a result. In this second operating state, the control module ensures that an energy supply continues to be maintained via a redundancy supply circuit and a second energy storage unit connected to the redundancy supply circuit. Damage to the first operating supply circuit therefore no longer leads to a failure of the brake actuator.
  • an energy storage unit refers to electrical energy storage units. If we also speak of a supply circuit, this is to be understood as meaning a circuit that includes electrical lines and possibly other components such as transistors, capacitors, resistors and relays, which together form a closed system that fulfills a task, in this case the energy supply.
  • a malfunction in the operating state refers to both a failure of the energy supply due to damage to the operating supply circuit or the first energy storage unit Voltage fluctuations in the energy supply.
  • a disruption in the operating state can be caused, for example, by a short circuit or the tearing or damage to supply lines of the operating supply circuit.
  • control module in the first switching state is set up to specifically monitor the operating state of the first energy storage unit and the operating supply circuit.
  • the control module is therefore set up to distinguish between a disruption in the operating state of the first energy storage unit and a disruption in the operating status of the operating supply circuit. This is advantageous with regard to repair and maintenance work.
  • the first energy storage unit has a monitoring function such that the energy storage unit is set up to communicate a disruption in the operating process to the control module by providing a corresponding interference signal or the absence of an operating signal.
  • the provision of the interference signal or a query of the status of the operating signal takes place, for example, continuously or cyclically.
  • the first switching state therefore relates to a normal operating state in which the brake module is supplied with energy without any problems via the first energy storage unit and the operating supply circuit.
  • the second switching state relates to an emergency operating state in which, as a result of a fault in the first energy storage unit or the operating supply circuit, the supply of energy to the brake module is taken over by a second energy storage unit and a redundancy supply circuit.
  • the second energy storage unit is designed to supply the brake module with at least a sufficient amount of energy to decelerate a vehicle by providing a service brake function and then providing a parking brake function.
  • the control module is also set up to electrically decouple the operating supply circuit from the brake module in the event of a malfunction in the operating state.
  • the malfunction of the operating state can relate to both a dedicatedly monitored malfunction of the operating state of the first energy storage unit or the operating supply circuit as well as a malfunction of the jointly monitored operating state of the first energy storage unit and the operating supply circuit.
  • the control module is designed as a control module that is dedicated to the brake module and is arranged at a spatial distance from the brake module.
  • the control module can thus be arranged at a suitable position within the brake system to provide the monitoring function of the operating supply circuit and the first energy storage unit.
  • Such a control module can also cooperate with a plurality of brake modules of an electric brake system in such a way that a control module connects a plurality of brake modules to the redundancy supply circuit and the second energy storage unit by switching to the second switching state.
  • the control module By designing the control module as a dedicated control module, it can be arranged, for example, between two brake modules. There is therefore no delay in the signal line between the two brake modules.
  • the control module is preferably arranged in the vicinity of the brake module.
  • the arrangement in the vicinity of the brake module reduces the distance that a corresponding control signal has to travel from the control module to the brake module.
  • the control connection between see control module and brake module is less susceptible to failure due to the arrangement of the control module in close range. This is due to the fact that shorter cable routes can be laid.
  • the control module is structurally and/or integrated into the brake module in terms of control technology.
  • the control module is arranged, for example, in the housing of the brake module.
  • a structural and/or control-related integration of the control module into the brake module enables cable tracks to be laid inside the housing between the control module and the brake module. These are therefore better protected against damage. If there is a control connection between the control module and the brake module, the speed of signal transmission and processing is optimized.
  • the control module preferably has a breakdown fuse in order to be protected against short circuits in the operating supply circuit of the brake module.
  • the control module preferably has a switching unit which is set up to switch between the first switching state and the second switching state. More preferably, the control module also has a monitoring unit which is set up to monitor the operating supply circuit.
  • This division of functions within the control module into a switching function and a monitoring function increases the flexibility of the control module.
  • the flexibility of the control module is increased to the extent that the switching unit can be arranged at a distance from the monitoring unit in terms of structure and/or control technology.
  • the units of the control module can therefore be integrated into the brake system in a structurally optimized manner as required and with regard to the course of supply circuits and control circuits.
  • the brake module is a first brake module and the brake system further comprises a second brake module.
  • the switching unit is preferably a first switching unit, which is arranged in the vicinity of the first brake module and the control module further comprises a second switching unit, which is arranged in the vicinity of the second brake module.
  • the influence of damage to the operating supply circuit is reduced by two dedicated switching units, each of which is arranged in the vicinity of one of the two brake modules. The reliability of the braking system is thus further increased overall.
  • the brake module in particular the first brake module and the second brake module, has a brake actuator for providing a braking function.
  • the brake actuator preferably comprises a locking mechanism for locking the brake actuator.
  • the control module is preferably set up to connect the brake actuator or the two brake actuators in the second switching state to the redundancy supply circuit and preferably to electrically decouple it from the operating supply circuit.
  • a redundant energy supply is thus provided directly for the brake actuator by the second energy storage unit and a redundant connection of the brake actuator to the second energy storage unit by the redundancy operating supply circuit.
  • the brake module in particular the first brake module and the second brake module, comprises a first brake actuator, which is set up to provide a service brake function in the first switching state, and a redundant brake actuator, which is set up to provide a service brake function in the second switching state.
  • the redundant brake actuator is assigned to the redundancy supply circuit and is preferably electrically decoupled from the operating supply circuit.
  • the two brake actuators can be, for example, first windings and second windings of a coil of an electric motor, wherein the first windings are connected to the operating supply circuit and the second windings are connected to the redundancy supply circuit. If damage to the first brake actuator occurs as a result of a disruption in the operating state of the first energy storage unit and the operating supply circuit, the service braking function is maintained by the redundant second brake actuator.
  • the redundant brake actuator is assigned to the redundancy supply circuit and is preferably electrically decoupled from the operating supply circuit.
  • the second brake actuator is thus protected from damage, for example due to an overvoltage in the event of a disruption in the operating state of the first energy storage unit.
  • at least one of the brake actuators preferably comprises a locking mechanism for locking the first brake actuator and/or the redundant brake actuator.
  • the locking mechanism is particularly preferably set up to lock the first brake actuator and the second brake actuator. This means that a parking brake function is maintained even in the second operating state.
  • the operating supply circuit is a rear axle operating supply circuit and the brake module is a rear axle brake module.
  • the brake system preferably further comprises a front axle with at least one front axle brake module, the redundancy supply circuit being a front axle operating supply circuit assigned to the front axle.
  • the front axle operating supply circuit is set up to connect the second energy storage unit to the front axle brake module.
  • both the front axle brake module and the rear axle brake module are supplied with energy by the second energy storage unit and the connected redundancy supply circuit or front axle operating supply circuit.
  • the redundancy supply circuit is set up to supply the front axle brake actuator with energy in the second switching state as well as to continuously supply the front axle brake module to supply energy.
  • the redundancy supply circuit has a corresponding number of supply lines.
  • the brake system can be made more compact overall.
  • an additional energy storage unit and an additional redundancy supply circuit in addition to the front axle operating supply circuit and the rear axle operating supply circuit, can be dispensed with.
  • the brake system further comprises an electrical control unit for controlling the brake module, in particular the first brake module and the second brake module.
  • the operating supply circuit is set up to supply the control unit with energy in the first switching state.
  • a disruption in the operating supply circuit or the first energy storage unit simultaneously leads to a disruption in the energy supply to the electrical control unit.
  • the monitoring of the operating supply circuit and the first energy storage unit thus simultaneously serves to monitor a sufficient energy supply to the electrical control unit.
  • the control unit is preferably set up to monitor the operating state of the first energy storage unit and the operating supply circuit in the first switching state and to communicate a malfunction in the operating state to the control module in the event of a malfunction in the operating state. This is done, for example, by providing a corresponding interference signal or in the absence of an operating signal, which is provided, for example, continuously or cyclically.
  • the control unit preferably has an emergency power supply, in particular its own energy storage.
  • the operating supply circuit has a dedicated supply line, which is set up to connect the first energy storage unit to the first control unit.
  • the control module is preferably also set up to control the operating state of the dedicated in the first switching state Monitor supply line. For example, such monitoring can take place indirectly via monitoring or communication with the control unit.
  • the control unit is therefore supplied with energy via a separate supply line. A malfunction in a supply line for supplying the brake module does not therefore simultaneously cause a malfunction in the energy supply to the control unit.
  • the control unit can be flexibly arranged in the brake system using the dedicated supply line and the available installation space can therefore be used efficiently.
  • the braking system further preferably comprises a second electrical control unit for controlling the front axle brake module, which is further configured to control the rear axle brake module in the second switching state. If a first rear axle brake module and a second rear axle brake module are assigned to the rear axle, the second electrical control unit is configured to control both the first rear axle brake module and the second rear axle brake module in the second switching state. A malfunction in the operating state of the operating supply circuit or the first energy storage unit can lead to impairment or damage to the first electrical control unit connected to the first operating supply circuit. The second electrical control unit can continue to reliably control the rear axle brake module in the second switching state.
  • the rear axle operating supply circuit further forms a second redundancy supply circuit for the at least one front axle brake module of the front axle.
  • a redundant energy supply is provided for the front axle brake modules.
  • the reliability of the braking system is thus further increased.
  • Providing a redundant energy supply for the front axle brake modules is particularly advantageous in embodiments in which the front axle brake modules also have a fixed Have an adjusting mechanism. The wheels of the front axle can thereby be decelerated in such a way that the locking mechanism of the front axle can provide a corresponding parking brake function.
  • the control module is a first control module and the brake system further comprises a second control module for monitoring the front axle operating supply circuit in a first switching state.
  • the second control module is set up to switch from a first switching state, in which the second energy storage unit supplies the front axle brake module with energy via the front axle operating supply circuit, to a second switching state.
  • the first energy storage unit supplies the front axle brake module with energy via the rear axle operating supply circuit and is connected to it in particular by the second control module.
  • the second control module is also set up to monitor the operating state of the front axle operating supply circuit and the second energy storage unit in the first switching state and to switch to the second switching state in the event of a fault in the operating state. This provides a corresponding monitoring function and redundant energy supply and energy line for both the front axle and the rear axle.
  • the braking system is therefore highly fail-safe.
  • the invention relates in a second aspect to a vehicle, in particular a commercial vehicle, with a rear axle with two rear wheels, a front axle with two front wheels, and a brake system according to the first aspect of the invention for providing a service brake function and a parking brake function on the rear axle and / or the front axle .
  • the vehicle takes advantage of the same advantages as the braking system of the first aspect.
  • the preferred embodiments of the first aspect are at the same time preferred embodiments of the vehicle and vice versa, so that reference is made to the above statements in this regard to avoid repetition.
  • the invention relates to a method for controlling an electromechanical braking system for a vehicle, in particular a commercial vehicle.
  • the invention according to the third aspect relates to a method for controlling an electromechanical brake system according to the first aspect of the invention.
  • the method includes the steps: a) providing a service brake function and a parking brake function by a brake module, b) supplying the brake module with energy through a first energy storage unit which is connected to the brake module by means of an electrical operating supply circuit, c) monitoring the operating state of the electrical operating supply circuit and the first energy storage unit in a first switching state, d) switching from the first switching state to a second switching state in the event of a fault in the operating state, e) supplying the brake module with energy through a second energy storage unit, which is connected to the brake module via a redundancy supply circuit in the second switching state .
  • the method takes advantage of the same advantages as the braking system of the first aspect.
  • the preferred embodiments of the first aspect are at the same time preferred embodiments of the method and vice versa, so that reference is made to the above statements in this regard to avoid repetition.
  • the method further comprises one, several or all of the following steps: f) dedicated monitoring of the operating state of the first energy storage unit in the first switching state, g) electrical decoupling of the operating supply circuit from the brake module in the second switching state, h) electrically decoupling the operating supply circuit from a brake actuator in the second switching state, i) connecting a brake actuator to the redundancy supply circuit in the second switching state, j) controlling the brake module with at least one control unit, k) supplying the control unit with energy through the first energy storage unit, which is provided by means of a dedicated supply line is connected to the control unit.
  • the dedicated monitoring of the operating state of the first energy storage unit in the first switching state makes it possible to localize the fault.
  • the control module is therefore set up to distinguish between a fault in the operating state of the first energy storage unit and a fault in the operating state of the operating supply circuit. This is advantageous with regard to repair and maintenance work.
  • By electrically decoupling the operating supply circuit from the brake module or the brake actuator in the event of a malfunction in the operating state these are protected from damage, for example due to overvoltage.
  • Connecting the brake actuator to the redundancy supply circuit in the second switching state ensures the operation of the brake actuator and thus the provision of the service brake function even in the event of a disruption in the operating state of the operating supply circuit or the first energy storage unit.
  • control unit By supplying the control unit with energy through the first energy storage unit, additional dedicated energy storage units for supplying the control unit can be dispensed with.
  • the monitoring of the operating supply circuit and the first energy storage unit thus simultaneously serves to monitor a sufficient energy supply to the electrical control unit.
  • a disruption in a supply line for supplying the brake module does not simultaneously cause a disruption in the energy supply to the control unit.
  • the control unit can be flexibly arranged on the brake system using the dedicated supply line and the available installation space can therefore be used efficiently. The safety of the braking system is thus further increased.
  • 1 a vehicle according to a first embodiment schematically
  • 2 a vehicle according to a second embodiment schematically
  • Fig. 7 a method for operating a braking system according to a second embodiment in the first switching state
  • Fig. 8 the method according to Figure 6a in a second switching state.
  • the brake system 2 according to FIG. 1 is part of a vehicle 1.
  • the vehicle 1 further includes two rear wheels 10.1, 10.2, which are mounted at the ends on a rear axle 3 of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 further includes two front wheels 20.1, 20.2, which are mounted at the ends on a front axle 4.
  • the brake system 2 comprises a first electromechanical rear axle brake module 1 1 .1 and a second electromechanical rear axle brake module 1 1 .2.
  • the first rear axle brake module 1 1.1 is assigned to the first rear wheel 10.1.
  • the first rear axle brake module 11.1 includes a rear axle brake actuator 12.1 and a first actuator control 14.1 for controlling the first rear axle brake actuator 12.1.
  • the first actuator control 14.1 is preferably connected to a rear axle wheel speed sensor 13.1.
  • the first rear axle brake actuator 12.1 further has a locking mechanism, which is designed to provide a parking brake function by locking the rear axle brake actuator 12.1.
  • the second back Axle brake module 1 1 .2 is assigned to the second rear wheel 10.2.
  • the second rear axle brake module 11.2 also includes a rear axle brake actuator 12.2, preferably a rear axle wheel speed sensor 13.2 and a second actuator control 14.2.
  • the rear axle brake actuators 12.1, 12.2 can preferably also have a parking brake actuator (not shown).
  • the brake system 2 includes a first energy storage unit 15, which is set up to supply the first rear axle brake module 1 1.1 and the second rear axle brake module 1 1 .2 with energy.
  • An electrical operating supply circuit 100 is connected to the first energy storage unit 15.
  • the electrical operating supply circuit 100 is a rear axle operating supply circuit for supplying the brake modules 1 1.1, 1 1.2 of the rear axle 3.
  • the energy storage unit 15 is a first energy storage unit and the braking system 2 further comprises a second energy storage unit 25.1 and an electrical redundancy supply circuit 200.1 connected to the second energy storage unit 25.1.
  • the brake system 2 includes a control module connected to the operating supply circuit 100 and the redundancy supply circuit 200.1.
  • the control module is two control modules 16.1, 16.2, which can also be formed by a combined control module.
  • a first control module 16.1 is assigned to the first rear axle brake module 1 1.1 and is in particular structurally integrated into it.
  • the second control module 16.2 is assigned to the second rear axle brake module 1 1 .2 and is in particular structurally integrated into it.
  • the control modules 16.1, 16.2 are each set up to switch from a first switching state, in which the first energy storage unit 15 supplies the rear axle brake modules 1 1.1, 1 1 .2 with energy via the operating supply circuit 100, to a second switching state. In the second switching state, the second energy storage unit 25.1 supplies the rear axle brake modules 1 1.1, 1 1.2 with energy via the redundancy supply circuit 200.1.
  • the control modules 16.1, 16.2 are each set up to switch from a first switching state, in which the first energy storage unit 15 supplies the rear axle brake modules 1 1.1, 1 1
  • 16.1, 16.2 are further set up to monitor the operation of the operating supply circuit 100 and the first energy storage unit 15 in the first switching state and to switch to the second switching state in the event of a fault in the operating state.
  • the operating supply circuit 100 includes a first supply line 1 10 for connecting the first energy storage unit 15 to the first rear axle brake module 1 1.1. Furthermore, the operating supply circuit 100 includes a second supply line 120 for connecting the first energy storage unit 15 to the second rear axle brake module 1 1 .2.
  • the operating supply circuit 100 further comprises a dedicated supply line 130 for supplying a control unit 19 of the brake system 2 with energy through the first energy storage unit 15.
  • the control unit 19 is a first control unit which is assigned to the first rear axle brake module 11.1 and the second rear axle brake module 11.2 assigned.
  • the control unit 19 is set up to control the first rear axle brake module 1 1.1 and the second rear axle brake module 1 1 .2.
  • the redundancy supply circuit 200.1 includes a first redundancy supply line 210 for connecting the first energy storage unit 15 to the first rear axle brake module 1 1.1. Furthermore, the redundancy supply circuit 200.1 includes a second redundancy supply line 220 for connecting the first energy storage unit 15 to the second rear axle brake module
  • the brake system 2 preferably also has a first front axle brake module 21.1 and a second front axle brake module 21.2.
  • the first front axle brake module 21.2 includes a front axle brake actuator 22.1 and a first actuator control 24.1 for controlling the first front axle brake actuator 22.1.
  • the first front axle brake module 21.1 is the assigned to the first front wheel 20.1.
  • the first actuator control is preferred
  • the front axle brake actuator 22.1 further comprises a locking mechanism which is designed to provide a parking brake function by locking the front axle brake actuator 22.1.
  • the second front axle brake module 21 .2 is assigned to the second front wheel 20.2.
  • the second front axle brake module 21 .2 also comprises a front axle brake actuator 22.2, preferably a front axle wheel speed sensor 23.2 and a second actuator control 24.2.
  • the front axle brake actuators 22.1, 22.2 can preferably also have a parking brake actuator (not shown).
  • the brake system 2 includes a third energy storage unit 25.2, which is set up to supply the first front axle brake module 21.1 and the second front axle brake module 21.2 with energy.
  • a third energy storage unit 25.2 which is set up to supply the first front axle brake module 21.1 and the second front axle brake module 21.2 with energy.
  • the second energy storage unit 25.2 there is a second electrical operating supply circuit
  • the second electrical operating supply circuit 200.2 is a front axle operating supply circuit for supplying the brake modules 21.2, 21.2 of the front axle 4.
  • the first control unit 19 is connected to the rear axle brake modules 11.1, 11.2 via a first control circuit 300.
  • the first control circuit 300 has a first control line 301 for connection to the first rear axle brake module 11.1.
  • the control circuit 300 has a second control line 302.
  • the control circuit 300 has a control connection line 304, via which the first control unit 19 for the rear axle is connected to a second control unit 29.
  • the second control unit 29 is assigned to the first front axle brake module 21.1 and the second front axle brake module 21.2.
  • the second control unit 29 is set up to control the first front axle brake module 21.1 and the second front axle brake module 21.2.
  • the second control unit 29 is connected via a second control circuit 400 to the front axle brake modules 21.1, 21.2.
  • the control unit 19 for the rear axle 3 is connected to a parking brake control 30.
  • the parking brake controller 30 is set up to provide a control signal for locking the brake actuator 12.1, 12.2 in order to provide a parking brake function.
  • the brake system 2 further comprises an actuating element 40, which is connected to the first control unit 19 and the second control unit 29 in terms of control technology.
  • the actuating element 40 is set up to indicate a braking request.
  • the control units 19, 29 are set up to provide corresponding brake signals to the brake modules 11.1, 11.2, 21.1, 21.2 based on this braking request via the control circuits 300, 400.
  • the second control unit 29 is preferably set up to provide a redundant control connection to the rear axle brake modules 11.1, 11.2 via a third control circuit 500. Through this control connection via the control lines 501, 502, the second control unit 29 is set up to control the rear axle brake modules 11.1, 11.2. Thus, if the first energy storage unit 15 fails, the control of the brake modules 11.1, 11.2 can continue to be maintained by the second control unit 29.
  • the first control unit 19 is configured to provide a redundant control connection to the front axle brake modules 21.1, 21.2 via a fourth control circuit 600. Through this control connection via the control lines 601, 602, the first control unit 19 is configured to control the front axle brake modules 21.1, 21.2.
  • the second energy storage unit 25.1 fails, the control of the brake modules 21.1, 21.2 can continue to be maintained by the first control unit 19.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a braking system 2 according to the invention.
  • the braking system 2 according to Figure 2 differs only in the design and arrangement of the first control module 16.1 and the second control module 16.2. To avoid repetition, reference is therefore made to the detailed description of the braking system 2 according to the embodiment shown in Figure 1. Identical or similar components have the same reference numerals in this case.
  • the first control module 16.1 is designed as a dedicated control module relative to the first rear axle brake module 11.1 and is arranged at a spatial distance from the first rear axle brake module 11.1.
  • the second control module 16.2 is also designed as a dedicated control module relative to the second rear axle brake module 11.2 and is arranged at a spatial distance from it. Both control modules 16.1, 16.2 are each arranged in the vicinity of the corresponding rear axle brake modules 11.1, 11.2.
  • the first control module 16.1 includes a first switching unit 17.1, which is set up to switch between the first switching state and the second switching state. Furthermore, the first control module 16.1 includes a first monitoring unit 18.1, which is set up to monitor the operating supply circuit 15.
  • the second control module 16.2 correspondingly comprises a second switching unit 17.2 and a second monitoring unit 18.2.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a brake system 2 according to the invention.
  • the brake system 2 according to Figure 3 differs from the one above. 2 shown brake system by the formation of the redundancy supply circuit 200. To avoid repetition, reference is therefore made to the detailed description of the brake system 2 according to the exemplary embodiment shown in FIG. The same or similar components have the same reference numbers here.
  • the redundancy supply circuit 200 is a front axle operating supply circuit 200 assigned to the front axle 4 and its brake modules 21.1, 21.2.
  • the redundancy supply circuit 200 or front axle operating supply circuit 200 is set up to provide both a redundant energy supply for the rear axle brake modules 1 1.1, 1 1.2 by connection to to provide the second energy storage unit 25, as well as a connection of the front axle brake modules 21.1, 21.2 with the second energy storage unit 25.
  • a third energy source, as provided in the exemplary embodiment in Figure 2 can therefore be dispensed with.
  • the brake system 2 shown in Figure 3 also differs from the brake system shown above in Figure 2 by a CAN bus connection 50 for the control connection of the first control unit 19 and the second control unit 29 with a central control unit (not shown) of the vehicle 1.
  • the CAN bus connection 50 for example, also establishes a connection between a steering angle sensor 60 and the control units 19, 29.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of a brake system 2 according to the invention.
  • the brake system 2 according to Figure 4 differs from the brake system shown above in Figure 1 by the design of the rear axle brake modules 1 1 .1, 1 1 .2. To avoid repetition, reference is therefore made to the detailed description of the brake system 2 according to the exemplary embodiment shown in FIG. The same or similar components have the same reference numbers here.
  • the first rear axle brake module 1 1.1 has a first rear axle brake actuator 12.1, which is connected to the first energy storage unit 15 via the operating supply circuit 100 and in particular its first supply line 1 10.
  • the second rear axle brake module 11.2 has a second rear axle brake actuator 12.2, which is connected to the first energy storage unit 15 via a second supply line 120 of the first operating supply circuit 100.
  • the first rear axle brake module 11.1 includes a third rear axle brake actuator 12.3, which is set up to provide a service brake function in the second switching position.
  • the third rear axle brake actuator 12.3 is connected to the second energy storage unit 25 via a first redundancy supply line 210 of the redundancy supply circuit 200.
  • the second rear axle brake module 1 1 .2 also has a fourth rear axle brake actuator 12.4 for providing a service brake function in the second switching position.
  • the fourth rear axle brake actuator 12.4 is connected to the second energy storage unit 25 via a second redundancy supply line 220 of the redundancy supply circuit 200.
  • the third and fourth rear axle brake actuators 12.3, 12.4 can each be equipped with their own redundant actuator control, which are then supplied with the energy of the second energy storage unit 25 by the redundancy supply circuit 200.
  • the method 1000 shown in Figure 6 for controlling an electromechanical brake system 2 includes, in a first step 1100, the provision of a service brake function FB and a parking brake function Fp by a brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21.1, 21.2 (see Figs. 1 to 5).
  • the method 1000 includes supplying the brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 (see FIGS. 1 to 5) with energy through a first energy storage unit 15 (see FIG . 1 to 5), which is connected to the brake module 1 1.1, 11 .2, 21 .1, 21 .2 by means of an electrical operating supply circuit 100 (see Fig. 1 to 5) is connected.
  • the method includes monitoring the operating state of the electrical operating supply circuit 100 and the first energy storage unit 15 by a control module
  • 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 switches this from the first switching state to a second switching state in a fourth step 1400.
  • a second energy storage unit 25 which is connected to the brake module 11.1, 11.2, 21.1, 21.2 via a redundancy supply circuit 200, supplies the brake module 11.1, 11.2, 21 .1, 21 .2 (see Fig. 1 to 5) with energy.
  • control module maintains the operating status
  • a sixth step 1600 the connection of the first energy storage unit 15 (see FIGS. 1 to 5) via the operating supply circuit 100 (see FIGS. 1 to 5).
  • the third step 1300 is repeated until a fault in the operating condition is detected.
  • Figure 7 shows a second embodiment of the method 2000 for controlling an electromechanical brake system 2 (see Fig. 1 to 5).
  • the method 2000 comprises, in a first step 2100, the provision of a service brake function FB and a parking brake function FF by a brake module
  • the method 2000 includes supplying the brake module 11.1, 11.2, 21.1, 21.2 with energy through a first energy storage unit 15 (see FIGS. 1 to 5), which is operated by means of an electrical operating supply circuit 100 with the brake module
  • the method includes dedicated monitoring of the operating status Status of the electrical operating supply circuit 100 and the energy storage unit 15 by a control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 (see FIGS. 1 to 5) in a first switching state of the control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 (see FIGS. 1 to 5) .
  • Switching the control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 switches this from the first switching state to a second switching state in a fourth step 2400.
  • Switching the control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 (see FIGS. 1 to 5) into the second switching state includes connecting a brake actuator 12 of the brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 ( see Fig. 1 to 5) with the redundancy supply circuit 200.
  • a second energy storage unit 25 is supplied, which is connected to the brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 (see FIGS. 1 to 5) via a redundancy supply circuit 200 is, the brake module with energy.
  • the third step 2300 is repeated until a fault in the operating condition is detected.
  • the method 3000 includes providing a service brake function FB and a parking brake function FF by a brake module
  • the method 3000 includes supplying the brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 (see FIGS. 1 to 5), the brake actuator 12 and a control unit 19 for the brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 (see FIGS. 1 to 5) with energy through a first energy storage unit 15.
  • the first energy storage unit 15 is connected to the brake module 11.1 by means of an electrical operating supply circuit 100.
  • the procedure also includes: a third step 2300 monitoring the operating state of the electrical operating supply circuit 100, the first energy storage unit 15 and the control unit 19 by a control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 (see Fig.
  • the control unit 19 is set up to control at least one brake actuator 1 1.1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 (see FIGS. 1 to 5), as described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • Switching the control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 switches this from the first switching state to a second switching state in a fourth step 3400.
  • Switching the control module 16.1, 16.2, 26.1, 26.2 (see FIGS. 1 to 5) into the second switching state includes connecting a brake actuator 12 of the brake module 1 1 .1, 1 1 .2, 21 .1, 21 .2 ( see Fig. 1 to 5) with the redundancy supply circuit 200.
  • a second energy storage unit 25 which is connected to the brake module 11.1, 11.2, 21.1, 21.2 (cf. Fig. 1 to 5) via a redundancy supply circuit 200, supplies the brake module 11.1, 11.2, 21.1, 21.2 (cf. Fig. 1 to 5) with energy.
  • the third step 3300 is repeated until an operating condition failure is detected.
  • the method 300 further comprises electrically decoupling the operating supply circuit 100 from the brake module
  • the method 300 further comprises electrically decoupling the brake actuator 12 from the operating supply circuit 100 in the seventh step 3700.
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem (2) für ein Fahrzeug (1) mit einem elektromechanischen Bremsmodul (11.1, 11.2), einer ersten Energiespeichereinheit (15) und einem Betriebsversorgungskreis (100) zum Verbinden der ersten Energiespeichereinheit (15) mit dem Bremsmodul (11.1, 11.2). Die Erfindung schlägt eine zweite Energiespeichereinheit (25, 25.1), die mit einem Redundanzversorgungskreis (200, 200.1) verbunden ist, sowie ein mit dem Betriebsversorgungskreis (100) und dem Redundanzversorgungskreis (200, 200.1) verbundenes Steuermodul (16.1, 16.2) vor. Das Steuermodul (16.1, 16.2) ist zum Schalten von einem ersten Schaltzustand, in dem die erste Energiespeichereinheit (15) das Bremsmodul (11.1, 11.2) über den Betriebsversorgungskreis (100) mit Energie versorgt, in einem zweiten Schaltzustand eingerichtet, in dem die Energieversorgung über die zweite Energiespeichereinheit (25, 25.1) und den Redundanzversorgungskreis (200, 200.1) erfolgt. Das Steuermodul (16.1, 16.2) ist zur Überwachung des Betriebsversorgungskreises (100) und der ersten Energiespeichereinheit (15) eingerichtet und schaltet in den zweiten Schaltzustand im Falle einer Störung.

Description

Bremssystem und Verfahren zum Steuern eines Bremssystems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem elektromechanischen Bremsmodul, das zum Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion und einer Feststellbremsfunktion eingerichtet ist, einer ersten Energiespeichereinheit, die dazu eingerichtet ist, das Bremsmodul mit Energie zu versorgen, und einem mit der ersten Energiespeichereinheit verbundenen elektrischen Betriebsversorgungskreis, welcher dazu eingerichtet ist, selektiv die erste Energiespeichereinheit mit dem Bremsmodul zu verbinden.
Bremssysteme der vorstehend beschriebenen Art sind allgemein bekannt. Ihre Bedeutung und Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, nimmt im Zuge der zunehmenden Elektrifizierung stetig zu. Der Vorteil von elektromechanischen Bremssystemen besteht darin, dass diese nicht pneumatisch, sondern elektrisch betätigt werden. Dies hat gegenüber pneumatischen Systemen unter anderem installationstechnische Vorteile.
Derartige Bremssysteme umfassen mindestens ein elektromechanisches Bremsmodul, durch welches eine Betriebsbremsfunktion und eine Feststellbremsfunktion an mindestens einer Radachse bereitgestellt wird. Bremsmodule umfassen dabei insbesondere elektromechanische Bremsaktuatoren mit einem Feststellmechanismus zum Arretieren des Bremsaktuators. Durch das Arretieren des Bremsaktuators wird eine Feststellbremsfunktion bereitgestellt, welche auch als Parkbremsfunktion bezeichnet wird. Durch diese Feststellbremsfunktion wird ein abgestelltes, parkendes Fahrzeug zuverlässig am Wegrollen gehindert. Für die Aufrechterhaltung der Feststellbremsfunktion ist dabei keine Energieversorgung notwendig. Das Arretieren des Bremsaktuators zur Bereitstellung der Feststellbremsfunktion kann allerdings nur bei einer Raddrehzahl nahe null erfolgen. Für das sichere Abstellen eines Fahrzeugs ist somit ebenfalls die Betriebsbremsfunktion erforderlich, welche in einem elektromechanischen Bremsmodul zumeist durch einen elektromechanischen Bremsaktuator bereitgestellt wird. Das Aktuieren des elektromechanischen Bremsaktuators erfordert dabei eine stetige Energieversorgung, welche durch die erste Energiespeichereinheit und den elektrischen Betriebsversorgungskreis bereitgestellt wird. Der elektrische Betriebsversorgungskreis verbindet dabei das Bremsmodul mit der ersten Energiespeichereinheit. Voraussetzung für die sichere Nutzung von elektromechanischen Bremssystemen ist somit stets eine störungssichere Energieversorgung für das Bremsmodul.
Eine Störung der Energieversorgung für das Bremsmodul liegt bei einer Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit und des elektrischen Betriebsversorgungskreises vor. Eine Störung des Betriebszustandes bezeichnet einen Zustand, in dem die zur Energieversorgung bereitgestellte Spannung von einer Soll-Spannung abweicht. Tritt eine solche Störung des Betriebszustandes, beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses oder der Beschädigung einer Versorgungsleitung des elektrischen Betriebsversorgungskreises auf, ist eine Energieversorgung für das Bremsmodul nicht länger gewährleistet. Somit kann das Fahrzeug durch die Betriebsbremsfunktion nicht verzögert werden und der Feststellmechanismus den Bremsaktuator nicht arretieren. Eine Störung bzw. ein Ausfall der Energieversorgung durch eine Störung des Betriebszustandes sowohl der ersten Energiespeichereinheit als auch des Betriebsversorgungskreises stellt somit ein potentielles Risiko für den Betrieb eines elektromechanischen Bremssystems dar.
Aus der WO 2021/122214 A1 ist ein elektromechanisches Bremssystem bekannt, in welchem bei einem Ausfall der Energiespeichereinheit der Bremsmodule einer Radachse deren Energieversorgung von einer redundanten zweiten Energiespeichereinheit übernommen wird. Diese redundante zweite Energie- Speichereinheit kann beispielsweise die Energiespeichereinheit der Bremsmodule einer zweiten Radachse sein. Die Verbindung der zweiten redundanten Energiespeichereinheit mit den Bremsmodulen der ersten Radachse erfolgt dabei auch weiterhin über den Betriebsversorgungskreis der ersten Radachse. Ferner wird eine Störung des Betriebszustandes des Betriebsversorgungskreises der ersten Radachse nicht berücksichtigt bzw. eine solche Störung nicht detektiert. Sofern es zu einer Störung des Betriebszustandes des Betriebsversorgungskreises der ersten Radachse kommt, kann eine Betriebsbremsfunktion und eine Feststellbremsfunktion somit nicht länger aufrechterhalten werden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, zumindest einen der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden. Insbesondere lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit eines elektromechanischen Bremssystems der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und dessen Funktionalität bei einer Störung des Betriebszustandes sowohl des ersten Betriebsversorgungskreises als auch der ersten Energiespeichereinheit aufrechtzuerhalten. Die Funktionalität soll dabei zumindest insoweit aufrechterhalten werden, dass das Fahrzeug soweit verzögert werden kann, dass durch Bereitstellen der Feststellbremsfunktion ein sicheres Abstellen des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Die Erfindung schlägt bei einem Bremssystem der eingangs beschriebenen Art vor, dass das Bremssystem eine zweite Energiespeichereinheit und einen mit der zweiten Energiespeichereinheit verbundenen elektrischen Redundanzversorgungskreis umfasst. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Bremssystem ein mit dem Betriebsversorgungskreis und dem Redundanzversorgungskreis verbundenes Steuermodul, welches dazu eingerichtet ist, von einem ersten Schaltzustand, in dem die erste Energiespeichereinheit das Bremsmodul über den Betriebsversorgungskreis mit Energie versorgt, in einen zweiten Schaltzustand zu schalten, in dem die zweite Energiespeichereinheit das Bremsmodul über den Redundanzversorgungskreis mit Energie versorgt. Das Steuermodul ist ferner dazu eingerichtet, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand des Betriebsversorgungskreises und der ersten Energiespeichereinheit zu überwachen und im Falle einer Störung des Betriebszustandes in den zweiten Schaltzustand zu schalten. Das Steuermodul steuert somit die Energieversorgung und kann auch als Energiesteuermodul bezeichnet werden.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es sowohl zu einer Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit als auch zu einer Störung des Betriebszustandes des ersten Betriebsversorgungskreises kommen kann. Aus diesem Grund schlägt die Erfindung ein Steuermodul vor, welches dazu eingerichtet ist, in einem ersten Schaltzustand den Betriebszustand sowohl des Betriebsversorgungskreises als auch der ersten Energiespeichereinheit zu überwachen. Durch diese Überwachung erkennt das Steuermodul eine Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit bzw. des Betriebsversorgungskreises und ist ferner dazu eingerichtet, infolgedessen in einen zweiten Betriebszustand zu schalten. In diesem zweiten Betriebszustand stellt das Steuermodul sicher, dass eine Energieversorgung über einen Redundanzversorgungskreis und eine mit dem Redundanzversorgungskreis verbundene zweite Energiespeichereinheit weiterhin aufrechterhalten wird. Eine Beschädigung des ersten Betriebsversorgungskreises führt somit nicht länger zu einem Ausfall des Bremsaktuators.
Sofern im Rahmen der Erfindung vorstehend und nachfolgend von einer Energiespeichereinheit gesprochen wird, so sind hierunter jeweils elektrische Energiespeichereinheiten zu verstehen. Sofern ferner von einem Versorgungskreis gesprochen wird, so ist hierunter ein Schaltkreis zu verstehen, der elektrische Leitungen und gegebenenfalls weitere Baukomponenten wie Transistoren, Kondensatoren, Widerstände und Relais umfasst, die zusammen ein geschlossenes System bilden, welches eine Aufgabe, vorliegend die Energieversorgung, erfüllt.
Eine Störung des Betriebszustandes bezeichnet im Rahmen der Erfindung sowohl einen Ausfall der Energieversorgung durch eine Beschädigung des Betriebsversorgungskreises bzw. der ersten Energiespeichereinheit als auch Spannungsschwankungen der Energieversorgung. Eine solche Störung des Betriebszustandes kann beispielsweise durch einen Kurzschluss oder das Abreißen bzw. die Beschädigung von Versorgungsleitungen des Betriebsversorgungskreises bedingt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul im ersten Schaltzustand dazu eingerichtet, den Betriebszustand der ersten Energiespeichereinheit und des Betriebsversorgungskreises dediziert zu überwachen. Somit ist das Steuermodul dazu eingerichtet, zwischen einer Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit und einer Störung des Betriebszustandes des Betriebsversorgungskreises zu unterscheiden. Dies ist im Hinblick auf Reparatur- und Wartungsarbeiten vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erste Energiespeichereinheit eine Überwachungsfunktion auf derart, dass die Energiespeichereinheit dazu eingerichtet ist, eine Störung des Betriebsablaufs an das Steuermodul durch Bereitstellung eines entsprechenden Störsignals bzw. das Ausbleiben eines Betriebssignals zu kommunizieren. Die Bereitstellung des Störsignals, oder eine Abfrage des Status des Betriebssignals erfolgt beispielsweise kontinuierlich oder zyklisch.
Der erste Schaltzustand betrifft somit einen Normalbetriebszustand, in welchem die Versorgung des Bremsmoduls mit Energie störungsfrei über die erste Energiespeichereinheit und den Betriebsversorgungskreis erfolgt. Der zweite Schaltzustand betrifft einen Notbetriebszustand, in welchem infolge einer Störung der ersten Energiespeichereinheit bzw. des Betriebsversorgungskreises die Versorgung des Bremsmoduls mit Energie von einer zweiten Energiespeichereinheit und einem Redundanzversorgungskreis übernommen wird. Die zweite Energiespeichereinheit ist dazu eingerichtet, das Bremsmodul mit zumindest einer ausreichenden Menge an Energie zum Verzögern eines Fahrzeugs durch Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion und anschließendes Bereitstellen einer Feststellbremsfunktion zu versorgen. Vorzugsweise ist das Steuermodul ferner dazu eingerichtet, den Betriebsversorgungskreis im Falle einer Störung des Betriebszustandes von dem Bremsmodul elektrisch zu entkoppeln. Die Störung des Betriebszustandes kann dabei sowohl eine dediziert überwachte Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit bzw. des Betriebsversorgungskreises betreffen als auch eine Störung des gemeinsam überwachten Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit und des Betriebsversorgungskreises. Durch die elektrische Entkopplung des Betriebsversorgungskreises von dem Bremsmodul wird das Bremsmodul vor Schäden geschützt. Die elektrische Entkopplung des Betriebsversorgungskreises von dem Bremsmodul bewirkt dabei zugleich eine elektrische Entkopplung der ersten Energiespeichereinheit von dem Bremsmodul. So können beispielsweise durch eine defekte Energiespeichereinheit versursachte Überspannungen des Bremsmoduls vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul als gegenüber dem Bremsmodul dediziertes Steuermodul ausgebildet und räumlich beab- standet zu dem Bremsmodul angeordnet. Somit kann das Steuermodul zur Bereitstellung der Überwachungsfunktion des Betriebsversorgungskreises und der ersten Energiespeichereinheit an geeigneter Position innerhalb des Bremssystems angeordnet werden. Ein solches Steuermodul kann ferner auch mit einer Mehrzahl von Bremsmodulen eines elektrischen Bremssystems kooperieren derart, dass ein Steuermodul durch das Schalten in den zweiten Schaltzustand mehrere Bremsmodule mit dem Redundanzversorgungskreis und der zweiten Energiespeichereinheit verbindet. Durch die Ausbildung des Steuermoduls als dediziertes Steuermodul kann dieses beispielsweise zwischen zwei Bremsmodulen angeordnet werden. Es kommt somit zu keiner Verzögerung der Signalleitung zwischen den beiden Bremsmodulen.
Vorzugsweise ist das Steuermodul im Nahbereich des Bremsmoduls angeordnet. Durch die Anordnung im Nahbereich des Bremsmoduls wird der Weg, welchen ein entsprechendes Steuersignal von dem Steuermodul zu dem Bremsmodul zurücklegen muss, reduziert. Die steuerungstechnische Verbindung zwi- sehen Steuermodul und Bremsmodul ist aufgrund der Anordnung des Steuermoduls im Nahbereich weniger störanfällig. Dies ist bereits dadurch begründet, dass kürzere Leitungsbahnen verlegt werden können.
Gemäß einer alternative bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul baulich und/oder steuerungstechnisch in das Bremsmodul integriert. Bei einer baulichen Integration des Steuermoduls in das Bremsmodul ist das Steuermodul beispielsweise im Gehäuse des Bremsmoduls angeordnet. Eine bauliche und/oder steuerungstechnische Integration des Steuermoduls in das Bremsmodul ermöglicht ein gehäuseinternes Verlegen von Leitungsbahnen zwischen dem Steuermodul und dem Bremsmodul. Diese sind gegenüber Beschädigungen somit besser geschützt. Im Falle einer steuerungstechnischen Verbindung von Steuermodul und Bremsmodul ist die Geschwindigkeit der Signalübertragung und -Verarbeitung optimiert. In diesem Fall weist das Steuermodul bevorzugt eine Durchschlagsicherung auf, um gegenüber Kurzschlüssen im Betriebsversorgungskreis des Bremsmoduls geschützt zu sein.
Vorzugsweise weist das Steuermodul eine Umschalteinheit auf, die dazu eingerichtet ist, zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand zu schalten. Weiter bevorzugt weist das Steuermodul ferner eine Überwa- chungseinheit auf, die zum Überwachen des Betriebsversorgungskreises eingerichtet ist. Durch diese Funktionsteilung innerhalb des Steuermoduls in eine Umschaltfunktion und eine Überwachungsfunktion, wird die Flexibilität des Steuermoduls erhöht. Die Flexibilität des Steuermoduls wird dabei insoweit erhöht, als die Umschalteinheit baulich und/oder steuerungstechnisch beab- standet zu der Überwachungseinheit angeordnet sein kann. Die Einheiten des Steuermoduls können somit bedarfsgerecht und im Hinblick auf den Verlauf von Versorgungskreisen und Steuerkreisen bautechnisch optimiert in das Bremssystem integriert sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bremsmodul ein erstes Bremsmodul und das Bremssystem umfasst ferner ein zweites Bremsmodul. Die Umschalteinheit ist in diesem Fall bevorzugt eine erste Umschalteinheit, welche im Nahbereich des ersten Bremsmoduls angeordnet ist und das Steuermodul umfasst ferner eine zweite Umschalteinheit, welche im Nahbereich des zweiten Bremsmoduls angeordnet ist. Durch zwei dedizierte Umschalteinheiten, welche jeweils im Nahbereich eines der beiden Bremsmodule angeordnet sind, wird der Einfluss von Schäden des Betriebsversorgungskreises reduziert. Die Ausfallsicherheit des Bremssystems wird somit insgesamt weiter erhöht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bremsmodul, insbesondere das erste Bremsmodul und das zweite Bremsmodul, einen Bremsaktuator zur Bereitstellung einer Bremsfunktion auf. Der Bremsaktuator umfasst bevorzugt einen Feststellmechanismus zum Arretieren des Bremsaktuators. Das Steuermodul ist bevorzugt dazu eingerichtet, den Bremsaktuator bzw. die beiden Bremsaktuatoren im zweiten Schaltzustand mit dem Redundanzversorgungskreis zu verbinden und vorzugsweise von dem Betriebsversorgungskreis elektrisch zu entkoppeln. Somit wird unmittelbar für den Bremsaktuator eine redundante Energieversorgung durch die zweite Energiespeichereinheit und eine redundante Verbindung des Bremsaktuators mit der zweiten Energiespeichereinheit durch den Redundanzbetriebsversorgungskreis bereitgestellt. Durch den Verzicht auf weitere zwischengeschaltete Baueinheiten wird das Bremsmodul insgesamt kompakter. Durch die Bereitstellung der redundanten Energieversorgung und Energieleitung direkt am Bremsaktuator werden außerdem Ausfälle der Betriebsbremsfunktion infolge von Störungen von zwischengeschalteten Bauelementen verhindert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bremsmodul, insbesondere das erste Bremsmodul und das zweite Bremsmodul, einen ersten Bremsaktuator, der zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion im ersten Schaltzustand eingerichtet ist, und einen redundanten Bremsaktuator, der zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion im zweiten Schaltzustand eingerichtet ist. Der redundante Bremsaktuator ist dem Redundanzversorgungskreis zugeordnet und vorzugsweise von dem Betriebsversorgungskreis elektrisch entkoppelt. Bei den zwei Bremsaktuatoren kann es sich beispielsweise um erste Wicklungen und zweite Wicklungen einer Spule eines Elektromotors handeln, wobei die ersten Wicklungen mit dem Betriebsversorgungskreis verbunden sind und die zweiten Wicklungen mit dem Redundanzversorgungskreis. Sofern es zu einer Beschädigung des ersten Bremsaktuators infolge einer Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit und des Betriebsversorgungskreises kommt, wird durch den redundanten zweiten Bremsaktuator die Betriebsbremsfunktion aufrechterhalten.
Der redundante Bremsaktuator ist dem Redundanzversorgungskreis zugeordnet und vorzugsweise von dem Betriebsversorgungskreis elektrisch entkoppelt. Somit ist der zweite Bremsaktuator vor einer Beschädigung, etwa durch eine Überspannung im Falle einer Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit geschützt. Ferner umfasst bevorzugt mindestens einer der Bremsaktuatoren einen Feststellmechanismus zum Arretieren des ersten Bremsaktuators und/oder des redundanten Bremsaktuators. Besonders bevorzugt ist der Feststellmechanismus zum Arretieren des ersten Bremsaktuators und des zweiten Bremsaktuators eingerichtet. Somit wird auch im zweiten Betriebszustand eine Feststellbremsfunktion aufrechterhalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Betriebsversorgungskreis ein Hinterachs-Betriebsversorgungskreis und das Bremsmodul ein Hinterachs- Bremsmodul. In dieser Ausführungsform umfasst das Bremssystem bevorzugt ferner eine Vorderachse mit mindestens einem Vorderachs- Bremsmodul, wobei der Redundanzversorgungskreis ein der Vorderachse zugeordneter Vorderachs-Betriebsversorgungskreis ist. Der Vorderachs-Betriebsversorgungskreis ist dazu eingerichtet, die zweite Energiespeichereinheit mit dem Vorderachs-Bremsmodul zu verbinden. Somit wird im zweiten Schaltzustand sowohl das Vorderachs-Bremsmodul als auch das Hinterachs-Bremsmodul durch die zweite Energiespeichereinheit und den verbundenen Redundanzversorgungskreis bzw. Vorderachs-Betriebsversorgungskreis mit Energie versorgt. Es soll verstanden werden, dass der Redundanzversorgungskreis sowohl dazu eingerichtet ist, im zweiten Schaltzustand den Vorderachs-Bremsaktuator mit Energie zu versorgen als auch fortlaufend das Vorderachs-Bremsmodul mit Energie zu versorgen. Der Redundanzversorgungskreis weist dafür eine entsprechende Anzahl von Versorgungsleitungen auf. Durch die Nutzung des Vorderachs-Betriebsversorgungskreises als Redundanzversorgungskreis und der zweiten Energiespeichereinheit als redundante Energiespeichereinheit, kann das Bremssystem insgesamt kompakter gestaltet werden. Insbesondere kann auf eine zusätzliche Energiespeichereinheit und einen zusätzlichen Redundanzversorgungskreis, neben dem Vorderachs-Betriebsversorgungskreis und dem Hinterachs-Betriebsversorgungskreis, verzichtet werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Bremssystem ferner eine elektrische Steuereinheit zum Steuern des Bremsmoduls, insbesondere des ersten Bremsmoduls und des zweiten Bremsmoduls. Der Betriebsversorgungskreis ist in diesem Fall dazu eingerichtet, im ersten Schaltzustand die Steuereinheit mit Energie zu versorgen. Somit führt eine Störung des Betriebsversorgungskreises bzw. der ersten Energiespeichereinheit gleichzeitig zu einer Störung der Energiezufuhr zu der elektrischen Steuereinheit. Die Überwachung des Betriebsversorgungskreises und der ersten Energiespeichereinheit dient somit gleichzeitig der Überwachung einer ausreichenden Energieversorgung der elektrischen Steuereinheit.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand der ersten Energiespeichereinheit und des Betriebsversorgungskreises zu überwachen und im Falle einer Störung des Betriebszustandes dem Steuermodul eine Störung des Betriebszustandes zu kommunizieren. Dies geschieht beispielsweise durch Bereitstellung eines entsprechenden Störsignals bzw. bei Ausbleiben eines Betriebssignals, welches beispielsweise kontinuierlich oder zyklisch bereitgestellt wird. Bevorzugt weist die Steuereinheit dafür eine Notstromversorgung, insbesondere einen eigenen Energiespeicher auf.
Weiter bevorzugt weist der Betriebsversorgungskreis eine dedizierte Versorgungsleitung auf, welche dazu eingerichtet ist, die erste Energiespeichereinheit mit der ersten Steuereinheit zu verbinden. Das Steuermodul ist bevorzugt ferner dazu eingerichtet, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand der dedizierten Versorgungsleitung zu überwachen. Beispielsweise kann eine solche Überwachung indirekt über eine Überwachung bzw. Kommunikation mit der Steuereinheit erfolgen. Somit wird die Steuereinheit über eine gesonderte Versorgungsleitung mit Energie versorgt. Eine Störung einer Versorgungsleitung zur Versorgung des Bremsmoduls bedingt somit nicht gleichzeitig eine Störung der Energieversorgung der Steuereinheit. Ferner kann die Steuereinheit durch die dedizierte Versorgungsleitung flexibel im Bremssystem angeordnet werden und somit vorhandener Bauraum effizient ausgenutzt werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Bremssystem eine zweite elektrische Steuereinheit zum Steuern des Vorderachs-Bremsmoduls, die ferner dazu eingerichtet ist, im zweiten Schaltzustand das Hinterachs-Bremsmodul zu steuern. Sofern der Hinterachse ein erstes Hinterachs-Bremsmodul und ein zweites Hinterachs- Bremsmodul zugeordnet sind, ist die zweite elektrische Steuereinheit dazu eingerichtet, im zweiten Schaltzustand sowohl das erste Hinterachs-Bremsmodul als auch das zweite Hinterachs-Bremsmodul zu steuern. Eine Störung des Betriebszustandes des Betriebsversorgungskreises bzw. der ersten Energiespeichereinheit kann zu einer Beeinträchtigung bzw. Schädigung der mit dem ersten Betriebsversorgungskreis verbundenen ersten elektrischen Steuereinheit führen. Durch die zweite elektrische Steuereinheit kann dabei im zweiten Schaltzustand auch weiterhin eine zuverlässige Steuerung des Hinterachs- Bremsmoduls erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet der Hinterachs-Betriebsversorgungskreis ferner einen zweiten Redundanzversorgungskreis für das mindestens eine Vorderachs-Bremsmodul der Vorderachse aus. Somit wird auch im Falle einer Störung des Vorderachs-Betriebsversorgungskreises bzw. der zweiten Energiespeichereinheit, eine redundante Energieversorgung für die Vorderachs-Bremsmodule bereitgestellt. Die Ausfallsicherheit des Bremssystems wird somit weiter erhöht. Die Bereitstellung einer redundanten Energieversorgung für die Vorderachs-Bremsmodule ist insbesondere vorteilhaft in Ausführungsformen, in welchen die Vorderachs-Bremsmodule ebenfalls einen Fest- Stellmechanismus aufweisen. Die Räder der Vorderachse können dadurch derart verzögert werden, dass der Feststellmechanismus der Vorderachse eine entsprechende Feststellbremsfunktion bereitstellen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul ein erstes Steuermodul und das Bremssystem umfasst ferner ein zweites Steuermodul zum Überwachen des Vorderachs-Betriebsversorgungskreises in einem ersten Schaltzustand. Das zweite Steuermodul ist dazu eingerichtet, von einem ersten Schaltzustand, in dem die zweite Energiespeichereinheit das Vorderachs-Bremsmodul über den Vorderachs-Betriebsversorgungskreis mit Energie versorgt, in einen zweiten Schaltzustand zu schalten. In dem zweiten Schaltzustand versorgt die erste Energiespeichereinheit das Vorderachs-Bremsmodul über den Hinterachs-Betriebsversorgungskreis mit Energie und wird insbesondere durch das zweite Steuermodul mit diesem verbunden. Das zweite Steuermodul ist ferner dazu eingerichtet, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand des Vorderachs-Betriebsversorgungskreises und der zweiten Energiespeichereinheit zu überwachen und im Falle einer Störung des Betriebszustandes in den zweiten Schaltzustand zu schalten. Somit wird eine entsprechende Überwa- chungsfunktion und redundante Energieversorgung und Energieleitung sowohl für die Vorderachse als auch für die Hinterachse bereitgestellt. Das Bremssystem ist somit in hohem Maße ausfallsicher.
Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Hinterachse mit zwei Hinterrädern, einer Vorderachse mit zwei Vorderrädern, und einem Bremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zum Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion und einer Feststellbremsfunktion an der Hinterachse und/oder der Vorderachse.
Das Fahrzeug macht sich dieselben Vorteile zunutze wie das Bremssystem des ersten Aspekts. Die bevorzugten Ausführungsformen des ersten Aspekts sind zugleich bevorzugte Ausführungsformen des Fahrzeugs und umgekehrt, so dass diesbezüglich zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Die Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt ein Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung gemäß dem dritten Aspekt ein Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Das Verfahren umfasst die Schritte: a) Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion und einer Feststellbremsfunktion durch ein Bremsmodul, b) Versorgen des Bremsmoduls mit Energie durch eine erste Energiespeichereinheit, die mittels eines elektrischen Betriebsversorgungskreises mit dem Bremsmodul verbunden ist, c) Überwachen des Betriebszustandes des elektrischen Betriebsversorgungskreises und der ersten Energiespeichereinheit in einem ersten Schaltzustand, d) Schalten im Falle einer Störung des Betriebszustandes von dem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand, e) Versorgen des Bremsmoduls mit Energie durch eine zweite Energiespeichereinheit, die über einen Redundanzversorgungskreis mit dem Bremsmodul verbunden ist im zweiten Schaltzustand.
Das Verfahren macht sich dieselben Vorteile zunutze wie das Bremssystem des ersten Aspekts. Die bevorzugten Ausführungsformen des ersten Aspekts sind zugleich bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und umgekehrt, so dass diesbezüglich wiederum zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Schritte: f) dediziertes Überwachen des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit im ersten Schaltzustand, g) Elektrisches Entkoppeln des Betriebsversorgungskreises von dem Bremsmodul im zweiten Schaltzustand, h) Elektrisches Entkoppeln des Betriebsversorgungskreises von einem Bremsaktuator im zweiten Schaltzustand, i) Verbinden eines Bremsaktuators mit dem Redundanzversorgungskreis im zweiten Schaltzustand, j) Steuern des Bremsmoduls mit mindestens einer Steuereinheit, k) Versorgen der Steuereinheit mit Energie durch die erste Energiespeichereinheit, die mittels einer dedizierten Versorgungsleitung mit der Steuereinheit verbunden ist.
Durch das dedizierte Überwachen des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit im ersten Schaltzustand wird eine Lokalisierung der Störung ermöglicht Somit ist das Steuermodul dazu eingerichtet, zwischen einer Störung des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit und einer Störung des Betriebszustandes des Betriebsversorgungskreises zu unterscheiden. Dies ist im Hinblick auf Reparatur- und Wartungsarbeiten vorteilhaft. Durch das elektrische Entkoppeln des Betriebsversorgungskreises von dem Bremsmodul bzw. dem Bremsaktuator im Falle einer Störung des Betriebszustandes werden diese vor Schäden, beispielsweise durch Überspannung geschützt. Das Verbinden des Bremsaktuators mit dem Redundanzversorgungskreis im zweiten Schaltzustand stellt den Betrieb des Bremsaktuators und damit die Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion auch im Falle einer Störung des Betriebszustandes des Betriebsversorgungskreises bzw. der ersten Energiespeichereinheit sicher. Durch das Versorgen der Steuereinheit mit Energie durch die erste Energiespeichereinheit, kann auf zusätzliche dedizierte Energiespeichereinheiten zur Versorgung der Steuereinheit verzichtet werden. Die Überwachung des Betriebsversorgungskreises und der ersten Energiespeichereinheit dient somit gleichzeitig der Überwachung einer ausreichenden Energieversorgung der elektrischen Steuereinheit. Durch die Verbindung der Steuereinheit mittels einer dedizierten Versorgungsleitung des Betriebsversorgungskreises bedingt eine Störung einer Versorgungsleitung zur Versorgung des Bremsmoduls nicht gleichzeitig eine Störung der Energieversorgung der Steuereinheit. Ferner kann die Steuereinheit durch die dedizierte Versorgungsleitung flexibel am Bremssystem angeordnet werden und somit vorhandener Bauraum effizient ausgenutzt werden. Die Sicherheit des Bremssystems wird somit weiter erhöht.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, diese zeigen in:
Fig. 1 : ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch; Fig. 2: ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch;
Fig. 3: ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch;
Fig. 4: ein Fahrzeug gemäß einer vierten Ausführungsform schematisch;
Fig. 5: ein Fahrzeug gemäß einer fünften Ausführungsform schematisch;
Fig. 6: ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 7: ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform im ersten Schaltzustand;
Fig. 8: das Verfahren gemäß Figur 6a in einem zweiten Schaltzustand.
Das Bremssystem 2 gemäß Figur 1 ist Teil eines Fahrzeugs 1 . Das Fahrzeug 1 umfasst ferner zwei Hinterräder 10.1 , 10.2, welche endseitig an einer Hinterachse 3 des Fahrzeugs 1 montiert sind. Das Fahrzeug 1 umfasst ferner zwei Vorderräder 20.1 , 20.2, welche endseitig an einer Vorderachse 4 montiert sind.
Das Bremssystem 2 gemäß Figur 1 umfasst ein erstes elektromechanisches Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .1 und ein zweites elektromechanisches Hinterachs- Bremsmodul 1 1 .2. Das erste Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 ist dem ersten Hinterrad 10.1 zugeordnet. Das erste Hinterachs-Bremsmodul 11.1 umfasst einen Hinterachs-Bremsaktuator 12.1 und eine erste Aktuatorsteuerung 14.1 zum Steuern des ersten Hinterachs-Bremsaktuators 12.1 . Bevorzugt ist die erste Aktuatorsteuerung 14.1 mit einem Hinterachs-Raddrehzahlsensor 13.1 verbunden. Der erste Hinterachs-Bremsaktuator 12.1 weist ferner einen Feststellmechanismus auf, welcher dazu eingerichtet ist, eine Feststellbremsfunktion durch Arretieren des Hinterachs-Bremsaktuators 12.1 bereitzustellen. Das zweite Hinter- achs-Bremsmodul 1 1 .2 ist dem zweiten Hinterrad 10.2 zugeordnet. Entsprechend dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 11.1 umfasst auch das zweite Hinterachs-Bremsmodul 11.2 einen Hinterachs-Bremsaktuator 12.2, bevorzugt einen Hinterachs-Raddrehzahlsensor 13.2 und eine zweite Aktuatorsteuerung 14.2. Die Hinterachs-Bremsaktuatoren 12.1 , 12.2 können dabei bevorzugt auch eine (nicht dargestellte) Parkbremsaktuatorik aufweisen.
Ferner umfasst das Bremssystem 2 eine erste Energiespeichereinheit 15, die dazu eingerichtet ist, das erste Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 und das zweite Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .2 mit Energie zu versorgen. Mit der ersten Energiespeichereinheit 15 ist ein elektrischer Betriebsversorgungskreis 100 verbunden. Der elektrische Betriebsversorgungskreis 100 ist vorliegend ein Hinterachs-Betriebsversorgungskreis zur Versorgung der Bremsmodule 1 1.1 , 1 1 .2 der Hinterachse 3.
Die Energiespeichereinheit 15 ist eine erste Energiespeichereinheit und das Bremssystem 2 umfasst ferner eine zweite Energiespeichereinheit 25.1 und einen mit der zweiten Energiespeichereinheit 25.1 verbundenen elektrischen Redundanzversorgungskreis 200.1 .
Ferner umfasst das Bremssystem 2 ein mit dem Betriebsversorgungskreis 100 und dem Redundanzversorgungskreis 200.1 verbundenes Steuermodul. Bei dem Steuermodul handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um zwei Steuermodule 16.1 , 16.2, welche auch durch ein kombiniertes Steuermodul ausgebildet werden können. Ein erstes Steuermodul 16.1 ist dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 zugeordnet und insbesondere baulich in dieses integriert. Das zweite Steuermodul 16.2 ist dem zweiten Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .2 zugeordnet und insbesondere baulich in dieses integriert. Die Steuermodule 16.1 , 16.2 sind jeweils dazu eingerichtet, von einem ersten Schaltzustand, in dem die erste Energiespeichereinheit 15 die Hinterachs-Bremsmodule 1 1.1 , 1 1 .2 über den Betriebsversorgungskreis 100 mit Energie versorgt, in einen zweiten Schaltzustand zu schalten. Im zweiten Schaltzustand versorgt die zweite Energiespeichereinheit 25.1 die Hinterachs-Bremsmodule 1 1.1 , 1 1.2 über den Redundanzversorgungskreis 200.1 mit Energie. Die Steuermodule
16.1 , 16.2 sind ferner dazu eingerichtet, im ersten Schaltzustand den Betrieb des Betriebsversorgungskreises 100 und der ersten Energiespeichereinheit 15 zu überwachen und im Falle einer Störung des Betriebszustandes in den zweiten Schaltzustand zu schalten.
Der Betriebsversorgungskreis 100 umfasst eine erste Versorgungsleitung 1 10 zur Verbindung der ersten Energiespeichereinheit 15 mit dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1. Ferner umfasst der Betriebsversorgungskreis 100 eine zweite Versorgungsleitung 120 zur Verbindung der ersten Energiespeichereinheit 15 mit dem zweiten Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .2.
Bevorzugt umfasst der Betriebsversorgungskreis 100 ferner eine dedizierte Versorgungsleitung 130 zur Versorgung einer Steuereinheit 19 des Bremssystems 2 mit Energie durch die erste Energiespeichereinheit 15. Die Steuereinheit 19 ist eine erste Steuereinheit, welche dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 11.1 und dem zweiten Hinterachs-Bremsmodul 11 .2 zugeordnet ist. Die Steuereinheit 19 ist dazu eingerichtet, das erste Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 und das zweite Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .2 zu steuern.
Der Redundanzversorgungskreis 200.1 umfasst eine erste Redundanzversorgungsleitung 210 zur Verbindung der ersten Energiespeichereinheit 15 mit dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1. Ferner umfasst der Redundanzversorgungskreis 200.1 eine zweite Redundanzersorgungsleitung 220 zur Verbindung der ersten Energiespeichereinheit 15 mit dem zweiten Hinterachs-Bremsmodul
1 1.2.
Bevorzugt weist das Bremssystem 2 ferner ein erstes Vorderachs-Bremsmodul 21.1 und ein zweites Vorderachs-Bremsmodul 21 .2 auf.
Das erste Vorderachs-Bremsmodul 21 .2 umfasst einen Vorderachs-Bremsaktuator 22.1 und eine erste Aktuatorsteuerung 24.1 zum Steuern des ersten Vorderachs-Bremsaktuators 22.1 . Das erste Vorderachs-Bremsmodul 21.1 ist dem ersten Vorderrad 20.1 zugeordnet. Bevorzugt ist die erste Aktuatorsteuerung
24.1 mit einem Vorderachs-Raddrehzahlsensor 23.1 verbunden. Der Vorderachs-Bremsaktuator 22.1 weist ferner einen Feststellmechanismus auf, welcher dazu eingerichtet ist, eine Feststellbremsfunktion durch Arretieren des Vorderachs-Bremsaktuators 22.1 bereitzustellen. Das zweite Vorderachs-Bremsmodul
21 .2 ist dem zweiten Vorderrad 20.2 zugeordnet. Entsprechend dem ersten Vorderachs-Bremsmodul 21 .1 umfasst auch das zweite Vorderachs-Bremsmodul 21 .2 einen Vorderachs-Bremsaktuator 22.2, bevorzugt einen Vorderachs- Raddrehzahlsensor 23.2 und eine zweite Aktuatorsteuerung 24.2. Die Vorderachs-Bremsaktuatoren 22.1 , 22.2 können dabei bevorzugt auch eine (nicht dargestellte) Parkbremsaktuatorik aufweisen.
Ferner umfasst das Bremssystem 2 eine dritte Energiespeichereinheit 25.2, die dazu eingerichtet ist, das erste Vorderachs-Bremsmodul 21.1 und das zweite Vorderachs-Bremsmodul 21 .2 mit Energie zu versorgen. Mit der zweiten Energiespeichereinheit 25.2 ist ein zweiter elektrischer Betriebsversorgungskreis
200.2 verbunden. Der zweite elektrische Betriebsversorgungskreis 200.2 ist vorliegend ein Vorderachs-Betriebsversorgungskreis zur Versorgung der Bremsmodule 21 .2, 21 .2 der Vorderachse 4.
Die erste Steuereinheit 19 ist über einen ersten Steuerkreis 300 mit den Hinterachs-Bremsmodulen 11.1 , 11 .2 verbunden. Zur Verbindung mit dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 11.1 weist der erste Steuerkreis 300 eine erste Steuerleitung 301 auf. Zur Verbindung mit dem zweiten Hinterachs-Bremsmodul 11 .2 weist der Steuerkreis 300 eine zweite Steuerleitung 302 auf. Ferner weist der Steuerkreis 300 eine Steuerverbindungsleitung 304 auf, über welche die erste Steuereinheit 19 für die Hinterachse mit einer zweiten Steuereinheit 29 verbunden ist.
Die zweite Steuereinheit 29 ist dem ersten Vorderachs-Bremsmodul 21.1 und dem zweiten Vorderachs-Bremsmodul 21.2 zugeordnet. Die zweite Steuereinheit 29 ist dazu eingerichtet, das erste Vorderachs-Bremsmodul 21 .1 und das zweite Vorderachs-Bremsmodul 21 .2 zu steuern. Die zweite Steuereinheit 29 ist über einen zweiten Steuerkreis 400 mit den Vorderachs-Bremsmodulen 21 .1 , 21 .2 verbunden.
Die Steuereinheit 19 für die Hinterachse 3 ist mit einer Parkbremssteuerung 30 verbunden. Die Parkbremssteuerung 30 ist dazu eingerichtet, ein Steuersignal zum Feststellen des Bremsaktuators 12.1 , 12.2 bereitzustellen, um eine Feststellbremsfunktion bereitzustellen.
Das Bremssystem 2 umfasst ferner ein Betätigungselement 40, welches steuerungstechnisch mit der ersten Steuereinheit 19 und der zweiten Steuereinheit 29 verbunden ist. Das Betätigungselement 40 ist dazu eingerichtet, einen Bremswunsch anzuzeigen. Die Steuereinheiten 19, 29 sind dazu eingerichtet, auf Basis dieses Bremswunsches über die Steuerkreise 300, 400 entsprechende Bremssignale an den Bremsmodulen 11.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 bereitzustellen.
Bevorzugt ist die zweite Steuereinheit 29 dazu eingerichtet, über einen dritten Steuerkreis 500 eine redundante steuerungstechnische Verbindung zu den Hinterachs-Bremsmodulen 11.1 , 11 .2 bereitzustellen. Durch diese steuerungstechnische Verbindung über die Steuerleitungen 501 , 502 ist die zweite Steuereinheit 29 zur Steuerung der Hinterachs-Bremsmodule 11.1 , 11 .2 eingerichtet. Somit kann bei einem Ausfall der ersten Energiespeichereinheit 15 die Steuerung der Bremsmodule 11.1 , 11 .2 auch weiterhin aufrechterhalten werden durch die zweite Steuereinheit 29.
Bevorzugt ist die erste Steuereinheit 19 dazu eingerichtet, über einen vierten Steuerkreis 600 eine redundante steuerungstechnische Verbindung zu den Vorderachs-Bremsmodulen 21.1 , 21.2 bereitzustellen. Durch diese steuerungstechnische Verbindung über die Steuerleitungen 601 , 602 ist die erste Steuereinheit 19 zur Steuerung der Vorderachs-Bremsmodule 21 .1 , 21 .2 eingerichtet. Somit kann bei einem Ausfall der zweiten Energiespeichereinheit 25.1 die Steuerung der Bremsmodule 21 .1 , 21 .2 auch weiterhin aufrechterhalten werden durch die erste Steuereinheit 19. Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems 2. Das Bremssystem 2 gemäß Figur 2 unterscheidet sich lediglich durch die Ausbildung und Anordnung des ersten Steuermoduls 16.1 und des zweiten Steuermoduls 16.2. Es wird zur Vermeidung von Wiederholungen daher auf die detaillierte Beschreibung des Bremssystems 2 gemäß dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwiesen. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend gleiche Bezugszeichen.
Das erste Steuermodul 16.1 ist gegenüber dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 als dediziertes Steuermodul ausgebildet und räumlich beabstandet zu dem ersten Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 angeordnet. Das zweite Steuermodul 16.2 ist ebenfalls als gegenüber dem zweiten Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .2 dediziertes Steuermodul ausgebildet und räumlich zu diesem beabstandet angeordnet. Beide Steuermodule 16.1 ,16.2 sind jeweils im Nahbereich der entsprechenden Hinterachs-Bremsmodule 11.1 , 1 1 .2 angeordnet.
Es soll verstanden werden, dass auch lediglich ein Steuermodul für das erste Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 und das zweite Hinterachs- Bremsmodul 1 1 .2 vorgesehen sein kann.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst das erste Steuermodul 16.1 eine erste Umschalteinheit 17.1 , die dazu eingerichtet ist, zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand zu schalten. Ferner umfasst das erste Steuermodul 16.1 eine erste Überwachungseinheit 18.1 , die zum Überwachen des Betriebsversorgungskreises 15 eingerichtet ist.
Das zweite Steuermodul 16.2 umfasst in entsprechender Weise eine zweite Umschalteinheit 17.2 und eine zweite Überwachungseinheit 18.2.
Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems 2. Das Bremssystem 2 gemäß Figur 3 unterscheidet sich von dem vorste- hend in Figur 2 gezeigten Bremssystem durch die Ausbildung des Redundanzversorgungskreises 200. Es wird zur Vermeidung von Wiederholungen daher auf die detaillierte Beschreibung des Bremssystems 2 gemäß dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel verwiesen. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend gleiche Bezugszeichen.
Der Redundanzversorgungskreis 200 ist ein der Vorderachse 4 und deren Bremsmodulen 21.1 , 21.2 zugeordneter Vorderachs-Betriebsversorgungskreis 200. Der Redundanzversorgungskreis 200 bzw. Vorderachs-Betriebsversorgungskreis 200 ist dazu eingerichtet, sowohl eine redundante Energieversorgung für die Hinterachs-Bremsmodule 1 1.1 , 1 1.2 durch Verbindung mit der zweiten Energiespeichereinheit 25 bereitzustellen, als auch eine Verbindung der Vorderachs-Bremsmodule 21 .1 , 21 .2 mit der zweiten Energiespeichereinheit 25. Somit kann auf eine dritte Energiequelle, wie in dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 vorgesehen, verzichtet werden.
Das in Figur 3 gezeigte Bremssystem 2 unterscheidet sich von dem vorstehend in Figur 2 gezeigten Bremssystem ferner durch eine CAN-Bus-Verbindung 50 zur steuerungstechnischen Verbindung der ersten Steuereinheit 19 und der zweiten Steuereinheit 29 mit einer zentralen Steuereinheit (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 1 . Die CAN-Bus-Verbindung 50 stellt dabei beispielsweise auch eine Verbindung eines Lenkwinkelsensors 60 mit den Steuereinheiten 19, 29 her.
Figur 4 zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems 2. Das Bremssystem 2 gemäß Figur 4 unterscheidet sich von dem vorstehend in Figur 1 gezeigten Bremssystem durch die Ausbildung der Hinterachs- Bremsmodule 1 1 .1 , 1 1 .2. Es wird zur Vermeidung von Wiederholungen daher auf die detaillierte Beschreibung des Bremssystems 2 gemäß dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwiesen. Gleiche bzw. ähnliche Bauteile haben vorliegend gleiche Bezugszeichen. Das erste Hinterachs-Bremsmodul 1 1.1 weist einen ersten Hinterachs-Bremsaktuator 12.1 auf, welcher über den Betriebsversorgungskreis 100 und insbesondere dessen erster Versorgungsleitung 1 10 mit der ersten Energiespeichereinheit 15 verbunden ist. Das zweite Hinterachs-Bremsmodul 11 .2 weist einen zweiten Hinterachs-Bremsaktuator 12.2 auf, welcher über eine zweite Versorgungsleitung 120 des ersten Betriebsversorgungskreises 100 mit der ersten Energiespeichereinheit 15 verbunden ist.
Ferner umfasst das erste Hinterachs-Bremsmodul 11.1 einen dritten Hinterachs- Bremsaktuator 12.3, welcher zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion in der zweiten Schaltstellung eingerichtet ist. Der dritte Hinterachs-Bremsaktuator 12.3 ist über eine erste Redundanzersorgungsleitung 210 des Redundanzversorgungskreises 200 mit der zweiten Energiespeichereinheit 25 verbunden.
Das zweite Hinterachs-Bremsmodul 1 1 .2 weist ferner einen vierten Hinterachs- Bremsaktuator 12.4 zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion in der zweiten Schaltstellung auf. Der vierte Hinterachs-Bremsaktuator 12.4 ist über eine zweite Redundanzersorgungsleitung 220 des Redundanzversorgungskreises 200 mit der zweiten Energiespeichereinheit 25 verbunden.
Alternativ können der dritte und der vierte Hinterachs-Bremsaktuator 12.3, 12.4 auch jeweils mit einer eigenen redundanten Aktuatorsteuerung ausgestattet sein, die dann von dem Redundanzversorgungskreis 200 mit der Energie der zweiten Energiespeichereinheit 25 versorgt werden.
Das in Figur 6 gezeigte Verfahren 1000 zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems 2 (vgl. Fig. 1 bis 5) umfasst in einem ersten Schritt 1 100 das Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion FB und einer Feststellbremsfunktion Fpdurch ein Bremsmodul 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5). In einem zweiten Schritt 1200 umfasst das Verfahren 1000 das Versorgen des Bremsmoduls 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) mit Energie durch eine erste Energiespeichereinheit 15 (vgl. Fig. 1 bis 5), die mittels eines elektrischen Betriebsversorgungskreises 100 mit dem Bremsmodul 1 1.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) verbunden ist. Ferner umfasst das Verfahren in einem dritten Schritt 1300 das Überwachen des Betriebszustandes des elektrischen Betriebsversorgungskreises 100 und der ersten Energiespeichereinheit 15 durch ein Steuermodul
16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) in einem ersten Schaltzustand des Steuermoduls.
Beim Erkennen einer Störung des Betriebszustandes durch das Steuermodul
16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) schaltet dieses in einem vierten Schritt 1400 von dem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand. In diesem zweiten Schaltzustand versorgt in einem fünften Schritt 1500 eine zweite Energiespeichereinheit 25, die über einen Redundanzversorgungskreis 200 mit dem Bremsmodul 11 .1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 verbunden ist, das Bremsmodul 11.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) mit Energie.
In Abwesenheit einer Störung des Betriebszustandes behält das Steuermodul
16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) in einem sechsten Schritt 1600 die Verbindung der ersten Energiespeichereinheit 15 (vgl. Fig. 1 bis 5) über den Betriebsversorgungskreis 100 (vgl. Fig. 1 bis 5) bei.
In Abwesenheit einer Störung des Betriebszustandes wird der dritte Schritt 1300 wiederholt, bis eine Störung des Betriebszustandes erfasst wird.
Figur 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens 2000 zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems 2 (vgl. Fig. 1 bis 5). Das Verfahren 2000 umfasst in einem ersten Schritt 2100 das Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion FB und einer Feststellbremsfunktion FF durch ein Bremsmodul
11.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5). In einem zweiten Schritt 2200 umfasst das Verfahren 2000 das Versorgen des Bremsmoduls 11 .1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 mit Energie durch eine erste Energiespeichereinheit 15 (vgl. Fig. 1 bis 5), die mittels eines elektrischen Betriebsversorgungskreises 100 mit dem Bremsmodul
11.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) verbunden ist. Ferner umfasst das Verfahren in einem dritten Schritt 2300 ein dediziertes Überwachen des Betriebszu- Standes des elektrischen Betriebsversorgungskreises 100 und der Energiespeichereinheit 15 durch ein Steuermodul 16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) in einem ersten Schaltzustand des Steuermoduls 16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5).
Beim Erkennen einer Störung des Betriebszustandes durch das Steuermodul
16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) schaltet dieses in einem vierten Schritt 2400 von dem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand. Das Schalten des Steuermoduls 16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) in den zweiten Schaltzustand umfasst das Verbinden eines Bremsaktuators 12 des Bremsmoduls 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) mit dem Redundanzversorgungskreis 200.
In diesem zweiten Schaltzustand versorgt in einem fünften Schritt 2500 eine zweite Energiespeichereinheit 25, die über einen Redundanzversorgungskreis 200 mit dem Bremsmodul 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) verbunden ist, das Bremsmodul mit Energie.
In Abwesenheit einer Störung des Betriebszustandes wird der dritte Schritt 2300 wiederholt, bis eine Störung des Betriebszustandes erfasst wird.
Figur 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens 3000 zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems 2 (vgl. Fig. 1 bis 5). Das Verfahren 3000 umfasst in einem ersten Schritt 3100 das Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion FB und einer Feststellbremsfunktion FF durch ein Bremsmodul
1 1.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5). In einem zweiten Schritt 3200 umfasst das Verfahren 3000 das Versorgen des Bremsmoduls 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5), des Bremsaktuators 12 und einer Steuereinheit 19 für das Bremsmodul 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) mit Energie durch eine erste Energiespeichereinheit 15. Die erste Energiespeichereinheit 15 ist mittels eines elektrischen Betriebsversorgungskreises 100 mit dem Bremsmodul 11.1 ,
1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) verbunden. Ferner umfasst das Verfahren in einem dritten Schritt 2300 ein Überwachen des Betriebszustandes des elektrischen Betriebsversorgungskreises 100, der ersten Energiespeichereinheit 15 und der Steuereinheit 19 durch ein Steuermodul 16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig.
1 bis 5) in einem ersten Schaltzustand des Steuermoduls 16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5). Die Steuereinheit 19 ist zum Steuern zumindest eines Bremsaktuators 1 1.1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) eingerichtet, wie in Bezug auf die Figuren 1 bis 5 beschrieben.
Beim Erkennen einer Störung des Betriebszustandes durch das Steuermodul
16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) schaltet dieses in einem vierten Schritt 3400 von dem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand. Das Schalten des Steuermoduls 16.1 , 16.2, 26.1 , 26.2 (vgl. Fig. 1 bis 5) in den zweiten Schaltzustand umfasst das Verbinden eines Bremsaktuators 12 des Bremsmoduls 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) mit dem Redundanzversorgungskreis 200.
In diesem zweiten Schaltzustand versorgt in einem fünften Schritt 3500 eine zweite Energiespeichereinheit 25, die über einen Redundanzversorgungskreis 200 mit dem Bremsmodul 1 1 .1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) verbunden ist, das Bremsmodul 11.1 , 1 1 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) mit Energie.
In Abwesenheit einer Störung des Betriebszustandes wird der dritte Schritt 3300 wiederholt, bis eine Störung des Betriebszustandes erfasst wird.
Das Verfahren 300 umfasst in einem sechsten Schritt 3600 ferner ein elektrisches Entkoppeln des Betriebsversorgungskreises 100 von dem Bremsmodul
1 1.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2 (vgl. Fig. 1 bis 5) im zweiten Schaltzustand. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 300 im siebten Schritt 3700 ferner das elektrische Entkoppeln des Bremsaktuators 12 von dem Betriebsversorgungskreis 100. BEZUGSZEICHENLISTE (TEIL DER BESCHREIBUNG)
1 Fahrzeug
2 Bremssystem
3 Hinterachse
4 Vorderachse
10.1 , 10.2 Räder
11.1 , 11.2 elektromechanisches (Hinterachs-)Bremsmodul
12.1 , 12.2, 12.3, 12.4 (Hinterachs-)Bremsaktuator
13.1 , 13.2 (Hinterachs-) Raddrehzahlsensor
14.1 , 14.2 Aktuatorsteuerung
15 erste Energiespeichereinheit
16.1 , 16.2 (Hinterachs-)Steuermodul
17.1 , 17.2 (Hinterachs-)Umschalteinheit
18 (Hinterachs-)Überwachungseinheit
19 (Hinterachs-)Steuereinheit
100 (Hinterachs-)Betriebsversorgungskreis
110 erste Versorgungsleitung des ersten Betriebsschaltkreises
120 zweite Versorgungsleitung des ersten Betriebsschaltkreises
130 dedizierte Versorgungsleitung des ersten Betriebsschaltkreises
20.1 , 20.2 Räder
21.1 , 21.2 elektromechanisches (Hinterachs-)Bremsmodul
22.1 , 22.2 (Vorderachs-)Bremsaktuator
23.1 , 23.2 (Vorderachs-) Raddrehzahlsensor
24.1 , 24.2 (Vorderachs-)Aktuatorsteuerung
25, 25.1 zweite Energiespeichereinheit
25.2 dritte Energiespeichereinheit
26.1 , 26.2 (Vorderachs-)Steuermodul
27.1 , 27.2 (Vorderachs-)Umschalteinheit
28 (Vorderachs-)Überwachungseinheit
29 (Vorderachs-)Steuereinheit 30 Parkbremssteuerung
40 Betätigungselement
50 CAN-Bus-Verbindung
60 Lenkwinkelsensor
200, 200.1 Redundanzversorgungskreis
200.2 Vorderachs-Betriebsversorgungskreis
210 erste Redundanzversorgungsleitung
220 zweite Redundanzversorgungsleitung
230 erste Versorgungsleitung des zweiten Betriebsschaltkrei- ses/Redundanzversorgungskreises
240 zweite Versorgungsleitung des zweiten Betriebsschaltkrei- ses/Redundanzversorgungskreises
250 dedizierte Versorgungsleitung des zweiten Betriebsschalt- kreises/Redundanzversorgungskreises300 erster Steu- erkreis
301 erste Steuerleitung des ersten Steuerkreises
302 zweite Steuerleitung des ersten Steuerkreises
304 Steuerverbindungsleitung
400 zweiter Steuerkreis
401 erste Steuerleitung des zweiten Steuerkreises
402 zweite Steuerleitung des zweiten Steuerkreises
500 dritter Steuerkreis
501 erste Steuerleitung des dritten Steuerkreises
502 zweite Steuerleitung des dritten Steuerkreises
600 vierter Steuerkreis
601 erste Steuerleitung des vierten Steuerkreises
602 zweite Steuerleitung des vierten Steuerkreises
1000, 2000, 3000 erster Schritt
1 100, 2100, 3100 Bereitstellen einer Betriebs- und Feststellbremsfunktion
1200, 2200, 2300 Versorgen mit Energie durch den Betriebsversorgungskreis
1300, 2300, 3300 (dediziertes) Überwachen des Betriebsversorgungskreise- ses 1400, 2400, 3400 Schalten vom ersten in den zweiten Betriebszustand
1500, 2500, 3500 Versorgen mit Energie durch den Redundanzversorgungskreis
3600 Elektrisches Entkoppeln des Bremsmoduls
3700 Elektrisches Entkoppeln des Bremsaktuators
FF Feststellbremsfunktion
FB Betriebsbremsfunktion

Claims

Ansprüche
1 . Bremssystem (2) für ein Fahrzeug (1 ), insbesondere Nutzfahrzeug, umfassend: ein elektromechanisches Bremsmodul (11.1 , 11 .2), das zum Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion (FB) und einer Feststellbremsfunktion (FF) eingerichtet ist, eine erste Energiespeichereinheit (15), die dazu eingerichtet ist, das Bremsmodul (11.1 , 11 .2) mit Energie zu versorgen, und einen mit der ersten Energiespeichereinheit (15) verbundenen elektrischen Betriebsversorgungskreis (100), welcher dazu eingerichtet ist, selektiv die erste Energiespeichereinheit (15) mit dem Bremsmodul (11.1 , 11 .2) zu verbinden, gekennzeichnet durch eine zweite Energiespeichereinheit (25, 25.1 ) und einen mit der zweiten Energiespeichereinheit verbundenen elektrischen Redundanzversorgungskreis (200, 200.1 ), ein mit dem Betriebsversorgungskreis (100) und dem Redundanzversorgungskreis (200, 200.1 ) verbundenes Steuermodul (16.1 , 16.2), welches dazu eingerichtet ist, von einem ersten Schaltzustand, in dem die erste Energiespeichereinheit (15) das Bremsmodul (11.1 , 11 .2) über den Betriebsversorgungskreis (100) mit Energie versorgt, in einem zweiten Schaltzustand zu schalten, in dem die zweite Energiespeichereinheit (25, 25.1 ) das Bremsmodul (11.1 , 11 .2) über den Redundanzversorgungskreis (200, 200.1 ) mit Energie versorgt, wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) ferner dazu eingerichtet ist, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand des Betriebsversorgungskreises (100) und der ersten Energiespeichereinheit (15) zu überwachen und im Falle einer Störung des Betriebszustandes in den zweiten Schaltzustand zu schalten.
2. Bremssystem (2) nach Anspruch 1 , wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) im ersten Schaltzustand dazu eingerichtet ist, den Betriebszustand der ersten Energiespeichereinheit (15) und des Betriebsversorgungskreises (100) dediziert zu überwachen.
3. Bremssystem (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) ferner dazu eingerichtet ist, den Betriebsversorgungskreis (100) im Falle einer Störung des Betriebszustandes von dem Bremsmodul (11.1 , 11 .2) elektrisch zu entkoppeln.
4. Bremssystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) als gegenüber dem Bremsmodul (11.1 , 11 .2) dediziertes Steuermodul (16.1 , 16.2) ausgebildet und räumlich beab- standet zu dem Bremsmodul (11.1 , 11 .2) angeordnet ist, insbesondere ist das Steuermodul (16.1 , 16.2) im Nahbereich des Bremsmoduls (11.1 , 11 .2) angeordnet.
5. Bremssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) baulich und/oder steuerungstechnisch in das Bremsmodul (11.1 , 11 .2) integriert ist.
6. Bremssystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) eine Umschalteinheit (17.1 , 17.2) aufweist, die dazu eingerichtet ist, zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand zu schalten und eine Überwachungseinheit (18.1 , 18.2) aufweist, die zum Überwachen des Betriebsversorgungskreises (100) eingerichtet ist.
7. Bremssystem (2) nach Anspruch 6, wobei das Bremsmodul (11 .1 ) ein erstes Bremsmodul (11 .1 ) ist und das Bremssystem (2) ferner ein zweites Bremsmodul (11 .2) aufweist, und wobei die Umschalteinheit (17.1 ) eine erste Umschalteinheit (17.1 ) ist, welche im Nahbereich des ersten Bremsmoduls (11.1 ) angeordnet ist, und das Steuermodul (16.1 , 16.2) ferner eine zweite Umschalteinheit (17.2) aufweist, welche im Nahbereich des zweiten Bremsmoduls (11 .2) angeordnet ist.
8. Bremssystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Bremsmodul (11.1 , 11 .2), insbesondere das erste Bremsmodul (11.1 ) und das zweite Bremsmodul (11 .2), einen Bremsaktuator (12, 12.1 , 12.2) zur Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion (FB) mit einem Feststellmechanismus zum Arretieren des Bremsaktuators (12, 12.1 , 12.2) aufweisen, und wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) dazu eingerichtet ist, den Bremsaktuator (12, 12.1 , 12.2) im zweiten Schaltzustand mit dem Redundanzversorgungskreis (200, 200.1 ) zu verbinden und vorzugsweise von dem Betriebsversorgungskreis (100) zu entkoppeln.
9. Bremssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Bremsmodul (11.1 , 11 .2) umfasst: einen ersten Bremsaktuator (12.1 , 12.2), der zur Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion (FB) im ersten Schaltzustand eingerichtet ist, einen redundanten Bremsaktuator (12.3, 12.4), der zur Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion (FB) im zweiten Schaltzustand eingerichtet ist, wobei der redundante Bremsaktuator (12.3, 12.4) dem Redundanzversorgungskreis (200, 200.1 ) zugeordnet und vorzugsweise von dem Betriebsversorgungskreis (100) entkoppelt ist, und mindestens einen Feststellmechanismus (12.1 , 12.2, 12.3, 12.4) zum Arretieren des ersten Bremsaktuators (12.1 , 12.2) und/oder des redundanten Bremsaktuators (12.3, 12.4).
10. Bremssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Betriebsversorgungskreis (100) ein Hinterachs-Betriebsversorgungskreis (100) und das Bremsmodul (11.1 , 11 .2) ein Hinterachs-Bremsmodul (11.1 , 11 .2) ist, und das Bremssystem (2) ferner eine Vorderachse (4) mit mindestens einem Vorderachs-Bremsmodul (21.1 , 21.1 ) aufweist, und wobei der Redundanzversorgungskreis (200) ein der Vorderachse (4) zugeordneter Vorderachs-Betriebsversorgungskreis (200) ist, welcher dazu eingerichtet ist, die zweite Energiespeichereinheit (25) mit dem Vorderachs-Bremsmodul (21 , 21 .1 , 11 .2) zu verbinden.
11 . Bremssystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine elektrische Steuereinheit (19) zum Steuern des Bremsmoduls (11.1 , 11 .2, 21 .1 , 21 .2), insbesondere des ersten Bremsmoduls (11.1 ) und des zweiten Bremsmoduls (11 .2), wobei der Betriebsversorgungskreis (100) dazu eingerichtet ist, im ersten Schaltzustand die die Steuereinheit (19) mit Energie zu versorgen.
12. Bremssystem (2) nach Anspruch 11 , wobei der Betriebsversorgungskreis (100) eine dedizierte Versorgungsleitung (130) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die erste Energiespeichereinheit (15) mit der ersten Steuereinheit (19) zu verbinden, und wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) ferner dazu eingerichtet ist, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand der dedizierten Versorgungsleitung (130) zu überwachen.
13. Bremssystem (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend: eine zweite elektrische Steuereinheit (29) zum Steuern des Vorderachs- Bremsmoduls (21.1 , 21 .2), die ferner dazu eingerichtet ist, im zweiten Schaltzustand das Hinterachs-Bremsmodul (11.1 , 11 .2) zu steuern.
14. Bremssystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Hinterachs-Betriebsversorgungskreis (100) ferner einen zweiten Redundanzversorgungskreis (100) für das mindestens eine Vorderachs-Bremsmodul (21 .1 , 21 .2) der Vorderachse (4) ausbildet.
15. Bremssystem (2) nach Anspruch 14, wobei das Steuermodul (16.1 , 16.2) ein erstes Steuermodul (16.1 , 16.2) ist und das Bremssystem (2) ferner ein zweites Steuermodul (
26.1. 26.2) zum Überwachen des Vorderachs-Betriebsversorgungskreises (200,
200.2) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, von einem ersten Schaltzustand, in dem die zweite Energiespeichereinheit (25, 25.1 ) das Vorderachs-Bremsmodul (21 .1 , 21 .2) über den Vorderachs-Betriebsversorgungskreis (200, 200.2) mit Energie versorgt, in einem zweiten Schaltzustand zu schalten, in dem die erste Energiespeichereinheit (15) das Vorderachs-Bremsmodul (21.1 , 21 .2) über den Hinterachs-Betriebsversorgungskreis (100) mit Energie versorgt, wobei das zweite Steuermodul (226.1 , 26.2) ferner dazu eingerichtet ist, im ersten Schaltzustand den Betriebszustand des Vorderachs-Betriebsversorgungskreises (200, 200.2) und der zweiten Energiespeichereinheit (25, 25.1 ) zu überwachen und im Falle einer Störung des Betriebszustandes in den zweiten Schaltzustand zu schalten.
16. Fahrzeug (1 ), insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Hinterachse (3) mit zwei Hinterrädern (10.1 , 10.2), einer Vorderachse (4) mit zwei Vorderrädern (20.1 , 20.2), und einem Bremssystem (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Bereitstellen einer Betriebsbremsfunktion (FB) und einer Feststellbremsfunktion (FF) an der Hinterachse (3) und/oder der Vorderachse (4).
17. Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Bremssystems (2) für ein Fahrzeug (1 ), insbesondere Nutzfahrzeug, mit den Schritten: a) Bereitstellen (1100) einer Betriebsbremsfunktion (FB) und einer Feststellbremsfunktion (FF) durch ein Bremsmodul (11.1 , 11 .2, 21 ), b) Versorgen (1200) des Bremsmoduls (11.1 , 11 .2 ) mit Energie durch eine erste Energiespeichereinheit (15), die mittels eines elektrischen Betriebsversorgungskreises (100) mit dem Bremsmodul (11.1 , 11 .2, ) verbunden ist, c) Überwachen (1300) des Betriebszustandes des elektrischen Betriebsversorgungskreises (100) und der ersten Energiespeichereinheit (15) in einem ersten Schaltzustand, d) Schalten (1400) im Falle einer Störung des Betriebszustandes von dem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand, e) Versorgen (1500) des Bremsmoduls (11.1 , 11 .2) mit Energie durch eine zweite Energiespeichereinheit (25, 25.1 ), die über einen Redundanzversorgungskreis (200) mit dem Bremsmodul (11.1 , 11 .2, ) verbunden ist, in einem zweiten Schaltzustand.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verfahren ferner einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Schritte umfasst: f) dediziertes Überwachen (1300) des Betriebszustandes der ersten Energiespeichereinheit (15) im ersten Schaltzustand, g) Elektrisches Entkoppeln (1700) des Betriebsversorgungskreises (100) von dem Bremsmodul (11 .1 , 11 .2) im zweiten Schaltzustand, h) Elektrisches Entkoppeln (1700) des Betriebsversorgungskreises (100) von einem Bremsaktuator (12.1 , 12.2) zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion im zweiten Schaltzustand, i) Verbinden eines Bremsaktuators mit dem Redundanzversorgungskreis (200) im zweiten Schaltzustand, j) Steuern des Bremsmoduls (11.1 , 11 .2) mit mindestens einer Steuereinheit (19, 29), k) Versorgen (1200) der Steuereinheit (19) mit Energie durch die erste Energiespeichereinheit (15), die mittels einer dedizierten Versorgungsleitung mit der Steuereinheit (19) verbunden ist, l) Überwachen (1300) des Betriebszustandes der Steuereinheit (19) und der dedizierten Versorgungsleitung im ersten Schaltzustand.
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