DE102019107320A1

DE102019107320A1 - Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einem Sensor zur Ermittlung des Drehwinkels und/oder der Drehgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE102019107320A1
Application number: DE102019107320.0A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber; Thomas Leiber
Original assignee: Ipgate AG
Current assignee: Ipgate AG
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-09-24
Also published as: DE112020001376A5; WO2020187980A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, folgendes aufweisend:- eine hydraulische Druckversorgungseinrichtung mit einem mittels eines elektromotorischen Antriebes verstellbaren Kolben,- eine elektronische Steuerungseinheit (ECU), die ein Gehäuse (18) aufweist,- ein Sensortarget, welches an dem Rotor (64) oder einem um eine Achse (a) verdrehbaren Gewindeteil (56) verbunden ist,- einem Sensorelement, welches in einem Sensorgehäuse (52, 52a) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (52, 52a) entweder- mittels einer elastischen Verbindung mit dem Gehäuse (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden ist und/oder- ein inneres Gehäuseteil (52a) und ein äußeres Gehäuseteil (52) aufweist, wobei mindestens ein Gehäuseteil (52, 52a) mit dem Gehäuse (18) der Steuereinheit (ECU) verbunden ist, wobei ein elastisches Teil (61), insbesondere in Form einer elastischen Dichtung oder eines Dichtungsbalgen, oder mindestens eine Feder, Bereiche des mindestens einen Gehäuseteils (52, 52a) gegen einen Bereich des Gehäuses (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) drückt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einer hydraulischen Druckversorgungseinrichtung mit einem mittels eines elektromotorischen Antriebes verstellbaren Kolben, sowie einer elektronischen Steuerungseinheit, die ein Gehäuse aufweist, wobei ein Sensortarget, welches an dem Rotor angeordnet oder mit einem um eine Achse verdrehbaren Gewindeteil verbunden ist, sowie einem Sensorelement, welches in einem Sensorgehäuse angeordnet ist.
Eine wichtige Komponente eines elektrischen Motorantriebes ist der Motorsensor für die elektronische Kommutierung und Steuerung der Position des Kolbens. Der Motor kann mit verschiedenen Antriebsarten, z.B. Getriebe, Trapez-Spindel oder Spindel mit Kugelgewindetrieb kombiniert werden.
Dabei kommen meist verschiedene Sensortypen, wie Segmentsensoren mit induktiven oder auch magnetfeldempfindlichen Sensoren zum Einsatz oder aber Sensoren, welche in der Motor- oder Getriebeachse angeordnet sind. Diese sind besonders einfach im Aufbau, und bestehen aus einem Sensortarget, welches meist ein zwei- oder mehrpoliger Magnet ist, und einem magnetfeldempfindlichen Sensorelement, z.B. in Form eines Hall-Sensors, GMR o.ä.. Das Sensorelement muss elektrisch mit der ECU verbunden werden, welche oft an den Motor bzw. dessen Gehäuse unmittelbar oder über ein Zwischengehäuse angebaut ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Befestigungsmöglichkeit für das Sensorelement bereitzustellen, wobei gleichzeitig das Sensorelement gegen Verschmutzung und äußere Beschädigung geschützt ist und Toleranzen zwischen Sensorelement und dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit automatisch ausgeglichen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Betätigungseinrichtung gelöst, bei der das Sensorgehäuse entweder mittels einer elastischen Verbindung mit dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit verbunden ist und/oder ein inneres Gehäuseteil und ein äußeres Gehäuseteil aufweist, wobei mindestens ein Gehäuseteil mit dem Gehäuse der Steuereinheit verbunden ist, wobei ein elastisches Teil, insbesondere in Form einer elastischen Dichtung, oder eines Dichtungsbalgen, oder mindestens eine Feder Bereiche des mindestens einen Gehäuseteils gegen einen Bereich des Gehäuses drückt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Betätigungseinrichtung gemäß Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Durch die elastische Verbindung, insbesondere mittels des elastischen Teils, von dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit und dem Sensorgehäuse können leicht Fertigungstoleranzen in allen Richtungen ausgeglichen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elastische Teil gleichzeitig eine Dichtfunktion übernimmt, so dass kein Schmutz durch die Verbindung zwischen dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit und dem Sensorgehäuse nach innen eindringen kann. Durch die Flexibilität der Dichtung können sich gleichzeitig das Sensorgehäuse und Gehäuse der elektronischen Steuereinheit relativ zueinander bewegen, ohne dass die Dichtfunktion beeinträchtigt wird.
Das Sensorgehäuse erstreckt sich dabei vorteilhaft von dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit bis über die Achse, so dass das Sensorelement unmittelbar im Bereich der Rotorachse innerhalb des Sensorgehäuses angeordnet werden kann. So weist das Sensorgehäuse einen ersten Bereich auf, welcher sich zwischen dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit und der Achse befindet und einen zweiten Bereich, der sich auf der anderen Seite der Achse befindet und das, insbesondere mittels einer Schraubverbindung, mit dem Gehäuse des elektromotorischen Antriebes verbunden ist. So kann zum Beispiel zwischen der Befestigungsstelle des Sensorgehäuses und der Rotorachse eine fensterartige Öffnung oder ein Sichtfenster angeordnet sein, durch die bzw. das hindurch, z.B. mittels Laserstrahlen, die Exzentrizität des Rotors, Kolbens und/oder eines mit um die Rotorachse rotierenden Teils des Getriebes messbar ist, wobei hierzu ein mitrotierendes Vermessungsmittel an dem Rotor selbst oder direkt an der Spindel oder einem damit verbundenen Teil angeordnet ist. Das Vermessungsmittel kann z.B. eine Scheibe sein, auf der der Öffnung des Gehäuses zugewandten Seite mindestens eine Markierung, ein Muster, eine Beschichtung oder eine Profilierung angeordnet ist, welche z.B. mittels der vorgenannten Laser oder Lichtstrahlen detektierbar ist bzw. sind.
Bevorzugt kann sich das innere Gehäuseteil auf dem Motorgehäuse abstützen, insbesondere mittels Formschluss in einer axialen und/oder einer radialen Richtung. Es ist jedoch auch möglich, dass das innere Gehäuse mittels Befestigungsmitteln, wie Z.B. Schrauben, an dem Motorgehäuse befestigt ist.
Das Gehäuse der elektronischen Steuereinheit kann direkt oder über ein Zwischenteil an dem Motorgehäuse angeordnet bzw. befestigt sein. Das innere und äußere Gehäuseteil wiederum können miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, verklebt, sein, wobei die Gehäuseteile des Sensorgehäuses beide aus Kunststoff gefertigt sein können. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Stabilität und das Sensorgehäuse ist als Ganzes bzw. als eine Einheit an dem Motorgehäuse und dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit befestigbar, was die Montage deutlich vereinfacht.
Das vorbeschriebene erfindungsgemäße Sensorgehäuse und dessen Verbindung zu dem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit und dem Motorgehäuse kann vorteilhaft bei den nachfolgend beschriebenen Betätigungsvorrichtungen eingesetzt werden. Dabei wird ein Packaging mit kleinem Bauvolumen vorgeschlagen mit integrierter redundanter Druckversorgung, bestehend aus mindestens einer Druckversorgungseinrichtung, mit Ventilen, insbesondere Magnetventilen zusammengefasst in einer Hydraulikunit, mit mindestens einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit, mindestens einem Vorratsbehälter, mit einem Single-Hauptbremszylinder und Pedalhubsensoren und Wegsimulator mit Kolben. Dabei sieht die Erfindung verschiedenen Varianten modular aufgebauter Betätigungssysteme für Bremssysteme vor, welche möglichst viele Gleichteile für Fertigung und Montage enthalten.
Mögliche erfindungsgemäße Varianten sind vorzugsweise:

Variante a:
- Eine 2-Box Lösung mit zwei Modulen, wobei das erste Modul die Druckversorgungseinrichtung (DV1), Hauptbremszylinder (HZ) mit Wegsimulator (WS), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst und das zweite Modul ESP oder ABS beinhaltet.
Variante b:
- Eine 1-Box Lösung mit nur einem Modul, welches mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst,
Variante c:
- Eine 1-Box Lösung mit nur einem Modul, welches die Druckversorgungseinrichtung aufweist, wobei mindestens eine Druckversorgungseinrichtung redundant, d.h. z.B. mit einem doppelten Bordnetzanschluss oder redundanten Phasenwicklungen ausgebildet ist und bei der die Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) ebenfalls im Modul enthalten sind.
Variante d:
- Gleiches Modul wie bei Variante c, jedoch mit einer Steuer- und Regeleinheit welche voll oder teilredundant ausgebildet ist.
Variante e:
- Eine 2-Box Lösung mit zwei Modulen, wobei das erste Modul eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst, wobei die Steuer- und Regeleinheit (ECU) voll oder teilredundant ausgebildet ist, und das zweite Modul entweder den Hauptbremszylinder (HZ) mit optionalem Wegsimulator (WS).
Variante f:
- Erstes Modul wie bei Variante e, wobei im zweiten Modul anstatt eines Hauptbremszylinders ein elektronisches Bremspedal mit Wegsimulator WS oder nur einen Bremsschalter für Level 5 angeordnet ist bzw. sind.

Hierbei werden vorteilhaft die nachfolgend beschriebenen Gehäuse verwendet. Diese Gehäuse bilden Baugruppen, die zusammengebaut das gesamte Aggregat zum Einbau in das Fahrzeug bilden:

Gehäuse A: Umfasst die Ventilanordnung (HCU) für DV1 und DV2 mit z.B. Ventilen (V), Magnetventilen (MV) und einem oder mehreren Druckgebern (DG).
Gehäuse B: Umfasst die Steuer- und Regeleinheit ECU ohne Redundanz mit einem Hauptstecker oder mit Teil- oder Vollredundanz mit zwei Steckern zum Bordnetz.
Gehäuse C: Für HZ mit Pedalhubsensoren und kleiner Sensor-ECU und Vorratsbehälter VB für die Variante e. Der HZ beinhaltet auch das Pedalinterface (PI) zum Bremspedal und auch Wegsimulator mit Kolben und Feder.

Das Gehäuse A (HCU) wird vorzugsweise aus fließgepresstem Formstück gefertigt, das sich sehr gut eignet zur Befestigung und Montage mit Verstemmtechnik. Hier soll die DV1 mit Kolbenantrieb und KGT zum Motor integriert werden und ebenso DV2 mit kleinbauender Kolbenpumpe von ABS/ESP, außerdem die Ventile und Magnetventile. Hierbei ist DV1 z.B. parallel zur HZ-Achse angeordnet und die Kolbenpumpe DV2 senkrecht zur DV1. Außer der DV1 entspricht DV2 der bewährten Technik von ABS/ESP, ist also kostengünstig mit kleinem Bauvolumen. Alternativ kann auch eine Zahnrad- oder Flügelzellenpumpe mit kontinuierlicher Förderung verwendet werden. Auch ist das Interface zur Steuer- und Regeleinheit ECU ähnlich zu ABS/ESP. Der Hauptbremszylinder HZ mit allen vorgenannten Komponenten (Gehäuse C) kann an Gehäuse A angeschraubt werden - dies gilt für alle Varianten außer für die Varianten e und f. Hier wird das Gehäuse C als Baugruppe separat vom Aggregat an die Stirnwand montiert und die Hydraulikleitung vom Hauptbremszylinder HZ an das Gehäuse A angeschlossen. Bei den Varianten a. und d. sitzt der Vorratsbehälter VB im Gehäuse A mit zwei Anschlüssen an die Bremskreise oder mit zusätzlichem Anschluss zur Druckversorgung DV. Der Schwimmer im Vorratsbehälter VB enthält ein Target mit Verbindung zum Sensorelement in der Steuer- und Regeleinheit ECU. Der Motor kann vorzugsweise über ein Zwischengehäuse, welches vorzugsweise aus Kunststoff ist, mit dem Gehäuse A verbunden werden. Der für die Kommutierung des Motors und Kolbenposition notwendige Sensor kann vorzugsweise in der Motorachse auf der zum Kolben gegenüberliegenden Seite am Motorgehäuse angebracht und mit der Steuer- und Regeleinheit ECU verbunden werden. Hierbei sitzt der Sensor in einem Zusatzgehäuse zur ECU. Als Redundanz zum elektrischen Anschluss der Magnetspule des Magnetventils kann zur Hauptleiterplatte PCB zusätzliche eine kleine Leiterplatte eingesetzt werden, für einen zweiten Anschluss der Magnetspule. Das Gehäuse A kann auch aufgeteilt werden in ein Gehäuse A1 für die Druckversorgung DV2 mit klein bauender Pumpe und mit dem Ventil MV, sowie Druckgebern DG u.a. Komponenten und ein Gehäuse A2 für die Druckversorgung DV1 mit Motor und Gehäuse und Kolben mit Kugelgewindetrieb KGT und Ventilen mit Anschluss zum Vorratsbehälter VB.
Das dargestellte Packaging erfüllt die Anforderungen für Modularität und kleinem Bauvolumen und ist auch sehr günstig in Kosten und Gewicht.
Zudem kann durch eine spezielle Ausgestaltung des Vorratsbehälters dessen Einfüllstutzen bzw. -öffnung vorteilhaft an oder vor der Vorderseite des Gehäuses der elektronischen Steuereinheit bzw. der Betätigungsvorrichtung angeordnet werden, so dass sie gut erreichbar ist. Durch die seitlich am Gehäuse der elektronischen Steuereinheit vorbeiführende Verbindung des vorderen Einfüllstutzens hin zur Rückseite des Gehäuses der Steuereinheit kann der eigentlich Vorratsbehälter sinnvollerweise hinter der Steuereinheit angeordnet werden. Der seitliche bzw. mittlere Bereich des Vorratsbehälters kann vorteilhaft schmal ausgebildet werden, so dass die Betätigungsvorrichtung hierdurch nicht oder nur unwesentlich breiter baut als bei einem herkömmlichen Vorratsbehälter.
Nachfolgend werden verschiedene Varianten von Betätigungsvorrichtungen mit dem erfindungsgemäßen Sensorgehäuse anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1: Eine Querschnittsdarstellung durch das Motorgehäuse, der elektronischen Steuereinheit sowie des erfindungsgemäßen Sensorgehäuses;
2: Seitenansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Einheit mit den Gehäusen A, B, C und Vorratsbehälter VB und Pedalinterface (PI);
3: Ansicht von vorne mit Schnitt durch HCU und ECU mit einem die ECU umgreifenden Vorratsbehälter, dessen Einfüllöffnung an der Vorderseite der Einheit angeordnet ist;
4: erfindungsgemäße Einheit gemäß 3 mit dem Vorratsbehälter gemäß der 9 und 9a;
5: Ansicht der Einheit gemäß 4 von vorne;
6: Schnitt durch den Hauptbremszylinder HZ, Wegsimulator WS und PI;
7: Darstellung der Pedalhubsensoren;
8: zeigt das System ohne Hauptzylinder jedoch mit sogenanntem E-Pedal in getrennter Bauweise;
9: platzsparende schematische Ausgestaltung eines Vorratsbehälters;
9a: Vorratsbehälter gemäß 9 mit schematisch dargestelltem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit sowie dem Gehäuse für die Ventilanordnung.

Eine wichtige Komponente eines elektrischen Motorantriebes ist der Motorsensor 34 für die elektronische Kommutierung und Steuerung der Position des Kolbens. Der Motor kann mit verschiedenen Antriebsarten, z.B. Getriebe, Trapez oder Spindel 57 mit Kugelgewindetrieb 58, wie in 1 gezeigt, kombiniert werden.
So können verschiedene Sensortypen, wie z.B. Segmentsensoren mit induktiven oder auch magnetfeldempfindlichen Sensoren, zum Einsatz kommen oder aber Sensoren, welche in der Motor- oder Getriebeachse angeordnet sind. Diese Sensoren sind besonders einfach im Aufbau, und setzen sich aus einem Sensortarget, z.B. in Form eines zwei- oder mehrpoliger Magneten, und einem magnetfeldempfindlichen Sensorelement, z.B. in Form eines Hallsensors, GMR-Sensors, o.ä. zusammen. Dieses Sensorelement 34 ist elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit ECU verbunden, welche entweder unmittelbar oder über ein Zwischengehäuse an den Motor angebaut ist. Das Sensorelement 34 ist vorzugsweise in einem Sensorgehäuse angeordnet, welches aus einem äußeren Gehäuseteil 52 und einem inneren Gehäuseteil 52a zusammengesetzt ist und u.a. eine Leiterplatte 22 aufnimmt, auf der das Sensorelement 34 angeordnet sein kann.
Um die verschiedenen Einbautoleranzen zwischen Gehäuse 18 der elektronischen Steuereinheit ECU, dem Motorgehäuse 62 und gegebenenfalls noch eines nicht dargestellten Zwischengehäuse und dem Sensorgehäuse 52/52a zu beherrschen, ist erfindungsgemäß ein elastisches Teil 61 vorgesehen. Im Extremfall müssen dabei Toleranzen in allen drei Richtungen x, y, z ausgeglichen werden. Dies wird erfindungsgemäß durch einen entsprechenden Aufbau und Befestigung des Sensorgehäuses an dem Gehäuse 18 der elektronischen Steuereinheit ECU und an dem Motorgehäuse. Dabei ist das Sensorgehäuse vorteilhaft zweiteilig in ein äußeres Gehäuse 52 und ein inneres Gehäuse 52a unterteilt, wobei die Gehäuseteile 52, 52a über übliche Verbindungstechniken wie z.B. Schweißen oder Kleben miteinander verbunden und vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt sind. Das Sensorgehäuse ist zudem am Motorgehäuse 62 befestigt, vorzugsweise an zwei Stellen. Die Sensorleiterplatte 22 ist im oberen Teil zur Steckerleiste flexibel, um die oben genannten Toleranzen zu beherrschen. Dazu eignet sich z.B. ein Flex-PCB (flexible Leiterplatte). Die elektrische Verbindung 22a von dieser flexiblen Leiterplatte 22 zur Hauptleiterplatte 23 der elektronischen Steuereinheit ECU erfolgt vorzugsweise über die besonders fehlersichere Steckerleiste 51 mit Einpresskontakten. Zur Montage mit der Hauptleiterplatte 23 besitzt das Gehäuse 18 der elektronischen Steuereinheit ECU eine Aussparung mit Deckel.
Das Sensorgehäuse 52, 52a ist mit einem Vorsprung des ECU-Gehäuses 18 verbunden und daran fixiert. Dazwischen liegt ein elastisches Teil 61, welches z.B. eine flexible elastische Dichtung oder ein Dichtungsbalg sein kann. Vorzugsweise ist das elastische Teil als Lippendichtung ausgebildet. Diese flexible und elastische Dichtung 61 dient somit zum 3-achsigen Toleranzausgleich. Die elektrische Verbindung von der Motorwicklung zur Leiterplatte 23 erfolgt über eine übliche Steckkontaktierung.
Diese in 1 dargestellte Sensoranordnung ermöglicht zusätzlich noch die Messung der Rotorexzentrizität, welche auf die Spindel wirkt und Querkräfte an dem Kolben 8 erzeugt. Zur Messung der Rotorexzentrizität dient ein auf dem Rotor oder der Spindelmutter 56 angeordnetes Vermessungsmittel 53, das im einfachsten Fall ein Messflansch oder eine Scheibe ist. Die Rotorexzentrizität wirkt sich auch in axialer Richtung aus und kann mit Lasertechnik gemessen werden. Hierzu besitzt das äußere Sensorgehäuseteil 52a eine Öffnung 152 in seinem unteren Bereich 52'', die nach der Messung mit einem Verschlussstopfen 54 geschlossen wird. Die Oberfläche des Vermessungsmittels 53 kann auf seiner dem äußeren Sensorgehäuseteil 52 zugewandten Seite für die Messung Markierungen aufweisen, mit einer Beschichtung versehen und/oder profiliert sein. Der untere Bereich 52'' ist mittels einer Befestigungsschraube 55 an dem Motorgehäuse 62 befestigt.
2 zeigt die Seitenansicht der integrierten Einheit Gehäuse A mit Ventilanordnung HCU, welcher die Komponenten MV, Druckgeber DG, Kolben für DV1 und DV2 und Befestigung der Motoren von DV1 und DV2 enthält. Alternativ kann das Gehäuse, wie schon beschrieben, auch in die Gehäuse A1 und A2 aufgeteilt werden. Die Komponenten wie z.B. Ventile, Magnetventil MV, Druckgeber DG sind vorzugsweise an einem Fließ- oder Strang gepressten Block 24 befestigt z.B. die MV vorzugsweise durch Verstemmen oder Clinchen, was auch dessen Abdichtung beinhaltet. Bei der Alternative wird, wie oben genannt, Gehäuse A1 den Teilblock 24 beinhalten. Gehäuse A2 kann z.B. ein Druckgussteil sein, ohne zu verstemmende Komponenten. Im unteren Teil ist der Kolben 8 der Druckversorgungseinheit DV1 mit Rückstellfeder und Gehäusedeckel 7 gezeigt, der z.B. vorzugsweise von nicht dargestellter Spindel und Kugelgewindetrieb KGT über den Motor 2 angetrieben wird. Dieser ist bei Gehäuse A über ein Zwischengehäuse 3 mit Befestigungsschrauben am HCU Block 24 angeschraubt. Bei Gehäuse A2 ist der Motor ohne Zwischengehäuse angebracht. Der Vorratsbehälter VB ist mit zwei Anschlüssen 9a und 9b mit den Bremskreisen 1 und 2 verbunden. In Verlängerung von 9c ist im Gehäuse das Saugventil SV für die Druckversorgung DV platziert.
Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Sensorgehäuse 3 mit Drehwinkelsensor sowohl mit Motor 2 als auch ECU 18 über eine nicht dargestellte vorzugsweise flexible Leiterplatte mit dem Zwischengehäuse verbunden. Auf der Oberseite der Steuer- und Regeleinheit ECU sind die Stecker angebracht, die bei der redundanten ECU 2-fach ausgeführt sind. Bei der Variante mit separatem Hauptbremszylinder HZ ist eine Verbindungsleitung 11 zum Hauptbremszylinder HZ vorgesehen. Der Vorratsbehälter VB kann wie üblich einen Niveausensor (NS) mit Schwimmer beinhalten, wobei das Target mit Sensorelement in der Steuer- und Regeleinheit ECU angeordnet sind, welche vorzugsweise bei Level 4 und 5 redundant ausgeführt ist. Hinter dem Ventilanordnungsblock HCU ist in der vollintegrierten Version der Hauptbremszylinder HZ angeordnet, der mit Befestigungsschrauben 13 am HCU-Block 24 angeschraubt ist.
6 zeigt hier mehr Details. Am Hauptbremszylinder HZ befindet sich üblicherweise ein Flansch 12 zur Befestigung mit entsprechenden Schrauben 14 an der gestrichelt gezeichneten Stirnwand. In der Variante ohne Hauptbremszylinder HZ kann ein vereinfachter Flansch auch für die Befestigung im Aggregate- oder Motorraum eingesetzt werden. Hierbei sollte die Einheit wie an der Stirnwand für gute Entlüftung mit ca. 15 ° geneigt sein. Mit dem Hauptbremszylinder HZ sind Pedalinterface PI und Pedalstößel 1 verbunden. Die Anschlüsse der Ventilanordnung HCU zu den Radbremsen RB kann auf der Motorseite oder auf der Stirnseite erfolgen.
Die Achse der Druckversorgungseinrichtung DV1 liegt hierbei parallel zur HZ-Achse oder annähernd senkrecht zum Flansch und die DV2-Achse senkrecht zur Achse der Druckversorgungseinrichtung DV1. Die Achse a_DV2 des Kolbens der Druckversorgungseinrichtung DV2 kann sowohl parallel zur Achse aDV1 der Druckversorgungseinrichtung DV1 als auch im Winkel α verdreht sein, was die Baulänge vorteilhaft verkürzt. Als weitere Alternative zur beschriebenen Anordnung von DV2 kann eine Anordnung von α_Dv2 parallel zur Hochachse eingesetzt werden. Hierbei muss für den unteren Stecker ein anderer Einbauort z.B. auf der gegenüberliegenden Seite der Steuer- und Regeleinheit ECU vorgesehen werden.
3 zeigt die Ansicht von vorn. Hier wird gezeigt, dass die Umrißkontur noch innerhalb des kleinen Vakuum Vak. von 8" untergebracht werden kann und somit für den Einbau an der Spritzwand geeignet ist. Der große Vorteil liegt in der Baubreite von ca. 50 % von o.g. BKV, was für Rechts- und Linkslenker sehr günstig ist. Auch die Baulänge zu o.g. BKV ist erheblich kürzer, und bildet somit eine Basis für eine breite Anwendung des erfindungsgemäßen Modularkonzeptes. Hier sind auch wieder die verschiedenen Gehäuse A (A1, A2), B, C und VB vorzusehen. Gehäuse B liegt z.B. hinter dem HCU-Block 24 und wird mit diesem verschraubt und abgedichtet, wie bei ABS.
Der DV2-Motor wirkt mit z.B. Exzenter auf die Kolbenpumpe wie bei ABS/ESP. Bekanntlich ist der Bauraum hierfür sehr klein. Alternativ kann der Motor auch eine kurzbauende Zahnradpumpe antreiben. Auf der linken Seite ist die ECU mit Gehäuse 18 angeordnet mit Haupt-Leiterplatte PCB 23, die mit dem obenliegenden Stecker St verbunden ist.
Die MV-Spulen sind über Anschlussstege 21 wie üblich mit Einpresskontakten mit der Leiterplatte PCB 23 verbunden. Die Verbindung von 21 zum Spulendraht gilt durch automatische Fertigung mit Prozesskontrolle als ausfallsicher, nicht unbedingt der Kontakt zur PCB. Die MV haben wichtige Funktionen und sind für insbesondere Level 4 und 5 mit redundanter Ansteuerung der Treiber 20/20r auszugestalten, wobei die Treiber noch einen Trennschalter besitzen. Die Kontaktierung zur Leiterplatte PCB kann ebenso redundant gestaltet werden durch einen zweiten Kontakt am Anschlusssteg 21, der mit einer kleinen Leiterplatte PCB 22 mit dem zweiten Treiber verbunden ist.
Vorteilhaft ist aus Kostengründen eine 1-teilige Leiterplatte PCB vorzusehen. Für den Fall des Eindringens von Wasser können die Leiterplatten PCB durch Stege mit Dichtung im Gehäuse der Steuer- und Regel ECU mit den beiden redundanten Schaltungen getrennt werden. Auch mögliche Leiterbahnrisse sind vorteilhaft durch Redundanzen abgedeckt bzw. ausgeschlossen. Wichtig sind auch die restlichen elektronischen Verbindungen von Motor 26 zu Leiterplatte PCB 23 mit elektrischer Verbindung 15, von Motor 2 mit 16, von Drehwinkelsensor 6 mit 17. Der Vorteil der parallelen Anordnung von DV1 ist die kurze Länge der elektrischen Verbindung.
Die 4 und 5 zeigen eine Seitenansicht sowie die Vorderansicht auf eine erfindungsgemäße Einheit, die bis auf die Ausgestaltung des Vorratsbehälters VB, der Einheit, wie sie in den 2 und 3 dargestellt und beschrieben ist, entspricht. Wie der 4 zu entnehmen ist, ist der vordere Bereich VB_V der Vorderseite ECU-V des Gehäuses B der elektronischen Steuereinheit ECU vorgelagert, so dass die Einfüllöffnung besser zu erreichen ist. Da es i.d.R. aus platztechnischen Gründen nicht sinnvoll ist, den gesamten Vorratsbehälter VB vor oder neben der elektronischen Steuereinheit ECU anzuordnen, sieht die Erfindung vor, dass nur ein schmaler mittlerer Bereich VBM sich seitlich neben dem Gehäuse B zur Rückseite ECU-H der ECU hin erstreckt, wobei der mittlere Bereich VBM dort in seinen vom Volumen wesentlich größeren hinteren Bereich VBH mündet, welcher hinter dem Gehäuse B der elektronischen Steuereinheit ECU angeordnet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Vorratsbehälter VB auch das Gehäuse B der ECU übergreift. Sofern die Spritzwand SW in einem Winkel φ zur Senkrechten angeordnet ist, sollte der vordere Bereich VBV des Vorratsbehälters VB so ausgebildet sein, dass die Flächennormale der Einfüllöffnung 100 senkrecht ausgerichtet ist.
Der Vorratsbehälter VB kann dabei so ausgebildet sein, wie er schematisch in den 9 und 9a dargestellt ist. Die 9 zeigt eine platzsparende schematische Ausgestaltung eines Vorratsbehälters VB, der einen vorderen Bereich VB_V , einen mittleren Bereich VBM sowie einen hinteren Bereich VB_H aufweist. Der vordere Bereich VB_V weist eine obere Einfüllöffnung 100 auf, die mit dem Deckel 101 verschließbar ist. Wie in 9a dargestellt, umgreift der Vorratsbehälter VB das Gehäuse B der elektronischen Steuereinheit ECU an drei Seiten, nämlich dessen Vorderseite ECU-V, dessen seitliche Wandung ECU-S sowie dessen Rück- bzw. Hinterseite ECU-H. Die Rückseite ECU-H ist der Spritzschutzwand SW zugewandt. Je nach Ausbildung der Einheit kann der Vorratsbehälter VB, wie in 9a dargestellt, auch an der Rückwand des Gehäuses der Ventilanordnung HCU anliegen bzw. diese hintergreifen.
6 zeigt den Hauptbremszylinder HZ mit Gehäuse, in dem der HZ-Kolben 33 und WS-Kolben mit Feder für die Gegenkraft und Pedalcharakteristik eingebaut ist. Der Wegsimulatorkolben kann auch im Block A bzw. Gehäuse A untergebracht werden. Der Kolben besitzt ebenfalls redundante Dichtungen 45 mit Drossel Dr zum Innenraum. Bei Ausfall der Dichtung 45 wird über den Leckfluß der Ausfall erkannt und der Ausfall ist nicht relevant. Diese Drossel Dr mit kleinem Leckfluß erlaubt die Diagnose des Ausfalls der ersten Dichtung. Der Wegsimulator-Kolben stützt sich am Flansch 12 ab und benötigt deshalb kein getrenntes Verschlussstück. Parallel zum Wegsimulator-Kolben ist der HZ-Kolben 23 mit Rückstellfeder 50 angeordnet. Die Führung des Kolbens kann in Gleitringen 48 mit geringer Reibung erfolgen, auch wird hierbei die Dichtwirkung des Kolbens weniger beeinträchtigt. Vorzugsweise wird für die Gleitringe und Dichtungen ein getrenntes Lagerteil 49 verwendet, welches sich am Flansch abstützt. Zur Diagnose des Wegsimulators WS kann im HZ-Kolben ein Kraft-Weg-Sensor KWS 30 angeordnet werden. Mit dem Kolben 23 und dem Pedalstößel sind die Sensorstangen 31 und 31a verbunden. Diese Stangen sind mit einer Rastkupplung 32-34 verbunden, jeweils mit Kolben und Pedalstößel. Diese Kupplung besteht aus Kugel 34 mit Feder 33 im Gehäuse 22. Damit wird eine Blockierung des Pedalstößels beim Klemmen einer Sensorstange vermieden.
7 zeigt die Anordnung von zwei alternativen Ausführungsmöglichkeiten der Pedalwegsensoren. Die erste Variante mit Zahnstange 38, Zahnrad 37, Antriebswelle 36 zum Target 35 und Sensorelement 34 auf PCB 23 wurde bereits in DE102015104246 beschrieben. Diese Version benötigt wenig Einbauraum und ist kostengünstig. Bei der unteren Variante ist ein Führungsteil 39 z.B. mit Zapfen in die Sensorstange eingepresst. Dieses wird im oberen Teil in einer Führungsleiste 40 geführt, damit eine Winkelverdrehung klein ist, was sich auf das Target 41 auswirkt. Dieses Target wirkt auf einen induktiven Sensor 42 mit Auswerteschaltung und ist mit der Haupt-PCB 23 verbunden und sitzt im ECU-Gehäuse 14.
Für die oben beschriebenen Varianten a bis f können folgende Komponenten vorteilhaft gleich ausgebildet sein:

DV1: für alle Varianten a bis f;
DV2: für alle Varianten mit redundanter Druckversorgung;
HCU/ECU: für die zwei Varianten ohne redundante Druckversorgung;
HZ und WS: separat und integriert mit Pedalsensoren für fünf der sechs Varianten, mit Ausnahme von Variante f. ohne Hauptbremszylinder, separater HZ jedoch mit zusätzlichem VB.
MV: für alle Varianten
Motorsensor: für alle Varianten.

Bis auf das E-Pedal entsprechend System f sind alle Komponenten modular. Damit hat der Hersteller und Anwender eines modularen Systembaukastens (OEM) eine hervorragende Basis, auch für Kostenminimierung.
8 zeigt die Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 mit Ventilanordnung. Hierbei ist ein elektr. Bremspedal, ein sog. E-Pedal, mit WS-Pedalwegsensoren mit kleiner Sensor-ECU und KWS ohne hydraulisch wirkenden Hauptbremszylinder HZ in einem Aggregat zusammengefasst. Dies hat Vorteile, wenn das Einbauvolumen im Aggregateraum klein ist oder die Geräuschanforderungen hoch. Anstelle des HZ mit VB (nicht ausgeführt in 5) kann auch die Anordnung mit Pedalbetätigung mit WS sog. E-Pedal eingesetzt werden. Die Signale der Pedalwegsensoren werden in einer Sensor-ECU aufgearbeitet und der zentralen ECU zugeführt. Auch kann für Level 5 alternativ zum E-Pedal ein Bremsschalter eingesetzt werden.
Das o.g. Aggregat besitzt den 2-Kreis-VB mit Schwimmer und Niveausensor NS, der in der zentralen Steuer- und Regeleinheit ECU integriert sein kann. Dieser Niveausensor NS soll ebenfalls redundant ausgebildet sein und stetig das Niveau messen, da hierüber ein Volumenverlust durch ein Leck schnell erfasst wird. Da hier die Verbindung zum Hauptbremszylinder HZ fehlt und damit auch die Rückfallebene zum Hauptbremszylinder HZ bei dem Ausfall beider Druckversorgungseinrichtungen DV1 und DV2 und/oder des Bordnetzes, sind die Ventile BP1 und BP2 vorzugsweise als stromlos geschlossene Ventile ausgeführt.
Bezugszeichenliste

HZ: Hauptbremszylinder (Single)
a_HZ: Hauptachse des Hauptbremszylinders
a_DV1: Achse der ersten Druckversorgungseinrichtung DV1
a1_Dv2: horizontale Ausrichtung der Achse der zweiten Druckversorgungseinrichtung DV2 senkrecht zur Achse a_DV1 der ersten Druckversorgungseinrichtung DV1
a2_DV2: vertikale Ausrichtung der Achse der zweiten Druckversorgungseinrichtung DV2 senkrecht zur Achse a_DV1 der ersten Druckversorgungseinrichtung DV1
DV: Druckversorgung
HCU: Hydraulikcontrolunit
ECU: elektronische Computing Unit
ECU-V: Vorderseite der ECU
ECU-S: Seitliche Wandung der ECU
ECU-O: Oberseite der ECU
ECU-H: Hinterseite der ECU, der Spritzwand des Fahrzeugs zugewandt
PI: Pedalinterface
SW/H: Spritzwand/Halterung
St: Stecker
BKV: Bremskraftverstärker
NS: Niveausensor
RZ: Radzylinder
MV: Magnetventil
Dr: Drossel
SV: Saugventil von DV1
A: Gehäuse für HCU und DV1 und optional DV2
A1: Teilgehäuse für HCU und DV2
A2: Teilgehäuse für DV1
B: Gehäuse für ECU
C: Gehäuse für HZ und Wegsimulator WS mit Flansch
a_DV1: Motorachse von DV1
a_DV2: Motorachse von DV2
a_HZ: Längsachse vom Hauptbremszylinder HZ
VB: Vorratsbehälter
VB_H: Hinterer Bereich des Vorratsbehälters
VB_M: Mittlerer Bereich des Vorratsbehälters
VB_V: Vorderer Bereich des Vorratsbehälters
1: Pedalstößel
2: Motor
3: Zwischengehäuse
4: Befestigungsschraube
5: Sensorgehäuse
6: Drehwinkelsensor
7: Verschlussdeckel
8: Kolben
9a/9b: Anschlüsse zum VB
10: Anschlüsse zum RZ
11: Anschluss zum HZ
12: Flansch von HZ
13: Befestigungsschraube
14: Befestigungsschraube zu Stirnwand oder Halterung
15: elektrische Verbindung Motor von DV2 zu ECU
16: elektrische Verbindung von DV1 Motor
17: elektrische Verbindung von Drehwinkelsensor
18: ECU-Gehäuse
19: Steg mit Dichtung
20: Treiber für MV
21: Anschlusssteg MV
22: Kleines PCB
22a: elektrische Verbindung der Haupt-PCB zum PCB 22 der ECU
23: Haupt-PCB
24: HCU-Block
25: Bohrung für Exzenter-Kolbenpumpe DV2
26: Motor für DV2
27: Umriss Kontur 8" Vakuum-BKV
28: Anschlagring für Kolben
29: Leitung zum VB
30: KWS
31/31a: Pedalstange
32: Federgehäuse
33: HZ-Kolben
34: Sensorelement
35: Target
36: Antriebswelle
37: Zahnrad
38: Zahnstange
39: Führungsteil
40: Führungsleiste
41: Target
42: induktiver Sensor
43: HZ-Gehäuse
44: WS-Kolben
44a: WS-Feder
45: WS-Dichtung
46: Gleitring
47: Verbindungsbohrungen WS-HZ und HCU-Block 24
48: Gleitringe
49: Lagerteil
50: Rückstellfeder
51: Steckerleiste mit Einpresskontakten
52: Sensorgehäuse 1
52a: Sensorgehäuse 2
53: Messflansch
54: Verschlussstopfen
55: Befestigung Sensorgehäuse
56: Gewindemutter
57: Gewindespindel
58: KGT
59: Kolben
60: Motorkontaktierung zu ECU
61: Gehäusedichtung
62: Motorgehäuse
63: Motorlager
64: Rotor
100: Öffnung des Vorratsbehälters
101: Verschlussdeckel des Vorratsbehälters
152: verschließbare Öffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015104246 [0035]

Claims

Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, folgendes aufweisend: - eine hydraulische Druckversorgungseinrichtung mit einem mittels eines elektromotorischen Antriebes (M) verstellbaren Kolben, - eine elektronische Steuerungseinheit (ECU), die ein Gehäuse (18) aufweist, - ein Sensortarget, welches an dem Rotor (64) oder einem um eine Achse (a_DV1) verdrehbaren Gewindeteil (56) verbunden ist, - einem Sensorelement, welches in einem Sensorgehäuse (52, 52a) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (52, 52a) entweder - mittels einer elastischen Verbindung mit dem Gehäuse (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden ist und/oder - ein inneres Gehäuseteil (52a) und ein äußeres Gehäuseteil (52) aufweist, wobei mindestens ein Gehäuseteil (52, 52a) mit dem Gehäuse (18) der Steuereinheit (ECU) verbunden ist, wobei ein elastisches Teil (61), insbesondere in Form einer elastischen Dichtung oder eines Dichtungsbalgen, oder mindestens eine Feder, Bereiche des mindestens einen Gehäuseteils (52, 52a) gegen einen Bereich des Gehäuses (18) drückt.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Sensorgehäuse (52, 52a) von dem Gehäuse (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) bis über die Achse (a_DV1) hin erstreckt.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (52, 52a) einen ersten Bereich (52') aufweist, welcher sich zwischen dem Gehäuse (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) und der Achse (a_DV1) befindet und einen zweiten Bereich (52'') aufweist, der sich auf der anderen Seite der Achse (aDV1) befindet, wobei der zweite Bereich (52') des Sensorgehäuses (52, 52a), insbesondere mittels einer Schraubverbindung, mit dem Gehäuse (62) des elektromotorischen Antriebes verbunden ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das innere Gehäuseteil (52a) auf dem Motorgehäuse (62) abstützt, insbesondere mittels Formschluss in einer axialen und/oder einer radialen Richtung gestützt ist, und/oder an dem Motorgehäuse (62) befestigt ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) direkt oder über ein Zwischenteil an dem Motorgehäuse (62) angeordnet bzw. befestigt ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere und äußere Gehäuseteil (52, 52a) miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, verklebt, sind.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere und äußere Gehäuseteil (52, 52a) aus Kunststoff gefertigt sind.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sensorgehäuse (52, 52a) eine Leiterplatte (22) angeordnet ist, an der wiederum der Sensor (34) angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (22) über eine flexible Kabelverbindung (22a), die insbesondere Steckkontakte oder Einpresskontakte aufweist, mit einer Leiterplatte (23) der elektronischen Steuereinheit (ECU) in Verbindung ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Teil (61) zum Toleranzausgleich dient.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rotor (64) oder dem um die Achse (a_DV1) verdrehbaren Gewindeteil (56) ein Vermessungsmittel (53), insbesondere in Form einer Scheibe, angeordnet ist, welches mit rotiert und insbesondere auf seiner dem äußeren Sensorgehäuseteil (52) zugewandten Seite Markierungen trägt, mit einer Beschichtung versehen und/oder profiliert ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem äußeren Gehäuseteil (52) eine, insbesondere mittels eines Verschlussstopfens (54), verschließbare Öffnung (152) oder ein Sichtfenster aus durchsichtigem Material derart angeordnet ist, dass durch die unverschlossene Öffnung (152) bzw. das Sichtfenster hindurch das Vermessungsmittel (53) sichtbar ist bzw. mittels einer Messvorrichtung dessen Exzentrizität bei rotierendem Rotor (64) bzw. Gewindeteil (56) messbar ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Vermessungsmittels (53) konzentrisch zur Achse (a_DV1) des Rotors (64) bzw. des Gewindeteils (56) angeordnet ist und/oder das Vermessungsmittel (53) an der Stirnseite des Rotors (64) bzw. des Gewindeteils (56) befestigt, insbesondere angeschraubt oder angeklebt ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) der elektronischen Steuereinheit (ECU) eine Vorderseite (ECU-V), eine Oberseite (ECU-O), eine seitliche Wandung (ECU-S) und eine Hinterseite (ECU-H) aufweist, wobei ein Vorratsbehälter (VB) für Hydraulikmedium an der elektronischen Steuereinheit (ECU) oder von dieser beabstandet angeordnet ist, wobei der Vorratsbehälter (VB) eine verschließbare Öffnung (100) zum Einfüllen von Hydraulikmedium aufweist, welche insbesondere vor der Vorderseite (ECU-V) der elektronischen Steuereinheit (ECU) angeordnet ist, wobei der Vorratsbehälter (VB) die elektronische Steuereinheit (ECU) von mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Seiten (ECU-V, ECU-S, ECU-H) umgreift bzw. sich entlang dieser Seiten zumindest teilweise erstreckt.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorratsbehälter (VB) zumindest entlang zumindest eines Teils der seitlichen Wandung (ECU-S) und/oder der Oberseite (ECU-O) der elektronischen Steuereinheit (ECU) erstreckt.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass entweder - mindestens ein Bereich (VB_V, VB_H) des Vorratsbehälters (VB) vor oder hinter der elektronischen Steuereinheit (ECU) angeordnet ist, oder - ein Bereich (VB_V) des Vorratsbehälters (VB) vor und ein Bereich (VB_H) des Vorratsbehälters (VB) hinter der Steuereinheit (ECU) angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (VB) einen vorderen Bereich (VB_V), einen mittleren Bereich (VB_M) sowie einen hinteren Bereich (VB_H) aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung eine Ventilanordnung (HCU) aufweist und die mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV) zumindest in Teilen oder ganz in einem Gehäuse (A) angeordnet sind.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung einen Hauptbremszylinder (HZ) aufweist, welcher insbesondere in einem gesonderten Gehäuse (C) oder mit in dem Gehäuse (A) angeordnet ist und der hydraulisch mit dem Vorratsbehälter (VB) in Verbindung ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass, der Hauptbremszylinder (HZ) im Gehäuse (A) angeordnet ist oder mit diesem ein Einbaumodul (M) bildet.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung für ein hydraulisch wirkendes Bremssystem, folgende Komponenten aufweist: - einen in einem Gehäuse (C) angeordneten Hauptbremszylinder (HZ) mit mindestens einem Kolben, der von einer Betätigungseinrichtung, insbesondere in Form eines Bremspedals, kraftbeaufschlagbar ist, - mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2), wobei mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV1) eine von dem elektromotorischen Antrieb (M) angetriebene Kolben- oder einer Doppelhubkolbenpumpe ist, wobei der Antrieb (M) direkt oder über ein Übersetzungsgetriebe, insbesondere ein Kugelumlaufgetriebe, den Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit bzw. Doppelhubkolbenpumpe verstellt, - mindestens einer Ventilanordnung (HCU) mit Magnetventilen, - mindestens eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU), wobei das Bremssystem mindestens zwei Hydraulikkreise (BK1, BK2) aufweist und mittels der Druckversorgungseinrichtung (DV1) in mindestens einer einem Hydraulikkreis (BK1, BK2) zugeordneten Radbremse (RB1, RB2, RB3, RB4) eine Druckänderung vornehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (HCU) und der mindestens eine Kolben und Druckraum mindestens einer Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) in einem ersten Gehäuse (A) angeordnet sind oder zusammengesetzt eine Einheit bzw. Modul bilden, und dass das Gehäuse (C) der Betätigungseinrichtung mit dem ersten Gehäuse (A) oder der Einheit bzw. dem Modul hydraulisch verbunden ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druckraum bzw. die hydraulischen Druckräume der Druckversorgungseinrichtung (DV1) sowie die Ventilanordnung (HCU) mit Magnetventilen, Hydraulikleitungen Hydraulikkolben und Hydraulikräume in einem Gehäuse (A) oder maximal zwei direkt benachbarten hydraulisch verbundenen Gehäusen (A, A1) angeordnet sind, welche im Verbund eine Einheit bilden.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (a_HZ) des Hauptbremszylinders (HZ) und die Achse (a_DV1) der Druckversorgungseinrichtung (DV1), insbesondere die Antriebslängsachse des Antriebs (a_DV1) bzw. der Kolbenbewegungsachse, parallel oder nahezu parallel zueinander, insbesondere waagerecht oder in einem Winkelbereich von 0 bis 20 Grad zur Waagerechten, angeordnet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (a_DV1) der ersten Druckversorgung (DV1) senkrecht zur Achse (a1_Dv2, a2_Dv2) der zweiten Druckversorgung (DV2) angeordnet ist und/oder die Achse (a2_DV2) der zweiten Druckversorgung (DV2) vertikal angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (a_DV1) der ersten Druckversorgung (DV1) senkrecht zur Längsachse (a_HZ) des Hauptbremszylinders (HZ) und dass parallel zur Achse (a1_Dv2) der zweiten Druckversorgung (DV2) angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (a_DV1) der Druckversorgungseinrichtung (DV1), insbesondere die Antriebslängsachse des Antriebs (a_DV1) bzw. der Kolbenbewegungsachse, vertikal und senkrecht bzw. nahezu senkrecht zur Hauptachse (a_HZ) des Hauptbremszylinders (HZ) angeordnet ist, und dass die Achse (a1_Dv2) der zweiten Druckversorgung (DV2) senkrecht sowohl zur Achse (a_DV1) der ersten Druckversorgung (DV1) und senkrecht zur Hauptachse (a_HZ) des Hauptbremszylinders (HZ) angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (C) des Hauptbremszylinders (HZ) entweder entfernt von dem Gehäuse (A) oder an diesem angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (C) des Hauptbremszylinders (HZ) in Richtung der Achse (a_DV1) der Druckversorgungseinrichtung (DV1) hinter dem Gehäuse (A) der Druckversorgungseinrichtung angeordnet, insbesondere an diesem befestigt, ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite, insbesondere kontinuierlich fördernde, Druckversorgungseinrichtung (DV2) vorgesehen ist, die entweder im Gehäuse (A) oder in einem weiteren Gehäuse (A1), insbesondere zusammen mit einer Ventilanordnung (HCU), angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Reihe geschaltete, insbesondere stromlos offene, Verbindungsventile (BP1, BP2) zur wahlweisen Verbindung der beiden Hydraulikkreise (BK1, BK2), insbesondere in der Ventilanordnung (HCU) bzw. dessen Gehäuse (A, A1), angeordnet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV2) eine kontinuierlich fördernde Pumpe, insbesondere Zahnradpumpe oder Exzenterkolbenpumpe, ist, welche von einem elektromotorischen Antrieb (M) angetrieben, insbesondere im Normalbetrieb für die ABS- und/oder ESP-Funktion zuständig, ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV2) bei schnellen Druckaufbau oder Druckaufbau über 120 bar die andere Druckversorgungseinrichtung (DV1) unterstützt und/oder die Druckversorgung bei Fading und/oder für die ABS-Funktion vornimmt und/oder bei Ausfall der anderen Druckversorgung (DV1) dessen Funktion mit übernimmt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungseinrichtung (DV1) den Druckaufbau für Druckbereiche kleiner gleich 120 bar und für die ABS-Funktion übernimmt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung (DV2) nur ein maximaler Druck von 120 bar über die Druckversorgung (DV1) zur Verfügung steht.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmodulation in den Radbremsen (RB1, RB2, RB3, RB4) eines Bremskreises (BK1, BK2) für die ABS-Funktion mittels der dem Bremskreis (BK1, BK2) zugeordneten Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) im Multiplexbetrieb erfolgt, insbesondere mittels eines Kolbens der Druckversorgungseinrichtung Volumina einer Hydraulikflüssigkeit zur Druckeinstellung verstellt wird.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Radbremse (RB1, RB2, RB3, RB4) jeweils ein eigenes Schaltventil (SV), welches insbesondere einen Anschluss hinter seinem Ventilsitz für die Komponente aufweist, zugeordnet ist, und jeder Hydraulikkreis (BK1, BK2) eine Hydraulikhauptleitung (4, 5) aufweist, über die die Schaltventile (SV) mit der Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) verbunden sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum wahlweisen Verschließen mindestens einer Hydraulikhauptleitung (4, 5) ein Schaltventil (PD1), insbesondere in der Hydraulikleitung (4) zwischen Druckversorgungseinrichtung (DV1) und Schaltventil (BP1), vorgesehen ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hydraulikhauptleitung (4, 5) über ein Abführventil (AV1, AV2) mit einem Vorratsbehältnis (VB) und/oder die Verbindungsleitung (2) über ein zentrales Abführventil (ZAV) mit einem Vorratsbehältnis (VB), insbesondere zum Druckabbau in mindestens einer Komponente (RB1, RB2, RB3, RB4) und/oder beiden Hydraulikkreisen (BK1, BK2), verbindbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabbau (P_ab) in einer Radbremse (RB1-4) in einem oder beiden Hydraulikkreisen (BK1, BK2) durch das zentrale Abführventil (ZAV) über das bzw. die Verbindungsschaltventil(e) (BP1, BP2) in das Vorratsbehältnis (VB) erfolgt.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabbau (P_ab) in den Radbremsen (RB1-4) seriell oder gleichzeitig erfolgt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabbau (P_ab) in einer Radbremse (RB1, RB2) eines Hydraulikkreises (BK1) über die Hubbewegung des Kolbens dessen zugeordneter Druckversorgungseinrichtung (DV1) erfolgt, und dass der Druckabbau (P_ab) in einer Radbremse (RB3, RB4) des anderen Hydraulikkreises (BK2) über das zentrale Abführventil (ZAV) und das Verbindungsschaltventil (BP2) in das Vorratsbehältnis (VB) erfolgt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hydraulikleitung vom zentralen Abführventil (ZAV) hin zum Vorratsbehältnis (VB) ein redundantes zweites Abführventil (ZAVr) angeordnet ist und wirkt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) pro Hydraulikkreis (BK1, BK2) vorgesehen ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (A, A1) ein Strangpress- oder Fließpressteil ist, insbesondere zum Verstemmen und Abdichten der hydraulischen Komponenten, bevorzugt der Ventile (SV, MV) und/oder des Druckgebers (DG), geeignet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (C) zusätzlich ein Wegsimulator (WS) und/oder mindestens ein Sensor, insbesondere ein Kraft-Weg-Messelement (KWS) und/oder ein Pedalwegsensor, angeordnet ist bzw. sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (A, A1) zusammen mit der Ventilanordnung (HCU) ein Wegsimulator (WS) angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter (VB) zur Versorgung des Hauptbremszylinders, der Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) vorgesehen ist bzw. hydraulische Anschlüsse für diese aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder das Gehäuse (B) der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) mit dem Gehäuse (A) mit der (HCU) sowie mit dem Gehäuse (C) des Wegsimulators (WS) abdichtend miteinander verschraubt sind und/oder das Gehäuse (B) der Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) benachbart zur Ventilanordnung (HCU) und/oder der ersten Druckversorgungseinrichtung (DV1) angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektrische Steuer- und Regeleinheit (ECU) zwei voneinander getrennte Bordnetzanschlüsse aufweist und/oder der Antrieb (M) mindestens einer Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2) einen Motor mit redundanten Wicklungssystemen mit insbesondere 2x3-Phasenschaltung, aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (42), die insbesondere magnetisch oder induktiv arbeiten, mittels eines Pedals über eine Pedalstange und Kupplung betätigbar sind und insbesondere im Gehäuse (C) angeordnet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher redundanter Anschluss, insbesondere über eine zusätzliche redundante Leiterplatte, und/oder ein zusätzlicher redundanter Treiber für die Spule des Ventils (MV) vorgesehen ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (M) der Druckversorgungseinrichtung (DV1) mittels eines Zwischengehäuses am Gehäuse (A) befestigt ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der getrennt vom Gehäuse (A) angeordnete Hauptbremszylinder (HZ) über mindestens eine hydraulische Leitung mit einem eigenen Vorratsbehälter (VB) verbunden ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Antrieb (M) und der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) mittels elektrischer Kontakte (15, 16) erfolgt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung des Motorsensors mit der Leiterplatte (PCB) der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (ECU) über Einpresskontakte oder Lötkontakte und ein Zwischengehäuse erfolgt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (HZ) ein Single-Hauptbremszylinder mit nur einem einzigen Kolben ist, wobei der Kolben nur einen Druckraum begrenzt und der von der Betätigungsvorrichtung kraftbeaufschlagbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (HZ) einen Tandem- oder Twin-Hauptbremszylinder ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 56 oder 57, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich des Tandem-Hauptbremszylinders (HZ) in dem Gehäuse (A) bzw. der Ventilanordnung (HCU) angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilanordnung (HCU) auch mindestens ein Druckgeber (DG) mit angeordnet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung entweder a. eine 2-Box Lösung mit zwei Modulen ist, wobei das erste Modul die Druckversorgungseinrichtung (DV1), Hauptbremszylinder (HZ) mit Wegsimulator (WS), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst und das zweite Modul ESP oder ABS beinhaltet, b. eine 1-Box Lösung mit nur einem Modul ist, welches mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst, c. eine 1-Box Lösung mit nur einem Modul ist, welches mindestens eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst, wobei die Steuer- und Regeleinheit (ECU) voll oder teilredundant ausgebildet ist, d. eine 2-Box Lösung mit zwei Modulen ist, wobei das erste Modul eine Druckversorgungseinrichtung (DV1, DV2), Ventilanordnung (HCU), Steuer- und Regeleinheit (ECU) und Vorratsbehälter (VB) umfasst, wobei die Steuer- und Regeleinheit (ECU) voll oder teilredundant ausgebildet ist, und das zweite Modul entweder den Hauptbremszylinder (HZ) mit optionalem Wegsimulator (WS) oder ein elektronisches Bremspedal mit Wegsimulator WS oder nur einen Bremsschalter für Level 5 umfasst.