DE202021004273U1

DE202021004273U1 - In Fahrzeugmodule integrierte Bremssysteme und deren Verwendung

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Publication number: DE202021004273U1
Application number: DE202021004273.3U
Authority: DE
Original assignee: Softwheel Ltd
Current assignee: Ree Automotive Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2023-07-25
Anticipated expiration: 2031-06-25
Also published as: US20230234434A1; EP4172030A1; US20220055586A1; CA3181484A1; US11524667B2; GB2614140A; JP2023531272A; CN115884906A; JP3248218U; GB202300848D0; WO2021260633A1; KR20230042024A; EP4172030A4

Abstract

Fahrzeug-Eckmodul-basiertes (VCM-basiertes) Bremssystem, das dazu angepasst ist, sich zwischen einem Rad, das an ein VCM, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, angebaut ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden, wobei das VCM-basierte Bremssystem Folgendes umfasst:(a) einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren;(b) eine fluidbasierte Leistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen; und(c) eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen, wobei alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet sind, und wobei das VCM-basierte Bremssystem und die Fahrzeugplattform nicht miteinander in Fluidverbindung stehen.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 63/043 150 , eingereicht am 24. Juni 2020, die hiermit zur Gänze durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugbremssysteme und insbesondere Fahrzeugbremssysteme, die in Fahrzeug-Eckmodule (Vehicle Corner Modules - VCMs) integriert sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den vergangenen Jahren wurden autonome und elektrische Autos entwickelt. Eine der Technologien, die die Entwicklung autonomer und elektrischer Autos unterstützt, ist die des Fahrzeug-Eckmoduls (VCM), an das in der Regel Räder montiert werden, und als solche sind VCMs auch als Rad-Eckmodule bekannt.
Einige moderne Fahrzeuge beinhalten Fahrerunterstützungssysteme, die in der Regel mit dem Bremssystem assoziiert sind. Stabilitätssteuersysteme (auch als Electronic Stability Programs - ESP) oder Electronic Stability Control-Systeme - ESC-Systeme bekannt) können auch eine oder mehrere andere Fahrerunterstützungsanordnungen, wie ABS (Antiblockiersystem-Bremse), TCS (Traktionssteuersystem), HAC (Berganfahrhilfe) und dergleichen beinhalten. ESC-Systeme beinhalten in der Regel einen hydraulischen 4-Kanal-ESC-Modulator, der 12 Ventile aufweist. Der ESC-Modulator reguliert Fluidstrom zu/von allen Bremsaktuatoren des Fahrzeugs, beispielsweise über Druckeinlass-/-auslassventile, um die Bremsaktuatoren zu betreiben. Gewöhnlich reguliert der ESC-Modulator den Betrieb der Bremsaktuatoren zur Fahrzeuggeschwindigkeitsreduktion (z. B. durch Hauptbremszylinder, adaptive Geschwindigkeitsregelung, automatische Notbremsung (AEB)) sowie für Bremsaktionen, die sich aus einer computergesteuerten Bremsanweisung (z. B. zur Stabilitätssteuerung) ergeben. In der Regel weisen Fahrzeuge ein zentrales ESC-System auf, wobei sich Bauteile des Systems, einschließlich einer ESC-Steuerschaltung, des ESC-Modulators und einer Fluidpumpe, alle auf der Fahrzeugplattform befinden.
Es besteht im Stand der Technik ein Bedarf für Bremssysteme, die für VCMs geeignet sind, in welchen Instandhaltung und Installation des Bremssystems einfach und sicher sind.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug-Eckmodul-basiertes Bremssystem (VCM-Bremssystem) bereitgestellt, das angepasst ist, um sich zwischen einem Rad, das an ein VCM angebaut ist, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet ferner eine fluidbasierte Bremsleistungsquelle auf Fluidbasis, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet auch eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsformen werden alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet, und das VCM-basierte Bremssystem und die Fahrzeugplattform stehen nicht miteinander in Fluidverbindung.
Bei einigen Ausführungsformen ist das VCM-basierte System in dem VCM luft- und fluiddicht. Bei einigen Ausführungsformen ist das VCM-basierte System mechanisch von der Fahrzeugplattform abgekoppelt.
Bei einigen Ausführungsformen ist die fluidbasierte Bremsleistungsquelle eine hydraulische Bremsleistungsquelle.
Gemäß einem anderen Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug-Eckmodul-basiertes Bremssystem (VCM-Bremssystem) bereitgestellt, das dazu angepasst ist, sich zwischen einem Rad, das an ein VCM angebaut ist, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet einen Bremsaktuator, dazu der angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet ferner eine fluidbasierte Bremsleistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet auch eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsformen werden alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet, und das VCM-basierte Bremssystem ist in dem VCM luftdicht und fluiddicht.
Bei einigen Ausführungsformen ist die fluidbasierte Bremsleistungsquelle eine hydraulische Bremsleistungsquelle. Bei einigen Ausführungsformen ist das VCM-basierte System mechanisch von der Fahrzeugplattform abgekoppelt.
Gemäß einem weiteren Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug-Eckmodul-basiertes Bremssystem (VCM-Bremssystem) bereitgestellt, das angepasst ist, um sich zwischen einem Rad, das an ein VCM angebaut ist, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet ferner eine fluidbasierte Bremsleistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet auch eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsformen werden alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet, und das VCM-basierte Bremssystem ist mechanisch von der Fahrzeugplattform abgekoppelt.
Bei einigen Ausführungsformen ist die fluidbasierte Bremsleistungsquelle eine hydraulische Bremsleistungsquelle.
Gemäß noch einem anderen Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug-Eckmodul-basiertes Bremssystem (VCM-Bremssystem) bereitgestellt, das angepasst ist, um sich zwischen einem Rad, das an ein VCM angebaut ist, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet ferner eine Bremsleistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, Leistung zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet auch eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen. Der Bremsaktuator, die Bremsleistungsquelle und die Bremssteuerschaltung sind in dem VCM angeordnet.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremsleistungsquelle eine fluidbasierte Bremsleistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem ferner eine Bremsschnittstellenschaltung, die dazu angepasst ist, Kommunikation zwischen der Bremssteuerschaltung und mindestens einer Recheneinheit außerhalb des VCM zu erleichtern. Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremsschnittstellenschaltung dazu angepasst, Kommunikation zwischen der Bremssteuerschaltung und einer Fahrzeugsteuerschaltung, die an die Fahrzeugplattform montiert ist, zu erleichtern. Bei einigen anderen Ausführungsformen ist die Bremsschnittstellenschaltung dazu angepasst, Kommunikation zwischen der Bremssteuerschaltung und einer anderen Steuerschaltung außerhalb des VCM zu erleichtern.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem ferner eine Geschwindigkeitssteuerschaltung, die eine Speicherschaltung beinhaltet, die dazu angepasst ist, das Zieldrehzahlprofil für das Rad zu speichern, eine Rückkopplungsschleife, die dazu angepasst ist, ein gemessenes Drehzahlprofil des Rades mit dem Zieldrehzahlprofil zu vergleichen, und eine Kommunikationsschnittstelle, die funktional mit der Bremssteuerschaltung assoziiert ist, die angepasst ist, um das Zieldrehzahlprofil zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
Bei einigen derartigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem ferner einen Raddrehungssensor, der funktional mit der Rückkopplungsschleife assoziiert ist, wobei der Raddrehungssensor dazu angepasst ist, der Rückkopplungsschleife Eingaben bereitzustellen, die die gemessene Drehzahl des Rades angeben.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Bremsleistungsquelle eine Bremsfluidquelle, die Bremsfluid speichert, und eine Fluidpumpe, die stromabwärts der Fluidquelle in Fluidverbindung mit der Bremsfluidquelle und mit dem Bremsaktuator steht, wobei die Fluidpumpe dazu angepasst ist, einen Fluiddruck des Bremsfluids, das von der Bremsfluidquelle zu dem Bremsaktuator zur Betätigung des Bremsaktuators geliefert wird, zu regulieren.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem ferner einen Bremsmodulator, der mindestens ein Ventil beinhaltet, wobei in mindestens einem Zustand des Ventils das Ventil in Fluidverbindung mit dem Bremsaktuator steht, wobei der Bremsmodulator dazu angepasst ist, einen Strom des Bremsfluids zwischen dem Bremsaktuator, der Bremsfluidquelle und der Fluidpumpe zu regulieren. Bei einigen derartigen Ausführungsformen beinhaltet das mindestens eine Ventil ein Fluideinlassventil, das mindestens eine Betriebsausrichtung aufweist, die angepasst ist, um einen Strom druckbeaufschlagten Bremsfluids von der Fluidpumpe zu dem Bremsaktuator zu erlauben, und ein Fluidfreigabeventil, das mindestens eine Betriebsausrichtung aufweist, die dazu angepasst ist, Freigabe von Bremsfluid von dem Bremsaktuator in Richtung der Bremsfluidquelle zu erlauben. Bei einigen anderen Ausführungsformen beinhaltet das mindestens eine Ventil ein einziges Ventil, das mindestens eine Fluideinlassbetriebsausrichtung und eine Fluidfreigabebetriebsausrichtung aufweist, wobei das einzige Ventil in der Fluideinlassbetriebsausrichtung dazu angepasst ist, einen Strom druckbeaufschlagten Bremsfluids von der Fluidpumpe zu dem Bremsaktuator zu erlauben, und das einzige Ventil in der Fluidfreigabebetriebsausrichtung dazu angepasst ist, Freigabe von Bremsfluid von dem Bremsaktuator in Richtung der Bremsfluidquelle zu erlauben.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Bremsmodulator dazu angepasst, Steuereingaben von der Bremssteuerschaltung des VCM zu empfangen. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der Bremsmodulator einen Bremsaktuatordrucksensor, der dazu angepasst ist, einen Druck abzutasten, der von dem Bremsaktuator angelegt wird, und Ablesungen des abgetasteten Bremsaktuatordrucks zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der Bremsmodulator einen Aktuatorfluiddrucksensor, der dazu angepasst ist, einen Fluiddruck, der zu dem Bremsaktuator bereitgestellt wird, abzutasten, und Ablesungen des abgetasteten Fluiddrucks zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Bremsmodulator Teil der Bremssteuerschaltung. Bei einigen anderen Ausführungsformen ist der Bremsmodulator Teil des Bremsaktuators.
Bei einigen Ausführungsformen funktioniert die Bremsleistungsquelle als ein Druckmodulator, der funktional mit der Fluidpumpe und mit dem Bremsmodulator assoziiert ist, wobei der Druckmodulator einen druckbeaufschlagten Fluidspeicher aufweist, der stromabwärts der Fluidpumpe in Fluidverbindung mit dem Bremsmodulator angeordnet ist, wobei die Fluidpumpe dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zu dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher zur Speicherung darin bereitzustellen, und wobei der druckbeaufschlagte Fluidspeicher dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Fluid zu der Bremse zur Betätigung des Bremsaktuators bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Druckmodulator dazu angepasst, Bremsfluiddruck, der zu dem Bremsaktuator zugeführt wird, zu modulieren. Bei einigen Ausführungsformen ist die Fluidpumpe dazu angepasst, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zu dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher unabhängig von der Bremssteuerschaltung bereitzustellen, indem die funktionalen Eingaben zu dem Bremsaktuator zu dessen Betätigung bereitgestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Fluidpumpe dazu angepasst, Fluid mit einem Zieldruck zur Speicherung in dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher zu erzeugen.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem ferner ein Rückschlagventil, das an einer Fluidleitung angeordnet ist, die den Druckmodulator und den Bremsmodulator verbindet, wobei das Rückschlagventil dazu angepasst ist, es Fluid zu erlauben, nur von dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher zu dem Bremsmodulator und nicht in die entgegengesetzte Richtung zu strömen.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremssteuerschaltung dazu angepasst, Steuereingaben zu dem Bremsmodulator und dem Druckmodulator bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der Bremsmodulator einen Modulatordrucksensor, der dazu angepasst ist, einen Fluiddruck, der von dem Druckmodulator zu dem Bremsmodulator bereitgestellt wird, abzutasten und Ablesungen des abgetasteten Fluiddrucks zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem ferner ein Bremsregenerationsmodul, das in dem VCM angeordnet ist, wobei die Bremssteuerschaltung dazu angepasst ist, eine Aktivierung mindestens eines des Bremsregenerationsmoduls und des Bremsaktuators zu regulieren.
Gemäß einem anderen Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug-Eckmodul (VCM) zum Regulieren von Bewegung eines Fahrzeugs bereitgestellt, das einen Teilrahmen beinhaltet, der eine Radnabe beinhaltet, die dazu angepasst ist, ein Rad daran zu montieren, und eine Fahrzeugverbindungsschnittstelle zur Verbindung des Teilrahmens mit einer Fahrzeugplattform, ein VCM-basiertes Bremssystem gemäß einer der Ausführungsformen hierin, das an den Teilrahmen zwischen der Radnabe und der Verbindungsschnittstelle montiert ist, und einen Motor, der dazu angepasst ist, das Rad zu drehen, wobei die Bremssteuerschaltung dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl des Rades zu steuern.
Bei einigen Ausführungsformen ist ein spezifisches VCM funktional an die Fahrzeugplattformen von mindestens zwei unterschiedlichen Fahrzeugen montierbar, wobei die mindestens zwei unterschiedlichen Fahrzeuge zu zwei unterschiedlichen Typen oder zwei unterschiedlichen Modellen gehören.
Gemäß einem weiteren Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das eine Fahrzeugplattform beinhaltet, die mindestens eine Fahrzeug-Eckmodul-Verbindungsschnittstelle (VCM-Verbindungsschnittstelle) für eine mechanische Verbindung mit einem VCM aufweist, und mindestens ein VCM wie hierin beschrieben, wobei die Fahrzeugverbindungsschnittstelle des mindestens einen VCM mit der mindestens einen VCM-Verbindungsschnittstelle verbunden ist.
Bei einigen Ausführungsformen ist das VCM-basierte Bremssystem ein fluidbetriebenes VCM-basiertes Bremssystem, und es besteht keine Fluidverbindung zwischen dem VCM-basierten Bremssystem und der Fahrzeugplattform.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fahrzeugplattform eine erste VCM-Verbindungsschnittstelle und eine zweite VCM-Verbindungsschnittstelle, und das mindestens eine VCM beinhaltet ein erstes VCM, das ein erstes VCM-basiertes Bremssystem und eine erste Fahrzeugverbindungsschnittstelle beinhaltet, die mit der ersten VCM-Verbindungsschnittstelle der Fahrzeugplattform verbunden ist, und ein zweites VCM, das ein zweites VCM-basiertes Bremssystem und eine zweite Fahrzeugverbindungsschnittstelle beinhaltet, die mit der zweiten VCM-Verbindungsschnittstelle der Fahrzeugplattform verbunden ist. Das erste VCM-basierte Bremssystem gehört zu einem ersten Typ, und das zweite VCM-basierte Bremssystem gehört zu einem zweiten Typ, wobei der zweite Typ von dem ersten Typ unterschiedlich ist. Bei einigen Ausführungsformen befindet sich die erste VCM-Verbindungsschnittstelle an einem Vorderabschnitt der Fahrzeugplattform, und die zweite VCM-Verbindungsschnittstelle befindet sich an einem Rückseitenabschnitt der Fahrzeugplattform. Bei einigen anderen Ausführungsformen befindet sich die erste VCM-Verbindungsschnittstelle an der rechten Seite der Fahrzeugplattform, und die zweite VCM-Verbindungsschnittstelle befindet sich an der linken Seite der Fahrzeugplattform.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das mindestens eine VCM zwei VCMs, wobei jedes der zwei VCMs eine Kommunikationsschnittstelle beinhaltet, die zur Interkommunikation zwischen den zwei VCMs angepasst ist. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Interkommunikation zwischen den zwei VCMs drahtlose Kommunikation. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Interkommunikation zwischen den zwei VCMs verdrahtete Kommunikation über einen Kommunikationskanal, der an die Fahrzeugplattform montiert ist. Bei einigen Ausführungsformen findet die Interkommunikation zwischen den zwei VCMs über eine Rechenvorrichtung, die von der Fahrzeugplattform entfernt ist, statt.
Sofern nicht anders definiert, haben alle technischen und/oder wissenschaftlichen Begriffe, die hier verwendet werden, dieselbe Bedeutung wie die, die der Durchschnittsfachmann der Technik, zu der die Erfindung gehört, gewöhnlich versteht. Im Fall eines Konflikts gilt die Spezifikation einschließlich aller Definitionen darin.
Für den Fachmann ist klar, dass einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als ein System oder ein Computerprogrammprodukt verkörpert werden können. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können folglich die Form einer ausschließlichen Hardware-Ausführungsform, einer ausschließlichen Software-Ausführungsform (inklusive Firmware, residente Software, Microcode usw.) oder einer Ausführungsform, die Software- und Hardwareaspekte kombiniert, die hier allgemein eine „Schaltung“, „ein „Modul“ oder ein „System“ genannt wird, annehmen.
Ferner können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, das in einem oder mehreren computerlesbaren Medien, die computerlesbaren Programmcode darauf aufweisen, verkörpert ist. Umsetzungen des Systems einiger Ausführungsformen der Erfindung können das Abschließen ausgewählter Aufgaben manuell, automatisch oder unter Verwendung einer Kombination davon involvieren. Darüber hinaus können gemäß der tatsächlichen Instrumentierung von Ausführungsformen der offenbarten Technologie ausgewählte Aufgaben von Hardwarekomponenten, Softwarekomponenten, Firmwarekomponenten oder einer Kombination davon, z. B. unter Verwendung eines Betriebssystems, umgesetzt werden.
Hardware zum Durchführen ausgewählter Aufgaben von Ausführungsformen der offenbarten Technologie kann beispielsweise als ein Chip oder eine Schaltung umgesetzt werden. Ausgewählte Aufgaben von Ausführungsformen der offenbarten Technologie können als eine Vielzahl von Softwareanweisungen, die in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und von einem Prozessor unter Verwendung eines geeigneten Betriebssystems ausgeführt werden, umgesetzt werden. Eine oder mehrere Aufgaben gemäß Ausführungsformen der offenbarten Technologie können von einem Prozessor, wie einer Rechenplattform, die Anweisungen ausführt, durchgeführt werden. Wahlweise kann der Prozessor mit einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher zum Speichern von Anweisungen und/oder Daten, beispielsweise mit einer magnetischen Festplatte und/oder einem Wechselmedium assoziiert sein. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Rechenvorrichtung, ein Prozessor, eine Schaltung oder ein Controller mit einem Netzwerkanschluss oder einer Netzwerkschnittstelle assoziiert sein. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Rechenvorrichtung, ein Prozessor, eine Schaltung oder ein Controller mit einer Ausgabeschnittstelle, wie einer Anzeige, und/oder einer Eingabeschnittstelle, wie einer Tastatur oder einer Maus, assoziiert sein.
Jede Kombination eines oder mehrerer computerlesbarer Medien kann für einige Ausführungsformen der offenbarten Technologie eingesetzt werden. Das computerlesbare Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein.
Ein computerlesbares Speichermedium kann beispielsweise ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, Gerät oder eine Vorrichtung oder eine geeignete Kombination davon sein. Spezifischere Beispiele für computerlesbare Speichermedien beinhalten eine elektrische Verbindung, die einen oder mehrere Drähte aufweist, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nurlesespeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM oder Flashspeicher), eine Lichtleitfaser, einen tragbaren Compact Disc-Nurlesespeicher (CD-ROM), eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder eine geeignete Kombination davon. In dem Kontext der offenbarten Technologie kann ein computerlesbares Speichermedium irgendein konkretes Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem/einer Anweisungsausführungssystem, -gerät oder - vorrichtung enthalten oder speichern kann.
Ein computerlesbares Signalmedium kann ein verbreitetes Datensignal mit darin verkörpertem computerlesbarem Programmcode beinhalten, beispielsweise im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. Ein derartiges verbreitetes Signal kann eine Vielzahl von Formen annehmen, einschließlich eines elektromagnetischen, eines optischen Signals oder einer Kombination davon. Ein computerlesbares Signalmedium kann jedes computerlesbare Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist, und das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem/einer Anweisungsausführungssystem, -gerät oder - vorrichtung, wie einem Prozessor, kommunizieren, verbreiten oder transportieren kann.
Programmcode, der auf einem computerlesbaren Medium verkörpert ist, und/oder Daten, die davon verwendet werden, können unter Verwendung jedes zweckdienlichen Mediums, einschließlich drahtlos, Drahtleitung, Lichtleitfaserkabel, HF, Übertragung oder Kommunikation oder eine Kombination davon übertragen werden.
Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen von Ausführungsformen der offenbarten Technologie können in jeder Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben werden. Der Programmcode kann vollständig lokal, teilweise lokal, als ein autonomes Softwarepaket, teilweise lokal und teilweise entfernt oder vollständig entfernt, wie auf einem entfernten Computer, Server oder in der Cloud, laufen. Die entfernte Rechenvorrichtung kann kommunizieren, um mit der lokalen Rechenvorrichtung über ein geeignetes Netzwerk verbunden zu werden, einschließlich eines Local Area Network (LAN) oder eines Wide Area Network (WAN), oder die Verbindung kann über einen externen Computer laufen (beispielsweise durch das Internet unter Verwendung eines Internet Service Providers).
Wie hierin verwendet, müssen die Begriffe „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“ und grammatikalische Varianten davon dahin ausgelegt werden, dass sie die genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte oder Komponenten spezifizieren, aber die Hinzufügung eines oder mehrerer zusätzlicher Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Komponenten oder Gruppen davon nicht ausschließen. Diese Begriffe schließen die Begriffe „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“ ein.
Wie hierin verwendet, betrifft der Begriff „Rechenvorrichtung“ jede Vorrichtung, die eine Verarbeitungseinheit aufweist, in die Code geladen oder in der Code installiert werden kann, der von der Verarbeitungseinheit ausgeführt wird. Das Laden oder die Installation des Codes kann selbst während des Betriebs der Vorrichtung im Feld möglich sein, oder kann nur werkseitig möglich sein.
Wie hierin verwendet, betreffen die Begriffe „Netzwerk“ und „Rechennetzwerk“ eine Sammlung von Rechenvorrichtungen und Peripheriegeräten, die alle mit gemeinsamen Kommunikationsmitteln verbunden sind, die direkte Kommunikation zwischen beliebigen zwei der Vorrichtungen erlauben, ohne zu erfordern, dass die kommunizierten Daten durch eine dritte Vorrichtung laufen. Das Netzwerk beinhaltet sowohl die verbundenen Vorrichtungen als auch die Kommunikationsmittel. Ein Netzwerk kann verdrahtet oder drahtlos oder teilweise verdrahtet und teilweise drahtlos sein.
Wie hierin verwendet, ist der Begriff „oder“ ein logischer Operator, der zwei Boolesche Eingabebedingungen in eine zusammengesetzte boolesche Bedingung verknüpft, so dass die zusammengesetzte Bedingung nur dann erfüllt ist, wenn mindestens eine der beiden Eingabebedingungen erfüllt ist. Falls mit anderen Worten die Bedingung C = Bedingung A oder Bedingung B, ist die Bedingung C nicht erfüllt, wenn sowohl die Bedingung A als auch die Bedingung B nicht erfüllt ist, ist aber in jedem der folgenden Fälle erfüllt: (i) Bedingung A ist erfüllt und Bedingung B ist nicht erfüllt, (ii) Bedingung A ist nicht erfüllt und Bedingung B ist erfüllt, und (iii) sowohl die Bedingung A als auch die Bedingung B ist erfüllt.
Figurenliste
Einige Ausführungsformen der Erfindung werden hier nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Hier wird unter Bezugnahme auf die ausführlichen Zeichnungen betont, dass die gezeigten Besonderheiten beispielhaft sind und dem Zweck der veranschaulichenden Diskussion von Ausführungsformen der Erfindung dienen. In diesem Hinblick macht die Beschreibung mit den Zeichnungen genommen dem Fachmann klar, wie Ausführungsformen der Erfindung praktiziert werden können. In den Zeichnungen:

ist 1A ein schematisches Blockdiagramm eines VCM und einer Fahrzeugplattform, die daran angepasst ist, das VCM daran montiert zu haben, gemäß einer Ausführungsform der offenbarten Technologie;
ist 1B ein schematisches Blockdiagramm eines Bremssystems in einem VCM gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie;
ist 2 ein schematisches Blockdiagramm eines VCM-basierten Bremssystems gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie;
sind die 3A, 3B und 3C schematische Blockdiagramme eines VCM-basierten Bremssystems gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie;
ist 4 ein Ablaufdiagramm eines Betriebsverfahrens eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie;
sind die 5A und 5B jeweils ein schematisches mechanisches und ein elektrisches Blockdiagramm eines VCM-basierten Bremssystems, das funktional mit einem VCM-Druckmodulator assoziiert ist oder diesen beinhaltet, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie;
sind die 6A und 6B gemeinsam ein Ablaufdiagramm eines Betriebsverfahrens eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems, das mit einem VCM-Druckmodulator assoziiert ist oder diesen beinhaltet, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie;
sind die 7A und 7B schematische Blockdiagramme eines VCM-basierten Bremssystem, das eine Bremsregeneration aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie; und
sind die 8A und 8B ein Ablaufdiagramm von Verfahren zum Betreiben eines VCM-basierten Bremssystems, das eine Bremsregenerationsfunktion aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINIGER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft in einigen Ausführungsformen Fahrzeugbremssystem und insbesondere Fahrzeugbremssysteme, die in Fahrzeug-Eckmodule (VCMs) integriert sind, sowie Verfahren zum Betreiben und Instandhalten derartiger Bremssysteme.
Vor der ausführlichen Erklärung mindestens einer Ausführungsformen der Erfindung, muss man verstehen, dass die Erfindung bei ihrer Anwendung nicht notwendigerweise auf bauliche Einzelheiten und die Anordnung der Bauteile, und/oder auf Einzelheiten und die Einrichtung der Bauteile und/oder auf Verfahren, die in der folgenden Beschreibung dargelegt und/oder in den Zeichnungen/oder den Beispielen veranschaulicht sind, beschränkt ist. Die Erfindung ist zu anderen Ausführungsformen oder zum Praktizieren oder Ausführen in unterschiedlichen Weisen fähig.
Übersicht
Fahrzeugbremssysteme haben in der Regel Bauteile, die zwischen einer Radbaugruppe und der Fahrzeugplattform verteilt sind. Bremsbetätigung erfordert das Transferieren von Leistung von der Fahrzeugplattform zu der Radbaugruppe. Hydraulische Bremsbetätigung erfordert beispielsweise den Transfer hydraulischen Fluiddrucks über Fluidleitungen von einem Fluidvorratsbehälter, der an die Fahrzeugplattform montiert ist, zu der Radbaugruppe. In einigen Fällen weist das Bremssystem zwei Bremskreise auf, um zu Sicherheitszwecken Redundanz bereitzustellen.
Verteilte Bremssysteme, die einige Bauteile aufweisen, die an der Fahrzeugplattform angeordnet sind, und andere Bauteile, die nahe an dem Rad angeordnet sind, sind aus mehreren Gründen nachteilig. Erstens sind lange Verbindungsleitungen erforderlich, um die Bauteile an der Fahrzeugplattform mit den Bauteilen an den Radbaugruppen zu verbinden. Zusätzlich erfordert insbesondere bei hydraulischen Systemen das Ersetzen von Bremssystembauteilen das Trennen der hydraulischen Verbindungsleitung, was zu gefährlicher Einführung von Luft in die Hydraulikleitungen und zu Schäden an dem Bremssystem führen kann.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff/die Phrase Fahrzeugplattform eine Plattform des Fahrzeugs, wie das Chassis oder einen Referenzrahmen oder andere, Bauteile, die an dem Fahrzeug angebracht sind (z. B. Aufhängung, Fahrzeugkarosserie, elektrische Steuereinheit und Leistungsquelle). Das Instandhalten des Bremssystems erfordert Zugang zu der Fahrzeugplattform sowie zu den Rad- oder Fahrzeug-Eck-Baugruppen. Das kann die Instandhaltung kompliziert gestalten und die Ausfallzeit des instandgehaltenen Fahrzeugs verlängern.
Gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie ist ein VCM-basiertes Bremssystem in dem VCM eingeschlossen, empfängt möglicherweise elektronische Eingabe von einem Controller, der an der Fahrzeugplattform montiert ist. Es ist ein Merkmal derartiger Ausführungsformen, dass das Instandhalten eines derartigen Bremssystems von der Fahrzeugplattform entfernt ausgeführt werden kann, beispielsweise, nachdem ein anderes VCM an dem Fahrzeug platziert wurde, indem die Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs während des Instandhaltens des Bremssystems aufrechterhalten wird. Das vereinfacht das Instandhalten des Fahrzeugs signifikant und reduziert die Ausfallzeit zu dessen Instandhalten und Warten.
Ein anderes Merkmal der offenbarten Technologie besteht darin, dass Sicherheit verstärkt wird, indem die Redundanz des Bremssystems auf 4 unabhängige Bremskreise erhöht wird. Gemäß einigen Ausführungsformen können die vier unabhängigen Bremskreise mindestens zwei unterschiedliche Typen von Bremskreisen beinhalten, die mindestens eine voneinander unterschiedliche Charakteristik aufweisen.
Es ist ein weiteres Merkmal der offenbarten Technologie, dass das VCM-basierte Bremssystem von dem Fahrzeugmodell oder -typ unabhängig ist, so dass ein VCM funktional zur Verwendung bei mehreren Fahrzeugmodellen oder Typen geeignet sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform der offenbarten Technologie wird ein VCM-basiertes Bremssystem bereitgestellt, das angepasst ist, um in einem VCM zwischen der Fahrzeugplattform (z. B. dem Chassis, dem Radkasten) und einem Rad, das an das VCM angebaut ist, eingebaut zu werden. Das VCM-basierte Bremssystem beinhaltet eine Bremssteuerschaltung (z. B. einen oder mehrere Bremscontroller), die dazu angepasst ist, Daten über eine Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu empfangen. Die Daten können von einem Drehzahlsensor, der funktional mit dem VCM assoziiert oder darin eingebaut ist, gemessen werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremssteuerschaltung funktional mit einer Geschwindigkeitssteuerschaltung (SCC) assoziiert, die eine Zielraddrehzahl ausgibt.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem einem Bremsaktuator (z. B. einen Bremssattel), der die Drehzahl des Rades reguliert. Der Bremsaktuator ist funktional mit der Bremssteuerschaltung assoziiert und empfängt Betätigungseingaben von der Bremssteuerschaltung. Bei einigen Ausführungsformen kann der Bremsaktuator direkt oder indirekt mit der Bremssteuerschaltung verbunden sein.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem eine oder mehrere Bremsleistungsquellen, die in dem VCM angeordnet sein können, und die Betriebsleistung zu dem Bremsaktuator und/oder zu der Bremssteuerschaltung bereitstellen. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Bremsleistungsquelle eine Fluidpumpe, eine Fluidquelle, eine Stromquelle (z. B. eine Batterie) oder eine Kombination davon. Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremssteuerschaltung dazu angepasst, Bremsfluiddruckwerte zu empfangen, die an Bauteilen des VCM-basierten Bremssystems, das an dem VCM angeordnet ist, oder an diese angrenzend gemessen werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem eine oder mehrere Bremsschnittstellenschaltungen, die dazu angepasst sind, eine Schnittstelle zwischen der Bremssteuerschaltung und einer oder mehreren Steuerschaltungen außerhalb des VCM, wie Steuerschaltungen, die an die Fahrzeugplattform montiert sind oder Cloud-basierte Steuerschaltungen, zu erlauben. Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremsschnittstellenschaltung in einem VCM-Steckverbinder, der die Schnittstelle zwischen dem VCM und der Fahrzeugplattform herstellt, eingebaut.
Gemäß einem Aspekt der aktuellen Erfindung wird ein VCM-basiertes Bremssystem bereitgestellt, das einen Bremscontroller umfasst, der an einem VCM eines Fahrzeugs angebaut ist. Der Bremscontroller beinhaltet ein oder mehrere Ventile in Fluidverbindung mit einem Bremsaktuator, um die Zufuhr, das Halten und die Freigabe von Fluid zwischen dem Bremsaktuator, einer Fluidquelle und einer Fluidpumpe zu regulieren.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem eine Fluidquelle in Fluidverbindung mit dem Bremscontroller. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fluidquelle einen lokalen Vorratsbehälter, der in dem VCM angeordnet ist, der einen Hauptbremszylinder ersetzt, der sich üblicherweise an der Fahrzeugplattform befindet. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem eine hydraulische Fluidpumpe, die als eine Leistungsquelle zum Betätigen des Bremsaktuators wirkt. Bei einigen Ausführungsformen steht die Fluidpumpe in Fluidverbindung mit dem Bremscontroller und der Fluidquelle.
Ein besonderes Merkmal der offenbarten Technologie ist, dass, wenn die Hydraulikleitungen in dem VCM angeordnet sind, das Montieren des VCM an die Fahrzeugplattform das VCM-basierte Bremssystem mit der Fahrzeugplattform in einem betriebsfähigen Zustand verbindet. Zusätzlich können die Verbindung und das Trennen des VCM von der Fahrzeugplattform ohne Abstecken von Fluidleitungen oder Aussetzen einer Fluidleitung mit Luftkontamination ausgeführt werden. Der kleine Abstand zwischen Bauteilen der VCM-basierten Bremse kann Systemeffizienz und Leistung von fluidbasierten Bremssystemen, wie hydraulischen und/oder pneumatischen Systemen, steigern.
Ein besonderes Merkmal der offenbarten Technologie ist, dass aufgrund des Abkoppelns zwischen der Fahrzeugplattform und dem VCM-basierten Bremssystem das Instandhalten und Testen des VCM-basierten Bremssystems von der Fahrzeugplattform entfernt ausgeführt werden können. Das Diagnostizieren und/oder Kalibrieren des VCM-basierten Bremssystems kann beispielsweise auf einer Anlage erfolgen, ohne dass die Fahrzeugplattform verfügbar ist.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen ESC-Modulator, der in ein VCM integriert ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet das ESC-Modul eines Fahrzeugs eine ESC-Steuerschaltung, die dazu angepasst ist, den ESC-Modulator zu steuern. Bei einigen Ausführungsformen wird die ESC Steuerschaltung an der Fahrzeugplattform angebaut. Bei einigen Ausführungsformen wird die ESC-Steuerschaltung in einem oder mehreren der VCMs des Fahrzeugs eingebaut.
Gemäß einigen Ausführungsformen, bei welchen das VCM-basierte Bremssystem ein fluidbetriebenes Bremssystem ist, wird der Fluiddruck zum Betätigen des Bremsaktuators von einer einzigen Fluidpumpe, die in dem VCM angeordnet ist, mindestens für Bremsaktionen reguliert, die zum Zweck des Reduzierens der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder zum Regulieren der Drehzahl einer Radnabe, die von einer Recheneinheit (z. B. ESC) initiiert werden;
Ein Aspekt der aktuellen Erfindung betrifft das Bereitstellen von ESC-Funktion durch Interkommunikation zwischen VCMs, ohne dass Daten von einer Recheneinheit, die an der Fahrzeugplattform angeordnet ist, erforderlich sind. Bei einigen Ausführungsformen weist die Fahrzeugplattform keine ESC-Steuereinheit auf. Bei einigen Ausführungsformen wird die Kommunikation zwischen VCMs durch Kommunikation mit einem externen Rechner, beispielsweise bei voll- oder teilautonomen Fahrzeugen ergänzt.
Gemäß einigen Ausführungsformen kommunizieren ESC-Module, die an dem VCM angeordnet sind, miteinander. Bei einigen Ausführungsformen werden die ESC-Module allein von den ESCs in den VCMs gesteuert und empfangen keine Steuersignale von einem Controller, der sich an der Fahrzeugplattform befindet. Gegenseitige Kommunikation zwischen montierten VCMs kann zwischen beliebigen zwei oder mehreren VCMs ablaufen, einschließlich zwischen einem Paar von vorderen oder hinteren VCMs, zwischen VCMs, die an derselben Seite des Fahrzeugs liegen oder zwischen allen VCMs.
Es wird nun auf 1A Bezug genommen, die ein schematisches Blockdiagramm eines VCM und einer Fahrzeugplattform ist, die angepasst ist, das VCM daran montiert zu haben, gemäß einer Ausführungsform der offenbarten Technologie.
Wie man in 1A sieht, beinhaltet eine Fahrzeugplattform 10, die dazu angepasst ist, eine Fahrzeugzelle darauf montiert zu haben, einen Fahrzeugreferenzrahmen 12, der VCM-Verbindungsschnittstellen 14 aufweist, die zur Verbindung mit VCMs angepasst sind.
Die Fahrzeugplattform 10 kann ein oder mehrere elektronische Teilsysteme 16 beinhalten, die an den Referenzrahmen 12 montiert sind, die eine Leistungsversorgung des Fahrzeugs, eine Steuerschaltung des Fahrzeugs, einen rechnergestützten Controller des Fahrzeugs, einen Netzwerkbus des Fahrzeugs und eine Netzwerkschnittstelle des Fahrzeugs beinhalten können. Bei einigen Ausführungsformen kann der Referenzrahmen 12 daran auch einen vorderen und/oder hinteren Stoßfänger 19 angebracht haben.
Ein VCM 20 zum Regulieren von Bewegung des Fahrzeugs ist mit dem Referenzrahmen gemäß einigen Ausführungsformen verbindbar, das VCM 20 beinhaltet einen Teilrahmen 22, der eine Fahrzeugverbindungsschnittstelle 24 beinhaltet, die zur umkehrbaren mechanischen Verbindung mit der VCM-Verbindungsschnittstelle 14 des Referenzrahmens 12 angepasst ist. Das VCM 20 beinhaltet ferner eine Radnabenbaugruppe 26, die dazu angepasst ist, ein daran montiertes Rad 28 aufzuweisen. An dem Teilrahmen 22 sind ein oder mehrere Teilsysteme des Fahrzeugs montiert, die jeweils mechanische und/oder elektrische Bauteile umfassen. Die Teilsysteme können auch an der Radnabenbaugruppe 26 angebracht werden.
Die Teilsysteme, die in dem VCM beinhaltet sind, können ein Antriebssystem 30, ein Lenksystem 32, ein Aufhängungssystem 34 und/oder ein Bremssystem 36 beinhalten. Der Teilrahmen 22 kann auch einen VCM-Controller 38 beinhalten, der dazu angepasst ist, den Betrieb eines oder mehrerer der Systeme 30, 32, 34 und 36 zu steuern, und/oder um mit einem oder mehreren elektronischen Teilsystemen 16 des Fahrzeugs zu kommunizieren, wie mit einem rechnergestützten Controller einer Netzwerkschnittstelle des Fahrzeugs.
Das Antriebssystem 30 kann beliebige oder alle der mechanischen und/oder elektrischen Bauteile beinhalten, die zum Betätigen einer Antriebswelle zum Drehen des Rades 28 oder anderer Räder des Fahrzeugs erforderlich sind, um das Fahrzeug anzutreiben, einschließlich aber nicht eingeschränkt: einen elektrischen Antriebsmotor, eine Antriebswelle, die von dem Motor gedreht wird, Getriebebaugruppen zum Übertragen der Drehung des Rades, einschließlich wahlweise eines eingängigen oder mehrgängigen Getriebes, sowie Sensoren, wie einen Raddrehzahlsensor (bei einem nicht einschränkenden Beispiel einen Drehgeber). Bei einigen Ausführungsformen ist der Antriebsmotor in dem VCM beinhaltet, und bei einigen Ausführungsformen befindet sich der Antriebsmotor an dem Fahrzeug, beispielsweise auf dem Referenzrahmen 12 installiert. Bei einigen Ausführungsformen wird der Antriebsmotor auf den Teilrahmen 22 montiert und ist dadurch eine gefederten Masse.
Bei Ausführungsformen ist der VCM-Controller 38 dazu angepasst, eine Ausgabe des Motors und/oder eine Drehzahl des Rades 28 und/oder eine Auswahl eines Getriebegangs als Reaktion auf Anweisungen zu regulieren, die über elektrische Eingaben von dem Fahrzeug empfangen werden, beispielsweise von einem vom Fahrer betätigten Antriebsmechanismus (zum Beispiel einem Gaspedal) oder von einer autonomen Antriebseinheit. Bei Ausführungsformen beinhalten diese Anweisungen beispielsweise einen Strom und eine Spannung zum Betätigen des elektrischen Antriebsmotors.
Bei Ausführungsformen kann das Antriebssystem 30 in einem Regenerationsbremssystem, wie unten ausführlicher erläutert, verwendet werden.
Das Lenksystem 32 kann beliebige oder alle der mechanischen und/oder elektrischen Bauteile beinhalten, die zum Lenken erforderlich sind, d. h. Schwenken des Rades des Fahrzeugs um eine Lenkachse, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein: eines Lenkmotors, eines Lenkaktuators, Lenkgestänges, Lenksystemcontrollers oder -steuereinheit, Lenkungsumrichter und Radwinkelsensor.
Bei einigen Ausführungsformen empfängt der VCM-Controller 38 Lenkanweisungen als elektrische (einschließlich elektronische) Eingaben von dem Fahrzeug, z. B. von einem vom Fahrer betriebenen Lenkmechanismus oder von einer autonomen Steuereinheit, und führt die Anweisungen aus, indem er als Reaktion auf die empfangenen Anweisungen die Bewegung einer Lenkstange, z. B. über einen Lenkaktuator, veranlasst, um das Drehen des Rades zu veranlassen, beispielsweise durch Regulieren eines Stroms und einer Spannung, die an den Lenkaktuator übertragen werden, und/oder Übertragen von hochrangigen Anweisungen an einen Lenksystemcontroller. Der Lenkmotor, Aktuator und/oder Umrichter können elektrische Leistung von einer externen Leistungsquelle empfangen (wobei „extern“ außerhalb des VCM bedeutet), wie von einer Leistungsversorgung, die in oder an dem Referenzrahmen installiert ist.
Das Aufhängungssystem 34 kann wahlweise ein aktives Aufhängungssystem beinhalten, das von dem VCM-Controller 38 steuerbar ist (z. B. über eine Aufhängungssystem-Steuereinheit).
Bremssysteme 36 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unten unter Bezugnahme auf die 1B bis 4B beschrieben.
Bei einigen Ausführungsformen ist der VCM-Controller 38 dazu konfiguriert, eine Ausgabe des Bremssystems zu regulieren, z. B. eine Bremsaktion als Reaktion auf Anweisungen zu veranlassen, die über elektrische Eingaben von dem Fahrzeug empfangen werden, z. B. von einem vom Fahrer betätigten Bremsmechanismus (z. B. einem Bremspedal) oder einer autonomen Bremseinheit.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Vielzahl von VCM-Teilsystemen in dem VCM 20 alle der Systeme 30, 32, 34 und 36. Bei anderen Ausführungsformen kann die Vielzahl von VCM-Systemen in einem gegebenen VCM 20 zwei oder drei der Systeme beinhalten.
Es wird nun auf 1B Bezug genommen, die ein schematisches Blockdiagramm eines Bremssystems in einem VCM gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie ist.
Wie man in 1B sieht, ist das VCM-basierte Bremssystem 36 dazu angebracht, in dem VCM 20 zwischen der Fahrzeugplattform 12 und dem Rad 28, das an dem VCM 20 angebaut ist, aufgenommen zu werden.
Das VCM-basierte Bremssystem 36 beinhaltet eine Bremssteuerschaltung (z. B. einen oder mehrere Bremscontroller) 102, die dazu angepasst ist, Daten über eine Drehzahl des Rades 28 zu empfangen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Bremssteuerschaltung Teil des VCM-Controllers 38 sein. Die Drehzahldaten können von dem Drehzahlsensor 104, der Teil des VCM 20 sein kann, gemessen werden.
Das VCM-basierte Bremssystem 36 beinhaltet einen Bremsaktuator (zum Beispiel einen Bremssattel) 106, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades 28 basierend auf Betätigungseingaben, die von der Bremssteuerschaltung 102 empfangen werden, zu regulieren. Bei einigen Ausführungsformen ist der Bremsaktuator 106 direkt mit der Bremssteuerschaltung 102 verbunden, um die Betätigungseingaben davon zu empfangen. Bei anderen Ausführungsformen ist der Bremsaktuator 106 funktional mit der Bremssteuerschaltung 102 beispielsweise durch drahtlose Kommunikation assoziiert.
Das VCM-basierte Bremssystem 36 kann ferner eine oder mehrere Bremsleistungsquellen 107, die in dem VCM 20 angeordnet sind, beinhalten. Die Bremsleistungsquelle(n) 107 ist (sind) dazu angepasst, Betriebsleistung zu dem Bremsaktuator 106 und/oder der Bremssteuerschaltung 102 bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Fahrzeugplattform 12 eine sekundäre oder zusätzliche Leistungsquelle, die nicht explizit gezeigt ist, beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann die Bremsleistungsquelle eine Fluidpumpe, eine Fluidquelle, (z. B. Bremsfluidvorratsbehälter, Fluidzylinder), eine Stromquelle (z. B. eine Batterie) oder eine Kombination davon, wie unten ausführlicher erläutert, beinhalten.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem 36 eine oder mehrere Bremsschnittstellenschaltungen 108, die dazu angepasst sind, eine Schnittstelle zwischen der Bremssteuerschaltung 102 und einer oder mehreren Fahrzeugsteuerschaltungen, die außerhalb des VCM 20 montiert sind, bereitzustellen. Die Bremsschnittstellenschaltung 108 kann beispielsweise eine Schnittstelle mit einem Fahrzeugcontroller 116, der an die Fahrzeugplattform 12 montiert ist, bereitstellen. Bei einigen Ausführungsformen bildet die Bremssteuerschaltung 108 einen Teil der Fahrzeugverbindungsschnittstelle 24. Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremsschnittstellenschaltung 108 dazu angepasst, sich mit einem Plattformsteckverbinder 118 zu verbinden, der Teil der VCM-Verbindungsschnittstelle 14, die an die Fahrzeugplattform 12 montiert ist, sein kann. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Bremsschnittstellenschaltung 108 einen oder mehrere Sender, um drahtlose Verbindung mit Schaltungen außerhalb des VCM 20, wie mit einem Fahrzeugcontroller, der an die Fahrzeugplattform montiert ist, herzustellen.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fahrzeugplattform 12 eine Vielzahl von Plattformsteckverbindern 118. Bei einigen Ausführungsformen sind zwei oder mehr Plattformsteckverbinder 118 durch einen Plattform-VCM-Bus 119 miteinander verbunden. Bei einigen Ausführungsformen wird der Plattform-VCM-Bus 119 zur Kommunikation zwischen Rechenschaltungen, die in mehreren VCMs 20 eingebaut sind, verwendet.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Bremssteuerschaltung 102 funktional mit einer Geschwindigkeitssteuerschaltung 127, die eine Zielraddrehzahl ausgibt, assoziiert. Bei einigen Ausführungsformen ist die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 Teil des Fahrzeugcontrollers 116 und ist mit der Fahrzeugplattform 12 verbunden. Bei einigen Ausführungsformen kann eine einzige Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 Eingaben zu dem Bremssystem 36 eines oder mehrerer VCMs 20 bereitstellen oder diese steuern. Bei einigen anderen Ausführungsformen kann die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 Teil des VCM-basierten Bremssystems 36 derart sein, dass das Zieldrehzahlprofil von dem VCM 20 bestimmt wird. Bei einigen derartigen Ausführungsformen ist die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 funktional (zum Beispiel über die Bremsschnittstellenschaltung 108) mit einer Schaltung, die an der Fahrzeugplattform 12 angeordnet ist, wie mit dem Fahrzeugcontroller 116, assoziiert. Die Geschwindigkeitssteuerschaltung kann mit dem Controller 116 verbunden sein, oder kann damit über drahtlose Kommunikation kommunizieren.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 eine Speichereinheit 128 zum Speichern eines Zieldrehzahlprofils beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 eine Drehzahl-Rückkopplungsschleife beinhalten, die ein gemessenes Drehzahlprofil des Rades mit dem Zieldrehzahlprofil vergleicht, wie unten ausführlicher beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen kann die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 einen Sender zum Bereitstellen des Zieldrehzahlprofils zu der Bremssteuerschaltung 102 beinhalten.
Bei einigen Ausführungsformen kann mindestens ein Teil der Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 Teil einer anderen Vorrichtung (nicht explizit gezeigt) sein, die das kinematische Profil des Rades steuert. Die Vorrichtung kann beispielsweise das Profil des Rades steuern, wenn das VCM 20 von der Fahrzeugplattform gelöst ist, zum Beispiel auf einer Instandhaltungs- oder Testanordnung. Als ein anderes Beispiel kann die Vorrichtung das Profil des Rades steuern, wenn das Fahrzeug von einer Steuereinheit, die von dem Fahrzeug entfernt ist, gesteuert wird.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 einige Teilschaltungen, die in dem VCM-basierten Bremssystem 36 angeordnet sind, und andere Teilschaltungen, die von dem VCM-basierten Bremssystem 36 entfernt sind, so dass die Teilschaltungen miteinander über einen oder mehrere geeignete Kommunikationskanäle kommunizieren können.
Der Bremsaktuator 106 kann auf Reibung basieren, z. B. einem Scheibenbremsensattel oder einer Trommelbremse. Der Bremsaktuator 106 kann nicht auf Reibung basieren, wie ein Aktuator, der ein Magnetfeld, Fluid und dergleichen verwendet. Bei einigen Ausführungsformen wird der Bremsaktuator 106 elektrisch betätigt, beispielsweise durch Empfangen einer elektrischen Eingabe von der Bremssteuerschaltung 102 oder von einer anderen Steuerschaltung. Bei einigen Ausführungsformen wird der Bremsaktuator 106 mechanisch betätigt, wie von Fluid. Der Bremsaktuator 106 kann zum Beispiel hydraulisch oder pneumatisch sein.
Bei einigen Ausführungsformen reguliert das VCM-basierte Bremssystem 36 das kinematische Profil des Rades 28 durch Reduzieren und/oder Aufrechterhalten der Drehzahl des Rades. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das Regulieren des kinematischen Profils das Reduzieren, Erhöhen und/oder Aufrechterhalten einer Änderung der Drehzahl (z. B. Beschleunigen, Verlangsamen der Drehzahl). Bei einigen Ausführungsformen kann das kinematische Profil von der Bremssteuerschaltung 102 reguliert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das kinematische Profil von der Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 und von der Bremssteuerschaltung 102 reguliert werden. Ein Verfahren zum Regulieren des kinematischen Profils des Rades ist unten beschrieben.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Drehzahlsensor 104 ein Raddrehzahlsensor, der eine oder mehrere einer Drehzahl und Beschleunigung/Verlangsamung der Drehung des Rades 28 misst. Wie oben besprochen, ist der Drehzahlsensor 104 in dem VCM 20 angeordnet, beispielsweise durch dessen Koppeln an die Radnabe 26, an die Antriebswelle oder den Antriebsstrang.
Bei einigen Ausführungsformen kann das VCM-basierte Bremssystem 36 einen Bremsdrucksensor 109 beinhalten, der angepasst ist, um einen Druck, der von dem Bremsaktuator 106 angelegt wird, um die Drehzahl des Rades 28 zu regulieren (zum Beispiel Druck, der von einer Bremsscheibe oder einem Bremssattel angelegt wird) zu erfassen und/oder zu messen. Der gemessene Druck kann von der Bremssteuerschaltung 102 und/oder von der Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 verwendet werden, um zu bestimmen, ob zusätzliche Bremsbetätigung erforderlich ist, wie unten ausführlicher erläutert. Bei einigen Ausführungsformen kann, wenn der angelegte Bremsdruck maximal ist, aber die Drehzahl des Rades 28 immer noch zu hoch ist, die Drehzahl des Rades weiter unter Verwendung anderer Verfahren reduziert werden, wie Lenken eines oder mehrerer Räder, Betätigung eines Bremsregenerationssystems, Aktivieren eines Notbremssystems und/oder Betätigen eines Radmotors, wie unten erläutert.
Gemäß einer Ausführungsform der offenbarten Technologie verbindet das Montieren des VCM 20 an die Fahrzeugplattform 12 das VCM-basierte Bremssystem 36 mit der Plattform, was es dem VCM-basierten Bremssystem ermöglicht, sofort betriebsfähig zu sein. Bei einigen derartigen Ausführungsformen sind alle Bauteile, die erforderlich sind, um eine Bremskraft an das Rad 28 anzulegen, in dem VCM 20 angeordnet. Daher sind keine Fluidverbindungen erforderlich, um es dem Bremssystem zu erlauben, betriebsfähig zu sein. Bei derartigen Ausführungsformen sind alle Bauteile des Bremssystems 36 in einer kurzen Entfernung voneinander angeordnet, wodurch die Effizienz und Leistung des Bremssystems gesteigert und der Zugang eines Bedieners zu den Bremssystembauteilen verbessert wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie können das Instandhalten und Testen des VCM-basierten Bremssystems 36 ausgeführt werden, wenn das VCM von der Fahrzeugplattform 12 entfernt ist, beispielsweise im Anschluss an das Lösen des VCM 20 von der Fahrzeugplattform, wie unten ausführlicher erläutert. Das kann ferner zum Reduzieren der Ausfallzeit des Fahrzeugs 10 aufgrund von Wartung beitragen, da das Fahrzeug unter Verwendung eines Ersatz-VCM während der Wartung des VCM 20 und des VCM-basierten Bremssystems 36 betrieben wird.
Bei einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie wird die Kühlrate (Wärmetransfer) des Bremscontrollers 102 durch Luft im Vergleich zu Systemen des Stands der Technik, bei welchen der Bremscontroller an der Fahrzeugplattform angeordnet ist, verbessert. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Bremscontroller 102 einem Luftstrom durch das VCM 20 ausgesetzt ist, wobei der Luftstrom schneller sein kann als in der Fahrzeugplattform 12.
Bei einigen Ausführungsformen werden unabhängige VCM-basierte Systeme 36 in jedem der VCMs 20, die an die Fahrzeugplattform 12 montiert sind, installiert. Bei derartigen Ausführungsformen wird die Fahrzeugbremssicherheit durch Erhöhen der Redundanz an Bremssystemen in dem Fahrzeug verstärkt.
Diese unabhängige Beschaffenheit der VCM-basierten Bremssysteme 36 erlaubt es, unterschiedliche Typen von Bremssystemen 36 in unterschiedlichen VCMs desselben Fahrzeugs zu installieren. Das Bremssystem 36, das in den vorderen VCMs des Fahrzeugs installiert ist, kann beispielsweise ein unterschiedliches Bremsprofil aufweisen als die Bremssysteme 36, die in den hinteren VCMs des Fahrzeugs installiert sind. Als ein anderes Beispiel kann das Bremsprofil eines Bremssystems in jedem VCM mindestens zum Teil von anderen Bauteilen oder Teilsystemen des VCM bestimmt werden. Ein Bremssystem 36 in einem VCM, das ein Lenksystem 32 beinhaltet, kann daher ein unterschiedliches Bremsprofil von einem ähnlichen Bremssystem in einem VCM, das das Lenksystem nicht beinhaltet, aufweisen.
Die unabhängige Beschaffenheit der VCM-basierten Bremssysteme 36 und ihr Abkoppeln von der Fahrzeugplattform 12 ermöglichen es einem VCM auch, generisch und zur Verwendung mit unterschiedlichen Typen oder Modellen von Fahrzeugen geeignet zu sein.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die ein schematisches Blockdiagramm eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie ist. Es versteht sich, dass, obwohl die Beschreibung hierin ein hydraulisches VCM-basiertes Bremssystem betrifft, die offenbarte Technologie auch an pneumatische Bremssysteme anwendbar ist.
Wie im Stand der Technik bekannt, erfordert hydraulische Bremsbetätigung den Transfer von Hydraulikfluid über Hydraulikleitungen aus einem Vorratsbehälter. In der Regel wird der Vorratsbehälter an die Fahrzeugplattform montiert, und die Fluidleitungen erstrecken sich von der Plattform zu dem (den) Bremssystem(en) an die Räder angrenzend. In Fahrzeugen, in welchen ein hydraulisches Bremssystem einige Bauteile in der Eckbaugruppe angeordnet hat, und andere Bauteile an der Fahrzeugplattform montiert hat (z. B. an dem Hauptzylinder, der Pumpe und dem Bremsmodulator) sind Zugang und Interaktion mit der Fahrzeugplattform sowie mit dem Bremsaktuator an der Radbaugruppe zur Instandhaltung des Fahrzeugs und des Bremssystems erforderlich. Das Instandhalten eines derartigen Systems erfordert in der Regel das Trennen des Bremssystems von der Fahrzeugplattform. Das Instandhalten derartiger verteilter hydraulischer Bremssysteme ist folglich kompliziert, insbesondere beim Sicherstellen sicherer Betrieb des Bremssystems, beispielsweise durch Sicherstellen, dass die Hydraulikleitungen keine Luft enthalten.
VCM-basierte Bremssysteme gemäß der offenbarten Technologie, wie oben beschrieben und insbesondere in 2 gezeigt, überkommen die Mängel der Systeme des Stands der Technik, indem sichergestellt wird, dass alle Bauteile des Bremssystems in dem VCM angeordnet sind. Als ein Ergebnis ist das Bremssystem mechanisch vollständig von der Fahrzeugplattform abgekoppelt. Zusätzlich ist das Hydrauliksystem fluid- und luftdicht in dem VCM, ungeachtet einer Verbindung oder Trennung des VCM mit/von der Fahrzeugplattform.
Wie man in 2 sieht, beinhaltet das VCM 20 ein hydraulisches VCM-basiertes Bremssystem 236, das angepasst ist, um in dem VCM 20 zwischen der Fahrzeugplattform 12 und dem Rad 28 aufgenommen zu werden.
Das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 236 kann eine Ausführungsform des VCM-basierten Bremssystems 36 der 1B sein, wobei der Bremsaktuator 206 von Hydraulikfluid mit Leistung versorgt wird. Die Bremssteuerschaltung 202, hierin auch ein Bremscontroller genannt, beinhaltet ein oder mehrere Ventile in Fluidverbindung mit dem Bremsaktuator 206.
Das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 236 beinhaltet eine Leistungsquelle äquivalent mit der Leistungsquelle 107 des VCM-basierten Bremssystems 36. Die Leistungsquelle des hydraulischen VCM-basierten Bremssystems 236 beinhaltet jedoch zwei Bauteile, eine Hydraulikfluidquelle 210 und eine Hydraulikfluidpumpe 212. Mindestens eine der Fluidquelle 210 und der Fluidpumpe 212 ist in dem VCM 20 angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen sind jedoch sowohl die Fluidquelle 210 als auch die Fluidpumpe 212 in dem VCM angeordnet.
Bei einigen Ausführungsformen steht die Fluidquelle 210 in Fluidverbindung mit dem Bremscontroller 202. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fluidquelle 210 einen lokalen Vorratsbehälter in dem VCM 20. Der lokale Vorratsbehälter ist dazu angepasst, einen Hauptzylinder oder Hauptvorratsbehälter zu ersetzen, der sich bei Systemen des Stands der Technik an der Fahrzeugplattform 12 befindet.
Bei einigen Ausführungsformen wirkt die Fluidpumpe 212 als eine Leistungsquelle für den Betätigungsbetrieb des Bremsaktuators 206. Die Fluidpumpe 212 steht in Fluidverbindung mit dem Bremscontroller 202 und mit der Fluidquelle 210, beispielsweise durch Hydraulikfluidleitungen, die auch in dem VCM 20 angeordnet werden können. Bei einigen Ausführungsformen tritt das Druckbeaufschlagen von Fluid in dem Hydrauliksystem zum Betrieb des Bremsaktuators 206 nur in dem VCM 20 auf. Bei derartigen Ausführungsformen wird der Druck nicht von einem Bauteil, das an die Fahrzeugplattform 12 montiert ist, angelegt. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fluidpumpe 212 einen lokalen Vorratsbehälter in dem VCM 20. Der lokale Vorratsbehälter ist dazu angepasst, einen Hauptpumpenvorratsbehälter zu ersetzen, der sich bei Systemen des Stands der Technik an der Fahrzeugplattform 12 befindet.
Bei einigen Ausführungsformen funktioniert die Pumpe 212 als eine Druckerhöhungspumpe und ist dazu angepasst, Fluiddruck in einer Fluidleitung in Richtung des Bremsaktuators 206 zu erhöhen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Pumpe 212 bidirektional, und zusätzlich dazu, dass sie dazu angepasst ist, den Druck zu erhöhen, ist sie ferner dazu angepasst, den Fluiddruck in der Fluidleitung betrieblich zu reduzieren, um beispielsweise einen Unterdruck in dem Bremsaktuator 206 zu erzeugen.
Bei einigen Ausführungsformen ist die ESC-Funktion dazu angepasst, in der Bremssteuerschaltung 202 eingebaut oder Teil dieser zu sein. Ein oder mehrere von ESC-Modulatoren und Modulatorsteuerschaltung(en) können folglich in der Bremssteuerschaltung 202 eingebaut sein.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM 20 einen Teilrahmen, ähnlich dem Teilrahmen 22 der 1A, der dazu angepasst ist, an einem Referenzrahmen der Fahrzeugplattform 12 angebracht zu sein. Bei einigen Ausführungsformen ist die Fluidquelle 210 an den Teilrahmen montiert. Bei einigen Ausführungsformen ist die Fluidpumpe 212 an dem Teilrahmen angebaut. Bei einigen derartigen Ausführungsformen funktioniert die Fluidquelle 210 und/oder die Fluidpumpe 212 an dem Teilrahmen als eine federnde Masse, die Vibrationen, die von Lasten, die an diese Bauteile angelegt werden, reduziert. Zusätzlich kann das Montieren der Fluidquelle 210 und/oder der Fluidpumpe 212 an dem Teilrahmen einen Luftstrom um die Fluidquelle und die Fluidpumpe erhöhen, was beim Kühlen der Fluidquelle 210 und/oder der Fluidpumpe 212 während deren Betrieb unterstützen kann.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der Bremscontroller 202 einen Bremsdruckmodulator 214, der dazu angepasst ist, die Zufuhr, das Aufrechterhalten und Freigeben von Fluid oder Fluiddruck zwischen dem Bremsaktuator 206, der Fluidquelle 210 und der Fluidpumpe 212 zu regulieren.
Bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Bauteile des hydraulischen VCM-basierten Bremssystems 236 elektrisch miteinander verbunden sein oder miteinander kommunizieren, ob dies nun in einer verdrahteten Verbindung/Kommunikation oder drahtlos erfolgt. Die Fluidpumpe 212 kann beispielsweise mit dem Bremscontroller 202 durch Fluid- und elektrische Verbindungen verbunden sein.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 236 eine oder mehrere Bremsschnittstellenschaltungen 208, die dazu angepasst sind, eine Schnittstelle zwischen der Bremssteuerschaltung 202 und einer oder mehreren Fahrzeugsteuerschaltungen 116, die an der Fahrzeugplattform 12 montiert sind, zu erlauben. Wie oben besprochen, kann die Fahrzeugsteuerschaltung 116 eine Geschwindigkeitssteuerschaltung 127 beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann die Fahrzeugsteuerschaltung 116 ferner eine VCM-Systeme-Steuerschaltung 130 beinhalten, die dazu angepasst ist, Systeme von VCMs des Fahrzeugs zu steuern, und die bei einigen Ausführungsformen auch dazu angepasst ist, Interaktionen zwischen den VCMs oder den VCM-Systemen zu steuern. In der Regel kommuniziert die Fahrzeugsteuerschaltung 116 und spezifisch die VCM-Systeme-Steuerschaltung 130 mit Steuerschaltungen, die in den VCMs montiert sind, wie der VCM-Controller 38 der 1A oder die Bremssteuerschaltung 202 und stellt diesen Eingaben bereit. Die Fahrzeugsteuerschaltung(en) 116 kann (können) von einer Fahrzeugleistungsquelle 131, die an die Fahrzeugplattform 12 montiert ist, mit Leistung versorgt werden.
Bei einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 2 gezeigt, ist die Bremsschnittstellenschaltung 208 Teil einer Fahrzeugverbindungsschnittstelle ähnlich der Fahrzeugverbindungsschnittstelle 24 der 1A. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Bremsschnittstellenschaltung 208 einen oder mehrere Sender oder Sender-/Empfänger, die dazu angepasst sind, drahtlose Verbindung mit Schaltungen außerhalb des VCM 20 herzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM 20 einen VCM-Controller 215 ähnlich dem VCM-Controller 38 der 1B. Eingaben bezüglich eines Drehprofils des Rades 28 werden von dem VCM-Controller 38 empfangen, der dazu angepasst ist, Betriebseingaben zu einem oder mehreren des Bremscontrollers 202 und der Fluidpumpe 212 bereitzustellen.
Wie oben erwähnt, kann das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 236 eine Ausführungsform des VCM-basierten Bremssystems 36 sein und kann Bauteile und Funktionen beinhalten, die in Bezug auf 1B beschrieben sind, wie einen Drehzahlsensor 203 ähnlich dem Drehzahlsensor 104, und einen Bremsdrucksensor ähnlich dem Bremsdrucksensor 107.
Es ist ein besonderes Merkmal, dass das hydraulische VCM-basierte Bremssystem gemäß der offenbarten Technologie kürzere Fluidübertragungsleitungen oder eine reduzierte Anzahl von Fluidübertragungsleitungen im Vergleich zu Systemen des Stands der Technik aufweist, bei denen das Bremssystem zwischen der Fahrzeugplattform und dem VCM verteilt ist. Die verkürzten/reduzierten Fluidübertragungsleitungen erlauben eine reduzierte Gesamtmenge von hydraulischen Fluid in einem geschlossenen Bremssystem und eine höhere Bremssystemeffizienz und - leistung. Außerdem ermöglicht das reduzierte Hydraulikfluidvolumen einen Betrieb des Systems unter Verwendung kleinerer und schwächerer Pumpen.
Zusätzlich und wie hierin erwähnt, ist das Bremssystem gemäß der offenbarten Technologie mechanisch vollständig von der Fahrzeugplattform abgekoppelt. Zusätzlich ist das Hydrauliksystem fluid- und luftdicht in dem VCM, ungeachtet einer Verbindung oder Trennung des VCM mit/von der Fahrzeugplattform. Wie besprochen, helfen diese Aspekte bei der Wartung des VCM und des Fahrzeugs allgemein.
Wie hierin oben besprochen, erlaubt das VCM-basierte Bremssystem der offenbarten Technologie größere Redundanz und gesteigerte Sicherheit des Bremssystems. Das gilt insbesondere für hydraulische Systeme. Wie im Stand der Technik gut bekannt ist, weisen hydraulische Bremssysteme oft Funktionsstörungen aufgrund erhitzten Bremsfluids oder von Gasblasen, die mit den Fluiden in den Fluidübertragungsleitungen vermischt sind. Bei hydraulischen Systemen des Stands der Technik, bei welchen das Bremsfluid und die Fluidleitungen von mehreren Bremsaktuatoren oder Kreisläufen gemeinsam verwendet werden, beeinträchtigen derartige Mängel alle Bremsaktuatoren, die Fluid oder Fluidleitungen gemeinsam verwenden, was in einer Reduzierung der Bremsleistung des Fahrzeugs resultieren kann. Die Unabhängigkeit VCM-basierter Bremssysteme voneinander für die offenbarte Technologie und insbesondere die unabhängigen Fluidübertragungsbauteile stellen sicher, dass, falls die Fluidqualität in einem der Vorratsbehälter reduziert ist, dies nur ein Bremssystem eines VCM beeinträchtigt und die restlichen Bremssysteme ordnungsgemäß funktionieren. Zusätzlich sind der Vorratsbehälter und die Pumpe, die in dem VCM angeordnet sind, dem Luftstrom stärker ausgesetzt, wodurch die Möglichkeit eines Überhitzens des Fluids reduziert wird.
Es wird nun auf die 3A, 3B und 3C Bezug genommen, die schematische Blockdiagramme eines VCM-basierten Bremssystems 336 gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie sind. Das Bremssystem 336 kann eine Ausführungsform des hydraulischen VCM-basierten Bremssystems 236, das oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist, sein, und kann ähnliche Bauteile, Teilsysteme und Funktionen beinhalten.
Wie in 3A sichtbar ist, beinhaltet das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 336 einen Bremsmodulator 352, der dazu angepasst ist, den Betrieb des Bremsaktuators 306 zu steuern. Bei der veranschaulichten Ausführungsformen funktioniert der Bremsmodulator 352 als ein Bremsfluidzufuhrmodulator und ist dazu angepasst, die Zufuhr von Bremsfluid zu dem Bremsaktuator 306 zu modulieren.
Wie oben besprochen, ist das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 336 dazu angepasst, in einem VCM 20 (1A) angeordnet zu werden, das dazu angepasst ist, an eine Fahrzeugplattform 12 (1A) montiert zu werden. Die Fahrzeugplattform ist dazu angepasst, mehrere VCMs daran angebracht zu haben. Wie hierin besprochen, kann jedes VCM ein dedizierte VCM-basiertes Bremssystem beinhalten, das von der Fahrzeugplattform und den anderen VCMs unabhängig sein kann. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet jedes VCM-basierte Bremssystem einen dedizierte Bremsmodulator 352, wie hierin beschrieben, oder ist damit funktional assoziiert. In der Regel ist jeder Modulator 352 dazu angepasst, Steuereingaben von einer Bremssteuerschaltung 302, die der Bremssteuerschaltung 202 der 2 ähnlich ist, zu empfangen. Zusätzlich oder alternativ sind ein oder mehrere des Bremsmodulators 352 dazu angepasst, Steuereingaben von einem zentralen Controller, wie der Steuerschaltung 116 (1B und 2) des Fahrzeugs zu empfangen.
Bei den Ausführungsformen, die in den 3A und 3B gezeigt sind, beinhaltet das Bremssystem 336 einen einzigen Kanalmodulator 352. Der Modulator 352 beinhaltet ein oder mehrere Modulatorventile, wie hierin beschrieben, und eine oder mehrere Modulatorsteuerschaltungen 356, die dazu angepasst sind, die Modulatorventile zu steuern.
Bei einigen Ausführungsformen erfolgt die Steuerung des VCM 20 durch einen oder mehrere VCM-Steuerkreise. Bei einigen Ausführungsformen beinhalten die VCM-Steuerkreise einen Bremssteuerkreis. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der Bremssteuerkreis einen Bremscontroller 302, der den Bremsmodulator 352 in Bezug auf Eingaben, die von dem Bremscontroller 302 empfangen werden, betreibt. Eingaben, die von dem Bremscontroller 302 empfangen werden, können beispielsweise ein Drehzahlreduktionseingabesignal und ein ESC-Eingangssignal beinhalten. Ein Drehzahlreduktionseingabesignal kann von einem Fahrer initiiert werden, der beispielsweise ein Bremssignal betätigt oder einen geeignet konfigurierten Bremsknopf drückt, oder von einem automatisierten Antriebssystem, das identifiziert, dass eine Drehzahlreduktion erforderlich ist. Ein ESC-Eingabesignal kann beispielsweise zum Steuern von Traktion oder Stabilität initiiert werden, wenn z. B. Straßenzustände gefährlich sind, oder wenn beginnender Verlust der Kontrolle identifiziert wird.
Bei einigen Ausführungsformen ist das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 336 ein Brake-By-Wire-Bremssystem Bei derartigen Ausführungsformen werden Bremsoperationen von einer elektrischen Eingabe betätigt, die zu der Bremssteuerschaltung 302 bereitgestellt wird. Die elektrische Eingabe kann von einem automatisierten System initiiert werden, beispielsweise von Sensoren, die eine Notwendigkeit, das Fahrzeug abzubremsen, identifizieren. Die elektrische Eingabe kann auch von einem Fahrer initiiert werden, der einen geeigneten Bremsknopf oder ein Bremspedal drückt.
Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass als ein Ergebnis des Abkoppelns des Bremssystems von der Fahrzeugplattform und der Verwendung von Brake-By-Wire-Funktion kein Blockieren der Bremse besteht, selbst wenn der Fahrer das Bremspedal während einer längeren Zeitspanne drückt. Bei den Ausführungsformen, die in den 3A bis 3C gezeigt sind, erfordert folglich das VCM-basierte Bremssystem 336 keinen Hauptzylinder und/oder Fluidspeicher stromaufwärts der Fluidpumpe oder entbehrt diesen überhaupt.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist eine einzige Fluidpumpe 312 dazu angepasst, Fluiddruck zum Betätigen des Bremsaktuators 306 zu erzeugen. Das gilt insbesondere, wenn die Bremsoperation den Zweck des Reduzierens der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfüllt, oder wenn das Regulieren der Drehzahl der Radnabe von einer Recheneinheit, wie einer ESC-Funktion, die in dem Bremsmodulator 352 oder dem Bremscontroller 302 eingebaut ist, initiiert wird.
Es ist ein besonderes Merkmal der offenbarten Technologie, dass jeder Bremsmodulator 352, der in dem VCM-basierten Bremssystem 336 angeordnet ist, kleiner ist als ein ESC-Modulator des Stands der Technik, der für typische ESC-Systeme verwendet wird, und mindestens die Funktion der typischen ESC-Systeme bereitstellt. Zusätzlich weist der Bremsmodulator 352 eine reduzierte Anzahl von Ventilen im Vergleich zu einem ESC-Modulator des Stands der Technik auf und erfordert daher eventuell auch einfachere Steuerlogik. Bei einigen Ausführungsformen kann der Bremsmodulator 352 als Bremsdruckmodulator 214 der 2 funktionieren, wobei der Bremsdruckmodulator ein oder mehrere Ventile in Fluidverbindung mit dem Bremsaktuator 306 aufweist, um Fluidstrom zwischen dem Bremsaktuator 306, der Fluidquelle 310 und der Fluidpumpe 312 zu regulieren.
Unter spezifischer Bezugnahme auf 3A, beinhaltet der Bremsmodulator 352 bei einigen Ausführungsformen zwei Ventile, ein Fluideinlassventil 357 und ein Fluidfreigabeventil 358. Jedes der Ventile 357 und 358 weist eine offene Betriebsausrichtung und eine geschlossene Betriebsausrichtung auf. Wenn es sich in der offenen Betriebsausrichtung befindet, ist das Fluideinlassventil 357 dazu angepasst, Hydraulikfluid zu dem Bremsaktuator 306 bereitzustellen und den Fluiddruck darin zu erhöhen. Im Gegensatz dazu ist das Fluidfreigabeventil 358 dazu angepasst, Fluid aus dem Bremsaktuator 306, wenn er in der offenen Betriebsausrichtung ist, freizugeben oder den Fluiddruck darin zu reduzieren.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Fluideinlassventil 357 ein 2-Wegeventil mit 2 Öffnungen, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung und zwei Positionen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen ist eine erste Position 357a des Einlassventils 357 eine Druckaufbauposition, in der eine Druckquelle (z. B. die Fluidpumpe 312) mit dem Bremsaktuator 306 in Fluidverbindung steht. Bei einigen Ausführungsformen ist eine zweite Position 357b des Einlassventils 357 eine Druckhalteposition, in der keine Fluidverbindung zwischen der Druckquelle und dem Bremsaktuator 306 besteht, was Fluid daran hindert, zwischen dem Bremsaktuator 306 und der Fluidquelle 310 zu strömen.
Bei einigen Ausführungsformen, wie bei der veranschaulichten Ausführungsform der 3A, ist das Einlassventil 357 normalerweise derart offen, dass es normalerweise in der Druckaufbauposition 357a ist. Bei anderen Ausführungsformen kann das Einlassventil 357 normalerweise geschlossen sein, wie es normalerweise in der Druckhalteposition 357b ist.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Fluidfreigabeventil 358 ein 2-Wegeventil mit 2 Öffnungen, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung und zwei Positionen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen ist eine erstes Position 358a des Fluidfreigabeventils 358 eine Druckhalteposition, in der keine Fluidverbindung zwischen dem Bremsaktuator 306 und der Fluidquelle 310 besteht, was Fluid daran hindert in Richtung der Fluidquelle 310 zu strömen. Bei einigen Ausführungsformen ist eine zweite Position 358b des Freigabeventils 358 eine Druckfreigabeposition, in der der Bremsaktuator 306 in Fluidverbindung mit der Fluidquelle 310 steht und Fluid von dem Bremsaktuator zu dem Vorratsbehälter strömen kann. Bei einigen Ausführungsformen ist das Freigabeventil 358 normalerweise geschlossen, so dass es normalerweise in der Druckhalteposition 358a ist.
Bei einigen Ausführungsformen werden die Ventile 357 und 358 zwischen der offenen Betriebsausrichtung und der geschlossenen Betriebsausrichtung durch Solenoide übergeführt. Bei einigen Ausführungsformen ist (sind) die Modulatorsteuerschaltung(en) 356 mit den Solenoiden, die den Betrieb der Ventile 357 und 358 steuern in Verbindung oder damit funktional assoziiert und synchronisiert (synchronisieren) deren Betrieb. Bei einigen Ausführungsformen sind die Ventile 357 und 358 Proportionalventile.
Unter Bezugnahme auf 3B sieht man nun, dass der Bremsmodulator 352 bei einigen Ausführungsformen ein einziges Ventil 359 beinhaltet, das dazu angepasst ist, Fluidverbindung von der Druckquelle (zum Beispiel der Fluidpumpe 312) zu dem Bremsaktuator 306 und den Fluidstrom zwischen dem Bremsaktuator 306 und der Fluidquelle oder dem Vorratsbehälter 310 zu steuern.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Ventil 359 ein 3-Wegeventil mit 3 Öffnungen, das drei Öffnungen und drei Positionen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen ist eine erste Position 359a des Ventils 359 eine Druckaufbauposition, in der die Druckquelle 312 mit dem Bremsaktuator 306 in Fluidverbindung steht. Bei einigen Ausführungsformen ist eine zweite Position 359b des Ventils 359 eine Druckhalteposition, in der keine Fluidverbindung zwischen der Druckquelle 312 und dem Bremsaktuator 306 besteht, und Fluid wird daran gehindert, in Richtung des Bremsaktuators 306 und der Fluidquelle 310 zu strömen. Bei einigen Ausführungsformen ist eine dritte Position 359c des Ventils 359 eine Druckfreigabeposition, in der der Bremsaktuator 306 mit der Fluidquelle 310 in Fluidverbindung steht, und Fluid von dem Bremsaktuator zu dem Vorratsbehälter strömen kann.
Bei einigen Ausführungsformen werden das Ventil 359 und sein Übergehen zwischen den drei Positionen von einem oder mehreren Solenoiden gesteuert. Bei einigen Ausführungsformen ist (sind) die Modulatorsteuerschaltung(en) 356 mit dem (den) Solenoid(en), die den Betrieb des Ventils 359 steuern, verbunden, um dessen Betrieb zu regulieren. Bei einigen Ausführungsformen ist das Ventil 359 ein Proportionalventil.
Die Ausführungsform, die in 3C gezeigt ist, ist der Ausführungsform der 3A ähnlich und weist unterschiedliche normale Ausrichtungen der Ventile auf und beinhaltet zusätzlich Druckfreigabeventile und/oder Drosseln. Wie man in 3C sieht, beinhaltet der Bremsmodulator 352 zwei Ventile, ein Fluideinlassventil 367 und ein Fluidfreigabeventil 368. Jedes der Ventile 367 und 368 weist eine offene Betriebsausrichtung und eine geschlossene Betriebsausrichtung auf. Wenn es sich in der offenen Betriebsausrichtung befindet, ist das Fluideinlassventil 367 dazu angepasst, Hydraulikfluid zu dem Bremsaktuator 306 bereitzustellen und den Fluiddruck darin zu erhöhen. Im Gegensatz dazu ist das Fluidfreigabeventil 368 dazu angepasst, Fluid aus dem Bremsaktuator 306, wenn er in der offenen Betriebsausrichtung ist, freizugeben oder den Fluiddruck darin zu reduzieren.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Fluideinlassventil 367 ein 2-Wegeventil mit 2 Öffnungen, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung und zwei Positionen aufweist, wie oben in Bezug auf das Fluideinlassventil 357 der 3A beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen, wie bei der veranschaulichten Ausführungsform der 3C, ist das Einlassventil 367 normalerweise offen, wie oben in Bezug auf 3A beschrieben.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Fluidfreigabeventil 368 ein 2-Wegeventil mit 2 Öffnungen, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung und zwei Positionen aufweist, wie oben in Bezug auf das Fluidfreigabeventil 358 der 3A beschrieben. In der veranschaulichten Ausführungsformen ist das Fluidfreigabeventil 368 normalerweise offen.
Wie man in 3C sieht, ist bei einigen Ausführungsformen ein Druckentlastungsventil 370 zwischen der Fluidpumpe (d. h. der Druckquelle) 312 und dem Fluideinlassventil 367 angeordnet, um jeglichen überschüssigen Druck, der über die Pumpe bereitgestellt wird, freizugeben, bevor er zu dem Bremsaktuator 306 über das Ventil 367 geliefert wird. Fluid, das von dem Druckentlastungsventil 370 geliefert wird, wird zu einer Fluidleitung stromabwärts des Vorratsbehälters 310 und stromaufwärts der Fluidpumpe 312 für zukünftige Verwendung zurückgeführt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist das Druckentlastungsventil 370 normalerweise offen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Druckentlastungsventil 370 jedoch normalerweise geschlossen sein.
Bei einigen Ausführungsformen ist ein Druckentlastungsventil 372 zwischen dem Bremsaktuator 306 und dem Fluidfreigabeventil 368 angeordnet. Fluid, das von dem Druckentlastungsventil 372 geliefert wird, wird zu einer Fluidleitung zurückgeführt, die den Vorratsbehälter 310 stromabwärts des Fluidfreigabeventils 368 verbindet. Bei der veranschaulichten Ausführungsformen ist das Druckentlastungsventil 372 normalerweise geschlossen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Druckentlastungsventil 372 jedoch normalerweise offen sein.
Bei einigen Ausführungsformen kann eine Drossel 374 zwischen dem Fluideinlassventil 367 und dem Bremsaktuator 306 angeordnet sein, um die Fluiddurchflussrate von dem Ventil 367 zu dem Bremsaktuator weiter einzuschränken. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Drossel 376 zwischen dem Fluidbremsaktuator 306 und dem Fluidfreigabeventil 368 angeordnet sein, um die Fluiddurchflussrate von dem Bremsaktuator zu dem Fluidfreigabeventil weiter einzuschränken.
Bei einigen Ausführungsformen können die Ventile 367, 368, 370 und/oder 372 zwischen der offenen Betriebsausrichtung und der geschlossenen Betriebsausrichtung durch Solenoide übergeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen ist (sind) die Modulatorsteuerschaltung(en) 356 mit den Solenoiden, die den Betrieb der Ventile 367, 368, 370 und 372 steuern, verbunden oder damit funktional assoziiert und synchronisieren deren Betrieb. Bei einigen Ausführungsformen sind die Ventile 367, 368, 370 und/oder 372 Proportionalventile.
Wie hierin oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, kann bei einigen Ausführungsformen ein VCM, das die VCM-basierten Bremssysteme 336 der 3A bis 3C beinhaltet, einen VCM-Controller 38, wie in 1 gezeigt, beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen werden Raddrehungsprofileingaben von dem VCM-Controller empfangen, der Betriebsanweisungseingaben zu einem oder mehreren des Bremscontrollers 302 und der (den) Modulatorsteuerschaltung(en) 356 bereitstellt.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine elektrische Leistungsquelle, die eines oder mehrere einer Fluidpumpe 312, von Modulatorsteuerschaltung(en) 356 und des Bremscontrollers 302 mit Leistung versorgt, an die Fahrzeugplattform wie die Plattform 12 der 1, montiert sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die elektrische Leistungsquelle eines oder mehrerer der Pumpe 312, von Modulatorsteuerschaltung(en) 356 und des Bremscontrollers 302 in dem VCM, wie dem VCM 20 der 1A und 1B angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen verwenden eines oder mehrere der Pumpe 312, Modulatorsteuerschaltung(en) 356 und des Bremscontrollers 302 eine gemeinsame elektrische Leistungsquelle.
Es ist ein besonderes Merkmal von Ausführungsformen der offenbarten Technologie, die eine VCM-basierte Bremssteuerung und VCM-basierte ESC-Funktion beinhalten, dass die Brems- oder ESC-Funktion zu einer Radachse hinzugefügt oder davon entfernt werden kann, ohne die Fahrzeugplattform zu verändern. Die ESC-Funktion kann zum Beispiel an spezifischen Achsen aktiviert oder deaktiviert werden, kann betrieben werden, wenn eine Ecke einige Fehler aufweist, oder kann verwendet werden, um Vorgehensweisen zu diagnostizieren, die eine Deaktivierung einiger der VCMs erfordern.
Bei einigen Ausführungsformen meldet das VCM, wie der VCM-Controller oder eine andere Schaltung des VCM zu einem zentralen Controller der Fahrzeugplattform, wie Steuerschaltung (en) 116 (siehe 1B und 2), einer Benutzeroberfläche oder einem Warnsystem des Fahrzeugs, einen Betriebszustand der Bremsfunktion und/oder der ESC-Funktion in jedem VCM meldet.
Bei einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie können Brems- und/oder ESC-Funktionen durch Interkommunikation zwischen VCMs des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen findet die Interkommunikation zwischen VCMs 20 über VCM-Controller 38, die miteinander kommunizieren, statt. Bei einigen Ausführungsformen erfolgt die Interkommunikation zwischen VCMs 20 über den Bus 119 (siehe 2), der sich zwischen den VCMs erstreckt, über die Fahrzeugplattform 12. Bei einigen Ausführungsformen erfolgt die Interkommunikation zwischen VCMs 20 über einen VCM-VCM-Bus (nicht explizit gezeigt), der von dem Fahrzeugcontroller 116 an der Fahrzeugplattform getrennt ist.
Bei einigen Ausführungsformen findet die Kommunikation zwischen den VCMs ohne Involvieren oder Kommunizieren mit dem Fahrzeugcontroller 116 oder einer anderen Vorrichtung, die an der Fahrzeugplattform angeordnet ist, statt. Bei einigen Ausführungsformen weist die Fahrzeugplattform 12 (1A, 1B, 2) kein ESC-System und/oder keine ESC-Steuereinheit auf.
Bei einigen Ausführungsformen wird die Kommunikation zwischen den VCMs durch Kommunikation eines oder mehrerer der VCMs mit einer externen Rechenvorrichtung (nicht explizit gezeigt) ergänzt. Bei einem vollständig oder teilweise autonomen Fahrzeug können die VCMs beispielsweise mit einem externen Steuerserver kommunizieren.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Interkommunikation zwischen VCMs Interkommunikation zwischen Bremscontrollern, die in unterschiedlichen VCMs des Fahrzeugs angeordnet sind. Datenaustausch zwischen den VCMs kann die ESC-Leistung verbessern, indem beispielsweise Daten, die Typen von VCMs betreffen, Daten, die VCM-Teilsysteme, die an jedem VCM installiert sind, betreffen, den Status derartiger Teilsysteme, historische Daten, die Funktionen jedes VCM betreffen, Daten die die Last an jedem VCM betreffen und dergleichen betreffen, gemeinsam verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen werden Bremsmodulatoren 352 allein von Bauteilen von Bremsmodulen 350 an dem (den) VCM(s) gesteuert, ohne Steuersignale von dem Fahrzeugcontroller 116 oder von einem anderen Controller, der an der Fahrzeugplattform angeordnet ist, zu empfangen.
Kommunikation zwischen montierten VCMs kann zwischen zwei VCMs an derselben Seite des Fahrzeugs stattfinden, sei es durch vertikale Aufteilung (rechte VCMs, linke VCMs) oder durch horizontale Aufteilung (vordere VCMs, hintere VCMs). Bei einigen Ausführungsformen können alle vier VCMs miteinander kommunizieren.
Als ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems wird nun auf 4 Bezug genommen, die ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems, wie den VCM-basierten Bremssystemen 236 und 336 der 1B bis 3C ist, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie.
Wie man in 4 sieht, wird anfänglich eine Zielraddrehzahl bei Schritt 402 erhalten. Bei einigen Ausführungsformen wird die Zielraddrehzahl von einem VCM-Controller, wie dem Controller 38 der 1B, oder von einer Bremssteuerschaltung, wie den Bremssteuerschaltungen 202 oder 302 der 2 bis 3C, die in dem VCM angeordnet sind, erhalten. Bei einigen Ausführungsformen wird die Zieldrehzahl von einem anderen Bauteil des Fahrzeugs erhalten, von einem Bremspedal oder Knopf, die elektrisch mit dem VCM-basierten Bremssystem assoziiert sind, oder von einem Fahrzeugcontroller, wie dem Fahrzeugcontroller 116 (2).
Bei einigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl niedriger als eine aktuelle Drehzahl. Bei derartigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl dazu bestimmt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verlangsamen oder das Fahrzeuggieren gemäß Anweisungseingaben, die von einem ESC/ESP-System empfangen werden, zu korrigieren. Bei einigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl höher als eine aktuelle Drehzahl. Bei derartigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl dazu bestimmt, eine Bremsoperation zu beenden und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs zu veranlassen.
Bei Schritt 404 wird die tatsächliche oder aktuelle Raddrehzahl mit der erhaltenen Zieldrehzahl verglichen. Bei einigen Ausführungsformen wird das Vergleichen von dem VCM-Controller oder von der Bremssteuerschaltung, die in dem VCM angeordnet ist, ausgeführt. Bei einigen Ausführungsformen wird die tatsächliche Raddrehzahl von einem Drehzahlsensor, wie dem Sensor 104 (1B), der in dem VCM angeordnet ist, gemessen oder erhalten.
Bei einigen Ausführungsformen wird als Teil des Schritts 404 ein Druck, der von einem Bremsaktuator, wie dem Bremsaktuator 206 oder 306 (2 bis 3C) angelegt wird, gemessen. Bei derartigen Ausführungsformen erfolgt der Vergleich zwischen dem tatsächlichen Druck, der von dem Bremsaktuator angelegt wird, und einem Zieldruck, der von den Bremsaktuator angelegt werden soll. Bei einigen Ausführungsformen ist der Druck, der von dem Bremsaktuator angelegt wird, Druck, der von dem Aktuator an eine Bremsscheibe/Bremstrommel angelegt wird.
Wenn der Vergleich bei Schritt 404 ergibt, dass die tatsächliche Raddrehzahl höher ist als die Zielraddrehzahl, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen zum Reduzieren der tatsächlichen Drehzahl aus, die in Schrittblock 410 enthalten sind, der das Aktivieren eines VCM-basierten Bremsaktuators betrifft Wenn der Vergleich bei Schritt 404 ergibt, dass die tatsächliche Raddrehzahl unter der Zielraddrehzahl liegt, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen aus, um die Erhöhung der tatsächlichen Drehzahl zu ermöglichen, die in Schrittblock 420 enthalten sind, der die Deaktivierung eines VCM-basierten Bremsaktuators betrifft. Wenn der Vergleich bei Schritt 404 ergibt, dass die tatsächliche Raddrehzahl dem Ziel entspricht, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen zum Aufrechterhalten der tatsächlichen Drehzahl aus, die in Schrittblock 430 enthalten sind.
Wie man in 4 sieht, betrifft Schrittblock 410 die Aktivierung des VCM-basierten Bremsaktuators, wie der Bremsaktuatoren 206 oder 306 (2 bis 3C). Bei Schritt 412 wird der/das Bremsaktuatordruckplan oder -profil des Bremsaktuators bestimmt. Der Druckplan kann beispielsweise einen Druckplan in dem Aktuator, die Dauer der Betätigung, die Druckimpulsrate und dergleichen beinhalten. Bei Schritt 414 wird eine Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und einer Fluidquelle, wie dem Vorratsbehälter 210 oder 310 (2 bis 3C), und/oder einer Fluidpumpe, wie der Pumpe 212 oder 312 (2 bis 3C) geöffnet oder offen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Öffnen der Fluidleitung durch Steuern eines Fluideinlassventils oder einer Fluideinlassöffnung, die zwischen dem Bremsaktuator und dem Vorratsbehälter angeordnet ist, wie der Ventile 357, 359 oder 367 (3A bis 3C) erreicht, um in einer offenen Betriebsausrichtung zu sein. Der Fluiddruck kann daher von der Fluidquelle und/oder der Fluidpumpe zu dem Bremsaktuator zugeführt werden.
Bei Schritt 416 wird eine Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle geschlossen oder geschlossen gehalten. Gemäß einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Schließen einer Freigabeöffnung, wie eines der Freigabeventile 358, 368 oder einer Position des Ventils 359 (3A bis 3C), die sich entlang der Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM befinden, erreicht. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Einstellen eines Fluidfreigabeventils mit mehreren Zuständen, das in einen Druckmodulator des VCM eingebaut ist, auf einen geschlossenen Zustand erreicht, um Freigabe von Fluiddruck zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM zu verhindern.
Bei Schritt 418 wird die VCM-basierte Fluidpumpe, z. B. die Pumpe 212 oder 312 (2 bis 3C), betrieben oder in Betrieb gehalten, um Fluiddruck von der Fluidquelle oder dem Vorratsbehälter in Richtung des Bremsaktuators zuzuführen. Bei einigen Ausführungsformen wird der Betrieb der Fluidpumpe von einer Pumpensteuerschaltung reguliert, die Teil der Bremssteuerschaltung oder des VCM-Controllers sein kann. Die Pumpensteuerschaltung kann einen Zieldruck empfangen und kann den Betrieb der Pumpe durchführen oder beenden, um diesen Zieldruck zu erreichen.
Es versteht sich, dass die Schritte 412, 414, 416 und 418 in dem Schrittblock 410 in einer unterschiedlichen Reihenfolge als der gezeigten ausgeführt werden können. Das Öffnen der Fluidleitung bei Schritt 414 kann beispielsweise nach dem Schließen der Fluidleitung bei Schritt 416 und/oder nach dem Betreiben der Fluidpumpe bei Schritt 418 stattfinden. Als ein anderes Beispiel kann das Schließen der Fluidleitung bei Schritt 416 vor dem Beenden des Plans bei Schritt 412 eintreten.
Wie oben erwähnt, betrifft Schrittblock 420 die Deaktivierung des VCM-basierten Bremsaktuators. Bei Schritt 422 wird der Pumpbetrieb der VCM-basierten Fluidpumpe beendet oder, falls die Fluidpumpe zuvor inaktiv war, wird sie in einem inaktiven Zustand gehalten. Das verhindert das Anlegen zusätzlichen Fluiddrucks an die Fluidleitung, die die Fluidpumpe und den Bremsaktuator verbindet.
Bei Schritt 424 wird die Fluidleitung zwischen der Fluidpumpe und/oder der Fluidquelle in dem VCM und dem Bremsaktuator geschlossen oder geschlossen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Steuern eines Fluideinlassventils oder einer Fluideinlassöffnung zwischen der Fluidleitung zwischen der Fluidpumpe und/oder der Fluidquelle und dem Bremsaktuator, wie der Ventile 357, 359 oder 367 (3A bis 3C) erreicht, um in der geschlossenen Betriebsausrichtung zu sein. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Einstellen eines Fluideinlassventils in einem Druckmodulator des VCM auf einen geschlossenen Zustand erreicht, um die Fluidversorgungsleitung zu schließen und eine Erhöhung des Fluiddrucks zwischen der Fluidquelle und dem Bremsaktuator zu verhindern.
Bei Schritt 426 wird die Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle geöffnet oder offen gehalten, um den Fluiddruck in dem Bremsaktuator zu reduzieren. Bei einigen Ausführungsformen wird das Öffnen der Fluidleitung durch Öffnen einer Freigabeöffnung, wie eines der Fluidfreigabeventile 358, 368 oder einer Position des Ventils 359, die sich entlang der Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM befinden, erreicht. Bei einigen Ausführungsformen wird das Öffnen der Fluidleitung durch Einstellen des Fluidfreigabeventils eines Druckmodulators des VCM auf einen offenen Zustand erreicht, so dass die Fluidleitung offen ist, um das Freigeben von Fluiddruck von dem Bremsaktuator in Richtung der Fluidquelle zu erlauben.
Es versteht sich, dass die Schritte 422, 424 und 426 in dem Schrittblock 420 in einer unterschiedlichen Reihenfolge als der gezeigten ausgeführt werden können. Das Schließen bei Schritt 424 und/oder das Öffnen bei Schritt 426 kann beispielsweise vor dem Beenden bei Schritt 422 eintreten.
Wie oben erwähnt, betrifft Schrittblock 430 das Aufrechterhalten des Betriebs des VCM-basierten Bremsaktuators. Bei Schritt 432 wird der Pumpbetrieb der VCM-basierten Fluidpumpe beendet oder, falls die Fluidpumpe zuvor inaktiv war, wird sie in einem inaktiven Zustand gehalten. Das verhindert das Anlegen zusätzlichen Fluiddrucks an die Fluidleitung, die die Fluidpumpe und den Bremsaktuator verbindet.
Bei Schritt 434 wird die Fluidleitung zwischen der Fluidpumpe und/oder der Fluidquelle in dem VCM und dem Bremsaktuator geschlossen oder geschlossen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Steuern eines/einer Fluideinlassventils oder -Öffnung zwischen der Fluidleitung zwischen der Fluidpumpe und/oder der Fluidquelle und dem Bremsaktuator, wie der Ventile 357, 359 oder 367 (3A bis 3C) erreicht, um in der geschlossenen Betriebsausrichtung zu sein. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Einstellen eines Fluideinlassventils in einem Druckmodulator des VCM auf einen geschlossenen Zustand erreicht, um die Fluidversorgungsleitung zu schließen und eine Erhöhung des Fluiddrucks zwischen der Fluidquelle und dem Bremsaktuator zu verhindern.
Bei Schritt 436 wird die Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Quelle geschlossen oder geschlossen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Schließen einer Freigabeöffnung, wie eines der Fluidfreigabeventile 358, 368 oder einer Position des Ventils 359 (3A bis 3C), die entlang der Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM liegen, erreicht. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Einstellen eines Fluidfreigabeventils mit mehreren Zuständen, das in einen Druckmodulator des VCM eingebaut ist, auf einen geschlossenen Zustand erreicht, um Freigabe von Fluiddruck zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM zu verhindern.
Es versteht sich, dass die Schritte 432, 434 und 436 in dem Schrittblock 430 in einer unterschiedlichen Reihenfolge als der gezeigten ausgeführt werden können. Das Schließen bei den Schritten 434 und/oder 436 kann beispielsweise vor dem Beenden bei Schritt 432 eintreten.
Bei einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere der Operationen, die bei Schritten des Aktivierungsschrittblocks 410 (d. h. den Schritten 412, 414, 416 und/oder 418), des Deaktivierungsschrittblocks 420 (d. h. den Schritten 422, 424 und/oder 426) und/oder Halteschrittblock 430 (d. h. den Schritten 432, 434 und/oder 436) ausgeführt werden, von der Bremssteuerschaltung des VCM-basierten Bremssystems, wie der Bremssteuerschaltung 202 oder 302, reguliert.
Bei einigen Ausführungsformen kehrt der Strom im Anschluss an das Abschließen eines der Schrittblöcke 410, 420 und/oder 430 zu Schritt 404 zurück, um den Vergleich der tatsächlichen Drehzahl und der Zieldrehzahl für eine weitere Iteration des Verfahrens der 4 zu wiederholen.
Von dem hydraulischen VCM-basierten Fluidsystem gesteuerter Fluiddruck. Es wird nun auf die 5A und 5B Bezug genommen, die ein mechanisches und ein elektrisches Blockdiagramm eines VCM-basierten Bremssystems 536 sind, das funktional mit einem VCM-Druckmodulator 550 und mit einem VCM-Druckmodulator 570 assoziiert ist, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie. Das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 536, der Bremsmodulator 550 und der Druckmodulator 570 sind in einem VCM 20 ähnlich dem, das oben unter Bezugnahme auf 1A beschrieben ist, angeordnet. 5A veranschaulicht nur das VCM-basierte Bremssystem. Es versteht sich jedoch, dass das in 5A veranschaulichte System innerhalb eines VCM, wie in den 1B und 2 gezeigt, angeordnet würde.
Das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 536 kann eine Ausführungsform des hydraulischen VCM-basierten Bremssystems 336 sein, das oben unter Bezugnahme auf die 3A bis 3C beschrieben ist, und kann ähnliche Bauteile, Teilsysteme und Funktionen beinhalten.
Wie man in 5A sieht, beinhaltet das VCM-basierte Bremssystem 536 einen VCM-basierten Bremsmodulator 550 ähnlich dem Bremsmodulator der 3A bis 3C, der dazu angepasst ist, den Betrieb des Bremsaktuators 506 zu steuern. Bei der veranschaulichten Ausführungsformen ist der VCM-basierte Bremsmodulator 550 funktional mit einem VCM-Druckmodulator 570 assoziiert, der als die Bremsleistungsquelle fungiert, und ist dazu angepasst, den Druck des Bremsfluids, das zu dem Bremsaktuator 506 zugeführt wird, zu modulieren.
Wie oben besprochen, ist das hydraulische VCM-basierte Bremssystem 536 dazu angepasst, in einem VCM 20 (1A) angeordnet zu werden, das dazu angepasst ist, an eine Fahrzeugplattform 12 (1A) montiert zu werden. Die Fahrzeugplattform ist dazu angepasst, mehrere VCMs daran angebracht zu haben. Wie hierin besprochen, kann das VCM ein dediziertes VCM-basiertes Bremssystem beinhalten, das von der Fahrzeugplattform und den anderen VCMs unabhängig ist. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet jedes VCM-basierte Bremssystem einen dedizierte VCM-basierten Bremsmodulator 550 oder ist funktional damit assoziiert, wie hierin beschrieben. In der Regel sind ein oder mehrere des VCM-basierten Bremsmodulators 550 dazu angepasst, Steuereingaben von einem zentralen Controller, wie der Steuerschaltung 116 (1B und 2) des Fahrzeugs zu empfangen. Bei einigen Ausführungsformen ist jeder VCM-basierte Bremsmodulator 550 zusätzlich oder alternativ dazu angepasst, Steuereingaben von einer Bremssteuerschaltung 502, die der Bremssteuerschaltung 202 der 2 ähnlich ist, zu empfangen.
Bei einigen Ausführungsformen ist der VCM-Bremsmodulator 550 dazu angepasst, in der Bremssteuerschaltung 502 eingebaut oder Teil davon zu sein. Eine oder mehrere Modulatorsteuerschaltung(en) 556 des Bremsmodulators kann (können) folglich in der Bremssteuerschaltung 502 eingebaut sein.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der VCM-Druckmodulator 570 eine Fluidpumpe 512, die dazu angepasst ist, Fluiddruck zum Betätigen des Bremsaktuators 506 zu erzeugen. Die Fluidpumpe 512 steht mit dem Vorratsbehälter 510 in Fluidverbindung und ist mit dem Speicher 572 assoziiert, der Teil des VCM-Druckmodulators 570 ist und stromabwärts der Pumpe 512 angeordnet ist. Die Pumpe 512 ist dazu angepasst, Fluid mit einem Zieldruck zu erzeugen, wobei das druckbeaufschlagte Fluid in dem Speicher 572 gesammelt wird. Bei einigen Ausführungsformen ist ein Rückschlagventil 574 Teil des VCM-Druckmodulators 570 und ist an einer Fluidleitung angeordnet, die den Speicher 572 mit dem VCM-basierten Bremsmodulator 550 verbindet und sicherstellt, dass Fluid nur von dem Speicher in Richtung des Bremsaktuators aber nicht in die umgekehrte Richtung strömt.
Der VCM-basierte Bremsmodulator 550 beinhaltet Modulatorventile, die dazu angepasst sind, von der Modulatorsteuerschaltung 556 gesteuert zu werden. Wie man in 5A sieht, beinhaltet der VCM-basierte Bremsmodulator 550 zwei Ventile, ein Fluideinlassventil 557 und ein Fluidfreigabeventil 558. Die Ventile 557 und 558 können jedoch mit einem einzigen Ventil zu 3 Positionen ersetzt werden, im Wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf 3B beschrieben.
Jedes der Ventile 557 und 558 weist eine offene Betriebsausrichtung und eine geschlossene Betriebsausrichtung auf. Wenn es sich in der offenen Betriebsausrichtung befindet, ist das Fluideinlassventil 557 dazu angepasst, Hydraulikfluid zu dem Bremsaktuator 506 bereitzustellen und den Fluiddruck darin zu erhöhen. Im Gegensatz dazu ist das Fluidfreigabeventil 558 dazu angepasst, Fluid aus dem Bremsaktuator 506, wenn er in der offenen Betriebsausrichtung ist, freizugeben oder den Fluiddruck darin zu reduzieren.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Fluideinlassventil 557 ein 2-Wegeventil mit 2 Öffnungen, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung und zwei Positionen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen ist eine erste Position 557a des Einlassventils 557 eine Druckaufbauposition, in der der Speicher 572 mit dem Bremsaktuator 506 über das Rückschlagventil 574 und das Einlassventil 557 in Fluidverbindung steht. Bei einigen Ausführungsformen ist eine zweite Position 557b des Einlassventils 557 eine Druckhalteposition, in der keine Fluidverbindung zwischen der Druckquelle und dem Bremsaktuator 506 besteht, was Fluid daran hindert, zwischen dem Bremsaktuator 506 und der Fluidquelle 510 zu strömen.
Bei einigen Ausführungsformen, wie bei der veranschaulichten Ausführungsform der 5A, ist das Einlassventil 557 normalerweise derart geschlossen, dass es normalerweise in der Druckhalteposition 557b ist.
Bei einigen Ausführungsformen ist das Fluidfreigabeventil 558 ein 2-Wegeventil mit 2 Öffnungen, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung und zwei Positionen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen ist eine erste Position 558a des Fluidfreigabeventils 558 eine Druckhalteposition, in der keine Fluidverbindung zwischen dem Bremsaktuator 506 und der Fluidquelle besteht, was Fluid daran hindert, in Richtung der Fluidquelle 510 zu strömen. Bei einigen Ausführungsformen ist eine zweite Position 558b des Freigabeventils 558 eine Druckfreigabeposition, in der der Bremsaktuator 506 in Fluidverbindung mit der Fluidquelle 510 steht und Fluid von dem Bremsaktuator zu dem Vorratsbehälter strömen kann. Bei einigen Ausführungsformen ist das Freigabeventil 558 normalerweise geschlossen, so dass es normalerweise in der Druckhalteposition 558a ist.
Bei einigen Ausführungsformen werden die Ventile 557 und 558 zwischen der offenen Betriebsausrichtung und der geschlossenen Betriebsausrichtung durch Solenoide übergeführt. Bei einigen Ausführungsformen ist (sind) die Modulatorsteuerschaltung(en) 556 mit den Solenoiden, die den Betrieb der Ventile 557 und 558 steuern in Verbindung oder damit funktional assoziiert und synchronisiert (synchronisieren) deren Betrieb. Bei einigen Ausführungsformen sind die Ventile 557 und 558 Proportionalventile.
Bei einigen Ausführungsformen (nicht gezeigt) ist das Rückschlagventil 574 Teil des Bremsmodulators 550 und ist an einer Fluidleitung angeordnet, die den VCM-basierten Bremsmodulator 550 mit dem VCM-Druckmodulator 570 verbindet. Bei derartigen Ausführungsformen stellt ein Rückschlagventil 574 sicher, dass Fluid nur von dem VCM-Druckmodulator 570 in Richtung des Bremsaktuators 506 strömt, aber nicht in die entgegengesetzte Richtung.
Wie in 5B gezeigt und wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, stellt der Bremscontroller 502 bei einigen Ausführungsformen Leistung und Steuereingaben zu dem VCM-basierten Bremsmodulator 550 und/oder zu dem VCM-Druckmodulator 570 bereit, wie durch durchgehende Linien in 5B angegeben, und kann Sensorablesungen von Bauteilen des VCM-basierten Bremsmodulators empfangen, wie durch eine gestrichelte Linie in 5B angegeben. Der VCM-basierte Bremsmodulator 550 kann beispielsweise einen Bremsdrucksensor 560 beinhalten, der dazu angepasst ist, den Druck abzutasten, der von dem Bremsaktuator, wie von einem Bremssattel, angelegt wird. Als ein anderes Beispiel kann der VCM-basierte Bremsmodulator 550 einen Aktuator-Fluiddrucksensor beinhalten, der dazu angepasst ist, den Druck des Fluids, das zu dem Bremsaktuator bereitgestellt wird, abzutasten. Als ein anderes Beispiel kann der VCM-basierte Bremsmodulator 550 einen Druckmodulatorsensor 562 beinhalten, der dazu angepasst ist, den Druck der Fluidversorgung, die zu dem VCM-basierten Bremsmodulator von dem VCM-Druckmodulator 570 bereitgestellt wird, abzutasten. Eingaben, die Messungen oder Signale der Sensoren 560 und/oder 562 darstellen, können dem Bremscontroller 502 von dem VCM-basierten Bremsmodulator bereitgestellt werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann das VCM, das die VCM-basierten Bremssysteme 536 beinhaltet, ferner einen VCM-Controller ähnlich dem VCM-Controller 38, der in 1 angezeigt ist, beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann der VCM-basierte Bremsmodulator und/oder der VCM-Druckmodulator von dem VCM-Controller gesteuert werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine elektrische Leistungsquelle, die eines oder mehrere des VCM-Druckmodulators 570 und insbesondere die Pumpe 512, Bauteile des VCM-basierten Bremsmodulators 550, den Bremscontroller 502 und/oder den VCM-Controller 538 mit Leistung versorgt, an die Fahrzeugplattform, wie die Plattform 12 der 1, montiert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die elektrische Leistungsquelle in dem VCM, wie dem VCM 20 der 1A und 1B, angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere des VCM-Druckmodulators 570 und insbesondere der Pumpe 512, Bauteile des VCM-basierten Bremsmodulators 550, des Bremscontrollers 502 und/oder des VCM-Controllers 538 eine elektrische Leistungsquelle gemeinsam verwenden.
Bei einigen Ausführungsformen meldet das VCM, wie der VCM-Controller 538 oder eine andere Schaltung des VCM, einen Betriebszustand des VCM-Druckmodulators 570 und/oder des VCM-basierten Bremsmodulators 550 zu einem zentralen Controller der Fahrzeugplattform, wie der (den) Steuerschaltung(en) 116 (siehe 30 1B und 2), einer Benutzeroberfläche oder einem Warnsystem des Fahrzeugs.
Wie oben unter Bezugnahme auf die 3A bis 3C wie auch in der Ausführungsform der 5A und 5B besprochen, können die VCMs miteinander drahtlos, über einen Bus, der an der Fahrzeugplattform oder außerhalb dieser montiert sein kann, oder über eine externe Rechenvorrichtung, wie einen Cloud-basierten Rechner, kommunizieren.
Beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems mit einem Speicher
Es wird nun auf die 6A und 6B Bezug genommen, die gemeinsam ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen VCM-basierten Bremssystems sind, das einen VCM-Druckmodulator und/oder einen VCM-basierten Bremsmodulator, wie das VCM-basierte Bremssystem 536 der 5A und 5B, beinhaltet oder damit assoziiert ist, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie.
Wie man in 6A sieht, wird anfänglich bei Schritt 600 Druck in einem Speicher, wie dem Speicher 572 (5A), der stromabwärts einer Fluiddruckpumpe angeordnet ist, durch Betreiben des VCM-Druckmodulators, der eine Fluidpumpe davon aktiviert, wie die Fluidpumpe 512, aufgebaut. Das druckbeaufschlagte Fluid in dem Speicher 572 wird, wie unten erläutert, für zukünftige Verwendung gespeichert.
Ein Zielfluiddruck, der in der Fluidversorgungsleitung stromaufwärts des Bremsaktuators, wie des Bremsaktuators 506 (5A), erforderlich ist, wird bei Schritt 602 erhalten. Bei einigen Ausführungsformen wird der Zielfluiddruck von einem VCM-Controller, wie dem Controller 538 (5B) oder von einer Bremssteuerschaltung, wie den Bremssteuerschaltungen 502 (5A), die in dem VCM angeordnet sind, erhalten. Bei einigen Ausführungsformen wird der Zielfluiddruck von einem anderen Bauteil des Fahrzeugs erhalten, wie von einem Bremspedal oder einem Knopf, der elektrisch mit dem VCM-basierten Bremssystem assoziiert ist, oder von einem Fahrzeugcontroller, wie dem Fahrzeugcontroller 116 (2). Bei einigen Ausführungsformen wird der Zielfluiddruck unter Verwendung von Aufruftabellen, basierend auf einem Bremsleistungsprofil, das von dem Bremsaktuator gefordert wird, berechnet oder bestimmt.
Bei Schritt 604 wird der tatsächliche oder aktuelle Bremsfluiddruck mit dem erhaltenen Zieldruck verglichen. Bei einigen Ausführungsformen wird das Vergleichen von dem VCM-Controller oder von der Bremssteuerschaltung, die in dem VCM angeordnet ist, ausgeführt. Bei einigen Ausführungsformen wird der tatsächliche Druck von einem Fluiddrucksensor, wie einem Aktuator-Fluiddrucksensor, der stromaufwärts des Bremsaktuators angeordnet ist, gemessen oder erhalten. Bei einigen Ausführungsformen wird der tatsächliche Druck gemäß Messungen des Drucks, der von dem Aktuator an einer Bremsscheibe/Bremstrommel angelegt wird, bestimmt.
Wenn der Vergleich bei Schritt 604 ergibt, dass der tatsächliche Bremsfluiddruck höher ist als der Zielbremsdruck, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen aus, um den tatsächlichen Bremsfluiddruck zu verringern, die in dem Schrittblock 620 beinhaltet sind, der die Deaktivierung eines VCM-basierten Bremsaktuators betrifft. Wenn der Vergleich bei Schritt 604 ergibt, dass der tatsächliche Bremsfluiddruck niedriger ist als der Zielbremsfluiddruck, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen aus, um den tatsächlichen Bremsfluiddruck zu verringern, die in Schrittblock 610 (6B) beinhaltet sind, der die Aktivierung eines VCM-basierten Bremsaktuators betrifft. Wenn der Vergleich bei Schritt 604 ergibt, dass der tatsächliche Bremsdruck dem Ziel entspricht, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen zum Aufrechterhalten des tatsächlichen Bremsfluiddrucks aus, die in Schrittblock 630 beinhaltet sind.
Wie man in 6B sieht, betrifft Schrittblock 610 die Aktivierung des VCM-basierten Bremsaktuators, wie des Bremsaktuators 506 (5A). Bei Schritt 612 wird ein Bremsfluidaktuatordruckplan oder -profil des Bremsaktuators bestimmt. Der Druckplan kann beispielsweise einen Druckplan in dem Aktuator, die Dauer der Betätigung, eine Druckimpulsrate und dergleichen beinhalten. Bei Schritt 614 wird eine Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und einer druckbeaufschlagten Fluidquelle, wie dem Speicher 572 (5A) und/oder einer Fluidpumpe, wie der Pumpe oder 512 (5A), geöffnet oder offen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Öffnen der Fluidleitung durch Steuern eines Fluideinlassventils, das zwischen dem Bremsaktuator und dem Vorratsbehälter angeordnet ist, wie der Ventile 557 (5A) erreicht, um in einer offenen Betriebsausrichtung zu sein. Der Fluiddruck kann daher von dem Speicher zu den Bremsaktuator zugeführt werden, ohne Druckbeaufschlagen des Fluids zu erfordern, wenn der Bremsbefehl empfangen wird oder die Notwendigkeit des Bremsens identifiziert wird. Die Verfügbarkeit druckbeaufschlagten Fluids kann die Leistung gegenüber Systemen verbessern, die Betreiben einer Fluidpumpe erfordern, während druckbeaufschlagtes Fluid erforderlich ist. Dass die Aktivierung der Pumpe nicht erforderlich ist, kann auch ein ruhigeres Bremssystem und gesteigerte Dauerhaftigkeit mechanischer Teile ergeben.
Bei Schritt 616 wird eine Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und einer Fluidquelle, wie dem Speicher 510 (5A), geschlossen oder geschlossen gehalten. Gemäß einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Schließen einer Freigabeöffnung, wie eines der Freigabeventile 558 (5A), die sich entlang der Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM befinden, erreicht. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Einstellen des Fluidfreigabeventils in einem Druckmodulator des VCM auf einen geschlossenen Zustand erreicht, um Freigabe von Fluiddruck zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM zu verhindern.
Bei Schritt 617 wird der tatsächliche oder aktuelle Druck in dem Speicher mit dem Zielfluiddruck verglichen. Bei einigen Ausführungsformen wird das Vergleichen von dem VCM-Controller oder von der Bremssteuerschaltung, die in dem VCM angeordnet ist, ausgeführt. Bei einigen Ausführungsformen wird der tatsächliche Druck in dem Speicher gemessen oder von einem Drucksensor, wie dem Druckmodulatorsensor 562 (5B), der in dem VCM angeordnet ist, erhalten.
Falls der tatsächliche Druck in dem Speicher unter dem Zielfluiddruck liegt, wird bei Schritt 618 die VCM-basierte Fluidpumpe, wie die Pumpe 512 (5A), betrieben oder in Betrieb gehalten, um druckbeaufschlagtes Fluid zu dem Speicher in dem VCM-Druckmodulator 570) zuzuführen. Bei einigen Ausführungsformen wird der Betrieb der Fluidpumpe von einer Pumpensteuerschaltung reguliert, die Teil der Bremssteuerschaltung oder des VCM-Controllers sein kann. Die Pumpensteuerschaltung kann einen Zieldruck empfangen und kann den Betrieb der Pumpe durchführen oder beenden, um diesen Zieldruck zu erreichen.
Falls der tatsächliche Druck in dem Speicher über oder an dem Zieldruck liegt, wird bei Schritt 619 der Pumpbetrieb der VCM-basierten Fluidpumpe beendet, oder, falls die Fluidpumpe zuvor inaktiv war, wird sie in einem inaktiven Zustand gehalten. Das verhindert das Steigern des Fluiddrucks in dem Speicher.
Sobald die Schritte in Schrittblock 610 abgeschlossen sind, kann der Ablauf zu Schritt 604 zurückkehren, um den Vergleich des tatsächlichen Bremsdrucks und des Zielbremsdrucks für eine andere Iteration des Verfahrens der 6A und 6B zu wiederholen.
Es versteht sich, dass die Schritte 612, 614, 616 und 617 in dem Schrittblock 610 in einer unterschiedlichen Reihenfolge als der gezeigten ausgeführt werden können. Schritt 617 kann zum Beispiel gleich nach Schritt 612 eintreten. Als ein anderes Beispiel kann Schritt 616 vor Schritt 614 eintreten.
Unter Rückkehr zu 6A, wie oben erwähnt, betrifft Schrittblock 620 die Deaktivierung des VCM-basierten Bremsaktuators. Bei Schritt 622 wird der Pumpbetrieb der VCM-basierten Fluidpumpe beendet oder, falls die Fluidpumpe zuvor inaktiv war, wird sie in einem inaktiven Zustand gehalten. Das verhindert zusätzlichen Fluiddruckaufbau in dem Speicher und das Anlegen druckbeaufschlagten Fluids an die Fluidleitung, die den Speicher und den Bremsaktuator verbindet.
Bei Schritt 624 wird die Fluidleitung zwischen dem Speicher in dem VCM und dem Bremsaktuator geschlossen oder geschlossen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Steuern eines Fluideinlassventils oder einer Fluideinlassöffnung zwischen der Fluidleitung zwischen dem Speicher und dem Bremsaktuator, wie des Ventils 557 (5A) erreicht, um in der geschlossenen Betriebsausrichtung zu sein.
Bei Schritt 626 wird die Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle geöffnet oder offen gehalten, um den Fluiddruck in dem Bremsaktuator zu reduzieren. Bei einigen Ausführungsformen wird das Öffnen der Fluidleitung durch Öffnen einer Freigabeöffnung, wie des Fluidfreigabeventils 558, das sich entlang der Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM befindet, erreicht.
Es versteht sich, dass die Schritte 622, 624 und 626 in dem Schrittblock 620 in einer unterschiedlichen Reihenfolge als der gezeigten ausgeführt werden können. Das Schließen bei Schritt 624 und/oder das Öffnen bei Schritt 626 kann beispielsweise vor dem Beenden bei Schritt 622 eintreten. Im Anschluss an das Abschließen der Schritte in Schrittblock 620, kann der Ablauf zu Schritt 604 zurückkehren, um den Vergleich des tatsächlichen Bremsdrucks und des Zielbremsdrucks für eine andere Iteration des Verfahrens der 6 zu wiederholen.
Wie oben erwähnt, betrifft Schrittblock 630 das Aufrechterhalten des Betriebs des VCM-basierten Bremsaktuators. Bei Schritt 633 wird die Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle geschlossen oder geschlossen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Schließen einer Freigabeöffnung, wie des Fluidfreigabeventils 558 ( 5A), das entlang der Fluidleitung zwischen dem Bremsaktuator und der Fluidquelle in dem VCM liegt, erreicht.
Bei Schritt 634 wird die Fluidleitung zwischen dem Speicher und dem Bremsaktuator geschlossen oder geschlossen gehalten. Bei einigen Ausführungsformen wird das Schließen der Fluidleitung durch Steuern eines Fluideinlassventils oder einer Fluideinlassöffnung zwischen der Fluidleitung zwischen dem Speicher und den Bremsaktuator, wie des Ventils 557 (5A) erreicht, um in der geschlossenen Betriebsausrichtung zu sein.
Der Ablauf kann dann bei Schritt 617 fortsetzen, bei dem der tatsächliche oder aktuelle Druck in dem Speicher mit dem Fluidzieldruck, wie oben beschrieben, verglichen wird.
Falls der tatsächliche Druck unter dem Zieldruck liegt, setzt der Ablauf bei Schritt 618, wie oben beschrieben, fort. Falls der tatsächliche Druck dem Ziel entspricht, wird der Aktivierungsschrittblock 630 beendet.
Im Anschluss an das Abschließen oder Beenden der Schritte in Schrittblock 630, kann der Ablauf zu Schritt 604 zurückkehren, um den Vergleich des tatsächlichen Bremsdrucks und des Zielbremsdrucks für eine andere Iteration des Verfahrens der 6 zu wiederholen.
Bei einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere der Operationen, die bei Schritten des Aktivierungsschrittblocks 610 (d. h. den Schritten 612, 614, 616, 617 und/oder 618), des Deaktivierungsschrittblocks 620 (d.h. den Schritten 622, 624 und/oder 626) und/oder des Halteschrittblocks 630 (d. h. den Schritten 433, 434 und/oder 437) ausgeführt werden, von der Bremssteuerschaltung des VCM-basierten Bremssystems, wie der Bremssteuerschaltung 502, reguliert.
Es ist ein besonderes Merkmal des VCM-basierten Bremssystems der 5A und 5B und des entsprechenden Verfahrens der 6, dass die Pumpe 512 veranlasst, dass Fluid mit einem Zieldruck in dem Speicher 572 gespeichert wird. Wenn daher ein Bremsbefehl empfangen wird, ist das Fluid bereits druckbeaufschlagt und bereit, damit der Bremsaktuator den erforderlichen Druck anlegt, sobald sich die geeigneten Ventile öffnen. Im Gegensatz dazu initiiert beim Stand der Technik sowie bei der Ausführungsform der 2 bis 3C das Druckbeaufschlagen des Fluids erst, wenn der Bremsbefehl empfangen wird, was zu einer langsameren Ansprechzeit als bei der Ausführungsform der 5 führen kann.
VCM-basiertes Bremssystem mit Bremsregeneration
Es wird nun auf die 7A und 7B Bezug genommen, die schematische Blockdiagramme VCM-basierter Bremssysteme 736a und 736b sind, die Bremsregeneration gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie aufweisen.
Die VCM-basierten Bremssysteme 736a (7A) und 736b (7B) können Ausführungsformen der VCM-basierten Bremssysteme 36 und 236 der 1B bzw. 2 sein und sind dazu angepasst, in einem VCM 20 zwischen einer Fahrzeugplattform 12 und einem Rad 28 (siehe 1B und 2), das an das VCM 20 angebaut ist, aufgenommen zu werden.
Die VCM-basierten Bremssysteme 736a und 736b beinhalten jeweils eine Bremssteuerschaltung (z. B. einen oder mehrere Bremscontroller) 702, im Wesentlichen wie oben in Bezug auf die Bremssteuerschaltungen 102 und 202 der 1B und 2 beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen beinhalten die VCM-basierten Bremssysteme ferner einen Drehzahlsensor 704, der dazu angepasst ist, eine Drehzahl eines Rades, das an dem VCM angebracht ist, zu der Bremssteuerschaltung zu melden.
Jedes der VCM-basierten Bremssysteme 736a und 736b beinhaltet einen Bremsaktuator (z. B. einem Bremssattel) 706, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades basierend auf Betätigungseingaben, die von der Bremssteuerschaltung 702 empfangen werden, zu regulieren, im Wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf die Bremsaktuatoren 106 und 206 der 1B und 2 beschrieben.
Wie oben unter Bezugnahme auf 1B beschrieben, können VCM-basierte Bremssysteme 736 ferner eine oder mehrere Bremsleistungsquellen, die in dem VCM 20 angeordnet sind, beinhalten. Die Bremsleistungsquelle(n) ist (sind) dazu angepasst, Betriebsleistung zu dem Bremsaktuator 706 und/oder der Bremssteuerschaltung 702 bereitzustellen.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhalten die VCM-basierten Bremssysteme 736 eine oder mehrere Bremsschnittstellenschaltungen 708, die dazu angepasst sind, eine Schnittstelle zwischen der Bremssteuerschaltung 702 und einer oder mehreren Fahrzeugsteuerschaltungen, die außerhalb des VCM 20 montiert sind, im Wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf 1B beschrieben, bereitzustellen. Die Bremsschnittstellenschaltung 708 kann beispielsweise eine Schnittstelle mit einem allgemeinen Fahrzeugcontroller 116, der an die Fahrzeugplattform 12 montiert ist, der funktional mit einem Prozessor 117 assoziiert ist oder diesen beinhaltet, bereitstellen. Bei einigen Ausführungsformen bildet die Bremssteuerschaltung 708 einen Teil der Fahrzeugverbindungsschnittstelle 24 (1A). Bei einigen Ausführungsformen ist die Bremsschnittstellenschaltung 708 dazu angepasst, sich mit einem Plattformsteckverbinder 118 zu verbinden, der Teil der VCM-Verbindungsschnittstelle 14 (1A), die an die Fahrzeugplattform 12 montiert ist, sein kann. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Bremsschnittstellenschaltung 708 einen oder mehrere Sender, um drahtlose Verbindungen mit Schaltungen außerhalb des VCM 20, wie mit einem allgemeinen Fahrzeugcontroller, der an die Fahrzeugplattform montiert ist, herzustellen.
Gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fahrzeugplattform 12 eine Vielzahl von Plattformsteckverbindern 118. Bei einigen Ausführungsformen sind zwei oder mehr Plattformsteckverbinder 118 durch einen Plattform-VCM-Bus 119 miteinander verbunden. Bei einigen Ausführungsformen wird der Plattform-VCM-Bus 119 zur Kommunikation zwischen Rechenschaltungen, die in mehreren VCMs 20 eingebaut sind, verwendet.
VCM-basierte Bremssysteme 736b, die in 7B gezeigt sind, sind ein hydraulisches Bremssystem. Die VCM-basierten Bremssysteme 736b beinhalten daher eine Hydraulikfluidquelle 710 und eine Hydraulikfluidpumpe 712 im Wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Die VCM-basierten Bremssysteme 736a und 736b beinhalten jeweils ein Bremsregenerationsmodul 740. Bei einigen Ausführungsformen ist das Bremsregenerationsmodul 740 mit einem Motor assoziiert, der an eine Radnabe gekoppelt ist, die Teil des VCM 20 ist, an das das Rad montiert ist. Bei einigen Ausführungsformen kann das Bremsregenerationsmodul 740 einen Motorumrichter, der mit dem Motor verbunden ist, beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann das Bremsregenerationsmodul 740 eine Motorsteuerschaltung, die mit dem Motorumrichter verbunden ist, beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen ist das Bremsregenerationsmodul 740 dazu angepasst, das kinematische Verhalten des Rades durch Empfangen von Betriebssignalen zum Anwenden von Bremsregeneration vor dem Betreiben des Bremsaktuators 706 zu regulieren. Die Betriebssignale können an dem Motorumrichter des Bremsregenerationsmoduls empfangen werden.
Bei einigen Ausführungsformen, wie der Ausführungsform der 7A, ist der Bremsaktuator 706 elektrisch und wird von einer elektrischen Leistungsquelle versorgt. Bei einigen Ausführungsformen ist die elektrische Leistungsquelle in dem VCM angeordnet, was die Verwendung von Leistungsquellen (z. B. Batterien, Kondensatoren) pro VCM-basiertem Bremssystem ermöglichen kann, die einfacher sind als bei Verwendung einer zentralen Leistungsquelle. Lokale Leistungsquellen können auch ein Stromleistungsprofil des Fahrzeugs und/oder VCM verbessern und können das lokale Laden des VCM und eine längere Zeitspanne zwischen Ladungen ermöglichen. Die Verwendung lokaler Leistungsquellen kann auch die Komplexität, Kapazitätsanforderungen, Größe, Gewicht, Kosten und/oder Produktionskomplexität der Leistungsquelle(n) oder des Leistungssystems, das an die Fahrzeugplattform montiert ist, reduzieren.
Bei einigen Ausführungsformen sind die VCM-basierten Bremssysteme 736a und 736b dazu angepasst, Leistungsquellen zu regenerieren. Bei einigen Ausführungsformen regenerieren die VCM-basierten Bremssysteme Leistungsquellen, die in dem VCM angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsformen regenerieren die VCM-basierten Bremssysteme eine oder mehrere Leistungsquellen, die an die Fahrzeugplattform montiert sind.
Beispielhafte Verfahren zum Betreiben eines VCM-basierten Bremssystems mit die Bremsregeneration
Es wird nun auf die 8A und 8B Bezug genommen, die Ablaufdiagramme von Verfahren zum Betreiben eines VCM-basierten Bremssystems sind, das eine Bremsregenerationsfunktion aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der offenbarten Technologie. Die Verfahren der 8A und 8B können beispielsweise von Bremssystemen, wie den VCM-basierten Bremssystemen 736a und 736b der 7A und 7B, umgesetzt werden.
Wie man in 8A sieht, wird bei einem anfänglichen Schritt 802 eine Zielraddrehzahl empfangen, wie beispielsweise oben unter Bezugnahme auf Schritt 402 der 4 beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl niedriger als eine aktuelle Drehzahl. Bei derartigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl dazu bestimmt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verlangsamen oder das Fahrzeuggieren gemäß Anweisungseingaben, die von einem ESC/ESP-System empfangen werden, zu korrigieren. Bei einigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl höher als eine aktuelle Drehzahl. Bei derartigen Ausführungsformen ist die Zieldrehzahl dazu bestimmt, eine Bremsoperation zu beenden und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs zu veranlassen.
Bei Schritt 804 wird die tatsächliche oder aktuelle Raddrehzahl mit der erhaltenen Zieldrehzahl verglichen. Bei einigen Ausführungsformen wird das Vergleichen von dem VCM-Controller oder der Bremssteuerschaltung, die in dem VCM angeordnet ist, ausgeführt. Bei einigen Ausführungsformen wird die tatsächliche Raddrehzahl von einem Drehzahlsensor, wie dem Sensor 704 (7A), der in dem VCM angeordnet ist, gemessen oder erhalten.
Wenn der Vergleich bei Schritt 804 ergibt, dass die tatsächliche Raddrehzahl niedriger ist als die Zielraddrehzahl, führt das VCM-basierte Bremssystem bei Schritt 808 Operationen aus, um die tatsächliche Drehzahl zu erhöhen, beispielsweise durch Deaktivieren des VCM-basierten Bremsaktuators (z. B. Aktuator 706 der 7A und 7B). Bei einigen Ausführungsformen können die Operationen, die bei Schritt 808 ausgeführt werden, ähnlich oder gleich wie die Operationen sein, die bei Schritt 420 der 4 ausgeführt werden.
Wenn der Vergleich bei Schritt 804 ergibt, dass die tatsächliche Raddrehzahl dem Ziel entspricht, führt das VCM-basierte Bremssystem bei Schritt 810 Operationen zum Aufrechterhalten der aktuellen Bremsbetätigung aus. Bei einigen Ausführungsformen können die Operationen, die bei Schritt 810 ausgeführt werden, ähnlich oder gleich wie die Operationen sein, die bei Schritt 430 der 4 ausgeführt werden.
Wenn der Vergleich bei Schritt 804 ergibt, dass die tatsächliche Raddrehzahl höher ist als die Zielraddrehzahl, führt das VCM-basierte Bremssystem Operationen zum Reduzieren der tatsächlichen Drehzahl aus. Bei einigen Ausführungsformen erfolgt das Reduzieren der tatsächlichen Drehzahl durch Aktivieren eines Bremsregenerationsmoduls (Modul 740, 7A und 7B) bei Schritt 806. Die aktivierte Bremsregenerationsfunktion wird an einen Radmotor angewandt und ergibt eine Reduktion der Drehzahl des Rades.
Bei Schritt 812 wird im Anschluss an die Aktivierung des Bremsregenerationsmoduls die tatsächliche Raddrehzahl noch einmal mit der Zielregenerationsdrehzahl verglichen. Wenn der Vergleich bei Schritt 812 ergibt, dass die tatsächliche Drehzahl unter der Zieldrehzahl liegt, setzt der Ablauf bei Schritt 808, wie oben besprochen, fort. Wenn der Vergleich bei Schritt 812 ergibt, dass die tatsächliche Drehzahl dem Ziel entspricht, setzt der Ablauf bei Schritt 810, wie oben besprochen, fort. Wenn der Vergleich bei Schritt 812 ergibt, dass die tatsächliche Drehzahl immer noch höher ist als die Zieldrehzahl, kann die tatsächliche Drehzahl durch Aktivieren des VCM-basierten Bremsaktuators bei Schritt 814 reduziert werden. Bei einigen Ausführungsformen können die Operationen, die bei Schritt 814 ausgeführt werden, ähnlich oder gleich wie die Operationen sein, die bei Schritt 410 der 4 ausgeführt werden.
Bei einigen Ausführungsformen wird Schritt 804 durch Vergleichen eines tatsächlichen Drucks, der von einem Bremsaktuator angelegt wird, mit einem Zieldruck realisiert, wie oben unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Bei einigen Ausführungsformen kehrt der Ablauf im Anschluss an das Abschließen der Schritte 808, 810 und/oder 814 zu Schritt 804 für den Vergleich der aktualisierten tatsächlichen Raddrehzahl mit der Zieldrehzahl und für eine andere Iteration des Verfahrens zurück.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Betrieb des VCM-basierten Bremssystems gemäß einem VCM-Plan definiert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der VCM-Plan den Betrieb des Bremsregenerationsmoduls 740 (7A und 7B) definieren. Wenn der Plan beispielsweise aktiv (z. B. gekauft, bezahlt und/oder pro Fahrzeugtyp aktiviert ist), kann die Bremsregenerationsfunktion in Verbindung mit dem Bremsaktuator verwendet werden. 8B veranschaulicht ein ähnliches Verfahren wie 8A, das sich davon aber durch die Existenz eines Plans zur Bremsregenerationsaktivierung derart unterscheidet, dass die Bremsregenerationsfunktion nur aktiviert wird, falls der Plan aktiv ist.
8B beginnt mit den Schritten 802 und 804, wie oben unter Bezugnahme auf 8A beschrieben. Falls im Anschluss an den Vergleich bei Schritt 804 bestimmt wird, dass die tatsächliche Drehzahl dem Ziel entspricht, setzt der Ablauf bei Schritt 810 fort, und falls bestimmt wird, dass die tatsächliche Drehzahl niedriger als die Zieldrehzahl ist, setzt der Ablauf bei Schritt 808, beide wie oben unter Bezugnahme auf 8A beschrieben, fort.
Anders als das Verfahren der 8A, bewertet in 8B, wenn der Vergleich bei Schritt 804 angibt, dass die tatsächliche Drehzahl höher ist als die Zieldrehzahl, das VCM-basierte Bremssystem bei Schritt 820, ob es einen Bremsregenerationsplan beinhaltet oder ob ein derartiger Plan aktiv ist. Falls bei Schritt 820 bestimmt wird, dass das VCM-basierte Bremssystem einen (aktiven) Bremsregenerationsplan beinhaltet, setzt der Ablauf bei Schritt 806 im Wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf 8A fort. Ansonsten, falls kein Bremsregenerationsplan beinhaltet ist oder falls ein derartiger Plan nicht aktiv ist, setzt der Ablauf bei Schritt 814 zur Aktivierung des Bremsaktuators im Wesentlichen wie oben beschrieben fort.
Bei einigen Ausführungsformen wird die Bewertung bei Schritt 820 von einer Recheneinheit, die in dem VCM beinhaltet ist, wie von der Bremssteuerschaltung oder dem VCM-Controller, durchgeführt. Bei einigen Ausführungsformen wird die Bewertung bei Schritt 820 von einer Recheneinheit, die sich an der Fahrzeugplattform befindet, wie von dem Controller 116, durchgeführt. Bei einigen Ausführungsformen wird die Bewertung bei Schritt 820 durch Kommunikation mit einem entfernten Rechner (z. B. einem Cloud-basierten Server) durchgeführt.
Das Verfahren der 8A und 8B, das Bremsregeneration betrifft, ist bei VCMs, die zusätzlich zu dem VCM-basierten Bremssystem ein Antriebsstrang-Teilsystem beinhalten, besonders nützlich. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet das VCM zusätzlich zu dem VCM-basierten Bremssystem auch ein Lenksystem, wie das Lenksystem 32 der 1B. Falls bei einigen derartigen Ausführungsformen bei Schritt 812 die tatsächliche Drehzahl immer noch höher ist als die gewünschte Drehzahl, kann das Lenksystem verwendet werden, um die Drehzahl weiter zu reduzieren, beispielsweise dadurch, dass zwei entgegengesetzte Räder veranlasst werden, zueinander zu drehen. Das Bremsen durch Lenken kann in Verbindung mit Bremsregeneration oder in einem VCM verwendet werden, das keine Bremsregenerationsfunktion aufweist.
Bei einigen Ausführungsformen wird ein VCM-basierter Bremssystemplan nach dem Verbinden des VCM mit der Fahrzeugplattform, beispielsweise durch Plug and Play des VCM, ausgewählt. Bei einigen Ausführungsformen wird der VCM-basierte Bremssystemplan gemäß einem Versicherungsplan ausgewählt. Bei einigen Ausführungsformen wird der VCM-basierte Bremssystemplan gemäß einem VCM-Serviceplan ausgewählt, bei dem das VCM als ein Service bereitgestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen wird der VCM-basierte Bremssystemplan gemäß einem Fahrzeugmodell ausgewählt. Bei einigen Ausführungsformen wird der VCM-basierte Bremssystemplan gemäß einem Typ des VCM, wie einem hinteren/vorderen VCM oder motorisierten/nicht motorisierten VCM, ausgewählt. Bei einigen Ausführungsformen wird der VCM-basierte Bremssystemplan gemäß einer Vorliebe des Fahrers oder Bedieners des Fahrzeugs ausgewählt. Bei einigen Ausführungsformen wird der VCM-basierte Bremssystemplan ausgewählt oder beendet, wenn sich das VCM in einem Diagnose-/Testzustand befindet, ob es nun an der Fahrzeugplattform angebracht oder davon gelöst ist.
Die Fahrzeugplattformen und VCMs, die oben besprochen sind, sind Teil eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Privatfahrzeug, ein Pkw, ein Nutzfahrzeug, ein autonomes, von Menschen gesteuertes oder ferngesteuertes Fahrzeug, ein 4-rädriger Pkw, ein Lkw, ein Bus und/oder ein Anhänger sein. Bei einigen Fahrzeugen beinhaltet jedes VCM ein VCM-basiertes Bremssystem.
Bei einigen Fahrzeugen, wie zum Beispiel in 7A gezeigt, können ein vorderes VCM und ein hinteres VCM unterschiedliche Typen VCM-basierter Bremssysteme aufweisen, die sich in einem oder mehreren der Folgenden unterscheiden können: ein Typ oder eine Struktur eines Bremsaktuators, ein Typ oder eine Struktur einer Bremssteuerschaltung und ein Betriebsprofil, das von dem Bremssystem definiert wird. Bei einigen Fahrzeugen weisen das vordere VCM und das hintere VCM unterschiedliche Typen VCM-basierter Bremssysteme auf, die sich in einem oder mehreren der Folgenden unterscheiden können: indem sie hydraulisch oder nicht hydraulisch sind, ein Typ oder eine Struktur des Bremsaktuators, ein Typ oder eine Struktur des Bremscontrollers und/oder ein Betriebsprofil.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird der Typ eines VCM-basierten Bremssystems von einer oder mehreren Charakteristiken definiert. Die Charakteristiken können beispielsweise Folgende beinhalten:

(1) Lage des VCM an der Fahrzeugplattform (z. B. Vorderseite/Rückseite/rechte Seite/linke Seite);
(2) Bremsaktuatormechanismus (z. B. mechanisch, hydraulisch, elektrisch, mit einer bestimmten Qualitätsspezifikation) ;
(3) Bremsaktuator-Betriebs-/Leistungsprofil (z. B. Größe, Kontaktfläche, Ansprechzeit);
(4) Bremscontroller-Merkmal(e) (z. B. Betriebsfunktionen, Anzahl von Ausgängen, verfügbare Eingänge);
(5) Leistungsquelle eines oder mehrerer des Bremsaktuators und der Bremssteuerschaltung; und
(6) mechanische/elektrische Schnittstelle zum Verbinden mit der Fahrzeugplattform.

Wie oben erwähnt, wird bei einigen Ausführungsformen die Bremsfunktion der Fahrzeug-Geschwindigkeitsreduktionsbremse, beispielsweise eine vom Fahrer betätigte Bremse, durch Aktivieren des Bremsaktuators ohne Verwenden eines Bremspedals bereitgestellt.
Allgemeines
Es wird erwartet, dass während der Laufzeit eines aus dieser Anmeldung hervorgegangenen Patents viele einschlägige Bremsaktuatoren und Bremssteuerschaltungen entwickelt werden. Der Schutzbereich der Begriffe Bremsaktuatoren und Bremssteuerschaltungen bezweckt, alle derartigen neuen Technologien a priori zu beinhalten.
Es ist klar, dass bestimmte Merkmale, die zur Klarheit im Kontext getrennter Ausführungsformen beschrieben sind, auch in einer einzigen Ausführungsform kombiniert bereitgestellt werden können. Umgekehrt können diverse Merkmale der Erfindung, die zur Kürze im Kontext einer einzigen Ausführungsform beschrieben sind, auch getrennt oder in einer zweckdienlichen.
Teilkombination bereitgestellt werden oder wie in einer anderen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung geeignet. Bestimmte Merkmale, die in dem Kontext verschiedener Ausführungsformen beschrieben sind, dürfen nicht als wesentliche Merkmale dieser Ausführungsformen angesehen werden, außer die Ausführungsform ist ohne diese Elemente nicht funktionsfähig. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist klar, dass viele Alternativen, Änderungen und Variationen für den Fachmann ersichtlich sind. Dementsprechend wird bezweckt, dass alle derartigen Alternativen, Änderungen und Variationen in den Sinn und breiten Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 63/043150 [0001]

Claims

Fahrzeug-Eckmodul-basiertes (VCM-basiertes) Bremssystem, das dazu angepasst ist, sich zwischen einem Rad, das an ein VCM, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, angebaut ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden, wobei das VCM-basierte Bremssystem Folgendes umfasst: (a) einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren; (b) eine fluidbasierte Leistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen; und (c) eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen, wobei alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet sind, und wobei das VCM-basierte Bremssystem und die Fahrzeugplattform nicht miteinander in Fluidverbindung stehen.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 1, wobei das VCM-basierte Bremssystem in dem VCM luft- und fluiddicht ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das VCM-basierte Bremssystem mechanisch von der Fahrzeugplattform abgekoppelt ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die fluidbasierte Bremsleistungsquelle eine hydraulische Bremsleistungsquelle ist.
Fahrzeug-Eckmodul-basiertes (VCM-basiertes) Bremssystem, das dazu angepasst ist, in einem VCM, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, zwischen einem Rad, das an das VCM angebaut ist und der Fahrzeugplattform angeordnet zu sein, wobei das VCM-basierte Bremssystem Folgendes umfasst: (a) einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren; (b) eine fluidbasierte Leistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen; und (c) eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen, wobei alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet sind, und wobei das VCM-basierte Bremssystem in dem VCM luft- und fluiddicht ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 5, wobei die fluidbasierte Bremsleistungsquelle eine hydraulische Bremsleistungsquelle ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das VCM-basierte Bremssystem mechanisch von der Fahrzeugplattform abgekoppelt ist.
Fahrzeug-Eckmodul-basiertes (VCM-basiertes) Bremssystem, das dazu angepasst ist, in einem VCM, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, zwischen einem Rad, das an das VCM angebaut ist und der Fahrzeugplattform angeordnet zu sein, wobei das VCM-basierte Bremssystem Folgendes umfasst; (a) einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren; (b) eine fluidbasierte Leistungsquelle, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen; und (c) eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen, wobei alle mechanischen Bauteile des VCM-basierten Bremssystems in dem VCM angeordnet sind, und wobei das VCM-basierte Bremssystem mechanisch von der Fahrzeugplattform abgekoppelt ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 8, wobei die fluidbasierte Bremsleistungsquelle eine hydraulische Bremsleistungsquelle ist.
Fahrzeug-Eckmodul-basiertes (VCM-basiertes) Bremssystem, das dazu angepasst ist, sich zwischen einem Rad, das an ein VCM, das mit einer Fahrzeugplattform verbindbar ist, angebaut ist, und der Fahrzeugplattform zu befinden, wobei das VCM-basierte Bremssystem Folgendes umfasst: (a) einen Bremsaktuator, der dazu angepasst ist, die Drehzahl des Rades, das an das VCM angebaut ist, zu regulieren; (b) eine Bremsleistungsquelle, die mechanisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, Leistung zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen; und (c) eine Bremssteuerschaltung, die funktional mit dem Bremsaktuator und mit der Bremsleistungsquelle assoziiert und dazu angepasst ist, funktionale Eingaben zu dem Bremsaktuator basierend auf einem Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, bereitzustellen, wobei der Bremsaktuator, die Bremsleistungsquelle und die Bremssteuerschaltung in dem VCM angeordnet sind.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 10, wobei die Bremsleistungsquelle eine fluidbasierte Bremsleistungsquelle ist, die fluidisch mit dem Bremsaktuator verbunden und dazu angepasst ist, Bremsfluid zum Betreiben des Bremsaktuators bereitzustellen.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner eine Bremsschnittstellenschaltung umfasst, die dazu angepasst ist, Kommunikation zwischen der Bremssteuerschaltung und mindestens einer Recheneinheit außerhalb des VCM zu erleichtern.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 12, wobei die Bremsschnittstellenschaltung dazu angepasst ist, Kommunikation zwischen der Bremssteuerschaltung und einer Fahrzeugsteuerschaltung, die an die Fahrzeugplattform montiert ist, zu erleichtern.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 12, wobei die Bremsschnittstellenschaltung dazu angepasst ist Kommunikation zwischen der Bremssteuerschaltung und einer anderen Steuerschaltung außerhalb des VCM zu erleichtern.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das ferner eine Geschwindigkeitssteuerschaltung umfasst, die Folgendes beinhaltet: eine Speicherschaltung, die dazu angepasst ist, das Zieldrehzahlprofil, das für das Rad gewünscht wird, zu speichern, eine Rückkopplungsschleife, die dazu angepasst ist, ein gemessenes Drehzahlprofil des Rades mit dem Zieldrehzahlprofil zu vergleichen; und eine Kommunikationsschnittstelle, die funktional mit der Bremssteuerschaltung assoziiert ist, die dazu angepasst ist, das Zieldrehzahlprofil zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
VCM-basierte Bremssystem nach Anspruch 15, das ferner einen Raddrehungssensor umfasst, der funktional mit der Rückkopplungsschleife assoziiert ist, wobei der Raddrehungssensor dazu angepasst ist, der Rückkopplungsschleife Eingaben bereitzustellen, die die gemessene Drehzahl des Rades angeben.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11 bis 16, wobei die Bremsleistungsquelle Folgendes umfasst: eine Bremsfluidquelle, die Bremsfluid speichert; und eine Fluidpumpe, die stromabwärts der Fluidquelle in Fluidverbindung mit der Bremsfluidquelle und mit dem Bremsaktuator steht, wobei die Fluidpumpe dazu angepasst ist, einen Fluiddruck des Bremsfluids, der von der Bremsfluidquelle zu dem Bremsaktuator zur Betätigung des Bremsaktuators geliefert wird, zu regulieren.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 17, das ferner einen Bremsmodulator umfasst, der mindestens ein Ventil beinhaltet, wobei in mindestens einem Zustand des Ventils das Ventil in Fluidverbindung mit dem Bremsaktuator steht, der Bremsmodulator dazu angepasst ist, den Strom des Bremsfluids zwischen dem Bremsaktuator, der Bremsfluidquelle und der Fluidpumpe zu regulieren.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 18, wobei das mindestens eine Ventil Folgendes umfasst: ein Fluideinlassventil, das mindestens eine Betriebsausrichtung aufweist, die dazu angepasst ist, Strom des druckbeaufschlagten Bremsfluids von der Fluidpumpe zu dem Bremsaktuator zu erlauben; und ein Fluidfreigabeventil, das mindestens eine Betriebsausrichtung aufweist, die dazu angepasst ist, Freigabe von Bremsfluid von dem Bremsaktuator in Richtung der Bremsfluidquelle zu erlauben.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 18, wobei das mindestens eine Ventil ein einziges Ventil umfasst, das mindestens eine Fluideinlassbetriebsausrichtung und eine Fluidauslassbetriebsausrichtung aufweist, wobei das einzige Ventil in der Fluideinlassbetriebsausrichtung dazu angepasst ist, Strömen von druckbeaufschlagtem Bremsfluid von der Fluidpumpe zu dem Bremsaktuator zu erlauben, und in der Fluidfreigabebetriebsausrichtung das einzige Ventil dazu angepasst ist, Freigabe von Bremsfluid von dem Bremsaktuator in Richtung der Bremsfluidquelle zu erlauben.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der Bremsmodulator dazu angepasst ist, Steuereingaben von der Bremssteuerschaltung des VCM zu empfangen.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei der Bremsmodulator einen Bremsaktuatordrucksensor beinhaltet, der dazu angepasst ist, einen Druck abzutasten, der von dem Bremsaktuator angelegt wird, und Ablesungen des abgetasteten Bremsaktuatordrucks zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei der Bremsmodulator einen Aktuatorfluiddrucksensor beinhaltet, der dazu angepasst ist, einen Druck von Fluid abzutasten, das zu dem Bremsaktuator bereitgestellt wird, und Ablesungen des abgetasteten Fluiddrucks zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
VCM-basiertes Betriebssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei der Bremsmodulator Teil der Bremssteuerschaltung ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei der Bremsmodulator Teil des Bremsaktuators ist.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei die Bremsleistungsquelle als ein Druckmodulator funktioniert, der funktional mit der Fluidpumpe und mit dem Bremsmodulator assoziiert ist, der Druckmodulator einen druckbeaufschlagten Fluidspeicher aufweist, der stromabwärts der Fluidpumpe in Fluidverbindung mit dem Bremsmodulator angeordnet ist, die Fluidpumpe dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zu dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher zum Speichern darin bereitzustellen, und der druckbeaufschlagte Fluidspeicher dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Fluid zu der Bremse zur Betätigung des Bremsaktuators bereitzustellen.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 26, wobei der Druckmodulator dazu angepasst ist, den Druck des Bremsfluids, das zu dem Bremsaktuator zugeführt wird, zu modulieren.
VCM-basiertes Bremssystem nach Anspruch 26 oder Anspruch 27, wobei die Fluidpumpe dazu angepasst ist, druckbeaufschlagtes Bremsfluid zu dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher unabhängig davon bereitzustellen, ob die Bremssteuerschaltung die funktionalen Eingaben zu dem Bremsaktuator zu dessen Betätigung bereitstellt.
VCM-basierte Bremssystem nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei die Fluidpumpe dazu angepasst ist, Fluid mit einem Zieldruck zur Speicherung in dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher zu erzeugen.
VCM-basierte System nach einem der Ansprüche 26 bis 29, das ein Rückschlagventil umfasst, das an einer Fluidleitung angeordnet ist, die den Druckmodulator und den Bremsmodulator verbindet, das Rückschlagventil dazu angepasst ist, es Fluid zu erlauben, nur von dem druckbeaufschlagten Fluidspeicher zu dem Bremsmodulator und nicht in die entgegengesetzte Richtung zu strömen.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei die Bremssteuerschaltung dazu angepasst ist, Steuereingaben zu dem Bremsmodulator und zu dem Druckmodulator bereitzustellen.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 26 bis 31, wobei der Bremsmodulator einen Modulatordrucksensor beinhaltet, der dazu angepasst ist, einen Druck des Fluids abzutasten, das von dem Druckmodulator zu dem Bremsmodulator bereitgestellt wird, und Ablesungen des abgetasteten Fluiddrucks zu der Bremssteuerschaltung bereitzustellen.
VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, das ferner ein Bremsregenerationsmodul, das in dem VCM angeordnet ist, umfasst, wobei die Bremssteuerschaltung dazu angepasst ist, die Aktivierung mindestens eines des Bremsregenerationsmoduls und des Bremsaktuators zu regulieren.
Fahrzeug-Eckmodul (VCM) zum Regulierungen von Bewegung eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: einen Teilrahmen, der eine Radnabe beinhaltet, die zum Montieren eines Rades daran angepasst ist, und eine Fahrzeugverbindungsschnittstelle zur Verbindung des Teilrahmens mit einer Fahrzeugplattform; ein VCM-basiertes Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 33, das an den Teilrahmen zwischen der Radnabe und der Verbindungsschnittstelle montiert ist; und einen Motor, der dazu angepasst ist, das Rad zu drehen, wobei die Bremssteuerschaltung dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl des Rades zu steuern.
VCM nach Anspruch 34, wobei ein spezifisches VCM funktional an die Fahrzeugplattformen von mindestens zwei unterschiedlichen Fahrzeugen montierbar ist, wobei die mindestens zwei unterschiedlichen Fahrzeuge zu zwei unterschiedlichen Typen oder zwei unterschiedlichen Modellen gehören.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Fahrzeugplattform, die mindestens eine Fahrzeug-Eckmodul-Verbindungsschnittstelle (VCM-Verbindungsschnittstelle) zur mechanischen Verbindung mit einem VCM aufweist; mindestens ein VCM nach Anspruch 34, wobei die Fahrzeugverbindungsschnittstelle des mindestens einen VCM mit mindestens einer VCM-Verbindungsschnittstelle verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 36, wobei das VCM-basierte Bremssystem ein fluidbetriebenes VCM-basiertes Bremssystem ist, und das VCM-basierte Bremssystem und die Fahrzeugplattform nicht miteinander in Fluidverbindung stehen.
Fahrzeug nach Anspruch 36 oder 37, wobei: die Fahrzeugplattform eine erste VCM-Verbindungsschnittstelle und eine zweite VCM-Verbindungsschnittstelle beinhaltet; das mindestens eine VCM ein erstes VCM beinhaltet, das ein erstes VCM-basiertes Bremssystem und eine erste Fahrzeugverbindungsschnittstelle beinhaltet, die mit der ersten VCM-Verbindungsschnittstelle der Fahrzeugplattform verbunden ist, und ein zweites VCM, das ein zweites VCM-basiertes Bremssystem und eine zweite Fahrzeugverbindungsschnittstelle beinhaltet, die mit der zweiten VCM-Verbindungsschnittstelle der Fahrzeugplattform verbunden ist; das erste VCM-basierte Bremssystem zu einem ersten Typ gehört, und das zweite VCM-basierte Bremssystem zu einem zweiten Typ gehört, wobei der zweite Typ von dem ersten Typ unterschiedlich ist.
Fahrzeug nach Anspruch 38, wobei sich die erste VCM-Verbindungsschnittstelle an einem Vorderabschnitt der Fahrzeugplattform befindet, und sich die zweite VCM-Verbindungsschnittstelle an dem hinteren Abschnitt der Fahrzeugplattform befindet.
Fahrzeug nach Anspruch 38, wobei sich die erste VCM-Verbindungsschnittstelle an der rechten Seite der Fahrzeugplattform befindet, und sich die zweite VCM-Verbindungsschnittstelle an der linken Seite der Fahrzeugplattform befindet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 36 bis 40, wobei das mindestens eine VCM zwei VCMs umfasst, wobei jedes der zwei VCMs eine Kommunikationsschnittstelle beinhaltet, die zur Interkommunikation zwischen den zwei VCMs angepasst ist.
Fahrzeug nach Anspruch 41, wobei die Interkommunikation zwischen den zwei VCMs drahtlose Kommunikation umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 41, wobei die Interkommunikation zwischen den zwei VCMs verdrahtete Kommunikation über einen Kommunikationskanal, der an die Fahrzeugplattform montiert ist, umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 41, wobei die Interkommunikation zwischen den zwei VCMs über eine Rechenvorrichtung, die von der Fahrzeugplattform entfernt ist, stattfindet.