Patent E128
17.10.2010
IP Portfolio A2
Sensorlösungen mit integrierter Leiterplattentechnologie
5 Kerninnovationen
Patentanspruchsmerkmale (Anspruch 1)
- Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage, mit einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit mit mindestens einem Kolben (19) deren zwei Arbeitsräume über jeweils eine Hydraulikleitung (27, 28), mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeuges verbindbar sind,
- ferner mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung,
- dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (31) vorgesehen ist, die zumindest teilweise im Bereich der Kolben-Zylinder-Einheit (13) angeordnet ist,
- Wobei die Sensoreinrichtung ein Sensormodul (31) aufweist, welches zumindest zwei Sensoren (S1, S2, S2a, S4, S6) in einer Baueinheit, nämlich auf einer gemeinsamen Leiterplatte, umfasst,
- wobei zumindest einer der Sensoren ein Pedalhubsensor (S2, S2a, S4) ist, der mittels eines Betätigungselementes (15, 16) betätigbar ist und einen Pedalhub des Bremspedals (1) erfasst,
- wobei die Sensoreinrichtung (31) mit einem elektronischen Steuergerät (ECU) verbunden, insbesondere direkt kontaktiert, ist.
Kurzfassung:
Die Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage umfasst eine Kolben-Zylinder-Einheit mit zwei Arbeitsräumen, eine Pedalbetätigung und eine elektromechanische Antriebseinheit, wobei eine kompakte Sensoreinheit mit mehreren integrierten Sensoren – darunter ein Pedalhubsensor – auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet und direkt mit der ECU verbunden ist.Technische Relevanz
Die technische Relevanz dieser Erfindung liegt in der kompakten, modularen Integration mehrerer Sensorfunktionen direkt in die Bremsbetätigungseinheit. Sie adressiert gleich mehrere zentrale Herausforderungen moderner Brake-by-Wire-Systeme
- Kompakte Sensoreinheit (Integration mehrerer Sensoren auf einer gemeinsamen Leiterplatte spart Bauraum, reduziert Steckverbindungen und senkt Kosten).
- Präzise Pedalhub-Erfassung (Der integrierte Pedalhubsensor liefert ein exaktes elektronisches Fahrersignal – essenziell für Brake-by-Wire).
- Safety & Diagnose (Direkte ECU-Anbindung ermöglicht Plausibilitätsprüfungen und unterstützt Sicherheitsanforderungen nach ISO 26262 (ASIL C/D).
- OEM-freundliche Skalierbarkeit (Die modulare PCB-Lösung ist leicht anpassbar für verschiedene Fahrzeugklassen)
Patentanspruchsmerkmale (Anspruch 2)
- Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage, mit einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit mit mindestens einem Kolben (19) deren zwei Arbeitsräume über jeweils eine Hydraulikleitung (27, 28) mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeuges verbindbar ist,
- ferner mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung,
- dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (31) vorgesehen ist, die zumindest teilweise im Bereich der Kolben-Zylinder-Einheit (13) angeordnet ist,
- wobei die Sensoreinrichtung ein Sensormodul (31) aufweist, welches zumindest einen Sensor (S1, S2, S2a, S4, S6) in einer Baueinheit, nämlich auf einer gemeinsamen Leiterplatte, umfasst, wobei der zumindest eine Sensor ein magnetflusssensitiver Sensor (S6) ist, der mittels eines Magnets (S6a) im/am Kolben (19) eine Position des Kolbens (19) erfasst,
- wobei die Sensoreinrichtung (31) mit einem elektronischen Steuergerät (ECU) verbunden, insbesondere direkt kontaktiert ist
Kurzfassung:
Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung mit integrierter Sensoreinheit, die einen magnetfeldsensitiven Sensor auf einer gemeinsamen Leiterplatte umfasst, welcher über einen am Kolben angebrachten Magneten die Kolbenposition direkt erfasst und mit einem Steuergerät elektronisch verbunden ist.Technische Relevanz
Die technische Relevanz dieser Innovation liegt in der direkten, integrierten Erfassung der Kolbenposition in einer elektrohydraulischen Bremsbetätigungseinheit. Das ist ein entscheidender Fortschritt für die Kosten, Präzision, Sicherheit und Diagnosefähigkeit moderner Brake-by-Wire-Systeme.
Patentanspruchsmerkmale (Anspruch 1)
- Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage, mit einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben (19),
- deren mindestens eine Arbeitsraum über zumindest eine Hydraulikleitung mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeuges verbindbar ist,
- ferner mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung,
- gekennzeichnet durch zumindest einen Drehwinkelgeber (S1), der mittels eines Targets (22) einen über ein Zahnrad (3) und eine Welle (20) zum Target (22) übertragenen Drehwinkel der elektromechanischen Antriebseinrichtung erfasst
Kurzfassung:
Das Patent beschreibt eine Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage, bei der der Drehwinkel einer elektromechanischen Antriebseinheit über ein Zahnrad und eine Welle auf ein Target übertragen und mittels eines Drehwinkelgebers erfasst wird, um die Kolbenbewegung und damit den Bremsdruck präzise zu überwachenTechnische Relevanz
Die im Patent beschriebene Sensorlösung – die Erfassung des Drehwinkels der elektromechanischen Antriebseinheit über ein Zahnrad-Wellen-System und ein Target mittels Drehwinkelgeber – ermöglicht eine präzise Bestimmung der Position der druckerzeugenden Kolben-Zylinder-Einheit. Diese Rückmeldung bildet die Grundlage für eine modellbasierte Druckregelung, insbesondere durch Kolbenweg- und Kolbengeschwindigkeitsregelung.
Patentanspruchsmerkmale (Anspruch 7)
- Verfahren zum Betrieb einer Fahrzeug-Bremsanlage, mit einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben (19), deren mindestens eines Arbeitsraums über zumindest eine Hydraulikleitung mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeuges verbindbar ist,
- ferner mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung, und
- einer Sensoreinrichtung (31) , die zumindest teilweise im Bereich der Kolben-Zylinder-Einheit (13) angeordnet ist, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Erfassen eines über ein Zahnrad (3) und eine Welle (20) zu einem Target (22) übertragenen Drehwinkels der elektromechanischen Antriebseinrichtung durch einen Drehwinkelgeber (S1)
- Übertragen des erfassten Drehwinkels an ein elektronisches Steuergerät (ECU).
Kurzfassung:
Das Patent beschreibt eine Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage, bei der der Drehwinkel einer elektromechanischen Antriebseinheit über ein Zahnrad und eine Welle auf ein Target übertragen und mittels eines Drehwinkelgebers erfasst wird, um die Kolbenbewegung und damit den Bremsdruck präzise zu überwachenTechnische Relevanz
Die im Patent beschriebene Sensorlösung – die Erfassung des Drehwinkels der elektromechanischen Antriebseinheit über ein Zahnrad-Wellen-System und ein Target mittels Drehwinkelgeber – ermöglicht eine präzise Bestimmung der Position der druckerzeugenden Kolben-Zylinder-Einheit. Diese Rückmeldung bildet die Grundlage für eine modellbasierte Druckregelung, insbesondere durch Kolbenweg- und Kolbengeschwindigkeitsregelung.
Patentanspruchsmerkmal (Anspruch 1)
- Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage, mit:
- einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit, deren mindestens einer Arbeitsraum über zumindest eine Hydraulikleitung mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeuges zu verbinden ist oder verbunden ist,
- einer elektro-mechanischen Antriebseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung, insbesondere einem Bremspedal,
- einem Ausgleichsbehälter, der hydraulisch mit dem mindestens einen Arbeitsraum verbunden ist,
- dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (31) vorgesehen ist,
- wobei die Sensoreinrichtung (31) zumindest einen Flüssigkeitsniveaugeber (S5) in Form eines magnetflusssensitiven Sensors (S5, S5a) umfasst, der mindestens einen Magneten (S5a) in einem Schwimmer des Ausgleichsbehälters (13a) erfasst,
- und wobei der magnetflusssensitive Sensor zur Erfassung des Magneten (S5a) im Schwimmer einen Hallsensor (S5) umfasst.
Kurzfassung:
Die Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage umfasst einen Ausgleichsbehälter mit einem integrierten Flüssigkeitsniveau-Sensorsystem, das über einen im Schwimmer angebrachten Magneten und einen Hallsensor den Bremsflüssigkeitsstand präzise detektiert.
Technische Relevanz
Ein Hallsensor-basierter Flüssigkeitsstandgeber ist ein sicherheitsrelevanter Baustein für moderne elektro-mechanische Bremsanlagen, der den Ausfall der Bremsleistung durch Flüssigkeitsverlust frühzeitig erkennt und sich besonders für Brake-by-Wire-Architekturen eignet, in denen mechanische Rückmeldungen entfallen.
