CN109572651A - 电子制动系统及启动方法 - Google Patents
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Abstract
公开一种电子制动系统及启动方法。本实施例的电子制动系统包括根据与制动踏板的位移对应地输出的电信号而启动油压活塞来产生液压的液压供给装置和对向各自的轮缸供给的加压介质的液压进行控制的液压控制单元,通过对设于液压控制单元的多个阀的启动进行控制,从而可执行正常启动模式和异常启动模式、再生制动模式及检查模式。
Description
技术领域
本发明涉及电子制动系统及启动方法,更具体地,涉及利用与制动踏板的位移对应的电信号而产生制动力的电子制动系统及启动方法。
背景技术
在车辆上必然安装有用于执行制动的制动系统,为了驾驶者及乘客的安全而提出了各种方式的制动系统。
以往的制动系统主要利用了当驾驶者踩下制动踏板时,利用机械地连接的增压器而向轮缸供给制动中所需的液压的方式。但是随着精细地应对车辆的运用环境而体现各种制动功能的市场需求的增大,近年来广泛使用了包括如下的液压供给装置的电子制动系统:当驾驶者踩下制动踏板时,从探测制动踏板的位移的踏板位移传感器以电信号的方式接收驾驶者的制动意志而向轮缸供给制动中所需的液压。
这样的电子制动系统在正常启动模式时以电信号的方式产生及提供驾驶者的制动踏板的启动,并基于此而电气性地启动及控制液压供给装置,从而形成制动中所需的液压而传递到轮缸。如上述,将这样的电子制动系统电气性地启动及控制,因此复杂,并且虽然能够体现各种制动作用,但在电场部件要素上发生技术问题的情况下,不能稳定地形成制动中所需的液压,因此有可能威胁到乘客的安全。
因此,电子制动系统在一个部件要素故障或处于无法控制的状态的情况下,会进入到异常启动模式,此时需要驾驶者的制动踏板启动与轮缸直接联动的机制。即,在电子制动系统的异常启动模式中,随着驾驶者向制动踏板施加踏力,需要立刻形成制动中所需的液压,并将此直接传递到轮缸。
另一方面,近年来随着对环保车辆的市场需求增多,混合动力(Hybrid)驱动方式的车辆的人气升高。通常,混合动力车辆是指,在车辆制动的期间将运动能源回收成电气能源并将此存储到电池之后,将此辅助性地应用到车辆的驱动中的车辆,这样的混合动力车辆具有提高燃油经济性的优点,因此很受消费者欢迎。
混合动力车辆为了提高能源回收率而在车辆的制动启动期间通过发电机等而回收能源,而将这样的制动启动称为再生制动。但是,在再生制动时会影响到向车辆的多个车轮施加的制动力分配,由此发生车辆的转向过度(Over steering)、转向不足(Understeering)或滑动现象等,由此存在阻碍车辆的行驶安全性的问题。
现有技术文献
专利文献
EP2520473A1(Honda Motor Co.,Ltd.)2012.11.7.
发明内容
本实施例提供一种在车辆的再生制动时也能够对各个轮缸稳定地分配及提供制动压力的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种车辆的再生制动中也能够将车轮的制动压力减压的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种在各种运用情况下也能够有效地体现制动的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种能够实现车辆的行驶安全性的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种能够稳定地产生高压的制动压力的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种提高了性能及启动可靠性的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种降低对部件要素施加的负荷而提高产品的耐久性的电子制动系统及启动方法。
本实施例提供一种能够减少产品的尺寸及部件数的电子制动系统及启动方法。
根据本发明的一侧面,提供一种电子制动系统,其包括:液压供给装置,其根据与制动踏板的位移对应地输出的电信号而启动油压活塞来产生液压,并具备:第1压力腔,其设于可移动地收纳在缸体块内部的上述油压活塞的一侧;及第2压力腔,其形成于上述油压活塞的另一侧;及油压控制单元,其具备:第1油压回路,其控制向2个轮缸传递的液压;及第2油压回路,其控制向其他2个轮缸传递的液压,上述油压控制单元包括:第1油压流路,其与上述第1压力腔连通;第2油压流路及第3油压流路,它们从上述第1油压流路分支而分别连接到上述第1油压回路及第2油压回路;第4油压流路,其与上述第2压力腔连通并连接到上述第3油压流路;第5油压流路及第6油压流路,它们从上述第4油压流路的途中分支并重新汇合;及第7油压流路,其连接上述第2油压流路和上述第3油压流路。
上述油压控制单元包括:第1阀,其设于上述第2油压流路,且设于连接上述第7油压流路的点与上述第1压力腔之间而对加压介质的流动进行控制;第2阀,其设于上述第2油压流路,且设于连接上述第7油压流路的点与上述第1油压回路之间而对加压介质的流动进行控制;第3阀,其设于上述第3油压流路而对加压介质的流动进行控制;第4阀,其设于第5油压流路而对加压介质的流动进行控制;及第5阀,其设于第6油压流路而对加压介质的流动进行控制。
上述第1阀、第2阀及第4阀由对加压介质的双向流动进行控制的电磁阀构成,上述第3阀由仅允许加压介质从上述第1压力腔流向上述第2油压回路的方向的流动的止回阀构成,上述第5阀由仅允许加压介质从上述第2压力腔流向与上述第3油压流路连接的点的方向的流动的止回阀构成。
上述电子制动系统还包括发电机,该发电机设于上述第1油压回路的2个轮缸。
上述第1油压回路包括:第1进气阀及第2进气阀,它们分别对向2个轮缸供给的液压进行控制;和第1出气阀及第2出气阀,它们分别对从2个轮缸向存储有加压介质的储油室排出的液压进行控制,上述第1出气阀及第2出气阀中的至少任一个出气阀由模拟方式的阀构成。
上述电子制动系统还包括:第1放泄流路,其连接上述第1压力腔和上述储油室;第2放泄流路,其连接上述第2压力腔和上述储油室;第1放泄阀,其设于上述第1放泄流路而控制加压介质的流动,并由仅允许加压介质从上述储油室流向上述第1压力腔的方向的流动的止回阀构成;第2放泄阀,其设于上述第2放泄流路而控制加压介质的流动,并由仅允许加压介质从上述储油室流向上述第2压力腔的方向的流动的止回阀构成;及第3放泄阀,其设于在上述第2放泄流路上与上述第2放泄阀并联连接的旁通流路来控制加压介质的流动,并由对上述储油室与上述第2压力腔之间的加压介质的双向流动进行控制的电磁阀构成。
上述电子制动系统还包括:主缸,其具备第1主腔室、第2主腔室和分别设于上述第1主腔室及第2主腔室的第1活塞及第2活塞,通过上述制动踏板的踏力而排出加压介质;及储油室流路,其连接上述储油室和上述主缸。
上述储油室流路还包括:第1储油室流路,其连接上述第1主腔室和上述储油室;第2储油室流路,其连接上述第2主腔室和上述储油室;储油室止回阀,其设于上述第1储油室流路而对加压介质的流动进行控制,仅允许加压介质从上述储油室流向上述第1主腔室的方向的流动;检查阀,其设于在上述第1储油室流路上与上述储油室止回阀并联连接的旁通流路来对加压介质的流动进行控制,并由对上述第1主腔室与上述储油室之间的加压介质的双向流动进行控制的电磁阀构成。
上述电子制动系统还包括:第1备用流路,其连接上述第1主腔室和上述第1油压回路;第2备用流路,其连接上述第2主腔室和上述第2油压回路;第1截止阀,其设于上述第1备用流路而对加压介质的流动进行控制;及第2截止阀,其设于上述第2备用流路而对加压介质的流动进行控制。
上述电子制动系统还包括:模拟装置,其与上述主缸连接而提供对上述制动踏板的踏力的反作用力;及模拟阀,其对上述主缸与上述模拟装置之间的流路进行开闭。
上述第2油压回路包括:第3进气阀及第4进气阀,它们分别控制向其他2个轮缸供给的液压;及第3出气阀及第4出气阀,它们分别控制从其他2个轮缸向上述储油室排出的液压。
在正常启动模式下,根据从上述液压供给装置向上述轮缸传递的液压程度而依次启动为提供相对低压的液压的低压模式和提供相对高压的液压的高压模式。
在上述低压模式下,开放上述第1阀及第2阀,将通过上述油压活塞的前进而在上述第1压力腔形成的液压提供给上述第1油压回路及上述第2油压回路。
在上述高压模式下,开放上述第1阀及第2阀,并将在上述低压模式之后通过上述油压活塞的前进而在上述第1压力腔形成的一部分液压提供给上述第1油压回路及上述第2油压回路,开放上述第4阀,并将在上述第1压力腔形成的剩余一部分液压供给到上述第2压力腔。
在上述低压模式的解除时,开放上述第1阀及第2阀,通过上述油压活塞的后退而在上述第1压力腔形成负压,并将上述第1油压回路及上述第2油压回路的加压介质回收到上述第1压力腔。
在上述高压模式的解除时,开放上述第1阀及第2阀,通过上述油压活塞的后退而在上述第1压力腔形成负压,并将上述第1油压回路及上述第2油压回路的加压介质回收到上述第1压力腔,开放上述第4阀,将上述第2压力腔的加压介质供给到上述第1压力腔。
正常启动模式包括由设于上述第1油压回路的2个轮缸通过上述发电机而执行再生制动的再生制动模式,在上述再生制动模式下,关闭上述第2阀,由此阻断向上述第1油压回路传递的液压。
上述再生制动模式对上述第1出气阀及第2出气阀的开放程度进行调节,以调节向设于上述第1油压回路的2个轮缸施加的制动压力。
在异常启动模式下,开放上述第1截止阀而连通上述第1主腔室和上述第1油压回路,并开放上述第2截止阀而连通上述第2主腔室和上述第2油压回路。
在确认上述模拟阀或上述模拟阀的泄漏与否的检查模式下,关闭上述检查阀和上述第2截止阀,并开放上述第1截止阀,将通过上述液压供给装置的动作而产生的液压提供给上述第1主腔室,对根据上述油压活塞的位移量而估计产生的加压介质的液压数值与向上述第1主腔室提供的加压介质的液压数值进行比较。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有在车辆的再生制动时能够稳定地分配传递到各个车轮的制动压力的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法在车辆的再生制动中也能够将车轮的制动压力减压,因此具备可实现各种方式的运用的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有提高车辆的行驶安全性的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有能够稳定地产生高压的制动压力的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有提高产品的性能及启动可靠性的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有在部件要素故障或加压介质漏出时也能够稳定地提供制动压力的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有通过单纯的结构而减少部件数,从而减少产品的尺寸及重量的效果。
本实施例的电子制动系统及启动方法具有降低对部件要素施加的负荷而提高产品的耐久性的效果。
附图说明
图1是表示本实施例的电子制动系统的油压回路图。
图2是概略性地表示利用了本实施例的电子制动系统的再生制动时的轮缸的液压及再生制动压力的特性的图表。
图3是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞前进而提供低压模式的制动压力的状态的油压回路图。
图4是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞前进而提供制动压力的同时体现后轮再生制动的状态的油压回路图。
图5是表示在进行本实施例的电子制动系统的后轮再生制动时仅将后轮的制动压力减压的状态的油压回路图。
图6是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞前进而提供高压模式的制动压力的状态的油压回路图。
图7是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞后退而提供制动压力的状态的油压回路图。
图8是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞后退而解除高压模式的制动压力的状态的油压回路图。
图9是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞后退而解除低压模式的制动压力的状态的油压回路图。
图10是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞前进而解除制动压力的状态的油压回路图。
图11是表示本实施例的电子制动系统异常地启动的状态的油压回路图。
图12是表示本实施例的电子制动系统检查主缸或模拟装置的泄漏与否的状态的油压回路图。
(符号说明)
10:制动踏板 11:踏板位移传感器
20:主缸 30:储油室
40:轮缸 50:模拟装置
54:模拟阀 60:检查阀
100:液压供给装置 110:液压提供单元
120:马达 130:动力变换部
200:油压控制单元 201:第1油压回路
202:第2油压回路 211:第1油压流路
212:第2油压流路 213:第3油压流路
214:第4油压流路 215:第5油压流路
216:第6油压流路 217:第7油压流路
221:进气阀 222:出气阀
231:第1阀 232:第2阀
233:第3阀 234:第4阀
235:第5阀 241:第1放泄阀
242:第2放泄阀 243:第3放泄阀
251:第1备用流路 252:第2备用流路
261:第1截止阀 262:第2截止阀
具体实施方式
下面,参照附图,对本实施例进行详细说明。下面的实施例用于向本领域的技术人员充分地传达本发明的思想。本发明不限于在此所示的实施例,也可以其他的形态具体地实现。为了对本发明进行清楚的说明,在附图中对于与说明无关的部分省略了图示,并且为了帮助理解本发明,多少扩大构成要素的尺寸而进行了图示。
图1是表示本实施例的电子制动系统1的油压回路图。
参照图1,本实施例的电子制动系统1包括:主缸20,其通过制动踏板10的踏力而将收纳于内侧的制动油等加压介质加压及排出;储油室30,其与主缸20连通而在内部存储加压介质;轮缸40,其接收加压介质的液压而执行各个车轮RR、RL、FR、FL的制动;模拟装置50,其向驾驶者提供根据制动踏板10的踏力而产生的反作用力;液压供给装置100,其通过探测制动踏板10的位移的踏板位移传感器11而以电信号的方式接收驾驶者的制动意志,并通过机械性启动而产生加压介质的液压;油压控制单元200,其控制向轮缸40传递的液压;及电子控制单元(ECU,未图示),其根据液压信息及踏板位移信息而控制液压供给装置100和各种阀。
主缸20以具备至少一个腔的方式构成而将内侧的加压介质加压及排出。具体地,主缸20具备第1主腔室20a和第2主腔室20b及设于各个主腔室20a、20b的第1活塞21a及第2活塞21b。
第1主腔室20a具备与输入杆12连接的第1活塞21a,第2主腔室20b具备第2活塞22a。另外,第1主腔室20a通过第1油压口24a而流入及排出加压介质,第2主腔室20b通过第2油压口24b而流入及排出加压介质。作为一例,第1油压口24a与后述的第1备用流路251连接,第2油压口24b与后述的第2备用流路252连接。
另一方面,本实施例的主缸20以独立的方式具备2个主腔室20a、20b,从而在部件要素故障时确保安全。例如,2个主腔室20a、20b中的一个主腔室20a与车辆的左侧前轮FL和右侧前轮FR连接,另一个主腔室20b与右侧后轮RL和左侧后轮RR连接,由此在任一个主腔室发生故障的情况下也能够进行车辆的制动。
或者,与图示的情况不同地,也可以2个主腔室中的一个主腔室与右侧后轮RR和左侧前轮FL连接,另一个主腔室与左侧后轮RL和右侧前轮FR连接。此外,也可以2个主腔室中的一个主腔室与左侧前轮FL和左侧后轮RL连接,且另一个主腔室与右侧后轮RR和右侧前轮FR连接。即,与主缸20的主腔室连接的车轮的位置可以是各种不同的位置。
在主缸20的第1活塞21a与第2活塞22a之间具备第1弹簧21b,在第2活塞22a与主缸20的末端之间具备第2弹簧22b。即,第1活塞21b收纳于第1主腔室20a,第2活塞22b收纳于第2主腔室20b。
关于第1弹簧21b和第2弹簧22b,随着驾驶者启动制动踏板10而位移发生变化,从而第1活塞21a和第2活塞22a移动,此时第1弹簧21b和第2弹簧22b被压缩。当解除制动踏板10的踏力时,随着第1弹簧21b和第2弹簧22b通过弹性力而膨胀,从而第1及第2活塞21a、22a返回到原位。
另一方面,制动踏板10和主缸20的第1活塞21a通过输入杆12而连接来形成。输入杆12与第1活塞21a直接连接或无间隔地紧密地接触而配置,由此当驾驶者踩下制动踏板10时,在不存在踏板无效冲程区间的情况下直接对主缸20进行加压。
第1主腔室20a通过第1储油室流路61而与储油室30连接,第2主腔室20b通过第2储油室流路62而与储油室30连接。在第1储油室流路61设有止回阀64,该止回阀64允许从储油室30流入第1主腔室20a的加压介质的流动,并阻断从第1主腔室20a流入储油室30的加压介质的流动。换言之,止回阀64仅允许加压介质从储油室30流向第1主腔室20a的流动。
另外,第1储油室流路61具备与止回阀64并联连接的检查流路63。具体地,检查流路63构成为在第1储油室流路61上将止回阀64的前方和后方迂回而连接的旁通流路,在构成为旁通流路的检查流路63具备用于控制加压介质的流动的检查阀60。
检查阀60可以是控制储油室30与主缸20之间的加压介质的流动的双向阀。检查阀60由平时打开而从后述的电子控制单元接收到电信号时进行关闭阀的动作的常开式(Normal Open Type)电磁阀构成。关于检查阀60的具体功能及动作的详细说明将后述。
主缸20包括配置于第1储油室流路61的前后的2个密封部件和配置于第2储油室流路62的前后的2个密封部件。密封部件构成为突出形成于主缸20的内壁或活塞21a、22a的外周面的环形态的结构。
模拟装置50与后述的第1备用流路251连接,向驾驶者提供对制动踏板10的踏力的反作用力。与由驾驶者向制动踏板10施加的踏力对应地,由模拟装置50提供反作用力,从而向驾驶者提供踏感而实现制动踏板10的精密的启动,由此也可精密地调节车辆的制动力。
模拟装置50包括:模拟腔51,其收纳从主缸20的第1油压口24a排出的加压介质;反作用力活塞52,其设于模拟腔51内;踏板模拟器,其具备弹性支承反作用力活塞52的反作用力弹簧53;及模拟阀54,其设于模拟腔51的前端部。
反作用力活塞52和反作用力弹簧53通过流入模拟腔51的加压介质而在模拟腔51内具备一定范围的位移,模拟阀54将主缸20的第1主腔室20a和模拟腔51的前端连接,模拟腔51的后端与储油室30连接。由此,即便在反作用力活塞52返回的情况下,从储油室30流入加压介质,从而在模拟腔51的内部始终填充加压介质。
另一方面,如图所示的反作用力弹簧53仅为向反作用力活塞52提供弹性力的一例,可构成为存储弹性力各种结构。作为一例,由橡胶等的材质构成或具备线圈或盘形状,从而由存储弹性力的各种部件构成。
模拟阀54设于将主缸20的第1主腔室20a和模拟腔51的前端连接的流路。模拟阀54由平时保持关闭状态的常闭式(Normal Closed Type)电磁阀构成。模拟阀54在由驾驶者向制动踏板10施加踏力的情况下开放,将第1主腔室20a内的加压介质传送到模拟腔51。
在将主缸20的第1主腔室20a和模拟腔51的前端连接的流路设有与模拟阀54并联连接的模拟止回阀55。具体地,模拟装置50通过从后述的第1备用流路251分支的流路而与主缸20的第1主腔室20a连接,模拟止回阀55构成为允许从模拟腔51流入第1主腔室20a或第1备用流路251的加压介质的流动,但阻断从第1主腔室20a或第1备用流路251流入模拟腔51的加压介质的流动。由此,当驾驶者向制动踏板10施加踏力时,第1主腔室20a内的加压介质通过模拟阀54而流入模拟腔51,制动踏板10的踏力解除时模拟腔51内的加压介质通过模拟阀54及模拟止回阀55而流入第1主腔室20a或第1备用流路251,从而实现模拟压力的快速恢复。进而,在模拟腔51的液压高于第1主腔室20a或第1备用流路251上的加压介质液压的情况下,模拟腔51内的加压介质通过模拟止回阀55而排出到第1主腔室20a或第1备用流路251,从而模拟装置50快速地返回到启动准备状态。
对模拟装置50的启动说明如下:当驾驶者启动制动踏板10而施加踏力时模拟阀54被开放,由此将第1主腔室20a内的加压介质供给到模拟腔51内的反作用力活塞52前方(以图为基准时的反作用力活塞的左侧部),由此反作用力活塞52对反作用力弹簧53进行压缩,从而向驾驶者提供踏感。此时,将填充于模拟腔51内的反作用力活塞52的后方(以图为基准时的反作用力活塞的右侧部)的加压介质传送到储油室30。之后,当驾驶者解除制动踏板10的踏力时,反作用力弹簧53通过弹性力而膨胀,由此反作用力活塞52返回到原位,并且填充于模拟腔51内的反作用力活塞52的前方的加压介质通过模拟阀54及模拟止回阀55而排出到第1主腔室20a或第1备用流路251。此时,从储油室30向模拟腔51内的反作用力活塞52的后方供给加压介质,由此重新由加压介质来填充模拟腔51的内部。
这样,模拟腔51的内部为始终由加压介质而填充的状态,因此在启动模拟装置50时反作用力活塞52的摩擦被最小化,从而提高模拟装置50的耐久性,并且阻断杂质从外部流入。
另一方面,在附图中图示了多个储油室30,并对各个储油室30使用了相同的符号。这些储油室也可由相同的部件构成或由彼此不同的部件来构成。作为一例,与模拟装置50连接的储油室30可以是与和主缸20连接的储油室30相同或与和主缸20连接的储油室30独立地存储加压介质的存储室
液压供给装置100从探测制动踏板10的位移的踏板位移传感器11以电信号的方式接收驾驶者的制动意志,并通过机械性启动而产生加压介质的液压。
液压供给装置100包括:液压提供单元110,其提供向轮缸40传送的加压介质压力;马达120,其通过踏板位移传感器11的电信号而产生旋转力;动力变换部130,其将马达120的旋转运动变换为直线运动而传递到液压提供单元110。液压提供单元110可以不通过从马达120供给的驱动力而进行动作,而可以通过从高压蓄能器提供的压力来进行动作。
液压提供单元110包括:缸体块111,其具备接收加压介质而存储的压力腔;油压活塞114,其收纳于缸体块111内;密封部件,其设于油压活塞114与缸体块111之间而将压力腔密封;及驱动轴133,其将从动力变换部130输出的动力传递到油压活塞114。
压力腔包括:第1压力腔112,其位于油压活塞114的前方(前进方向,以图为基准时的油压活塞的左侧方向);及第2压力腔113,其位于油压活塞114的后方(后退方向,以图为基准时的油压活塞的右侧方向)。即,第1压力腔112通过缸体块111和油压活塞114的前端而被划分,根据油压活塞114的移动而体积发生变化,第2压力腔113通过缸体块111和油压活塞114的后端而被划分,根据油压活塞114的移动而体积发生变化。
第1压力腔112通过形成于缸体块111的第1通孔而与后述的第1油压流路211连接,第2压力腔113通过形成于缸体块111的第2通孔而与后述的第4油压流路214连接。
密封部件包括:活塞密封部件115,其设于油压活塞114与缸体块111之间而将第1压力腔112与第2压力腔113之间密封;及驱动轴密封部件,其设于驱动轴133与缸体块111之间而将第2压力腔113和缸体块111的开口密封。通过油压活塞114的前进或后退而发生的第1压力腔112及第2压力腔113的液压或负压通过活塞密封部件115而被密封,由此不会泄漏到第2压力腔113而传递到第1油压流路211及第4油压流路214,通过油压活塞114的前进或后退而发生的第2压力腔113的液压或负压通过驱动轴密封部件而被密封,由此不会泄漏到缸体块111的外侧。
第1压力腔112及第2压力腔113分别通过第1放泄流路116及第2放泄流路117而与储油室30连接,通过第1放泄流路116及第2放泄流路117而从储油室30接收加压介质而收纳或将第1压力腔112或第2压力腔113的加压介质传送到储油室30。为此,第1放泄流路116通过形成于缸体块111的第3通孔而与第1压力腔112连通来与储油室30连接,第2放泄流路117通过形成于缸体块111的第4通孔而与第2压力腔113连通来与储油室30连接。
马达120通过从电子控制单元(ECU)输出的电信号而产生驱动力。马达120包括定子121和转子122,由此向正向或反向进行旋转而提供用于产生油压活塞114的位移的动力。通过马达控制传感器(MPS)而精密地控制马达120的旋转角速度和旋转角。马达120为众所周知的公知技术,因此省略详细的说明。
动力变换部130将马达120的旋转力变换为直线运动。作为一例,动力变换部130包括蜗杆轴131、蜗轮132及驱动轴133。
蜗杆轴131与马达120的旋转轴一体地形成,在外周面形成有蜗杆而与蜗轮132以啮合的方式结合,从而使蜗轮132旋转。蜗轮132与驱动轴133以啮合的方式连接,从而使驱动轴133直线移动,驱动轴133与油压活塞114连接,由此油压活塞114在缸体块111内滑动移动。
对以上的动作重新说明如下:当通过踏板位移传感器11而在制动踏板10探测到位移时,将所探测的信号传送到电子控制单元,电子控制单元驱动马达120而使蜗杆轴131单向旋转。蜗杆轴131的旋转力经过蜗轮132而传递到驱动轴133,与驱动轴133连接的油压活塞114在缸体块111内前进而在第1压力腔112产生液压。
相反地,当解除制动踏板10的踏力时,电子控制单元驱动马达120而使蜗杆轴131向相反方向旋转。由此蜗轮132也向相反方向旋转,与驱动轴133连接的油压活塞114在缸体块111内后退而在第1压力腔112产生负压。
关于第2压力腔113的液压和负压的产生,可通过向相反方向启动而体现。即,当通过踏板位移传感器11而在制动踏板10探测到位移时,将所探测的信号传送到电子控制单元,电子控制单元驱动马达120而使蜗杆轴131向相反方向旋转。蜗杆轴131的旋转力经过蜗轮132而传递到驱动轴133,与驱动轴133连接的油压活塞114在缸体块111内后退而在第2压力腔113产生液压。
相反地,当解除制动踏板10的踏力时,电子控制单元单向地驱动马达120而使蜗杆轴131单向旋转。由此,蜗轮132也进行相反的旋转,与驱动轴133连接的油压活塞114在缸体块111内前进而在第2压力腔113产生负压。
这样,液压供给装置100按照随着马达120的驱动而实现的蜗杆轴131的旋转方向来在第1压力腔112及第2压力腔113分别产生液压或产生负压,关于传递液压而体现制动还是利用负压来解除制动,则通过控制阀来决定。对此的详细说明将后述。
另一方面,虽然图中未图示,动力变换部130可构成为滚珠丝杠螺母组装体。例如,由与马达120的旋转轴一体地形成或以与马达120的旋转轴一起旋转的方式连接的螺旋和在限制旋转的状态下与螺旋螺丝结合而随着螺旋的旋转来直线运动的滚珠螺母构成,而这样的滚珠丝杠螺母组装体的结构为众所周知的公知技术,因此省略详细的说明。另外,本实施例的动力变换部130只要能够将旋转运动变换为直线运动,则不限于某一个结构,在构成为各种结构及方式的装置的情况下,也应理解为相同情况。
油压控制单元200对向轮缸40传递的液压进行控制,电子控制单元(ECU)根据液压信息及踏板位移信息而控制液压供给装置100和各种阀。
油压控制单元200具备控制向2个轮缸40传递的液压的流动的第1油压回路201及控制向其他2个轮缸40传递的液压的流动的第2油压回路202,并包括用于控制从主缸20及液压供给装置100向轮缸40传递的液压的多个流路及阀。
下面,重新参照图1,对油压控制单元200进行说明。
参照图1,第1油压流路211将第1压力腔112、第1油压回路201及第2油压回路202连接,第1油压流路211分支成第2油压流路212和第3油压流路213,且第2油压流路与第1油压回路201连接,第3油压流路213与第2油压回路202连接。由此,通过油压活塞114的前进而在第1压力腔112产生的液压通过第1油压流路211和第2油压流路212而传递到第1油压回路201,并通过第1油压流路211和第3油压流路213而传递到第2油压回路202。
在第2油压流路212依次具备用于控制加压介质的流动的第1阀231和第2阀232。第1阀231设于连接有后述的第7油压流路217的点的前端,第2阀232设于连接有后述的第7油压流路217的点的后端。第1阀231及第2阀232由对通过第2油压流路212而传递的加压介质的流动进行控制的双向阀构成,第1阀231及第2阀232由平时为关闭状态而从电子控制单元接收到电信号时进行打开阀的动作的常闭式(Normal Closed Type)电磁阀构成。
第2阀232设于油压发生装置的压力腔与要体现再生制动的轮缸之间而将压力腔和该油压回路选择性地连接及阻断,以仅将加压介质的一部分液压传递到该轮。作为一例,如图1所示,第2阀232设于第1压力腔112与设有要体现后轮再生制动的后轮RL、RR的轮缸40的第1油压回路201之间的第2油压流路212,将第1压力腔112和第1油压回路201选择性地连接及阻断,以仅将加压介质的一部分液压传递到第1油压回路201的后轮轮缸40。对此的详细说明将后述。
在第3油压流路213设有控制加压介质的流动的第3阀233。第3阀233由止回阀构成,该止回阀仅允许加压介质从第1压力腔112流向第2油压回路202的方向的流动,阻断相反方向的加压介质的流动。即,第3阀233允许在第1压力腔112产生的液压传递到第2油压回路202,防止第2油压回路202的液压通过第3油压流路213而泄漏到第1压力腔112。
第4油压流路214与第2压力腔113连通,与第3油压流路213连接而形成。第4油压流路214分支成第5油压流路215和第6油压流路216,第5油压流路215及第6油压流路216又重新汇合。另外,第7油压流路217的一端与第2油压流路223上的第1阀231与第2阀232之间连通,另一端与第3油压流路213上的第3阀233的后端连通,由此将第2油压流路212和第3油压流路213连接。
在第5油压流路215及第6油压流路216分别设有对加压介质的流动进行控制的第4阀234及第5阀234。
第4阀234由对沿着第5油压流路215而传递的加压介质的流动进行控制的双向阀构成。第4阀224由平时为关闭状态而从电子控制单元接收到电信号时进行打开阀的动作的常闭式(Normal Closed Type)电磁阀构成。
第5阀235由止回阀构成,该止回阀仅允许加压介质从与第2压力腔113连通的第4油压流路214流向与第3油压流路213连接的点的方向的流动,阻断相反方向的加压介质流动。即,第5阀235防止与第1油压回路201或第2油压回路202连接的油压流路的液压通过第6油压流路216及第4油压流路214而泄漏到第2压力腔113。
第4阀234及第5阀235使得第5油压流路215及第6油压流路216从第4油压流路214分支且重新汇合,从而构成为彼此并联的结构。
通过这样的流路及阀结构,通过油压活塞114的后退而在第2压力腔113产生的液压通过第4油压流路214、第5油压流路215及第6油压流路216、第7油压流路217而供给到第2油压流路212及第3油压流路213,由此在第2压力腔113产生的液压传递到第1油压回路201和第2油压回路202。
进而,第7油压流路217的两端部分别与第2油压流路212及第3油压流路213上的第1阀231及第2阀232的后端连通而连接,由此即便在第1阀231或第2阀232发生异常的情况下,在第1压力腔112产生的液压分别稳定地传递到第1油压回路201及第2油压回路202。另外,以将第2阀232、第4阀234开放的方式启动,从而在第2压力腔113产生的液压稳定地传递到第1油压回路201及第2油压回路202。
第1阀231、第2阀232以为了解除向轮缸40施加的液压而从轮缸40抽出加压介质来供给到第1压力腔112时开放的方式启动。另外,也可将通过第7油压流路217而向设于第2油压回路202的轮缸40施加的液压供给到第1压力腔112。这是因为,设于第3油压流路213的第3阀233由仅允许加压介质的单向流动的止回阀构成。
下面,对油压控制单元200的第1油压回路201及第2油压回路202进行说明。
第1油压回路201对设于右侧后轮RR和左侧后轮RL的轮缸40的液压进行控制,第2油压回路202对设于右侧前轮FR和左侧前轮FL的轮缸40的液压进行控制。
第1油压回路201与第1油压流路211及第2油压流路212连接而从液压供给装置100接收液压,第2油压流路212分支成向右侧后轮RR和左侧后轮RL连接的两个流路而形成。同样地,第2油压回路202与第1油压流路211及第3油压流路213连接而从液压供给装置100接收液压,第3油压流路213分支成向右侧前轮FR和左侧前轮FL连接的两个流路而形成。
第1油压回路201及第2油压回路202分别具备多个进气阀(221:221a、221b、221c、221d),以对加压介质的流动及液压进行控制。作为一例,在第1油压回路201设有与第2油压流路212连接而分别对传递到2个轮缸40的液压进行控制的2个进气阀221a、221b,在第2油压回路202设有与第3油压流路213连接而分别对传递到轮缸40的液压进行控制的2个进气阀221c、221d。
这样的进气阀221配置于轮缸40的上游侧,由平时为开放状态而当从电子控制单元接收到电信号时进行关闭阀的动作的常开式(Normal Open Type)电磁阀构成。
第1油压回路201及第2油压回路202包括与各自的进气阀221a、221b、221c、221d并联连接而形成的止回阀223a、223b、223c、223d。止回阀223a、223b、223c、223d设于在第1油压回路201及第2油压回路202上将各自的进气阀221a、221b、221c、221d的前方和后方连接的旁通流路,仅允许加压介质从轮缸40流向液压提供单元110的流动,阻断从液压提供单元110流向轮缸40的加压介质的流动。止回阀223a、223b、223c、223d能够迅速地抽出向轮缸40施加的加压介质的液压,即便在进气阀221a、221b、221c、221d未正常地启动的情况下,也能够使向轮缸40施加的加压介质的液压流入液压提供单元110。
第1油压回路201及第2油压回路202为了在解除轮缸40的制动时提高性能而进一步包括与储油室30连接的多个出气阀(222:222a,222b,222c,222d)。出气阀222分别与轮缸40连接而控制加压介质从各个车轮RR、RL、FR、FL的轮缸40漏出的流动。即,出气阀222探测各个车轮RR、RL、FR、FL的制动压力而在需要减压制动时选择性地开放而控制轮缸40的减压。
出气阀222由平时为关闭状态而当从电子控制单元接收到电信号时进行打开阀的动作的常闭式(Normal Closed Type)电磁阀构成。
与第1油压回路201的后轮RL、RR侧轮缸40连接而设置的第1出气阀222a及第2出气阀222b中的至少任一个出气阀由模拟(Analog)方式的阀构成,以调节阀的开放程度。对此的详细说明将参照图5而后述。
在体现后轮再生制动时,将第2阀232控制为关闭状态,由此向第1油压回路201的后轮RL、RR侧轮缸40施加的液压保持恒定程度。但是,之后根据需要,在降低后轮RL、RR侧轮缸40的液压的情况下,当将第2阀232开放时执行同步,以将后轮RL、RR侧轮缸40的液压调节为与第1压力腔112的液压相同的程度程度之后开始进行减压,因此难以根据制动情况而实现快速的减压。
但是,第1出气阀222a及第2出气阀222b由调节开放程度,以使后轮RL、RR侧轮缸40的液压线性地缓慢减压的模拟方式的阀构成,从而能够将再生制动中的后轮RL、RR侧轮缸40的液压减压到适合进行再生制动的程度或驾驶者所希望的制动程度,因此能够在各种运用环境中进行有效的应对。
另一方面,在第1放泄流路116及第2放泄流路117分别设有对加压介质的流动进行控制的第1放泄阀241及第2放泄阀242。重新参照图1,第1放泄阀241及第2放泄阀242由止回阀构成,该止回阀仅允许加压介质从储油室30流向第1压力腔112及第2压力腔113的流动,阻断相反方向的加压介质的流动。即,第1放泄阀241允许加压介质从储油室30流向第1压力腔112,并阻断加压介质从第1压力腔112流向储油室30,第2放泄阀242允许加压介质从储油室30流向第2压力腔113,并阻断加压介质从第2压力腔113流向储油室30。
另外,在第2放泄流路117设有与第2放泄阀242并联连接的旁通流路。具体地,旁通流路在第2放泄流路117上在第2放泄阀242的前方和后方迂回而连接,在旁通流路设有对第2压力腔113与储油室30之间的加压介质的流动进行控制的第3放泄阀243。
第3放泄阀243由对第2压力腔113与储油室30之间的加压介质的流动进行控制的双向阀构成。第3放泄阀243由平时为开放状态而当从电子控制单元接收到电信号时进行关闭阀的动作的常开式(Normal Open Type)电磁阀构成。
本实施例的电子制动系统1的液压提供单元110以双动式启动。
具体地,油压活塞114前进而在第1压力腔112产生的液压通过第1油压流路211、第2油压流路212而传递到第1油压回路201来体现设于右侧后轮RR和左侧后轮RL的轮缸40的制动,并通过第1油压流路211、第3油压流路213而传递到第2油压回路202来体现设于右侧前轮FR和左侧前轮FL的轮缸40的制动。
同样地,油压活塞114后退而在第2压力腔113产生的液压通过第4油压流路214、第5油压流路215及第6油压流路216、第7油压流路217、第2油压流路212而传递到第1油压回路201来体现设于右侧后轮RR和左侧后轮RL的轮缸40的制动,与此相同地,通过第4油压流路214、第5油压流路215及第6油压流路216、第3油压流路213而传递到第2油压回路202来体现设于右侧前轮FR和左侧前轮FL的轮缸40的制动。
另外,油压活塞114后退而在第1压力腔112产生的负压吸入设于右侧后轮RR和左侧后轮RL的轮缸40的加压介质而从第1油压回路201通过第2油压流路212、第1油压流路211,由此使加压介质返回到第1压力腔112,并吸入设于右侧前轮FR和左侧前轮FL的轮缸40的加压介质而从第2油压回路202通过第3油压流路213、第7油压流路217、第2油压流路212、第1油压流路211,由此使加压介质返回到第1压力腔112。
另外,本实施例的电子制动系统1包括第1备用流路251及第2备用流路252,该第1备用流路251及第2备用流路252在因装置的故障等而无法正常启动的情况下,将从主缸20排出的加压介质直接供给到轮缸40来体现制动。
第1备用流路251将主缸20的第1油压口24a和第2油压回路202连接,第2备用流路252将主缸20的第2油压口24b和第1油压回路201连接。具体地,第1备用流路251在第2油压回路202上以汇合到第3进气阀221c及第4进气阀221d的前端的方式连接,第2备用流路252在第1油压回路201上以汇合到第1进气阀221a及第2进气阀221b的前端的方式连接。
在第1备用流路251具备对加压介质的流动进行控制的第1截止阀261,在第2备用流路252具备对加压介质的流动进行控制的第2截止阀262。第1截止阀261及第2截止阀262由平时为开放状态而当从电子控制单元接收到关闭信号时进行关闭阀的动作的常开式(Normal Open Type)电磁阀构成。
由此,在关闭第1截止阀261及第2截止阀262的情况下,从液压供给装置100提供的液压通过第1油压回路201及第2油压回路202而供给到轮缸40,并在开放第1截止阀261及第2截止阀262的情况下,从主缸20提供的液压通过第1备用流路251及第2备用流路252而供给到轮缸40。此时,多个进气阀221a、221b、221c、221d为开放的状态,因此无需转换动作状态。
另一方面,本实施例的电子制动系统1包括探测主缸20的液压的备用流路压力传感器PS1和探测第1油压回路201及第2油压回路202中的至少任一个油压回路的液压的流路压力传感器PS21、PS22。作为一例,备用流路压力传感器PS1设于第1备用流路251上的第1截止阀262的前端而探测从主缸20产生的液压,流路压力传感器PS21、PS22设于第1油压回路201及第2油压回路202中的至少任一个进气阀221的前端而探测向第1油压回路201及第2油压回路202施加的液压。图中图示为流路压力传感器PS21、PS22分别设于第1油压回路201及第2油压回路202,但不限于该结构,只要能够探测到向油压回路201、202施加的液压,则包括具备一个或各种数量的情况。
另一方面,近年来随着对环保车辆的市场需求增多,提高车辆的燃油经济性的混合动力车辆受到欢迎。混合动力车辆采用在车辆制动的期间将运动能源回收为电气能源而将此存储到电池,然后将马达适用为车辆的辅助驱动源的方式,通常混合动力车辆为了提高能源回收率,在车辆的制动启动期间通过发电机(未图示)等而回收能源。将这样的制动启动称为再生制动。但是,在再生制动时,除了由向车辆的4个车轮施加的油压而产生的制动液压之外,还施加到由发电机等产生的再生制动压力,因此为了安全的制动,需要紧密地实现由液压供给装置实现的制动液压与再生制动压力之间的配合控制,以向4个车轮作用的制动力恒定。
图2是概略性地表示利用本实施例的电子制动系统而进行再生制动时的轮缸的液压及再生制动压力的特性的图表。
参照图2,如在图1中作为一例而图示,发电机等能源回收装置设于第1油压回路201的后轮RL、RR的情况下,通过液压供给装置而产生与驾驶者要体现的制动程度相应的制动液压,仅传递到由油压产生的制动液压的前轮的全部制动力增加到与驾驶者要体现的制动液压相同的程度并进行保持。但是,在体现再生制动的后轮的情况下,将由液压供给装置实现的制动液压和由发电机实现的再生制动压力相加的后轮的全部制动力应与前轮的全部制动力或驾驶者要体现的制动液压相同。由此,在车辆开始体现再生制动的同时关闭油压控制单元200的第2阀232,从而向后轮施加的由液压供给装置实现的制动液压保持恒定,与此同时,由发电机等能源回收装置实现的再生制动力增加,由此后轮的全部制动力与前轮的全部制动力或驾驶者要体现的制动液压相同。关于对此的详细说明,将参照图4而后述。
下面,对本实施例的电子制动系统1的启动方法进行说明。
本实施例的电子制动系统1在正常启动模式下将液压供给装置100分为低压模式及高压模式而使用。可通过改变油压控制单元200的动作来变更低压模式和高压模式。液压供给装置100使用高压模式,从而在不增加马达120的输出的情况下也能够提供液压,进而能够减少向马达120施加的负荷。由此,在减少制动系统的成本和重量的同时确保稳定的制动力,可提高装置的耐久性及启动可靠性。
当通过马达120的驱动而油压活塞114前进时,在第1压力腔112产生液压。油压活塞114从初期位置越前进,即油压活塞114的启动冲程越增加,从第1压力腔112向轮缸40传递的加压介质的供给量越增加,由此制动压力上升。但是,由于油压活塞114存在有效冲程,因此存在通过油压活塞114的前进而产生的最大压力。
此时,低压模式的最大压力小于高压模式的最大压力。但是,高压模式与低压模式相比,油压活塞114的每冲程的压力增加率小。因为从第1压力腔112排出的加压介质并不是全部传递到轮缸40,而是其中一部分传递到第2压力腔113。对此,将参照图6而后述。
由此,在制动应答性重要的制动初期使用每冲程的压力增加率大的低压模式,在最大制动力重要的制动后期,使用最大压力大的高压模式。
图3是表示本实施例的电子制动系统1的油压活塞114前进而提供低压模式的制动压力的状态的油压回路图,图4是表示在图3的制动压力提供状态下体现后轮再生制动的状态的油压回路图。另外,图5是表示在图4的后轮再生制动状态下仅将后轮的制动压力减压的状态的油压回路图,图6是表示本实施例的电子制动系统的油压活塞前进而提供高压模式的制动压力的状态的油压回路图。
参照图3,在制动初期当驾驶者踩下制动踏板10时,马达120以单向旋转的方式进行动作,该马达120的旋转力通过动力传递部130而传递到液压提供单元110,液压提供单元110的油压活塞114前进而在第1压力腔112产生液压。从第1压力腔112排出的液压通过第1油压回路201和第2油压回路202而传递到分别设于4个车轮的轮缸40来产生制动力。
具体地,从第1压力腔112提供的液压通过与第1通孔连接的第1油压流路211、第2油压流路212而直接传递到设于第1油压回路201的轮缸40。此时,分别设于从第1油压回路201分支的两个流路的第1进气阀221a及第2进气阀221b成为打开状态,设于自从第1油压回路201分支的两个流路分别分支的流路的第1出气阀222a及第2出气阀222b保持关闭状态而防止液压泄漏到储油室30。
另外,从第1压力腔112提供的液压通过与第1通孔连接的第1油压流路211和第3油压流路213而直接传递到设于第2油压回路202的轮缸40。此时,分别设于从第2油压回路202分支的两个流路的第3进气阀221c及第4进气阀221d为打开状态,设于自从第2油压回路202分支的两个流路分别分支的流路的第3出气阀222c及第4出气阀222d保持关闭状态而防止液压泄漏到储油室30。
此时,第1阀231和第2阀232转换为打开状态而将第2油压流路212开放。另外,从第1压力腔112提供的液压依次通过第1油压流路211、第2油压流路212、第7油压流路217并通过第3油压流路213而传递到第2油压回路202侧或依次通过第1油压流路211、第3油压流路212、第7油压流路217并通过第2油压流路而传递到第1油压回路201侧。
第4阀234保持关闭状态而阻断第5油压流路215。由此,防止在第1压力腔112产生的液压通过第5油压流路215而传递到第2压力腔113,由此能够提高油压活塞114的每冲程的压力增加率。由此,能够在制动初期实现迅速的制动应答。
在通过液压供给装置100而产生加压介质的液压时,设于第1备用流路251及第2备用流路252的第1截止阀261及第2截止阀262被关闭而防止从主缸20排出的油压传递到轮缸40。根据制动踏板10的踏力而在主缸20产生的液压传递到与主缸20连接的模拟装置50。此时,将设于模拟腔51的前端的模拟阀54开放,从而从主缸20的第1主腔室20a排出的液压通过模拟阀54而传递到模拟腔51内的反作用力活塞52的前方。由此,反作用力活塞52移动而压缩反作用力弹簧53,通过反作用力弹簧53的弹性恢复力而作用与踏力相应的反作用力,从而向驾驶者提供适当的踏感。
探测第1油压回路201及第2油压回路202中的至少一个油压回路的液压的流路压力传感器PS21、PS22探测传递到轮缸40的液压,并基于此而控制液压供给装置100的启动来控制传递到轮缸40的加压介质的流量或液压。进而,在进行第1油压回路201的后轮轮缸40的再生制动时,电子控制单元根据由流路压力传感器P21探测的压力信息而判断第2阀232的关闭启动与否及启动时刻。另外,传递到轮缸40的液压高于根据制动踏板10的踏力而产生的目标压力值的情况下,将第1至第4出气阀222中的至少任一个出气阀开放而控制液压,以成为与目标压力值相应的值。
下面,对本实施例的电子制动系统1的后轮再生制动的启动进行说明。
参照图4,如上述所说明,当驾驶者在提供低压模式的提供压力的制动初期踩下制动踏板10时,马达120以单向旋转的方式进行动作,并将该马达120的旋转力通过动力传递部130而传递到液压提供单元110,并随着液压提供单元110的油压活塞114前进而在第1压力腔112产生液压。从第1压力腔112排出的液压通过第1油压回路201和第2油压回路202而传递到分别设于4个车轮的轮缸40来产生制动力。
进而,将第1阀231、第2阀232转换为打开状态而将第2油压流路212开放。由此,从第1压力腔112提供的液压依次通过第1油压流路211、第2油压流路212、而传递到设有后轮RL、RR的轮缸40的第1油压回路201或依次通过第1油压流路211、第3油压流路213而传递到设有前轮FR、FL的轮缸40的第油压回路202。
之后,在判断为在车辆的后轮具体地在第1油压回路201的轮缸40驱动再生制动的的情况下,电子控制单元计算根据驾驶者的要求制动压力与再生制动压力之差而算出的制动液压的大小,在第1油压回路201中向后轮轮缸40施加该压力程度程度的液压之后关闭第2阀232,从而阻断液压传递。由此,发生了再生制动的后轮的制动液压与未驱动再生制动的情况相比,液压减少。
电子控制单元利用探测第1油压回路201的液压的流路压力传感器PS21而稳定地控制从液压供给装置100向第1油压回路201的后轮轮缸40传递的制动液压。具体地,电子控制单元通过流路压力传感器PS2而探测从液压供给装置100向仅传递通过油压而产生的制动液压的第2油压回路202的前轮轮缸40传递的制动液压2,并将此与向第1油压回路的后轮轮缸40传递的制动液压进行比较,由此更精密地控制在再生制动时需要在第1油压回路201的后轮轮缸40阻断或减少的后轮的制动液压。
这样,在进行后轮的再生制动时由电子控制单元控制第2阀232的启动,从而能够按照再生制动压力而稳定地调节向第1油压回路201的后轮轮缸40施加的制动液压,由此将向车辆的4个车轮施加的制动压力或制动力分配均匀,在提高车辆的制动安全性的同时,防止转向过度(Over steering)或转向不足(Under steering而提高车辆的行驶安全性。
另一方面,在体现后轮再生制动时,将第2阀232控制为关闭状态,由此向第1油压回路201的后轮RL、RR侧轮缸40施加的液压保持恒定程度。但是,之后根据需要,在降低后轮RL、RR侧轮缸40的液压的情况下,当将第2阀232开放时执行同步化,以将后轮RL、RR侧轮缸40的液压调整为与第1压力腔112的液压相同的程度程度之后开始减压,因此难以根据制动情况而快速地减压。
但是,第1出气阀222a及第2出气阀222b可由能够调节开放程度,以将后轮RL、RR侧轮缸40的液压线性地缓慢减压的模拟方式的阀构成。参照图4,第1出气阀222a及第2出气阀222b以模拟方式启动,以在进行第1油压回路201的后轮再生制动时仅将后轮轮缸40的制动压力减压。由此,能够将再生制动中的后轮RL、RR侧轮缸40的液压减压为适合进行再生制动的程度或驾驶者所希望的制动程度,因此能够在各种运用环境中进行有效的应对。
本实施例的电子制动系统1的液压供给装置100在油压活塞114前进最大之前从图3及图5图示的低压模式转换为图6所示的高压模式。
参照图6,在通过流路压力传感器PS21、PS22而探测的液压高于预设的压力程度的情况下,电子控制单元从低压模式转换为高压模式。在高压模式下,第4阀234转换为打开状态,能够将第5油压流路215开放。由此,在第1压力腔112发生的液压中的一部分液压依次通过第1油压流路211、第3油压流路213、第5油压流路215、第4油压流路214而传递到第2压力腔113,从而用于使油压活塞114进一步前进的同时,降低向马达120施加的负荷。
在高压模式下从第1压力腔112排出的一部分加压介质流入第2压力腔113,因此每冲程的压力增加率减少。但是,在从第1压力腔112产生的一部分液压用来使油压活塞114进一步前进,因此能够增加加压介质的最大压力。这是因为,随着驱动轴133贯穿第2压力腔113,从而与第1压力腔112相比,第2压力腔113的油压活塞114的每冲程的体积变化率相对低。
另外,油压活塞114越前进,第1压力腔112的液压越增加,因此由第1压力腔112的液压使得油压活塞114后退的力增加,由此向马达120施加的负荷也增加。但是,通过第4阀234的控制而将第5油压流路215开放,从而从第1压力腔112排出的一部分加压介质传递到第2压力腔113,因此在第2压力腔113也形成液压,降低向马达120施加的负荷。
此时,第3放泄阀243转换为关闭状态。通过将第3放泄阀243关闭,从而第1压力腔112内的加压介质迅速地流入负压状态的第2压力腔113,向第2压力腔113也施加到液压。但是,根据需要,也可以控制为将第3放泄阀243保持打开状态,使第2压力腔113内的加压介质流入储油室30。
下面,对油压活塞114后退的同时向轮缸40提供制动压力的启动状态进行说明。
图7是表示本实施例的电子制动系统1的油压活塞114后退而提供制动压力的状态的油压回路图。参照图7,在制动初期当驾驶者踩下制动踏板10时,马达120以向相反方向旋转的方式进行动作,马达120的旋转力通过动力传递部130而传递到液压提供单元110,液压提供单元110的油压活塞114后退而在第2压力腔113产生液压。从第2压力腔113排出的液压通过第1油压回路201和第2油压回路202而传递到分别设于4个车轮的轮缸40而产生制动力。
具体地,从第2压力腔113提供的液压通过与第2通孔连接的第4油压流路214、开放的第5油压流路215、第6油压流路216、第7油压流路217并通过第2油压流路212而直接传递到设于第1油压回路201的后轮的轮缸40。此时,第1进气阀221a及第2进气阀221b为打开状态,第1出气阀222a及第2出气阀222b保持关闭状态而防止液压泄漏到储油室30。
另外,从第2压力腔113提供的液压依次通过与第2通孔连接的第4油压流路214、开放的第5油压流路215或第6油压流路215,并通过第3油压流路213而直接传递到设于第2油压回路202的前轮的轮缸40。此时,第3进气阀221c及第4进气阀221d为打开状态,第3出气阀222c及第4出气阀222d保持关闭状态而防止液压泄漏到储油室30。
此时,第4阀234转换为打开状态而将第5油压流路215开放,第5阀234由允许从第2压力腔113流向轮缸40的方向的加压介质的流动的止回阀构成,因此第6油压流路216也被开放。另外,将第2阀232也转换为打开状态,以也向第1油压回路201的轮缸40传递液压。
另一方面,第1阀231保持关闭状态。由此,防止在第2压力腔113产生的液压通过第2油压流路212而泄漏到第1压力腔112,从而能够提高油压活塞114的每冲程的压力增加率,因此在制动初期实现迅速的制动应答。
第3放泄阀243转换为关闭状态。通过将第3放泄阀243关闭,从而在第2压力腔113内迅速且稳定地产生加压介质的液压,在第2压力腔113产生的液压仅排出到第4油压流路214。
下面,对在本实施例的电子制动系统1的正常启动状态下解除制动压力的启动状态进行说明。
图8是表示本实施例的电子制动系统1的油压活塞114后退而解除高压模式的制动压力的状态的油压回路图,图9是表示本实施例的电子制动系统1的油压活塞114后退而解除低压模式的制动压力的状态的油压回路图。
参照图8,当解除向制动踏板10施加的踏力时,马达120向制动时的相反方向产生旋转力而传递到动力变换部130,动力变换部130的蜗杆轴131、蜗轮132及驱动轴133向制动时的相反方向旋转而使油压活塞114后退到原位。由此,解除第1压力腔112的液压而产生负压。与此同时,从轮缸40排出的加压介质通过第1油压回路201及第2油压回路202而传递到第1压力腔112。
具体地,在第1压力腔112产生的负压通过第2油压流路212、第1油压流路211而解除设于第1油压回路201的后轮的轮缸40的压力。此时,分别设于从第1油压回路201分支的两个流路的第1进气阀221a及第2进气阀221b保持打开状态,设于自从第1油压回路201分支的两个流路分别分支的流路的第1出气阀222a及第2出气阀222b保持关闭状态,防止储油室30的加压介质流入第1压力腔112。
另外,在第1压力腔112产生的负压通过第3油压流路213、第7油压流路217、第2油压流路212、第1油压流路211而解除设于第2油压回路202的前轮的轮缸40的压力。此时,分别设于从第2油压回路202分支的两个流路的第3进气阀221c及第4进气阀221d保持打开状态,设于自从第2油压回路202分支的两个流路分别分支的流路的第3出气阀222c及第4出气阀222d保持关闭状态而防止储油室30的加压介质流入第1压力腔112。
另一方面,第1阀231及第2阀232转换为打开状态,第4阀234也转换为打开状态而将第5油压流路215开放。由此,第1压力腔112和第2压力腔113彼此连通。
即,为了在第1压力腔112形成负压,需要使油压活塞114后退,但是在第2压力腔113存在加压介质的液压的情况下,在油压活塞114的后退移动中产生阻力。由此,将第1阀231、第4阀234转换为打开状态而将第1压力腔112和第2压力腔113连通,从而将第2压力腔113内的加压介质供给到第1压力腔112。
此时,第3放泄阀243转换为关闭状态。通过关闭第3放泄阀243,从而第2压力腔113内的加压介质仅排出到第4油压流路214。但根据需要,控制为第3放泄阀243保持打开状态,由此使第2压力腔113内的加压介质流入储油室30。
另外,当检测为向第1油压回路201及第2油压回路202传递的负压高于由制动踏板10的解除量而产生的目标压力解除值的情况下,为了将第1至第4出气阀222中的至少任一个出气阀开放而控制为与目标压力值相应的值。另外,将设于第1备用流路251及第2备用流路252的第1截止阀261及第2截止阀262关闭而控制为使形成于主缸20的负压不传递到油压控制单元200。
另一方面,在图8所示的高压模式的启动状态下,通过油压活塞114后退而产生的第1压力腔112内的负压,不仅将轮缸40内的加压介质,而且还将第2压力腔113内的加压介质也供给到第1压力腔112,从而轮缸40的压力减少率小。由此,在高压模式下,难以迅速地解除制动压力。因这样的理由,仅在制动压力的高压情况下利用高压模式的制动压力解除动作,在制动压力为恒定程度以下的情况下,为了迅速地解除制动压力,转换为图8所示的低压模式的制动压力解除动作。
参照图9,在低压模式下解除制动压力的情况下,第4阀234保持或转换为关闭状态,代替关闭第5油压流路215的动作而将第3放泄阀243转换或保持打开状态,由此使第2压力腔113与储油室30连通。
在低压模式下解除制动压力时,在第1压力腔112产生的负压仅用于回收轮缸40的加压介质,因此与在高压模式下解除制动压力的情况相比,增加油压活塞114的每冲程的压力减少率。此时,通过油压活塞114的后退而在第2压力腔113产生的液压随着第3放泄阀243转换为打开状态,比起通过第5阀235,大部分会传递到大气压状态的储油室30。
与图9不同地,在油压活塞114前进的情况下也可以解除轮缸40的制动压力。
图10是表示本实施例的电子制动系统1的油压活塞114前进而解除制动压力的状态的油压回路图。
参照图10,当解除了向制动踏板10施加的踏力时,马达120向制动时的相反方向产生旋转力而传递到动力变换部130,动力变换部130的蜗杆轴131、蜗轮132及驱动轴133向制动时的相反方向旋转而使油压活塞114向原位前进,从而解除第2压力腔113的液压,并产生负压。与此同时,从轮缸40排出的加压介质通过第1油压回路201及第2油压回路202而传递到第2压力腔113。
具体地,在第2压力腔113产生的负压依次通过第2油压流路202、第7油压流路217、第5油压流路215,并通过第4油压流路214而将设于第1油压回路201的后轮的轮缸40的压力解除。此时,分别设于从第1油压回路201分支的两个流路的第1进气阀221a及第2进气阀221b保持打开状态,设于自从第1油压回路201分支的两个流路分别分支的流路的第1出气阀222a及第2出气阀222b保持关闭状态而防止储油室30的加压介质流入第2压力腔113。
另外,在第2压力腔113产生的负压依次通过第3油压流路213、第5油压流路215,并通过第4油压油路214而将设于第2油压回路202的前轮的轮缸40的压力解除。此时,分别设于从第2油压回路202分支的两个流路的第3进气阀221c及第4进气阀221d保持打开状态,设于自从第2油压回路202分支的两个流路分别分支的流路的第3出气阀222c及第4出气阀222d保持关闭状态而防止储油室30的加压介质流入第2压力腔113。
此时,第4阀234转换为打开状态而将第5油压流路215开放。
另外,第3放泄阀243可转换为关闭状态,由此在第2压力腔113形成的负压可迅速地回收轮缸40的加压介质。
另外,在检测出向第1油压回路201及第2油压回路202传递的负压高于由制动踏板10的解除量产生的目标压力解除值的情况下,将第1至第4出气阀222中的至少任一个出气阀开放而控制为与目标压力值相应的值。另外,将设于第1备用流路251及第2备用流路252的第1截止阀261及第2截止阀262关闭,由此形成于主缸20的负压不会传递到油压控制单元200。
下面,对本实施例的电子制动系统1未正常启动的情况下的启动状态进行说明。
图11是表示本实施例的电子制动系统1异常地启动的状态(后退模式)的油压回路图。
参照图11,在电子制动系统1未正常启动的情况下,各个阀被控制为非启动状态的制动初期状态。之后,当驾驶者对制动踏板10加压时,与该制动踏板10连接的第1活塞21a前进,通过第1活塞21a的移动而第2活塞22a也前进。由此,在收纳于第1主腔室20a及第2主腔室20b的加压介质产生液压,在第1主腔室20a及第2主腔室20b产生的液压通过第1备用流路251及第2备用流路252而传递到轮缸40来体现制动力。
此时,设于第1备用流路251及第2备用流路252的第1截止阀261及第2截止阀262和设于第1油压回路201及第2油压回路202的进气阀221由常开式(Normal Open Type)电磁阀构成,模拟阀54及出气阀222由常闭式(Normal Closed Type)电磁阀构成,由此在主缸20的第1主腔室20a及第2主腔室20b产生的液压立刻传递到4个轮缸40,因此在提高制动安全性的同时实现迅速的制动。
下面,对本实施例的电子制动系统1的检查模式的启动进行说明。
检查模式包括检查主缸20的泄漏与否的模式和检查模拟装置50的泄漏与否的模式及检查在主缸20内是否存在空气的模式。本实施例的制动系统1在驾驶者开始执行车辆的行驶之前,在停车中或行驶中开始执行检查模式而周期性地或随时检查装置的异常与否。
图12是表示本实施例的电子制动系统1检测主缸20或模拟阀54的泄漏与否或检测在主缸20内是否存在空气的状态的油压回路图。
如上所述,在电子制动系统1异常地启动的情况下,将各个阀控制为非启动状态的制动初期状态,并将设于第1备用流路251及第2备用流路252的第1截止阀261及第2截止阀262和配置在设于各个车轮RR、RL、FR、FL的轮缸40的前端的进气阀221开放,从而将液压立刻传递到轮缸40。
此时,模拟阀54成为关闭状态而防止通过第1备用流路251而传递到轮缸40的液压通过模拟装置50而泄漏到储油室30。由此,通过驾驶者踩下制动踏板10,从而从主缸20排出的液压无损失地传递到轮缸40,从而确保稳定的制动。
但是,在主缸20或模拟阀54中存在泄漏的情况下,从主缸20排出的一部分液压有可能通过模拟阀54而流到储油室30而造成损失,其结果驾驶者不能产生希望的制动力,由此导致在车辆的制动安全性上出现问题。
另外,在主缸20内存在空气的情况下也发生相同的问题。在主缸20内存在空气的情况下,驾驶者所感觉到的踏感可变轻,而驾驶者将此识别为正常启动状态的状态下转换为后退模式的情况下,可导致制动性能的下降。
如果从液压供给装置100排出的液压流入储油室30而产生压力损失,则难以掌握在主缸20或模拟阀54是否存在泄漏及在主缸20是否存在空气。由此,在检查模式下关闭检查阀60而将与液压供给装置100连接的油压回路构成为闭合电路。换言之,通过将检查阀60和模拟阀54和出气阀222关闭,从而阻断将液压供给装置100和储油室30连接的流路而构成闭合电路。
制动系统1在检查模式下仅向第1备用流路251及第2备用流路252中的连接有模拟装置50的第1备用流路251提供液压。由此,为了防止从液压供给装置100排出的液压沿着第2备用流路252而传递到主缸20,将第2截止阀262转换为关闭状态。另外,通过将连接第1油压回路201和第2油压回路202的第4阀234控制为关闭状态,从而防止第1压力腔112的液压向第2压力腔113漏出。
参照图12,检查模式中将本实施例的电子制动系统1的各个阀控制为非启动状态的制动初期状态,将第1至第4进气阀221a、221b、221c、221d和第2截止阀262转换为关闭状态,并将第1截止阀261保持为打开状态,由此将在液压供给装置100产生的液压传递到主缸20。
通过将进气阀221控制为关闭状态,从而防止液压供给装置100的液压传递到轮缸40,将第2截止阀262控制为关闭状态,从而防止液压供给装置100的液压沿着第2备用流路252而排出,通过将检查阀60转换为关闭状态,从而防止向主缸20供给的液压漏出到储油室30。
特别地,在检测主缸20内是否存在空气的情况下,将进气阀221控制为关闭状态,由此防止液压传递到轮缸40。因为因在主缸20的第1主腔室20a内存在空气而所激发的液压的变化非常微小,因此优选将通过轮缸40而产生的液压的干扰最小化。
在检查模式下,电子控制单元通过液压供给装置100而产生液压之后,对通过备用流路压力传感器PS1而检测的主缸20的压力值进行分析而判断在主缸20或模拟阀54的泄漏的存在与否和主缸20的空气的存在与否。对通过油压活塞114的位移而估计的加压介质的液压数值和由备用流路压力传感器PS1检测的第1主腔室20a的内部压力进行比较,从而诊断主缸20的泄漏或空气的存在与否,并诊断模拟阀54的泄漏的存在与否。具体地,对根据油压活塞114的位移量或由马达控制传感器MPS检测的旋转角而计算及估计的第1压力腔112的液压数值和由备用流路压力传感器PS1检测的实际主缸20的液压数值进行比较,在两个液压数值一致的情况下,判断为在主缸20及模拟阀54不存在泄漏,且在主缸20内不存在空气。与此不同地,在由备用流路压力传感器PS1检测的实际主缸20的液压数值小于基于油压活塞114的位移量或由马达控制传感器MPS检测的旋转角而计算及估计的第1压力腔112的液压数值的情况下,向第1主腔室20a提供的加压介质的一部分液压被损失,因此判断为在主缸20或模拟阀54存在泄漏或在主缸20存在空气,并将此报告给驾驶者。
Claims (20)
1.一种电子制动系统,其包括:
液压供给装置,其根据与制动踏板的位移对应地输出的电信号而启动油压活塞来产生液压,并具备:第1压力腔,其设于可移动地收纳在缸体块内部的上述油压活塞的一侧;及第2压力腔,其形成于上述油压活塞的另一侧;及
油压控制单元,其具备:第1油压回路,其控制向2个轮缸传递的液压;及第2油压回路,其控制向其他2个轮缸传递的液压,
上述油压控制单元包括:
第1油压流路,其与上述第1压力腔连通;第2油压流路及第3油压流路,它们从上述第1油压流路分支而分别连接到上述第1油压回路及第2油压回路;第4油压流路,其与上述第2压力腔连通并连接到上述第3油压流路;第5油压流路及第6油压流路,它们从上述第4油压流路的途中分支并重新汇合;及第7油压流路,其连接上述第2油压流路和上述第3油压流路。
2.根据权利要求1所述的电子制动系统,其中,
上述油压控制单元包括:
第1阀,其设于上述第2油压流路,且设于连接上述第7油压流路的点与上述第1压力腔之间而对加压介质的流动进行控制;第2阀,其设于上述第2油压流路,且设于连接上述第7油压流路的点与上述第1油压回路之间而对加压介质的流动进行控制;第3阀,其设于上述第3油压流路而对加压介质的流动进行控制;第4阀,其设于第5油压流路而对加压介质的流动进行控制;及第5阀,其设于第6油压流路而对加压介质的流动进行控制。
3.根据权利要求2所述的电子制动系统,其中,
上述第1阀、第2阀及第4阀由对加压介质的双向流动进行控制的电磁阀构成,
上述第3阀由仅允许加压介质从上述第1压力腔流向上述第2油压回路的方向的流动的止回阀构成,
上述第5阀由仅允许加压介质从上述第2压力腔流向与上述第3油压流路连接的点的方向的流动的止回阀构成。
4.根据权利要求3所述的电子制动系统,该电子制动系统还包括发电机,该发电机设于上述第1油压回路的2个轮缸。
5.根据权利要求4所述的电子制动系统,其中,
上述第1油压回路包括:第1进气阀及第2进气阀,它们分别对向2个轮缸供给的液压进行控制;和第1出气阀及第2出气阀,它们分别对从2个轮缸向存储有加压介质的储油室排出的液压进行控制,
上述第1出气阀及第2出气阀中的至少任一个出气阀由模拟方式的阀构成。
6.根据权利要求5所述的电子制动系统,该电子制动系统还包括:
第1放泄流路,其连接上述第1压力腔和上述储油室;
第2放泄流路,其连接上述第2压力腔和上述储油室;
第1放泄阀,其设于上述第1放泄流路而控制加压介质的流动,并由仅允许加压介质从上述储油室流向上述第1压力腔的方向的流动的止回阀构成;
第2放泄阀,其设于上述第2放泄流路而控制加压介质的流动,并由仅允许加压介质从上述储油室流向上述第2压力腔的方向的流动的止回阀构成;及
第3放泄阀,其设于在上述第2放泄流路上与上述第2放泄阀并联连接的旁通流路来控制加压介质的流动,并由对上述储油室与上述第2压力腔之间的加压介质的双向流动进行控制的电磁阀构成。
7.根据权利要求6所述的电子制动系统,该电子制动系统还包括:
主缸,其具备第1主腔室、第2主腔室和分别设于上述第1主腔室及第2主腔室的第1活塞及第2活塞,通过上述制动踏板的踏力而排出加压介质;及
储油室流路,其连接上述储油室和上述主缸。
8.根据权利要求7所述的电子制动系统,其中,
上述储油室流路还包括:
第1储油室流路,其连接上述第1主腔室和上述储油室;
第2储油室流路,其连接上述第2主腔室和上述储油室;
储油室止回阀,其设于上述第1储油室流路而对加压介质的流动进行控制,仅允许加压介质从上述储油室流向上述第1主腔室的方向的流动;
检查阀,其设于在上述第1储油室流路上与上述储油室止回阀并联连接的旁通流路来对加压介质的流动进行控制,并由对上述第1主腔室与上述储油室之间的加压介质的双向流动进行控制的电磁阀构成。
9.根据权利要求8所述的电子制动系统,该电子制动系统还包括:
第1备用流路,其连接上述第1主腔室和上述第1油压回路;
第2备用流路,其连接上述第2主腔室和上述第2油压回路;
第1截止阀,其设于上述第1备用流路而对加压介质的流动进行控制;及
第2截止阀,其设于上述第2备用流路而对加压介质的流动进行控制。
10.根据权利要求9所述的电子制动系统,该电子制动系统还包括:
模拟装置,其与上述主缸连接而提供对上述制动踏板的踏力的反作用力;及
模拟阀,其对上述主缸与上述模拟装置之间的流路进行开闭。
11.根据权利要求5所述的电子制动系统,其中,
上述第2油压回路包括:第3进气阀及第4进气阀,它们分别控制向其他2个轮缸供给的液压;及第3出气阀及第4出气阀,它们分别控制从其他2个轮缸向上述储油室排出的液压。
12.一种根据权利要求3所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在正常启动模式下,根据从上述液压供给装置向上述轮缸传递的液压程度而依次启动为提供相对低压的液压的低压模式和提供相对高压的液压的高压模式。
13.根据权利要求12所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在上述低压模式下,
开放上述第1阀及第2阀,
将通过上述油压活塞的前进而在上述第1压力腔形成的液压提供给上述第1油压回路及上述第2油压回路。
14.根据权利要求13所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在上述高压模式下,
开放上述第1阀及第2阀,
将在上述低压模式之后通过上述油压活塞的前进而在上述第1压力腔形成的一部分液压提供给上述第1油压回路及上述第2油压回路,
开放上述第4阀,
将在上述第1压力腔形成的剩余一部分液压供给到上述第2压力腔。
15.根据权利要求13所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在上述低压模式的解除时,
开放上述第1阀及第2阀,
通过上述油压活塞的后退而在上述第1压力腔形成负压,并将上述第1油压回路及上述第2油压回路的加压介质回收到上述第1压力腔。
16.根据权利要求14所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在上述高压模式的解除时,
开放上述第1阀及第2阀,
通过上述油压活塞的后退而在上述第1压力腔形成负压,并将上述第1油压回路及上述第2油压回路的加压介质回收到上述第1压力腔,
开放上述第4阀,
将上述第2压力腔的加压介质供给到上述第1压力腔。
17.一种根据权利要求5所述的电子制动系统的启动方法,其中,
正常启动模式包括由设于上述第1油压回路的2个轮缸通过上述发电机而执行再生制动的再生制动模式,
在上述再生制动模式下,
关闭上述第2阀,由此阻断向上述第1油压回路传递的液压。
18.根据权利要求17所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在上述再生制动模式下,对上述第1出气阀及第2出气阀的开放程度进行调节,以调节向设于上述第1油压回路的2个轮缸施加的制动压力。
19.一种根据权利要求9所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在异常启动模式下,
开放上述第1截止阀而连通上述第1主腔室和上述第1油压回路,并开放上述第2截止阀而连通上述第2主腔室和上述第2油压回路。
20.一种根据权利要求9所述的电子制动系统的启动方法,其中,
在确认上述主缸或上述模拟阀的泄漏与否的检查模式下,
关闭上述检查阀和上述第2截止阀,并开放上述第1截止阀,
将通过上述液压供给装置的动作而产生的液压提供给上述第1主腔室,
对根据上述油压活塞的位移量而估计产生的加压介质的液压数值与向上述第1主腔室提供的加压介质的液压数值进行比较。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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CB02 | Change of applicant information |
Address after: Gyeonggi Do, South Korea Applicant after: Hanna Wandu Co.,Ltd. Address before: Gyeonggi Do, South Korea Applicant before: MANDO Corp. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
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