DE102011108578A1

DE102011108578A1 - Hydraulic Brake System

Info

Publication number: DE102011108578A1
Application number: DE102011108578A
Authority: DE
Inventors: Seung Young Park; Seong Ho Choi
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: US20120025598A1; KR101187196B1; CN102398581B; KR20120011930A; US8430459B2; DE102011108578B4; CN102398581A

Abstract

Offenbart wird ein hydraulisches Bremssystem, das in der Lage ist, die periodische Druckpulsation zu reduzieren, die durch die Betätigung eines Kolbens verursacht wird. Das hydraulische Bremssystem umfasst einen Hauptzylinder, der durch die Betätigung eines Bremspedals einen Bremshydraulikdruck erzeugt, eine Radbremse, die an jedem der vorderen rechten und linken Räder und der hinteren rechten und linken Räder eines Fahrzeugs bereitgestellt ist, um den Bremshydraulikdruck von dem Hauptzylinder zu empfangen, um eine Bremskraft zu erzeugen, ein Magnetventil, das an jedem von einem Einlass und einem Auslass jeder der Radbremsen bereitgestellt ist, um den Fluss des Bremshydraulikdrucks zu regeln, einen Niederdruckspeicher, der vorübergehend Öl speichert, welches aus den Radbremsen während der Betätigung der Magnetventile ausgestoßen wird, eine Pumpe, die das Öl, das in dem Niederdruckspeicher gespeichert ist, derart komprimiert, dass das Öl je nach Bedarf zu den Radbremsen oder zu dem Hauptzylinder ausgestoßen wird, und eine Öffnung, die nahe einem Auslasskanal der Pumpe angeordnet ist. Außerdem ist eine Dämpfereinheit zwischen dem Auslasskanal der Pumpe und der Öffnung angeordnet, um die Druckpulsation zu reduzieren, die durch die Betätigung des Kolbens verursacht wird, wodurch die Produktzuverlässigkeit durch Geräuschreduktion während der Bremsenbetätigung verbessert wird.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität aus und den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0072658 , eingereicht am 28. Juli 2010, die hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke zum Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt worden wäre.
HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein hydraulisches Bremssystem, und insbesondere bezieht sie sich auf ein hydraulisches Bremssystem, das in der Lage ist, eine Druckpulsation zu reduzieren, die durch die Betätigung eines Kolbens verursacht wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Fahrzeug ist notwendigerweise mit einem Bremssystem ausgestattet. In letzter Zeit sind verschiedene Arten von Bremssystemen vorgeschlagen worden, um eine stärkere und stabilere Bremskraft zu erhalten. Solche Bremssysteme umfassen ein Antiblockier-Bremssystem (ABS), das den Schlupf eines Rades während des Bremsens verhindert, eine Bremsen-Antriebsschlupfregelung bzw. Bremsen-Traktionskontrolle (BTCS; Brake Traction Control System), die den Schlupf eines angetriebenen Rades bei einem schnellen Start oder einer schnellen Beschleunigung eines Fahrzeugs verhindert, eine Fahrzeugdynamikregelung (VDC; Vehicle Dynamic Control System), die eine Kombination aus dem Antiblockier-Bremssystem und der Traktionskontrolle bzw. Antriebsschlupfregelung ist und einen stabilen Fahrzustand eines Fahrzeugs aufrecht erhält, indem sie den Druck einer Bremsflüssigkeit regelt, usw..
Ein solches hydraulisches Bremssystem umfasst einen Hauptzylinder zum Erzeugen eines gewünschten Drucks für das Bremsen, eine Vielzahl von Magnetventilen zur Regelung des Bremshydraulikdrucks, der zu den Radbremsen eines Fahrzeugs übertragen wird, einen Niederdruckspeicher zum vorübergehenden Speichern von Öl, einen Hydraulikmotor und Pumpen zum Herauspumpen des Öls, das vorübergehend in dem Niederdruckspeicher gespeichert wird, Öffnungen zum Reduzieren der Druckpulsation des Öls, das von den Pumpen gepumpt wird, ein elektronisches Steuergerät (ECU; Electronic Control Unit) zum elektrischen Steuern der Magnetventile und der Pumpen, und dergleichen. Außerdem sind eine Ventilanordnung der Magnetventile, der Speicher, die Pumpen, der Hydraulikmotor und dergleichen kompakt in einem Aluminium-Hydraulikblock (Modulatorblock) installiert. Das ECU ist mit dem Hydraulikblock verbunden und umfasst ein ECU-Gehäuse, welches einen Spulensatz der Magnetventile und eine Leiterplatte aufnimmt.
Obwohl die Öffnung, die nahe einem Auslasskanal jeder Pumpe angeordnet ist, eine Druckpulsation reduziert, die durch den Betrieb der Pumpe bei einem Prozess des Multiplizierens des Bremsdrucks verursacht wird, besteht in dem oben beschriebenen hydraulischen Bremssystem eine Schwierigkeit dahingehend, eine vollständige Reduktion der Druckpulsation zu erzielen, da die Öffnung vorgesehen ist, um eine Querschnittsfläche eines Strömungskanals für den Zweck der Dämpfungsreduktion zu regeln.
Außerdem kann die Druckpulsation reduziert werden, indem die Anzahl an Kolben der Pumpe erhöht wird. In diesem Fall besteht aber ein Problem darin, dass die Herstellungskosten durch die Zunahme des Gewichts und des Volumens des Motors zur Verbesserung der Leistung des Motors ansteigen. Darüber hinaus kann die Spitze der Druckpulsation, die in Folge der Betätigung der Pumpe kontinuierlich erzeugt wird, als eine Geräuschquelle des hydraulischen Bremssystems wirken.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung ist auf das Lösen der Probleme des Standes der Technik ausgerichtet, und ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht ein hydraulisches Bremssystem vor, das in der Lage ist, die periodische Druckpulsation, die sich aus der Betätigung einer Pumpe ergibt, zu reduzieren.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein hydraulisches Bremssystem Folgendes: einen Hauptzylinder, der durch die Betätigung eines Bremspedals einen Bremshydraulikdruck erzeugt; eine Radbremse, die an jedem der vorderen rechten und linken Räder und der hinteren rechten und linken Räder eines Fahrzeugs bereitgestellt ist und den Bremshydraulikdruck von dem Hauptzylinder empfängt, um eine Bremskraft zu erzeugen; ein Magnetventil, das an jedem von einem Einlass und einem Auslass jeder der Radbremsen bereitgestellt ist, um den Fluss des Bremshydraulikdrucks zu regeln; einen Niederdruckspeicher, der vorübergehend Öl speichert, welches aus den Radbremsen während der Betätigung der Magnetventile ausgestoßen wird; eine Pumpe, die das Öl, das in dem Niederdruckspeicher gespeichert ist, derart komprimiert, dass das Öl je nach Bedarf zu den Radbremsen oder zu dem Hauptzylinder ausgestoßen wird; und eine Öffnung, die nahe einem Auslasskanal der Pumpe angeordnet ist, wobei eine Dämpfereinheit zwischen dem Auslasskanal der Pumpe und der Öffnung angeordnet ist.
Das hydraulische Bremssystem umfasst des Weiteren Folgendes: einen ersten Hydraulikkreis, der eine erste Durchlassöffnung des Hauptzylinders mit zwei Radbremsen verbindet, um die Übertragung des hydraulischen Drucks zu steuern; und einen zweiten Hydraulikkreis, der eine zweite Durchlassöffnung des Hauptzylinders mit den restlichen beiden Radbremsen verbindet, um die Übertragung des hydraulischen Drucks zu steuern. Hierbei erlaubt es die Dämpfereinheit, dass Hauptströmungskanäle der ersten und zweiten Hydraulikkreise miteinander dort hindurch kommunizieren können.
Die Dämpfereinheit kann einen Zylinder, durch den die Hauptströmungskanäle miteinander kommunizieren, einen Kolben, der in dem Zylinder so angeordnet ist, dass er sich darin hin und her bewegen kann, und Federn umfassen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordnet sind, um den Kolben abzustützen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm eines hydraulischen Bremssystems in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
2 ist eine Querschnittansicht einer Dämpfereinheit des hydraulischen Bremssystems in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein hydraulisches Bremssystem in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Bremspedal 10, das eine Betätigungskraft eines Fahrers empfängt, einen Bremskraftverstärker 11, der eine Pedalkraft des Bremspedals 10 unter Verwendung eines Unterschieds zwischen einem Vakuum und dem Luftdruck multipliziert, einen Hauptzylinder 20, der einen Druck mittels des Bremskraftverstärkers 11 erzeugt, einen ersten Hydraulikkreis 40A, der eine erste Durchlassöffnung 21 des Hauptzylinders 20 mit zwei Radbremsen 30 (oder Radzylindern) verbindet, um die Übertragung des hydraulischen Drucks zu steuern, und einen zweiten Hydraulikkreis 40B, der eine zweite Durchlassöffnung 22 des Hauptzylinders 20 mit den restlichen beiden Radbremsen 30 verbindet, um die Übertragung des hydraulischer Drucks zu steuern. Die ersten und zweiten Hydraulikkreise 40A, 40B sind kompakt in einem Hydraulikblock (nicht gezeigt) installiert.
Jeder der ersten und zweiten Hydraulikkreise 40A, 40B umfasst eine Vielzal von Magnetventilen 41, 42, von denen jedes einen Bremshydraulikdruck regelt, der zu zwei Radbremsen 30 übertragen wird, eine Pumpe 44, die Öl ansaugt, das von den Radbremsen 30 oder von dem Hauptzylinder 20 ausgelassen wird, um das Öl zu pumpen, einen Niederdruckspeicher 43, der das Öl, das aus den Radbremsen 30 ausgelassen worden ist, vorübergehend speichert, eine Öffnung 46, die die Druckpulsation reduziert, die durch den hydraulischen Druck des Öls verursacht wird, das von der Pumpe 44 gepumpt wird, und einen Hilfsströmungskanal 48a, der das Öl in einem TCS-Modus bzw. Traktionskontrollmodus von dem Hauptzylinder 20 in einen Einlass der Pumpe 44 führt.
Die Vielzahl von Magnetventilen 41, 42 ist so angeordnet, dass sie den Radbremsen 30 vorgeschaltet und nachgeschaltet sind. Insbesondere sind die Magnetventile 41, 42 in ein Magnetventil 41 vom normalerweise offenen Typ, das jeder der Radbremsen 30 vorgeschaltet angeordnet ist und normalerweise in einem offenen Zustand gehalten wird, und in ein Magnetventil 42 vom normalerweise geschlossenen Typ unterteilt, das jeder der Radbremsen 30 nachgeschaltet angeordnet ist und normalerweise in einem geschlossenen Zustand gehalten wird. Das Öffnen bzw. Schließen der Magnetventile 41, 42 wird von einem elektronischen Steuergerät (ECU, nicht gezeigt) gesteuert, welches die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch einen Raddrehzahlsensor erfasst, der an jedem der Räder bereitgestellt ist. Wenn das elektronische Ventil 42 vom normalerweise geschlossenen Typ durch ein Druckreduktionsbremsen geöffnet wird, wird Öl aus den Radbremsen 30 ausgelassen und vorübergehend in dem Niederdruckspeicher 43 gespeichert.
Die Pumpe 44 wird von einem Motor 45 angetrieben und saugt das Öl an, das in dem Niederdruckspeicher 43 gespeichert ist, um das Öl zu der Öffnung 46 auszustoßen, so dass ein hydraulischer Druck zu den Radbremsen 30 oder zu dem Hauptzylinder 20 übertragen wird.
Des Weiteren ist eine Dämpfereinheit 60 zwischen dem Auslasskanal der Pumpe 44 und der Öffnung 46 angeordnet, um eine Druckpulsation zu reduzieren, die durch den Betrieb der Pumpe 44 verursacht wird. Die Dämpfereinheit 60 ist so konfiguriert, dass sie es den Hauptströmungskanälen 47a der ersten und zweiten Hydraulikkreise 40A, 40B, die in dem Hydraulikblock installiert sind, erlaubt, miteinander dort hindurch zu kommunizieren. Mit anderen Worten, wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Dämpfereinheit 60 den Hydraulikblock B, der einen Zylinder 61 aufweist, durch den die jeweiligen Hauptströmungskanäle 47a der ersten und zweiten Hydraulikkreise 40A, 40B miteinander kommunizieren, einen Kolben 62, der in dem Zylinder 61 so angeordnet ist, dass er sich darin hin und her bewegen kann, Federn 63a, 63b, die auf gegenüberliegenden Selten des Kolbens 62 angeordnet sind, um den Kolben 62 abzustützen, Führungen 64, die die durch eine Betätigung bedingte Verschiebung des Kolbens 62 begrenzen, und eine Zusammenbaukappe 65. Das Bezugszeichen 66 bezeichnet ein Abdichtelement. Die Dämpfereinheit 60 kann die Druckpulsation der ersten und zweiten Hydraulikkreise 40A, 40B unter Verwendung eines einzigen Zylinders 61 regeln, wodurch die Installation und die Montage erleichtert wird, während gleichzeitig die Energieeffizienz des Fahrzeugs verbessert wird.
Des Weiteren ist der Hauptströmungskanal 47a, der den Hauptzylinder 20 mit dem Auslass jeder Pumpe 44 verbindet, mit einem Magnetventil 47 vom normalerweise offenen Typ zur Traktionskontrolle bzw. Antriebsschlupfregelung (im Folgenden kurz TC-Ventil genannt) versehen. Das TC-Ventil 47 wird normalerweise in einem offenen Zustand gehalten, wodurch gestattet wird, dass ein Bremshydraulikdruck, der von dem Hauptzylinder 20 in einem allgemeinen Bremsvorgang durch das Bremspedal 10 erzeugt wird, durch den Hauptströmungskanal 47a zu den Radbremsen 30 übertragen werden kann.
Außerdem zweigt sich der Hilfsströmungskanal 48a ausgehend von dem Hauptströmungskanal 47a ab, um das Öl, das angesaugt werden soll, von dem Hauptzylinder 20 zu dem Einlass der Pumpe 44 zu führen, und er ist mit einem Wechselventil 48 versehen, welches es dem Öl erlaubt, nur zu dem Einlass der Pumpe 44 zu fließen. Das Wechselventil 48, das mit elektrischem Strom betrieben wird, befindet sich in der Mitte des Hilfsströmungskanals 48a und ist normalerweise geschlossen, wird aber in dem TCS-Modus bzw. Traktionskontrollmodus geöffnet.
Der Bremskraftverstärker 11 ist mit einem Drucksensor versehen, der ein Vakuum in dem Bremskraftverstärker und den Luftdruck erfasst, und vordere linke und rechte Räder VL, VR und hintere linke und rechte Räder HL, HR sind jeweils mit Raddrucksensoren zum Erfassen des tatsächlichen Bremsdrucks versehen. Diese Drucksensoren sind elektrisch mit dem ECU verbunden, um so von diesem gesteuert zu werden.
Als nächstes werden die Betätigung und die Effekte des hydraulischen Bremssystems in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben werden.
Zuerst tritt ein Fahrer auf das Bremspedal 10, um während des Fahrens des Fahrzeugs abzubremsen oder um einen angehaltenen Zustand des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten. Dann multipliziert der Bremskraftverstärker 11 die Pedalkraft, mit der der Hauptzylinder 20 einen beträchtlichen Bremshydraulikdruck erzeugt. Der Bremshydraulikdruck wird zu den Vorderrädern VR, VL und den Hinterrädern HR, HL durch die Magnetventile 41 übertragen, wodurch das Bremsen durchgeführt wird. Dann, wenn der Fahrer seinen Fuß allmählich oder vollständig von dem Bremspedal 10 wegnimmt, kehrt der Öldruck in jeder der Radbremsen 30 durch die Magnetventile 41 zu dem Hauptzylinder 20 zurück, wodurch die Bremskraft reduziert wird oder der Bremsvorgang vollständig gelöst wird.
Andererseits werden, obwohl normale Sinushalbwellen der Druckpulsation in dem hydraulischen Bremssystem in Folge eines Paars von Pumpen 44 erzeugt werden, die von einem einzigen Antriebsmotor 49 während des Bremsens so betätigt werden, dass sie eine Phasendifferenz von 180 Grad aufweisen, die normalen Sinushalbwellen der Druckpulsation durch die Dämpfereinheit 60 reduziert.
Das heißt, Öl, das durch den Auslasskanal jeder der Pumpen 44 fließt, wird der Dämpfereinheit 60 zugeführt, deren Querschnittsfläche durch den Kolben 62 und die Federn 63a verändert wird, um ein Druckgleichgewicht zwischen den Hydraulikkreisen 40A, 40B bereitzustellen, wodurch die Druckpulsation wesentlich reduziert wird.
Demgemäß werden die normalen Sinushalbwellen der Druckpulsation durch die Dämpfereinheit 60 und die Öffnungen 46 vollständig beseitigt, und ein einheitlicher Öldruck wird zu dem Hauptzylinder 20 oder zu den Magnetventilen 41 übertragen.
Entsprechend ist in dem hydraulischen Bremssystem in Übereinstimmung mit den exemplarischen Ausführungsformen die Dämpfereinheit zwischen dem Auslasskanal der Pumpe und der Öffnung angeordnet, um die Druckpulsation während der Betätigung der Pumpe so zu reduzieren, dass Geräusche reduziert werden, wenn das hydraulische Bremssystem gesteuert und geregelt wird, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.
Die verschiedenen Ausführungsformen, die oben beschrieben worden sind, können miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen bereitzustellen. Aspekte der Ausführungsformen können je nach Notwendigkeit modifiziert werden, um Konzepte der verschiedenen Patente, Patentanmeldungen und Veröffentlichungen einzusetzen, um noch weitere Ausführungsformen bereitzustellen. Diese und andere Änderungen können bei den Ausführungsformen angesichts der oben ausführlich dargelegten Beschreibung vorgenommen werden. Im Allgemeinen sollen in den nachfolgenden Patentansprüchen die Begriffe nicht als die Patentansprüche auf die spezifischen Ausführungsformen, die in der Patentschrift und in den Patentansprüchen offenbart worden sind, beschränkend ausgelegt werden, sondern sollen so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten einschließen, zu denen solche Patentansprüche berechtigt sind. Dementsprechend sind die Patentansprüche durch die Offenbarung nicht eingeschränkt.
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

KR 10-2010-0072658 [0001]

Claims

Hydraulisches Bremssystem mit: einem Hauptzylinder, der durch die Betätigung eines Bremspedals einen Bremshydraulikdruck erzeugt; einer Radbremse, die an jedem der vorderen rechten und linken Räder und der hinteren rechten und linken Räder eines Fahrzeugs bereitgestellt ist und den Bremshydraulikdruck von dem Hauptzylinder empfängt, um eine Bremskraft zu erzeugen; einem Magnetventil, das an jedem von einem Einlass und einem Auslass jeder der Radbremsen bereitgestellt ist, um einen Fluss des Bremshydraulikdrucks zu regeln; einem Niederdruckspeicher, der vorübergehend Öl speichert, welches aus den Radbremsen während einer Betätigung der Magnetventile ausgestoßen wird; einer Pumpe, die das Öl, das in dem Niederdruckspeicher gespeichert ist, derart komprimiert, dass das Öl je nach Bedarf zu den Radbremsen oder zu dem Hauptzylinder ausgestoßen wird; und einer Öffnung, die nahe einem Auslasskanal der Pumpe angeordnet ist, wobei eine Dämpfereinheit zwischen dem Auslasskanal der Pumpe und der Öffnung angeordnet ist.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen ersten Hydraulikkreis, der eine erste Durchlassöffnung des Hauptzylinders mit zwei Radbremsen verbindet, um eine Übertragung von hydraulischem Druck zu steuern; und einen zweiten Hydraulikkreis, der eine zweite Durchlassöffnung des Hauptzylinders mit den restlichen beiden Radbremsen verbindet, um eine Übertragung von hydraulischem Druck zu steuern, wobei es die Dämpfereinheit erlaubt, dass Hauptströmungskanäle der ersten und zweiten Hydraulikkreise miteinander dort hindurch kommunizieren.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dämpfereinheit einen Zylinder, durch den die Hauptströmungskanäle miteinander kommunizieren, einen Kolben, der in dem Zylinder so angeordnet ist, dass er sich darin hin und her bewegt, und Federn aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordnet sind, um den Kolben abzustützen.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 3, wobei die Dämpfereinheit des Weiteren Führungen aufweist, die eine durch eine Betätigung bedingte Verschiebung des Kolbens begrenzen.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 3, wobei die Dämpfereinheit des Weiteren ein Abdichtelement aufweist, das in dem Zylinder angeordnet ist, um eine Abdichtung zwischen den ersten Hydraulikkreisen und den zweiten Hydraulikkreisen vorzusehen.