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QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2012-0121858 , die am 31. Oktober 2012 bei dem Koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hier einbezogen wird.
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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein elektrisches Bremssystem, das eine vereinfachte Struktur hat und eine genaue Drucksteuerung ermöglicht.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Bremssystem zum Bremsen eines Fahrzeugs ist im Wesentlichen an einem Fahrzeug befestigt, und verschiedene Systeme wurden in neuerer Zeit vorgeschlagen, um eine stärkere und stabilere Bremskraft zu erhalten. Beispiele für Bremssysteme enthalten ein Antiblockier-Bremssystem (ABS), ein Bremstraktions-Steuersystem (BTCS) und ein dynamisches Fahrzeugsteuersystem (VDC). Das ABS verhindert, dass Räder beim Bremsen rutschen. Das BTCS verhindert ein Rutschen von Antriebsrädern während schneller Beschleunigung aus einem Stillstand oder bei plötzlicher Beschleunigung eines Fahrzeugs. Das VDC hält einen stabilen Fahrzustand eines Fahrzeugs aufrecht, indem ein Bremsöldruck durch eine Kombination des ABS und des BTCS gesteuert wird.
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Ein derartiges Bremssystems enthält mehrere Solenoidventile zum Steuern eines Bremsöldrucks, der zu einem Radzylinder, der an einem Rad eines Fahrzeugs befestigt ist, übertragen wird (eine hydraulische Bremse), ein Paar aus einem Niedrigdruckakkumulator und einem Hochdruckakkumulator zum vorübergehenden Speichern von aus dem Radzylinder fließenden Öl, einen Motor und eine Pumpe zum zwangsweisen Pumpen des Öls in den Niedrigdruckakkumulator, mehrere Absperrventile zum Verhindern einer Rückwärtsströmung des Öls, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern der Betätigungen der Solenoidventile und des Motors. Diese Bestandteile sind kompakt in einem aus Aluminium gebildeten hydraulischen Block installiert.
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Die Struktur eines derartigen Bremssystems ist im
koreanischen Patent Nr. 10-1090910 offenbart. Gemäß diesem Dokument treibt das Bremssystem den Motor und die Pumpe an, um den Hochdruckakkumulator und/oder den Niedrigdruckakkumulator mit hydraulischem Druck zu füllen, und steuert die Zunahme, Abnahme und Aufrechterhaltung des hydraulischen Drucks durch Öffnen und Schließen der elektrischen Solenoidventile. Demgemäß ist die Struktur des Bremssystems kompliziert.
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Zusätzlich besteht ein vorbestimmter Spalt zwischen einem Eingangsstab, der Druck auf einen Hauptzylinder gemäß einer auf das Bremspedal ausgeübten Fußkraft ausübt, und dem Hauptzylinder. Demgemäß wird, wenn ein Fahrer das Bremssystem betätigt, ein verlorener Bewegungsabschnitt des Pedalhubs erzeugt. Dies kann bewirken, dass der Fahrer das Gefühl hat, dass die Bremse nicht ordnungsgemäß funktioniert, und er mit dem Bremsen unzufrieden ist, und kann sogar zu einem Unfall führen. Weiterhin kann das Pedalgefühl verschlechtert werden.
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ZITIERTES DOKUMENT
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PATENTDOKUMENT
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- Koreanisches Patent Nr. 10-1090910 (1. Dezember 2011)
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist daher ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug vorzusehen, das eine vereinfachte Konfiguration hat, ein stabiles Pedalgefühl während des Bremsens vorsieht und eine genaue Drucksteuerung ermöglicht.
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Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug vorzusehen, das die Realisierung des Bremsens durch die Fußkraft eines Fahrers selbst dann ermöglicht, wenn das Bremssystem anomal arbeitet, und eine unmittelbare Erzeugung von Druck gemäß der auf das Bremspedal ausgeübten Fußkraft ohne einen verlorenen Bewegungsabschnitt ermöglicht.
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Zusätzliche Aspekte der Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung wiedergegeben und ergeben sich teilweise als offensichtlich aus der Beschreibung, oder sie können durch Ausüben der Erfindung erfahren werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug einen Behälter zum Speichern von Öl, einen Hauptzylinder, der mit zwei hydraulischen Kreisen versehen und zum Erzeugen von hydraulischem Druck unter Verwendung des in dem Behälter gespeicherten Öls ausgestaltet ist, einen Eingangsstab, der so angeordnet ist, dass er den Hauptzylinder berührt, zum Vorwärtsbewegen gemäß der Fußkraft eines Fahrers und einen Pedalversetzungssensor zum Erfassen einer Versetzung eines mit dem Eingangsstab verbundenden Bremspedals, welches elektrische Bremssystem weiterhin enthalten kann: eine Druckzuführungseinheit, die mit dem Behälter und einem hydraulischen Kanal verbunden ist, um Öl zu empfangen und ein elektrisches Signal durch den Pedalversetzungssensor auszugeben für die Betätigung eines Motors, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, derart, dass eine Drehkraft des Motors in eine geradlinige Bewegung umgewandelt wird, eine hydraulische Steuereinheit zum Durchführen des Bremsens eines Rads mit gemäß der von der Druckzuführungseinheit erzeugten Kraft zugeführtem hydraulischem Druck, ein erstes und ein zweites Schaltventil, die in Reihe mit einem Kanal, der die Druckzuführungseinheit mit der hydraulischen Steuereinheit verbindet, verbunden sind, um die Übertragung von hydraulischem Druck zu einem Radzylinder durch Öffnungs- und Schließvorgänge zu steuern, einen mit dem Hauptzylinder verbundenen Simulator, um eine Reaktionskraft gemäß der auf das Bremspedal ausgeübten Fußkraft vorzusehen, und eine elektronische Steuereinheit zum Steuern des Motors und der Ventile auf der Grundlage von Informationen über den Druck und die Pedalversetzung, wobei die Druckzuführungseinheit eine mit dem hydraulischen Kanal verbundene Druckkammer zur Aufnahme von zu dieser geliefertem Öl, einen in der Druckkammer angeordneten hydraulischen Kolben, eine in der Druckkammer angeordnete hydraulische Feder zum elastischen Stützen des hydraulischen Kolbens enthält, den Motor zum Erzeugen einer Drehkraft gemäß dem elektrischen Signal von dem Pedalversetzungssensor, und ein Kugelumlaufspindelteil, das mit einer Schraube und einem Bolzen ausgestaltet ist, um eine Drehbewegung des Motors in eine geradlinige Bewegung umzuwandeln, wobei der hydraulische Kolben mit der Schraube verbunden ist, die zum geradlinigen Bewegen derart ausgebildet ist, dass das Öl in der Druckkammer durch die Schraube unter Druck gesetzt wird.
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Ein Absperrventil kann in dem hydraulischen Kanal installiert sein, um einen Rückfluss des Drucks von der Druckkammer zu verhindern und dem Öl zu ermöglichen, in die Druckkammer gesaugt und in dieser gespeichert zu werden, wenn der hydraulische Kolben zurückgeführt wird.
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Ein Drucksensor zum Erfassen von Druck kann in einem Kanal angeordnet sein, der mit der Druckkammer und dem Hauptzylinder verbunden ist.
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Die hydraulische Steuereinheit kann enthalten: ein normalerweise geöffnetes Solenoidventil, das stromaufwärts des Radzylinders angeordnet ist, um die Übertragung des hydraulischen Drucks zu dem Radzylinder zu steuern, ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil, das stromabwärts des Radzylinders angeordnet ist, um die Freigabe des hydraulischen Drucks von dem Radzylinder zu steuern, und einen Rückführungskanal zum Verbinden des normalerweise geschlossenen Solenoidventils mit dem hydraulischen Kanal.
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Die hydraulische Steuereinheit kann mit zwei Radbremskreisen versehen sein, enthaltend einen ersten Kreis, der mit zumindest einem ersten Rad versehen ist, um den zu diesem gelieferten hydraulischen Druck für die Durchführung des Bremsens zu empfangen, und einen zweiten Kreis, der mit zumindest einem zweiten Rad versehen ist.
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Das elektrische Bremssystem kann enthalten: einen ersten und einen zweiten Sicherungskanal zum Verbinden von zwei hydraulischen Kreisen des Hauptzylinders mit dem Radzylinder, um das Öl zu steuern, wenn das elektrische Bremssystem eine Fehlfunktion hat, ein erstes Startventil zum Steuern der Verbindung zwischen dem ersten Sicherungskanal und dem Hauptzylinder, und ein zweites Startventil zum Steuern der Verbindung zwischen dem zweiten Sicherungskanal und dem Hauptzylinder.
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Das erste und das zweite Startventil können normalerweise geöffnete Solenoidventile sein, die in einem normalen Zustand geöffnet bleiben und bei Empfang eines Signals für einen Schließvorgang von der elektronischen Steuereinheit geschlossen werden.
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Der Simulator kann enthalten: eine Simulationskammer zum Speichern des von dem Hauptzylinder ausgegebenen Öls, einen Reaktionskolben, der in der Simulationskammer angeordnet ist, eine Reaktionsfeder zum elastischen Stützen des Reaktionskolbens und ein Simulationsventil, das an einem Einlass der Simulationskammer angeordnet ist.
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Das Simulationsventil kann ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil sein, das in einem normalen Zustand geschlossen bleibt und bei Empfang eines Signals für einen Öffnungsvorgang von der elektronischen Steuereinheit geöffnet wird.
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Das erste Schaltventil kann ein normalerweise geöffnetes Solenoidventil sein, und das zweite Schaltventil kann ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil sein, das in einem normalen Zustand geschlossen bleibt und bei Empfang eines Signals für einen Öffnungsvorgang von der elektronischen Steuereinheit geöffnet wird.
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Das erste und das zweite Schaltventil können normalerweise geschlossene Solenoidventile sein, die in einem normalen Zustand geschlossen bleiben und bei Empfang eines Signals für einen Öffnungsvorgang von der elektronischen Steuereinheit geöffnet werden.
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Das elektrische Bremssystem kann weiterhin eine Nachgiebigkeitseinheit enthalten, die in dem mit dem ersten Schaltventil und dem zweiten Schaltventil verbundenen Kanal angeordnet ist, um eine vorbestimmte Ölmenge durch Änderung ihre Volumens gemäß dem hydraulischen Druck zu speichern.
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Die Nachgiebigkeitseinheit kann enthalten: eine Nachgiebigkeitskammer, die mit einem vorbestimmten Volumen versehen ist, einen Kolben und ein elastisches Teil, die in der Nachgiebigkeitskammer angeordnet sind, und ein Nachgiebigkeitsventil, das an einem Einlass der Nachgiebigkeitskammer angeordnet ist.
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Das Nachgiebigkeitsventil kann ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil sein, das in einem normalen Zustand geschlossen bleibt und bei Empfang eines Signals für einen Öffnungsvorgang von der elektronischen Steuereinheit geöffnet wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und/oder andere Aspekte der Erfindung werden ersichtlich und leichter verständlich anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, von denen:
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1 eine Ansicht ist, die hydraulische Kreise eines elektrischen Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das nicht in Betrieb ist, zeigt;
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2 ein hydraulisches Schaltungsdiagramm ist, das ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in einem normalen Betrieb ist, illustriert; und
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3 ein hydraulisches Schaltungsdiagramm ist, das ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun im Einzelnen Bezug auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung genommen, die in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind. Die in der Beschreibung und den angefügten Ansprüchen verwendeten Ausdrücke sollten nicht als auf allgemeine und Wörterbuchbedeutungen beschränkt ausgelegt werden, sondern sollten auf der Grundlage der Bedeutungen und Konzepte gemäß dem Geist der vorliegenden Erfindung basierend auf dem Prinzip, dass dem Erfinder erlaubt ist, geeignete Ausdrücke für die beste Erläuterung zu definieren, ausgelegt werden. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele, die in der Beschreibung beschrieben und in den Zeichnungen gezeigt sind, sind rein veranschaulichend und sollen nicht alle Aspekte der Erfindung darstellen. Daher ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Äquivalente und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Geist der Erfindung zu der Zeit des Einreichens dieser Anmeldung zu verlassen.
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1 ist eine Ansicht, die einen hydraulischen Kreis eines elektrischen Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das nicht in Betrieb ist, zeigt.
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Gemäß 1 enthält ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug allgemein einen Hauptzylinder 20 zum Erzeugen von hydraulischem Druck, einen Behälter 30, der mit dem oberen Bereich des Hauptzylinders 20 gekoppelt ist, um Öl zu speichern, einen Eingangsstab 12, um Druck auf den Hauptzylinder 20 gemäß einer auf ein Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft auszuüben, Radzylinder 40 zum Durchführen des Bremsens der jeweiligen Räder RR, RL, FR und FL, wenn das Öl in dem Behälter 30 zu diesen übertragen wird, und einen Pedalversetzungssensor 11 zum Erfassen einer Versetzung des Bremspedals 10.
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Hier kann der Hauptzylinder 20 mit zumindest einer Kammer versehen sein, um hydraulischen Druck zu erzeugen. Gemäß 1 ist der Hauptzylinder 20 mit einem ersten Zylinder 20a und einem zweiten Zylinder 22a versehen, um zwei hydraulische Kreise zu haben, und er ist in Kontakt mit dem Eingangsstab 12. Durch das Versehen des Hauptzylinders 20 mit zwei hydraulischen Kreisen wird beabsichtigt, Sicherheit in dem Fall einer Fehlfunktion zu gewährleisten. Beispielsweise ist der erste der zwei hydraulischen Kreise mit dem vorderen rechten Rad FR und dem hinteren linken Rad RL des Fahrzeugs verbunden, und der andere der hydraulischen Kreise ist mit dem vorderen linken Rad FL und dem hinteren rechten Rad RR verbunden. Typischerweise ist der erste der beiden hydraulischen Kreise mit den zwei vorderen Rädern FR und FL verbunden, und der andere der hydraulischen Kreise ist mit den zwei hinteren Rädern RR und RL verbunden. Indem die beiden Kreise so ausgestaltet sind, dass sie unabhängig voneinander sind, bleibt ein Bremsen des Fahrzeugs möglich, selbst wenn einer der hydraulischen Kreise versagt.
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Der erste Zylinder 21a und der zweite Zylinder 22a des wie vorstehend konfigurierten Hauptzylinders 20 sind mit einer ersten Feder 21b bzw. einer zweiten Feder 22b versehen. Die erste Feder 21b und die zweite Feder 22b speichern eine elastische Kraft, wenn der erste Zylinder 21a und der zweite Zylinder 22a zusammengedrückt werden. Wenn die den ersten Zylinder 21a schiebende Kraft schwächer als die elastische Kraft wird, schiebt die elastische Kraft den ersten und den zweiten Kolben 21a und 22a zurück in ihre Anfangspositionen.
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Der Eingangsstab 12 zum Ausüben von Druck auf den ersten Zylinder 21a des Hauptzylinders 20 ist in engem Kontakt mit dem ersten Zylinder 21a. Hierdurch besteht kein Spalt zwischen dem Hauptzylinder 20 und dem Eingangsstab 12. Das heißt, wenn das Bremspedal 10 gedrückt wird, wird der Hauptzylinder 20 direkt mit dem verlorenen Bewegungsabschnitt gedrückt.
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Das elektrische Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält eine Druckzuführungseinheit 110 zur Betätigung durch Empfangen einer Absicht des Fahrers, das Bremsen durchzuführen, in der Form eines elektrischen Signals von dem Pedalerfassungssensor 11, der die Versetzung des Bremspedals 10 erfasst, eine Hydraulikdruck-Steuereinheit 120 zum Durchführen des Bremsens der Räder unter Verwendung der von der Druckzuführungseinheit 110 erzeugten Kraft, ein erstes und ein zweites Schaltventil 131 und 132, die in Reihe in einem Kanal geschaltet sind, der die Druckzuführungseinheit 110 mit der Hydraulikdruck-Steuereinheit 120 verbindet, und einen Simulator 150, der mit dem Hauptzylinder 20 verbunden ist, um eine Reaktionskraft zu dem Bremspedal 10 zu liefern.
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Die Druckzuführungseinheit 10 enthält eine Druckkammer 111 mit vorbestimmten Raum darin, um zu dieser geliefertes Öl zu speichern, einen hydraulischen Kolben 112 und eine hydraulische Feder 113, die in der Druckkammer 111 angeordnet sind, einen Motor 114 zum Erzeugen einer Drehkraft gemäß einem elektrischen Signal von dem Pedalversetzungssensor 11, ein Kugelumlaufspindelteil 115, das mit einer Schraube 115a und einer Kugelmutter 115b ausgestaltet ist, um die Drehbewegung des Motors 114 in eine geradlinige Bewegung umzuwandeln, und einen hydraulischen Kanal 116, um den Behälter 20 mit der Druckkammer 111 zu verbinden, damit dem Öl ermöglicht wird, zu der Druckkammer 111 geliefert zu werden. Hier wird ein durch den Pedalversetzungssensor 11 erfasstes Signal zu einer elektronischen Steuereinheit (ECU) (nicht gezeigt) übertragen. Die ECU steuert den Motor 114 und die Ventile, die bei dem Bremssystem nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, wie später beschrieben wird. Die Steuerung mehrerer Ventile gemäß der Versetzung des Bremspedals 10 wird nachfolgend beschrieben.
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Wie vorstehend diskutiert ist, ist die Druckkammer 111 mit dem Behälter 30 durch den hydraulischen Kanal 116 verbunden, um das zu dieser gelieferte Öl zu speichern. Die Druckkammer 111 ist mit dem hydraulischen Kolben 112 und der hydraulischen Feder 113 zum elastischen Stützen des hydraulischen Kolbens 112 versehen. Der hydraulische Kolben 112 ist mit der Schraube 115a des Kugelumlaufspindelteils 115 verbunden, um durch geradlinige Bewegung der Schraube 115a Druck auf die Druckkammer 111 auszuüben. Die hydraulische Feder 113 hat die Funktion, den hydraulischen Kolben 112 in seine Anfangsposition zurückzuführen.
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Der Motor 114 ist ein elektrischer Motor, der eine Drehkraft auf der Grundlage eines von der ECU ausgegebenen Signals erzeugt. Die ECU bewirkt, dass der Motor 114 eine Drehkraft für Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung erzeugt. Hier hat die Kugelmutter 115b des Kugelumlaufspindelteils 115, das eine Drehkraft in eine geradlinige Bewegung umwandelt, nicht nur die Funktion als eine Drehachse des Motors 114, sondern auch die Funktion zur geradlinigen Bewegung der Schraube 115a. Obgleich dies in 1 nicht gezeigt ist, ist eine Spiralnut in der äußeren Umfangsfläche der Schraube 115a gebildet. Die Kugelmutter 115b ist drehbar durch die Spiralnut und mehrere Kugeln gekoppelt. Das heißt, wie vorstehend offenbart ist, dass der hydraulische Kolben 112 durch geradlinige Bewegung der Schraube 115a unter Druck gesetzt wird, um hydraulischen Druck zu erzeugen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Absperrventil 117 in dem hydraulischen Kanal 116 installiert, um eine Rückwärtsübertragung von Druck in die Druckkammer 111 zu verhindern. Das Absperrventil 117 dient nicht nur dazu, eine Rückwärtsübertragung von Druck in die Druckkammer 111 zu verhindern, sondern dient auch dazu, zu bewirken, dass das Öl in die Druckkammer 111 gesaugt und in dieser gespeichert wird, wenn der hydraulische Kolben 112 zurückgeführt wird.
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Die Bezugszahl ’118’ bezeichnet einen ersten Drucksensor zum Erfassen von hydraulischem Druck in der Druckkammer 111.
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Die Hydraulikdruck-Steuereinheit 120 ist mit einem ersten Kreis 121 zum Empfangen von zu dieser geliefertem hydraulischem Druck für die Steuerung des Bremsens von zumindest einem ersten Rad und einem zweiten Kreis 122 zum Empfangen von zu dieser geliefertem hydraulischem Druck für die Steuerung des Bremsens von zumindest einem zweiten Rad versehen. Hierdurch enthält die Hydraulikdruck-Steuereinheit 120 zwei Radbremskreise. Hier kann das zumindest eine erste Rad vordere Räder FR und FL enthalten, während das zumindest eine zweite Rad hintere Räder RR und RL enthalten kann. Jedes der Räder FR, FL, RR und RL ist mit einem Radzylinder 40 versehen, um das Bremsen durchzuführen, wenn hydraulischer Druck zu diesem geliefert wird. Das heißt, jeder der Kreise 121 und 122 enthält einen mit den Radzylindern 40 verbundenen Kanal. Der Kanal ist mit mehreren Ventilen 123 und 124 versehen, um den hydraulischen Druck zu steuern.
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Gemäß 1 sind die Ventile 123 und 124 in ein Solenoidventil 123 vom normalerweise geöffneten Typ (nachfolgend als ’NO-Typ’ bezeichnet), das stromaufwärts der Radzylinder 40 angeordnet ist, um die Übertragung von hydraulischem Druck zu den Radzylindern zu steuern, und ein Solenoidventil 124 vom normalerweise geschlossenen Typ (nachfolgend als ’NC-Typ’ bezeichnet), das stromabwärts der Radzylinder 40 angeordnet ist, um die Freigabe von hydraulischem Druck von den Radzylindern 40 zu steuern, aufgeteilt. Das Öffnen und Schließen derartiger Solenoidventile 123 und 124 werden durch die ECU gesteuert.
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Die Hydraulikdruck-Steuereinheit 120 enthält einen Rückführungskanal 126, der das Solenoidventil 124 vom NC-Typ mit dem hydraulischen Kanal 116 verbindet. Der Rückführkanal 126 ermöglicht dem zu den Radzylindern 40 übertragenen hydraulischen Druck durch diesen ausgegeben und zu dem Behälter 30 oder der Druckzuführungseinheit 110 übertragen zu werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132, die in Reihe geschaltet sind, um einen Öffnungs- und Schließvorgang zum Steuern der Übertragung von hydraulischem Druck zu den Radzylindern 40 durchzuführen, in dem Kanal, der die Druckzuführungseinheit 110 mit der Hydraulikdruck-Steuereinheit 120 verbindet, installiert. Das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132 werden durch die ECU geöffnet und geschlossen und sind mit den beiden Radbremskreisen verbunden, d. h., dem ersten und dem zweiten Kreis 121 und 122, um den von der Druckzuführungseinheit 110 erzeugten hydraulischen Druck direkt zu den Radzylindern 40 zu übertragen. Das heißt, das erste Schaltventil 131 steuert den zu dem ersten Kreis 121 gelieferten hydraulischen Druck, und das zweite Schaltventil 132 steuert den zu dem zweiten Kreis 122 gelieferten hydraulischen Druck.
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Das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132 sind Solenoidventile vom NC-Typ, die in einem normalen Zustand geschlossen bleiben und betätigt werden, um geöffnet zu werden, wenn sie ein Signal für den Öffnungsvorgang von der ECU empfangen. Obgleich dies nicht gezeigt ist, kann das erste Schaltventil 131 ein Solenoidventil vom NO-Typ sein, das in einem normalen Zustand geöffnet bleibt und bei Empfang eines Signals für den Schließvorgang geschlossen wird. Das heißt, wenn das erste Schaltventil 131 ein NO-Ventil ist, kann dessen Betätigung erleichtert werden, da es ohne Zuführung von elektrischer Energie geöffnet wird.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können für den Fall einer Fehlfunktion des elektrischen Bremssystems für ein Fahrzeug ein erster Sicherungskanal 141 und ein zweiter Sicherungskanal 142 zwischen dem Hauptzylinder 20 mit zwei hydraulischen Kreisen und den Radzylindern 40 angeordnet sein. Ein erstes Startventil 143 zum Öffnen und Schließen des ersten Sicherungskanals 141 ist in der Mitte des ersten Sicherungskanals 141 vorgesehen, und ein zweites Startventil 144 zum Öffnen und Schließen des zweiten Sicherungskanals 142 ist in der Mitte des zweiten Sicherungskanals 142 vorgesehen. Der erste Sicherungskanal 141 ist mit dem ersten Kreis 121 über das erste Startventil 143 verbunden, und der zweite Sicherungskanal 142 ist mit dem zweiten Kreis 122 über das zweite Startventil 144 verbunden. Insbesondere kann ein zweiter Drucksensor 148 zum Messen des Öldrucks des Hauptzylinders 20 zwischen dem ersten Startventil 143 und dem Hauptzylinder 20 vorgesehen sein. Wenn ein Bremsen durch den Fahrer durchgeführt wird, können die Sicherungskanäle 141 und 142 durch das erste Startventil 143 und das zweite Startventil 144 unterbrochen werden und das durch den Fahrer beabsichtigte Bremsen kann durch den Drucksensor 148 bestimmt werden.
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Das erste und das zweite Startventil 143 und 144 sind Solenoidventile vom NC-Typ, die in dem normalen Zustand geöffnet bleiben und bei Empfang eines Signals für den Schließvorgang von der ECU geschlossen werden.
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Zusätzlich ist ein Simulator 150, der mit dem Hauptzylinder 20 verbunden ist, um eine Reaktionskraft gemäß der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft zu liefern, vorgesehen. Gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Kanal, der den Hauptzylinder 20 mit dem Simulator 150 verbindet, mit dem ersten Sicherungskanal 141 verbunden. Der Simulator 150 enthält eine Simulationskammer 151, die zum Speichern von durch den Auslass des Hauptzylinders 20 ausgegebenem Öl ausgestaltet ist, und ein Simulationsventil 155, das an dem Einlass der Simulationskammer 151 angeordnet ist. In der Simulationskammer 151 sind ein Reaktionskolben 152 und eine Reaktionsfeder 153 zum elastischen Stützen des Reaktionskolbens 152 vorgesehen. Das in die Simulationskammer 151 eingeführte Öl bewirkt, dass der Reaktionskolben 152 und die Reaktionsfeder 153 eine Versetzung innerhalb eines bestimmten Bereichs durchführen. Das Simulationsventil 155 ist ein NC-Solenoidventil, das normalerweise in einem geschlossenen Zustand ist. Hierdurch wird, wenn der Fahrer das Bremspedal 10 herunterdrückt, das Simulationsventil 155 geöffnet, um dem Bremsöl zu ermöglichen, zu der Simulationskammer 151 übertragen zu werden.
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Zusätzlich ist ein Simulationsabsperrventil 157 zwischen dem Simulator 150 und dem Hauptzylinder 20 vorgesehen, d. h., zwischen der Simulationskammer 151 und dem Simulationsventil 155. Das Simulationsabsperrventil 157 ist mit dem Hauptzylinder 20 verbunden. Das Simulationsabsperrventil 157 ermöglicht dem Druck gemäß der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft, nur über das Simulationsventil 155 zu der Simulationskammer 151 übertragen zu werden.
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Nachfolgend wird die Arbeitsweise eines elektrischen Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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2 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug im normalen Betrieb illustriert.
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Gemäß 2 kann, wenn das Bremsen durch den Fahrer gestartet wird, die Stärke des von dem Fahrer gewünschten Bremsens durch den Pedalversetzungssensor 11 auf der Grundlage der Informationen über den von dem Fahrer auf das Bremspedal 10 ausgeübten Druck erfasst werden. Die ECU (nicht gezeigt) empfängt ein von dem Pedalversetzungssensor 11 ausgegebenes elektrisches Signal und treibt den Motor 114 an. Zusätzlich kann die ECU die Größe des regenerativen Bremsens durch den zweiten Drucksensor 148, der an dem Auslass des Hauptzylinders 20 angeordnet ist, und dem ersten Drucksensor 118, der an dem Auslass der Druckzuführungseinheit 110 angeordnet ist, empfangen und die Stärke des Reibungsbremsens gemäß der Differenz zwischen dem von dem Fahrer gewünschten Bremsen und dem regenerativen Bremsen berechnen. Hierdurch kann die ECU die Größe der Zunahme oder Abnahme des Drucks auf der Radseite erkennen.
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Im Wesentlichen wird, wenn der Fahrer in der Anfangsstufe des Bremsens auf das Bremspedal 10 tritt, der Motor 114 betätigt, und die Drehkraft des Motors 114 wird in eine geradlinige Bewegung umgewandelt, um Druck auf die Druckkammer 111 auszuüben. Zu dieser Zeit ist die Druckkammer 111 durch den Hydraulikkanal 116 mit dem ölspeichernden Behälter 30 verbunden. Gemäß der geradlinigen Bewegung des Kugelumlaufspindelteils 115, das die Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung umwandelt, wird in der Druckkammer 111 hydraulischer Druck erzeugt. Zusätzlich werden das erste und das zweite Startventil 143 und 144, die in dem ersten und dem zweiten Sicherungskanal 141 und 142, die mit den Auslässen des Hauptzylinders 20 verbunden sind, installiert sind, geschlossen, und somit wird verhindert, dass in dem Hauptzylinder 20 erzeugter hydraulischer Druck zu den Radzylindern 40 übertragen wird. Hierdurch wird der in der Druckkammer 111 erzeugte hydraulische Druck über das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132 zu den Radzylindern 40 übertragen. Das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132 sind in Reihe angeordnet, um den zu jedem von dem ersten und dem zweiten Kreis 121 und 122 gelieferten hydraulischen Druck zu steuern. Das heißt, das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132 werden durch die ECU geöffnet.
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Der durch das Unterdrucksetzen des Hauptzylinders 20 durch die auf das Bremspedal 10 ausgeübte Fußkraft erzeugte Druck wird zu dem mit dem Hauptzylinder 20 verbundenen Simulator 150 übertragen. Zu dieser Zeit ist das zwischen dem Hauptzylinder 20 und der Simulationskammer 151 befindliche Simulationsventil 155 geöffnet und der hydraulische Druck wird zu der Simulationskammer 151 geliefert. Hierdurch wird der Reaktionskolben 152 bewegt, und ein Druck entsprechend der der auf die den Reaktionskolben 152 stützende Reaktionsfeder 153 ausgeübten Last wird in der Simulationskammer 151 geschaffen, wodurch ein ordnungsgemäßes Pedalgefühl für den Fahrer erhalten wird.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung der elektrischen Bremse, die nicht im normalen Betrieb ist, gegeben. Gemäß 1 bewegt sich, wenn der Fahrer Druck auf das Bremspedal 10 ausübt, der mit dem Bremspedal 10 verbundene Eingangsstab 12 gleichzeitig vorwärts nach links und der erste Zylinder 21a, der in Kontakt mit dem Eingangsstab 12 ist, bewegt sich auf vorwärts nach links. Zu dieser Zeit kann das Bremsen schnell durchgeführt werden, da kein Spalt zwischen dem Eingangsstab 12 und dem ersten Zylinder 21a besteht. Das heißt, der durch Unterdrucksetzen des Hauptzylinders 20 erzeugte hydraulische Druck wird durch den ersten und den zweiten Sicherungskanal 141 und 142 zu den Radzylindern 40 übertragen, um eine Bremskraft für das Sicherungsbremsen zu erzeugen. Hier sind das erste und das zweite Startventil 143 und 144, die in dem ersten und dem zweiten Sicherungskanal 141 und 142 installiert sind, als Solenoidventile vom NO-Typ ausgestaltet, während das Simulationsventil 155 und das erste und das zweite Schaltventil 131 und 132 als Solenoidventile vom NC-Typ ausgestaltet sind. Demgemäß wird hydraulischer Druck direkt zu den Radzylindern 40 übertragen. Hierdurch kann ein stabiles Bremsen durchgeführt werden, und somit kann die Bremsstabilität erhöht werden.
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Da ein derartiges elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug so konfiguriert ist, dass es hydraulischen Druck durch Erfassen der Bremsabsicht des Fahrers gemäß der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft erzeugt, den Motor 114 gemäß der Ausgabe eines elektrischen Signals steuert und die Drehbewegung des Motors 114 in eine geradlinige Bewegung umwandelt, ist eine genaue Steuerung des hydraulischen Drucks möglich. Zusätzlich wird in dem Fall, dass das Bremssystem versagt, der von der Fußkraft des Fahrers erzeugte hydraulische Bremsdruck durch die Sicherungskanäle 141 und 142 direkt zu den Radzylindern 40 übertragen. Hierdurch kann die Bremsstabilität verbessert werden. Durch Verwendung eines derartigen elektrischen Bremssystems für ein Fahrzeug kann das Bremssystem so ausgestaltet sein, dass es hydraulischen Druck zu den Radzylindern 40 liefert, indem ein vorbestimmter Druck zur Gewährleistung eines stabileren Bremsens gespeichert wird. Beispielsweise zeigt 3 ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 3 bezeichnen Bezugszahlen, die mit denen in den 1 und 2 identisch sind, Teile, die dieselben Funktionen wie diejenigen in den 1 und 2 gezeigten haben.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Bremssystem weiterhin eine Nachgiebigkeitseinheit 160. Gemäß 3 befindet sich die Nachgiebigkeitseinheit 160 in dem Kanal, der das erste Schaltventil 131 und das zweite Schaltventil 132 verbindet, um den von der Druckzuführungseinheit 110 erzeugten hydraulischen Druck zu speichern. Die Nachgiebigkeitseinheit 160 enthält eine Nachgiebigkeitskammer 161, die mit einem vorbestimmten Volumen versehen ist, um hydraulischen Druck zu speichern, und einen Kolben 162 und ein elastisches Teil 163, die in der Nachgiebigkeitskammer 161 angeordnet sind. Hierdurch ist die Nachgiebigkeitseinheit 160 so ausgestaltet, dass das Volumen der Nachgiebigkeitskammer 161 innerhalb eines bestimmten Bereichs durch den in diese eingeführten hydraulischen Druck verändert wird. An dem Einlass der Nachgiebigkeitseinheit 160 ist ein Nachgiebigkeitsventil 165 vorgesehen. Das Nachgiebigkeitsventil ist ein Solenoidventil vom NC-Typ, das in einem normalen Zustand geschlossen bleibt und bei Empfang eines Signals für den Öffnungsvorgang von der ECU geöffnet wird.
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Für den Fall, dass der ABS-Modus während des Bremsens über eine längere Zeit aufrechterhalten wird, wird beispielsweise die Erzeugung von Bremsdruck durch die Druckzuführungseinheit 110 blockiert. In diesem Fall erfasst die ECU (nicht gezeigt) die Situation und bewirkt, dass die Nachgiebigkeitseinheit 160 den hydraulischen Druck zu den Radzylindern 40 liefert. Genauer gesagt, in dem Fall, dass die Erzeugung von Bremsdruck durch die Druckzuführungseinheit 110 blockiert wird, wird das erste Schaltventil 131 geschlossen, und der Druckkolben 112 in der Druckkammer 111 bewegt sich schnell rückwärts, um das Öl aus dem Reservoir 20 durch den hydraulischen Kanal 116 anzusaugen, und bewegt sich dann wieder vorwärts, um hydraulischen Druck zu erzeugen. Während der Zeit, in der die Druckkammer 111 das Öl ansaugt und unter Druck setzt, wird der hydraulische Druck von der Nachgiebigkeitseinheit 160 zu den Radzylindern 40 übertragen. Hierdurch kann ein Abfall des zugeführten Drucks verhindert werden. Demgemäß können Probleme bei der Steuerung des ABS-Modus und dem durch einen Abfall des zugeführten Drucks bewirkten Bremsen des Fahrzeugs bewältigt werden.
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Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, hat ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung die folgenden Wirkungen.
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Erstens ist, da das elektrische Bremssystem so konfiguriert ist, dass es einen hydraulischen Druck durch Umwandeln der Drehkraft eines Motors in eine geradlinige Bewegung erzeugt, eine genaue Steuerung des Drucks möglich, und die Struktur des Bremssystems kann im Vergleich zu herkömmlichen Fällen vereinfacht werden.
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Zweitens wird in dem Fall, dass das Bremssystem eine Fehlfunktion hat, die Fußkraft des Fahrers direkt zu dem Hauptzylinder übertragen, um ein Bremsen des Fahrzeugs zu ermöglichen. Hierdurch kann eine stabile Bremskraft erhalten werden.
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Schließlich kann ungeachtet dessen, wie der Druck während des Bremsens eingestellt wird, das zu dem Fahrer gelieferte Pedalgefühlt stabilisiert werden.
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Obgleich wenige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass Änderungen bei diesen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, ohne die Prinzipien und den Geist der Erfindung zu verlassen, deren Bereich in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 2012-0121858 [0001]
- KR 10-1090910 [0005, 0007]
