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QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2012-0121859 , die am 31 Oktober 2012 beim 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 letzter Zeit vorgeschlagen, um eine stärkere und stabilere Bremskraft zu erhalten. Beispiele für Bremsensystem enthalten ein Antiblockier-Bremssystem (ABS), ein Bremsantriebs-Steuersystem (BTCS) und ein dynamisches Fahrzeug-Steuersystem (VDC). Das ABS verhindert, dass Räder beim Bremsen rutschen. Das BTCS verhindert einen Schlupf von Antriebsrädern während starker Beschleunigung aus einem Stillstand oder bei plötzlicher Beschleunigung eines Fahrzeugs. Das VDC hält einen stabilen Fahrzustand eines Fahrzeugs aufrecht durch Steuern eines Bremsöldrucks durch eine Kombination des ABS und des BTCS.
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Ein derartiges elektrisches Bremssystem enthält mehrere Solenoidventile zum Steuern eines Bremsöldrucks, der zu einem an einem Rad eines Fahrzeugs befestigten Radzylinder übertragen wird (eine hydraulische Bremse), ein Paar aus einem Niedrigdruckakkumulator und einem Hochdruckakkumulator zum vorübergehenden Speichern von Öl, das aus dem Radzylinder herausfließt, einen Motor und eine Pumpe zum zwangsweisen Pumpen des Öls zu dem Niedrigdruckakkumulator, mehrere Absperrventile zum Verhindern eines Rückwärtsflusses des Öls, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern der Operationen der Solenoidventile und des Motors. Diese Bestandteile sind kompakt in einem aus Aluminium gebildeten Hydraulikblock 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 der 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 dies 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 haben kann, ein stabiles Bremsgefühl während des Bremsens liefern kann 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 eine Implementierung des Bremsens durch die Fußkraft eines Fahrers selbst dann ermöglicht, wenn das Bremssystem anomal arbeitet, und die 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 ausgebildet ist, hydraulischen Druck unter Verwendung des in dem Behälter gespeicherten Öls zu erzeugen, einen Eingangsstab, der angeordnet ist, den Hauptzylinder zur Vorwärtsbewegung gemäß der Fußkraft von einem Fahrer zu kontaktieren, und einen Pedalversetzungssensor zum Erfassen einer Versetzung eines mit dem Eingangsstab verbundenen Bremspedals, weiterhin enthaltend eine Druckzuführungseinheit, die mit dem Behälter und einem hydraulischen Kanal verbunden ist, um Öl zu empfangen und ein elektrisches Signal durch den Pedalversetzungssensor auszugeben, um einen Motor zu betätigen, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, derart, dass eine Drehkraft des Motors in eine geradlinige Bewegung umgewandelt wird, eine hydraulische Steuereinheit, die mit einem ersten Kreis, der mit zumindest einem ersten Rad versehen ist, und einem zweiten Kreis, der mit zumindest einem zweiten Rad versehen ist, versehen ist, um das Bremsen eines Rads mit hydraulischem Druck durchzuführen, der gemäß der durch die Druckzuführungseinheit erzeugter Kraft zugeführt wird, ein Startventil zum Steuern des von dem Hauptzylinder zu einem an jedem Rad installierten Radzylinder übertragenen hydraulischen Drucks, ein Schaltventil, das mit einem die Druckzuführungseinheit mit der hydraulischen Steuereinheit verbindenden Kanal verbunden ist, um den hydraulischen Druck zu steuern, eine Nachgiebigkeitseinheit, die in einem mit dem Startventil und dem Schaltventil verbundenen Kanal installiert ist und eine Nachgiebigkeitskammer mit einem vorbestimmten Volumen, das sich gemäß einer Druckänderung verändert, enthält, und einen Kolben und ein elastisches Teil, das in der Nachgiebigkeitskammer angeordnet ist, einen mit dem Hauptzylinder verbundenen Simulator zum Vorsehen einer Reaktionskraft gemäß der auf das Bremspedal ausgeübten Fußkraft, und eine elektronische Steuereinheit zum Steuern des Motors und der Ventile auf der Grundlage von Informationen über den Druck und die Pedalversetzung.
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Die Nachgiebigkeitseinheit kann weiterhin ein Nachgiebigkeitsventil enthalten, 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 werden.
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Die Druckzuführungseinheit kann enthalten: eine Druckkammer, die mit dem hydraulischen Kanal verbunden ist, um zu dieser geliefertes Öl zu empfangen, einen hydraulischen Kolben, der in der Druckkammer angeordnet ist, eine hydraulische Feder, die in der Druckkammer angeordnet, um den hydraulischen Kolben elastisch zu stützen, wobei der Motor zum Erzeugen einer Drehkraft gemäß dem elektrischen Signal von dem Pedalversetzungssensor vorgesehen ist, und ein Kugelumlaufspindelteil, das mit einer Schraube und einem Bolzen ausgebildet ist, um eine Drehkraft des Motors in eine geradlinige Bewegung umzuwandeln, wobei der hydraulische Kolben mit der Schraube, die zur geradlinigen Bewegung ausgebildet ist, verbunden sein kann, derart, 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 zu ermöglichen, dass das Öl in die Druckkammer gesaugt und darin gespeichert wird, wenn der hydraulische Kolben zurückkehrt.
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Das elastische Bremssystem kann weiterhin einen ersten Kanal zum Verbinden der Druckzuführungseinheit mit dem ersten Kreis und einen zweiten Zuflusskanal, der von dem ersten Zuflusskanal abzweigt und mit dem zweiten Kreis verbunden ist, enthalten, wobei das Schaltventil ein erstes Schaltventil, das in dem ersten Zuflusskanal installiert ist, um den hydraulischen Druck zu steuern, und ein zweites Schaltventil, das in dem zweiten Zuflusskanal installiert ist, um den hydraulischen Druck zu steuern, enthalten.
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Ein Absperrventil kann parallel zu dem ersten und dem zweiten Schaltventil installiert sein.
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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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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, um das normalerweise geschlossene Solenoidventil mit dem hydraulischen Kanal zu verbinden.
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Das elektrische Bremssystem kann weiterhin einen ersten und einen zweiten Sicherungskanal enthalten, um die beiden hydraulischen Kreise des Hauptzylinders mit dem Radzylinder zu verbinden, um das Öl zu steuern, wenn das elektrische Bremssystem versagt, wobei das Startventil ein erstes Startventil, das in dem ersten Sicherungskanal installiert ist, um die Verbindung zwischen dem ersten Sicherungskanal und dem Hauptzylinder zu steuern, und ein zweites Startventil, das in dem zweiten Sicherungskanal installiert ist, um die Verbindung zwischen dem zweiten Sicherungskanal und dem Hauptzylinder zu steuern, enthalten kann.
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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 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, enthalten.
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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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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und/oder andere Aspekte der Erfindung werden augenscheinlich 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 zeigt, das nicht in Betrieb ist;
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2 ein hydraulisches Kreisdiagramm ist, das ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert, das im normalen Betrieb ist; und
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3 ein hydraulisches Kreisdiagramm 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, wobei sich gleiche Bezugszahlen durchgehend auf gleiche Elemente beziehen.
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1 ist eine Ansicht, die einen hydraulischen Kreis eines elektrischen Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das nicht in Betrieb ist.
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Gemäß 1 enthält ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug im Allgemeinen 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 zum Ausüben von Druck auf den Hauptzylinder 20 gemäß einer auf ein Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft, Radzylinder 40 zum Durchführen eines 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 zum Erzeugen von hydraulischem Druck versehen sein. Gemäß 1 ist der Hauptzylinder 20 mit einem ersten Zylinder 21a und einem zweiten Zylinder 22a versehen, um zwei hydraulische Kreise vorzusehen, und kontaktiert den Eingangsstab 12. Durch das Vorsehen des Hauptzylinders 20 mit zwei hydraulischen Kreis ist beabsichtigt, Sicherheit in dem Fall einer Fehlfunktion zu gewährleisten. Beispielsweise ist der erste der beiden 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 beiden vorderen Rädern FR und FL verbunden, und der andere der hydraulischen Kreise ist mit den beiden hinteren Rädern RR und RL verbunden. Indem die beiden Kreise so ausgestaltet sind, dass sie unabhängig voneinander sind, bleibt ein Bremsen des Fahrzeugs selbst dann möglich, wenn einer der hydraulischen Kreise eine Fehlfunktion hat.
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Der erste Zylinder 21a und der zweite Zylinder 22a des wie vorstehend ausgestalteten Hauptzylinders 20 sind jeweils mit einer ersten Feder 21b und eine r 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 anfänglichen Positionen.
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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 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 zum Betätigen durch Empfang einer Fahrerabsicht zum Realisieren des Bremsens in der Form eines elektrischen Signals von dem Pedalversetzungssensor 11, der eine Versetzung des Bremspedals 10 erfasst, eine hydraulische Drucksteuereinheit 120 zum Durchführen des Bremsens der Räder unter Verwendung der durch die Druckzuführungseinheit 110 erzeugten Kraft, Schaltventile 133 und 134, die in einem die Druckzuführungseinheit 110 mit der hydraulischen Drucksteuereinheit 120 verbindenden Kanal installiert sind, um hydraulischen Druck zu steuern, Startventile 143 und 144 zum Steuern des von dem Hauptzylinder 20 zu den Radzylindern 40 übertragenen hydraulischen Drucks, eine Nachgiebigkeitseinheit 160, die in dem die Startventile 143 und 144 sowie die damit verbundenen Schaltventile 133 und 134 aufweisenden Kanal installiert ist und ein Volumen hat, das gemäß einer Änderung des Drucks variiert, 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 110 enthält eine Druckkammer 111 mit einem 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 zum Verbinden des Behälters 20 mit der Druckkammer 111, um zu ermöglichen, dass Öl zu der Druckkammer 111 geliefert wird. Hier wird ein von dem Pedalversetzungssensor 11 erfasstes Signal zu einer elektronischen Steuereinheit (ECU) (nicht gezeigt) übertragen. Die ECU steuert den Motor 114 und die in dem Bremssystem nach der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Ventile, wie später beschrieben wird. Eine Steuerung mehrerer Ventile gemäß der Versetzung des Bremspedals 10 wird nachfolgend beschrieben.
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Wie vorstehend diskutiert wird, ist die Druckkammer 111 mit dem Behälter 30 durch den hydraulischen Kanal 116 verbunden, um das zu diesem 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 eine 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 die Drehkraft in geradlinige Bewegung umwandelt, nicht nur die Funktion einer Drehachse des Motors 114, sondern auch die Funktion, die Schraube 115a geradlinig zu bewegen. 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 gedrückt 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 zum Verhindern einer Rückübertragung von Druck in die Druckkammer 111, sondern dient auch dazu, zu bewirken, dass das Öl in die Druckkammer 111 gesaugt und darin gespeichert wird, wenn der hydraulische Kolben 112 zurückgeführt wird.
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Die Bezugszahl '118' bezeichnet einen ersten Drucksensor zum Erfassen des hydraulischen Drucks in der Druckkammer 111.
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Die hydraulische Drucksteuereinheit 120 ist mit einem ersten Kreis 121 zum Empfangen von zu diesem geliefertem hydraulischem Druck versehen, um das Bremsen von zumindest einem ersten Rad zu steuern, und mit einem zweiten Kreis 122 zum Empfangen von zu diesem geliefertem hydraulischem Druck, um das Bremsen von zumindest einem zweiten Rad zu steuern. Hierdurch enthält die hydraulische Drucksteuereinheit 120 zwei Radbremskreise. Hier kann das zumindest eine erste Rad Vorderräder FR und FL enthalten, während das zumindest eine zweite Rad Hinterräder 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 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, unterteilt. Das Öffnen und Schließen derartiger Solenoidventile 123 und 124 werden durch die ECU gesteuert.
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Die hydraulische Drucksteuereinheit 120 enthält einen Rückführungskanal 126, der das Solenoidventil 124 vom NC-Typ mit dem hydraulischen Kanal 116 verbindet. Der Rückführungskanal 126 ermöglicht dem zu den Radzylindern 40 übertragenen hydraulischen Druck, hierdurch ausgegeben und zu dem Behälter 30 oder der Druckzuführungseinheit 110 übertragen zu werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält das elektronische Bremssystem Zuflusskanäle 131 und 132, die die Druckzuführungseinheit 110 mit dem ersten und dem zweiten Kreis 121 und 122 der hydraulischen Drucksteuereinheit 120 verbinden. Das erste Schaltventil 133, das die Übertragung des hydraulischen Drucks zu dem Radzylinder 40 des ersten Kreises 121 durch den Öffnungs- und Schließvorgang steuert, ist in dem ersten Zuflusskanal 131 installiert. Das zweite Schaltventil 134, das die Übertragung von hydraulischem Druck zu dem Radzylinder 40 des zweiten Kreises 122 durch den Öffnungs- und Schließvorgang steuert, ist in dem zweiten Zuflusskanal 132 installiert. Hier zweigt der zweite Zuflusskanal 132 von dem ersten Zuflusskanal ab und ist mit dem zweiten Kreis 122 verbunden. Das Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Schaltventils 133 und 134 werden durch die ECU gesteuert, um den von der Druckzuführungseinheit 110 erzeugten hydraulischen Druck direkt zu den Radzylindern 40 zu übertragen. Das heißt, das erste Schaltventil 133 steuert den zu dem ersten Kreis 121 gelieferten Hydraulikdruck, und das zweite Schaltventil 134 steuert den zu dem zweiten Kreis 122 gelieferten hydraulischen druck.
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Das erste und das zweite Schaltventil 133 und 134 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 133 ein Solenoidventil vom NO-Typ sein, das in einem normalen Zustand geöffnet bleibt bei Empfang eines Signals für den Schließvorgang geschlossen wird. Das heißt, wenn das erste Schaltventil 133 ein NO-Ventil ist, kann die Betätigung von diesem vereinfacht werden, da es ohne Zuführung von elektrischer Energie geöffnet wird.
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Die Absperrventil 135 und 136 sind parallel zu dem ersten und dem zweiten Schaltventil 133 und 134, die sich an den Stellen befinden, an denen die Druckkammer 111 mit den Kreisen 121 und 122 verbunden ist, geschaltet. Die Absperrventile enthalten ein erstes Absperrventil 135, das parallel zu dem ersten Schaltventil 133 geschaltet ist, und ein zweites Absperrventil 135, das parallel zu dem zweiten Schaltventil 134 geschaltet ist. Die Absperrventile 135 und 136 sind Einweg-Absperrventile, die ermöglichen, dass hydraulischer Druck nur zu den Radzylindern 40 hin übertragen wird, und haben die Funktion, einen Druckanstieg aufgrund der verzögerten Betätigung des ersten und des zweiten Schaltventils 133 und 134 zu verhindern.
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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 hydraulischen Kreisen und den Radzylindern 40 angeordnet werden. 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 das Bremsen durch den Fahrer durchgeführt wird, können die Sicherungskanäle 141 und 142 durch das erste Startventil 143 und das zweite Startventil 144 unterbrochen sein, 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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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Nachgiebigkeitseinheiten 160 in den Kanälen installiert, mi denen die Schaltventile 133 und 134 und die Startventile 143 und 144 verbunden sind. Gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel sind die Nachgiebigkeitseinheiten 160 zwischen dem ersten Schaltventil 133 und dem ersten Startventil 143 und zwischen dem zweiten Schaltventil 134 und dem zweiten Startventil 144 installiert. Hier sind die Nachgiebigkeitseinheiten 160 ausgestaltet, den durch die Druckzuführungseinheit 110 erzeugten hydraulischen Druck zu speichern. Die Nachgiebigkeitseinheiten 160 haben dieselbe Konfiguration und dieselbe Funktion. Das heißt, die zwei Nachgiebigkeitseinheiten 160 liefern unabhängig hydraulischen Druck zu dem ersten Kreis 121 und dem zweiten Kreis 122.
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Jede der Nachgiebigkeitseinheiten 160 ist mit einer Nachgiebigkeitskammer 160 mit einem vorbestimmten Volumen zum Speichern von hydraulischem Druck und einem Nachgiebigkeitsventil 165, das an dem Einlass der Nachgiebigkeitskammer 161 vorgesehen ist, versehen. Ein Kolben 162 und ein elastisches Teil 163 sind in der Nachgiebigkeitskammer 161 so angeordnet, dass das Volumen der Nachgiebigkeitskammer 161 durch den in die Nachgiebigkeitskammer 161 eingeführten hydraulischen Druck innerhalb eines bestimmten Bereichs geändert wird. Das Nachgiebigkeitsventil 165 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-Zyklus während einer langen Zeit während des Bremsens aufrechterhalten wird, wird zum Beispiel 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, für den Fall, dass die Erzeugung von Bremsdruck durch die Druckzuführungseinheit 110 blockiert ist, wird das erste Schaltventil 131 geschlossen und der Druckkolben 112 in der Druckkammer 111 bewegt sich schnell rückwärts, um das Öl von dem Behälter 20 durch den hydraulischen Kanal 116 einzusaugen, und bewegt sich dann wieder vorwärts, um hydraulischen Druck zu erzeugen. Während der Zeit, zu der die Druckkammer 111 das Öl ansaugt und komprimiert, wird der hydraulische Druck von Nachgiebigkeitseinheit 116 zu den Radzylindern 40 übertragen. Hierdurch kann ein Abfall des gelieferten Drucks verhindert werden. Demgemäß können Probleme bei der Steuerung des ABS-Modus und dem Bremsen des Fahrzeugs, die durch einen Abfall des gelieferten Drucks bewirkt werden, bewältigt werden.
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Während die Nachgiebigkeitseinheit 160 so illustriert ist, dass sie mit dem Nachgiebigkeitsventil 165 versehen ist, um hydraulischen Druck in der Nachgiebigkeitskammer 161 zu speichern, damit der gespeicherte hydraulische Druck gemäß dem Öffnen und Schließen des Ventils zu den Radzylindern 40 geliefert wird, sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Nachgiebigkeitseinheit 160 kann ohne das Nachgiebigkeitsventil 165 verwendet werden. Beispielsweise ist eine Struktur ohne ein Nachgiebigkeitsventil in 3 gezeigt. In 3 bezeichnen Bezugszahlen, die identisch mit denjenigen in den 1 und 2 sind, Teile mit denselben Funktionen wie den in den 1 und 2 gezeigten.
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Gemäß 3 ist die Nachgiebigkeitseinheit 260 mit einer Nachgiebigkeitskammer mit einem vorbestimmten Volumen von Speichern von hydraulischem Druck versehen, und ein elastisches Teil (nicht gezeigt) ist in der Kammer angeordnet. Hierdurch wird der Nachgiebigkeitseinheit 260 ermöglicht, vorübergehend Öl (hydraulisches Öl) zu speichern. Das heißt, die Nachgiebigkeitseinheit 260 liefert, selbst ohne Öffnen und Schließen des Ventils, hydraulischen Druck zu den Radzylindern 40, wenn der zu den Radzylindern 40 gelieferte hydraulische Druck herabgesetzt wird.
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Gemäß 1 ist ein mit dem Hauptzylinder 20 verbundener Simulator 150 vorgesehen, um eine Reaktionskraft gemäß der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft vorzusehen. Gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist der den Hauptzylinder 20 mit dem Simulator 150 verbindende Kanal 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 Solenoidventil vom NC-Typ, 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, dass Druck gemäß der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Fußkraft nur über das Simulationsventil 155 zu der Simulationskammer 151 übertragen wird.
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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 Schaltungsdiagramm, 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 von dem Fahrer gewünschte Stärke des Bremsens durch gen Pedalversetzungssensor 11 erfasst werden auf der Grundlage der Informationen über den von dem Fahrer auf das Bremspedal 10 ausgeübten Drucks. 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 den ersten Drucksensor 118, der an dem Auslass der Druckzuführungseinheit 110 angeordnet ist, empfangen und die Größe des Reibbremsens 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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Genauer gesagt, wenn der Fahrer in der Anfangsstufe des Bremsens auf das Bremspedal 10 tritt, wird 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 hydraulischen Kanal 116 mit dem Behälter 30 verbunden, wobei Öl darin gespeichert ist. Gemäß der geradlinigen Bewegung des Kugelumlaufspindelteils 115, das Drehbewegung in geradlinige Bewegung umwandelt, wird hydraulischer Druck in der Druckkammer 111 erzeugt. Zusätzlich werden das erste und das zweite Startventil 143 und 140, 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 den ersten und den zweiten Zuflusskanal 131 und 132 zu den Radzylindern 40 übertragen. Das heißt, da das erste und das zweite Schaltventil 133 und 134 durch die ECU geöffnet sind, um den zu jedem von dem ersten und dem zweiten Kreis 121 und 122 gelieferten hydraulischen Druck zu steuern, wird hydraulischer Druck zu den Radzylindern 40 übertragen, um Bremskraft zu erzeugen.
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Zusätzlich wird der Druck, der entsprechend dem Unterdrucksetzen des Hauptzylinders 20 durch die auf das Bremspedal 10 ausgeübte Fußkraft erzeugt wird, zu dem mit dem Hauptzylinder 20 verbundenen Simulator 150 übertragen. Zu dieser Zeit wird das zwischen dem Hauptzylinder 20 und der Simulationskammer 151 angeordnete Simulationsventil 155 vom NC-Typ geöffnet und der hydraulische Druck wird zu der Simulationskammer 151 geliefert. Hierdurch wird der Reaktionskolben 152 bewegt, und ein Druck entsprechend der auf die den Reaktionskolben 152 stützende Reaktionsfeder 153 ausgeübten Last wird in der Simulationskammer 151 erzeugt, wodurch ein ordnungsgemäßes Pedalgefühl zu dem Fahrer geliefert wird.
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Für den Fall, dass der ABS-Zyklus über eine lange Zeit aufrechterhalten wird und somit 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 von dem Behälter 20 durch den hydraulischen Kanal 116 einzusaugen, und bewegt sich dann wieder vorwärts, um hydraulischen Druck zu erzeugen. Während der Zeit, in der die Druckkammer 111 das Öl ansaugt und verdichtet, wird der hydraulische Druck von der Nachgiebigkeitseinheit 116 zu den Radzylindern 40 übertragen. Hierdurch kann ein Abfall des zugeführten Drucks verhindert werden.
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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 zur gleichen Zeit vorwärts nach links, und der erste Zylinder 21a, der in Kontakt mit dem Eingangsstab 12 ist, bewegt sich gleichzeitig auch vorwärts nach links. Zu dieser Zeit kann das Bremsen schnell durchgeführt werden, da kein Spalt zwischen dem Eingangsstab 12 und dem ersten Zylinder 21a vorhanden ist. 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 ein Sicherungsbremsen zu erzeugen. Hierin sind das erste und das zweite Startventil 143 und 144, die in dem ersten und dem zweiten Sicherungskanal 141 und 142 installiert sind, Solenoidventile vom NO-Typ, während das Simulationsventil 155 und das erste und das zweite Schaltventil 133 und 134 Solenoidventile vom NC-Typ 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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Ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug ist ausgestaltet, um hydraulischen Druck durch Erfassen der Fahrerabsicht zum Bremsen gemäß der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Bremskraft, Steuern des Motors 114 gemäß einer Ausgabe eines elektrischen Signals, und Umwandeln der Drehbewegung des Motors 114 in eine geradlinige Bewegung, zu erzeugen, und eine genaue Steuerung des hydraulischen Drucks ist 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.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, hat ein elektrisches Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Wirkungen.
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Zuerst ist, da das elektrische Bremssystem so gestaltet ist, dass es hydraulischen Druck durch Umwandeln einer 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 für den Fall, dass das Bremssystem versagt, 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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Drittens führt eine Nachgiebigkeitseinheit eine hydraulische Dämpfung durch Änderung ihres Volumens durch und wird mit einer bestimmten Ölmenge aus der Druckkammer während des ABS-Zyklus gefüllt. Demgemäß wird, wenn der ABS-Zyklus während einer langen Zeit aufrecht erhalten wird, das gespeicherte Öl während des Saugens von Öl in die Druckzuführungseinheit zu den Radzylindern geliefert. Hierdurch kann ein plötzlicher Abfall des zugeführten Drucks verhindert werden.
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Schließlich kann ungeachtet dessen, wie der Druck während des Bremsens eingestellt wird, das zu dem Fahrer gelieferte Pedalgefühl stabilisiert werden.
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Obgleich wenige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist 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 2012-0121859 [0001]
- KR 10-1090910 [0005, 0007]
