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QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der
koreanischen Patentanmeldung Nr. P2013-0155090 , die am 13. Dezember 2013 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 elektro-hydraulisches Bremssystem, und insbesondere auf ein integriertes elektrohydraulisches Bremssystem, das einen Betätigungsteil enthaltend einen Hauptzylinder, einen Pedalsimulator und dergleichen, elektronische Stabilitätssteuerung (ESC), und eine hydraulische Energieeinheit (HPU) als eine einzelne Einheit vorsieht
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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In jüngerer Zeit wurde, um den Kraftstoff-Wirkungsgrad zu verbessern und Abgase zu verringern, die Entwicklung von Hybridfahrzeugen, Brennstoffzellen-Fahrzeugen, elektrischen Automobilen und dergleichen aktiv vorangetrieben. Eine Bremsvorrichtung, d. h., eine Bremsvorrichtung eines Automobil-Bremssystems ist notwendigerweise in derartigen Fahrzeugen installiert. Hier bezieht sich die Automobil-Bremsvorrichtung auf eine Vorrichtung, die eine Geschwindigkeit eines fahrenden Fahrzeugs herabsetzt oder das Fahrzeug anhält.
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Eine Bremsvorrichtung eines üblichen Automobil-Bremssystems enthält eine Vakuumbremse, die konfiguriert ist, eine Bremsenergie unter Verwendung eines Saugdrucks einer Maschine zu erzeugen, und eine hydraulische Bremse, die konfiguriert ist, eine Bremsenergie unter Verwendung eines hydraulischen Drucks zu erzeugen.
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Die Vakuumbremse ist eine Vorrichtung, die eine hohe Bremsenergie mit einer kleinen Kraft unter Verwendung einer Druckdifferenz zwischen einem Saugdruck einer Fahrzeugmaschine und einem atmosphärischen Druck in einem Vakuumbooster ausüben kann, und das heißt, eine Vorrichtung, die eine viel größere Ausgangsenergie im Vergleich zu einer Kraft, die auf das Bremspedal ausgeübt wird, wenn ein Fahrer gegen dieses drückt, erzeugt. Jedoch muss bei der Vakuumbremse der Saugdruck der Fahrzeugmaschine zu dem Vakuumbooster geliefert werden, um einen Vakuumzustand zu erzeugen. Daher nimmt der Kraftstoff-Wirkungsgrad ab und die Maschine muss ständig betrieben werden, um einen Vakuumzustand zu erzeugen, selbst wenn das Fahrzeug anhält.
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Zusätzlich ist, da die Brennstoffzellen-Fahrzeuge und die elektrischen Automobile keine Maschine haben, die Anwendung einer existierenden Vakuumbremse, die zum Verstärken einer Pedalkraft des Fahrers während des Bremsens konfiguriert ist, untauglich. Die Hybridfahrzeuge müssen eine hydraulische Bremse einführen, da eine Leerlauf-Anhaltefunktion implementiert werden muss, um den Kraftstoff-Wirkungsgrad zu verbessern, wenn das Fahrzeug anhält.
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Das heißt, es müssen, wie vorstehend beschrieben ist, alle Fahrzeuge ein regenerierendes Bremsen implementieren, um den Kraftstoff-Wirkungsgrad zu verbessern. Wenn die hydraulische Bremse eingeführt ist, ist dessen Implementierung einfach.
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1 illustriert ein elektro-hydraulisches Bremssystem, das ein Typ der hydraulischen Bremse ist. Bei dem elektro-hydraulischen Bremssystem erfasst, wenn der Fahrer auf das Pedal drückt, eine elektronische Steuereinheit den Druckvorgang, und ein hydraulischer Bremsdruck wird zu einem Hauptzylinder und einem Radzylinder jedes Rads geliefert, wodurch eine Bremsenergie erzeugt wird.
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Wie in 1 illustriert ist, enthält das elektro-hydraulische Bremssystem Einheiten eines Betätigungsteils 1 mit einem Hauptzylinder 1a, einer Verstärkungseinheit 1b, einem Behälter 1c, einem Pedalsimulator 1d und dergleichen, die einen hydraulischen Bremsdruck, der zu einem Radzylinder 20 geliefert wird, steuern, ein Modulatormodul 2, das konfiguriert ist, unabhängig die Bremsenergie jedes Rads zu steuern, und eine hydraulische Energieeinheit (HPU) 3 mit einem Motor, einer Pumpe, einem Akkumulator, einem Ventil und dergleichen. In diesem Fall können abhängig von einem Bremssteuerverfahren ein Antiblockier-Bremssystem (ABS), ein Antischlupf-Steuersystem (TCS), ein elektronisches Stabilitätssteuersystem (ESC) und dergleichen selektiv bei dem Modulatormodul 2 angewendet werden.
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Jedoch muss, da jede der Einheiten 1, 2 und 3, die das elektro-hydraulische Bremssystem bilden, separat vorgesehen und installiert wird, ein Installationsraum aufgrund eines begrenzten Installationsraums des Fahrzeugs gewährleistet werden, und das Gewicht nimmt zu. Daher muss das elektro-hydraulische Bremssystem die Sicherheit des Fahrzeugs, einen erhöhten Kraftstoff-Wirkungsgrad, ein angemessenes Pedalgefühl und dergleichen während des Bremsens gewährleisten, und ein verbessertes elektro-hydraulisches Bremssystem wird benötigt.
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Wenn ein Auslassventil, das konfiguriert ist, einen Druck des Radzylinders aus den in dem Modulatormodul verwendeten Ventilen heraus zu steuern, ein Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ, das gemäß einer Steuercharakteristik normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhält, verwendet, ist die Elastizität einer einen Durchgang blockierenden Feder groß. Um den Durchgang zu öffnen, wird, da hohe Strombereiche verwendet werden müssen, die Steuercharakteristik verschlechtert und die Wärmeerzeugung ist groß.
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Daher werden gemäß den vorgenannten Forderungen Untersuchungen bezüglich der Entwicklung eines elektro-hydraulischen Bremssystems, das eine einfache Konfiguration hat, in der Lage ist, störungsfrei eine Bremsenergie zu implementieren, selbst wenn ein Fehler auftritt, und leicht zu steuern ist, durchgeführt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Angesichts der vorbeschriebenen Probleme sieht die vorliegende Erfindung ein integriertes elektro-hydraulisches Bremssystem vor, das eine einfache Konfiguration hat, um die Sicherheit des Bremsens zu verbessern und leicht in dem Fahrzeug installiert zu werden, ein stabiles Pedalgefühl während des Bremsens liefert, und in der Lage ist, den Kraftstoff-Wirkungsgrad zu verbessern, indem ein regenerierendes Bremsen unterstützt wird.
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Die vorliegende Erfindung sieht auch ein integriertes elektro-hydraulisches Bremssystem vor, das eine schnelle Steuerung durch Ändern eines Typs eines Ventils, das konfiguriert ist, einen Fluss eines hydraulischen Drucks zu steuern, und in der Lage ist, den Fluss des hydraulischen Drucks stabil zu steuern, selbst wenn der Typ des Ventils geändert wird, ermöglicht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein integriertes elektrohydraulisches Bremssystem vorgesehen. Das System enthält eine Energiequelleneinheit enthaltend einen Akkumulator, der konfiguriert ist, einen Druck mit einem vorbestimmten Pegel zu speichern, eine Pumpe, die konfiguriert ist, Öl aus einem Behälter zu saugen und das Öl zu dem Akkumulator auszugeben, um einen Druck in dem Akkumulator zu erzeugen, und einen Motor, der konfiguriert ist, die Pumpe anzutreiben; und eine integrierte hydraulische Steuervorrichtung enthaltend einen Hauptzylinder mit zwei hydraulischen Kreisen, und konfiguriert, einen hydraulischen Druck zu erzeugen, einen Behälter, der über dem Hauptzylinder verbunden und konfiguriert ist, Öl zu speichern, ein Einlassventil und ein Auslassventil, die konfiguriert sind, einen von dem Akkumulator zu einem in jedem Rad installierten Radzylinder gelieferten Druck zu steuern, ein Absperrventil, das konfiguriert ist, einen von dem Hauptzylinder zu dem Radzylinder gelieferten Fluiddruck zu steuern, einen Pedalsimulator, der mit dem Hauptzylinder verbunden und konfiguriert ist, eine Reaktionskraft eines Bremspedals vorzusehen, und ein Simulationsventil, das in einem hinteren Ende des Pedalsimulators installiert ist, wobei die Energiequelleneinheit als eine separate Einheit vorgesehen ist, um Betriebsgeräusche zu isolieren, und die integrierte hydraulische Steuervorrichtung und die Energiequelleneinheit durch eine externe Leitung verbunden sind, und das Auslassventil als ein Solenoidventil vom normalerweise geöffneten Typ vorgesehen ist, das bei niedrigen Strombereichen verwendet wird, normalerweise einen geöffneten Zustand aufrechterhält, um die Wärmeerzeugung herabzusetzen, aber geschlossen wird, wenn ein Schließsignal empfangen wird, verglichen mit einem Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ, das normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhält.
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Das System kann weiterhin ein Steuerventil enthalten, das sich in einem Verbindungsdurchgang befindet, der das Auslassventil und den Behälter verbindet, und das konfiguriert ist, eine Steuerung derart durchzuführen, dass der durch das Auslassventil fließende Fluiddruck zu dem Behälter hin fließt.
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Das Steuerventil kann als das Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ vorgesehen sein, das normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhält, um zu verhindern, dass der von dem Hauptzylinder erzeugte Fluiddruck zu dem Behälter hin fließt, wenn das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem anomal arbeitet.
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Ein Simulations-Rückschlagventil kann weiterhin zwischen dem Pedalsimulator und dem Simulationsventil vorgesehen sein, ein Auslassdruck des Pedalsimulators aufgrund einer Pedalkraft des Bremspedals kann nur durch das Simulationsventil geliefert werden, und wenn die Pedalkraft des Bremspedals aufgehoben wird, kann Öl durch das Simulations-Rückschlagventil angesaugt und in dem Pedalsimulator gespeichert werden, und das Simulations-Rückschlagventil kann durch einen Öldurchgang mit dem Behälter verbunden sein.
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Die externe Leitung kann den Akkumulator und einen hydraulischen Druckdurchgang, der mit dem Einlassventil verbunden ist, verbinden, und ein Rückschlagventil kann in dem hydraulischen Druckdurchgang installiert sein, um einen Rückfluss des Drucks zu verhindern.
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Die integrierte hydraulische Steuervorrichtung kann einen ersten und einen zweiten Sicherungsdurchgang enthalten, die den Hauptzylinder und die beiden hydraulischen Kreise verbinden, um ein Bremsöl zu steuern, wenn das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem anomal arbeitet, und das Absperrventil kann ein erstes Absperrventil, das in dem ersten Sicherungsdurchgang installiert und konfiguriert ist, eine Verbindung mit dem Hauptzylinder zu steuern, und ein zweites Absperrventil, das in dem zweiten Sicherungsdurchgang installiert und konfiguriert ist, eine Verbindung mit dem Hauptzylinder zu steuern, enthalten.
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Das erste und das zweite Absperrventil können als Solenoidventile vom normalerweise geöffneten Typ vorgesehen sein, die normalerweise einen geöffneten Zustand aufrechterhalten, aber in einem normalen Bremszustand geschlossen sind.
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Jeder der hydraulischen Kreise kann ein Solenoidventil vom normalerweise geöffneten Typ, das sich stromaufwärts von dem Radzylinder befindet und konfiguriert ist, die Zuführung des Fluiddrucks zu dem Radzylinder zu steuern, ein Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ, das sich stromabwärts des Radzylinders befindet und konfiguriert ist, die Ausgabe des Fluiddrucks von dem Radzylinder zu steuern, und einen Rückführungsdurchgang, der das Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ und den Behälter verbindet, enthalten, und der Rückführungsdurchgang kann mit dem Simulationsventil verbunden sein.
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Ein Impulsdämpfer, der konfiguriert ist, Druckimpulse zu minimieren, kann in einem Einlassdurchgang, der das Einlassventil, das Auslassventil und die beiden hydraulischen Kreise verbindet, vorgesehen sein.
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Das Einlassventil kann als das Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ, das normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhält, vorgesehen sein.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Da diese Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung illustrieren, werden der Geist und der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht anhand dieser Zeichnungen ausgelegt und durch diese beschränkt.
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1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines herkömmlichen elektro-hydraulischen Bremssystems illustriert;
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2 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das einen Nicht-Bremszustand eines integrierten elektro-hydraulischen Bremssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
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3 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das einen normalen Betriebszustand des integrierten elektro-hydraulischen Bremssystems nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; und
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4 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das einen anomalen Betriebszustand des integrierten elektro-hydraulischen Bremssystems nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Begriffe und Wörter sollten nicht als auf allgemein verwendete Bedeutungen oder Bedeutungen in Wörterbüchern beschränkt ausgelegt werden und sollten mit Bedeutungen und Konzepten, die mit dem technologischen Bereich der Erfindung im Einklang sind, auf der Grundlage des Prinzips, dass die Erfinder Konzepte von Begriffen angemessen definiert haben, um die Erfindung in der besten Weise zu beschreiben, ausgelegt werden. Daher ist, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und in den Zeichnungen illustrierten Konfigurationen nur Ausführungsbeispiele sind und nicht den technologischen Gesamtbereich der Erfindung darstellen, darauf hinzuweisen, dass die Erfindung verschiedene Äquivalente, Modifikationen und Substitutionen zu der Zeit des Einreichens dieser Anmeldung abdeckt.
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2 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das ein integriertes elektrohydraulisches Bremssystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem nach der vorliegenden Erfindung kann hauptsächlich zwei Einheiten wie eine integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100 und eine Energiequelleneinheit 200 enthalten. Wie in 2 illustriert ist, enthält die integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100 ein Bremspedal 30, das während des Bremsens von einem Fahrer betätigt wird, einen Hauptzylinder 110, der konfiguriert ist, eine Kraft von dem Bremspedal 30 zu empfangen, einen Behälter 115, der oberhalb des Hauptzylinder 110 verbunden und konfiguriert ist, Öl zu speichern, einen hydraulischen Kreis HC1, der mit zwei Rädern RL und FR verbunden ist, und einen hydraulischen Kreis HC2, der mit zwei Rädern FL und RR verbunden ist, einen Pedalsimulator 180, der mit dem Hauptzylinder 110 verbunden und konfiguriert ist, eine Reaktionskraft des Bremspedals 30 zu liefern, und ein Simulationsventil 186, das in einem Durchgang 188 installiert ist, der den Pedalsimulator 180 und den Behälter 115 verbindet. Die Energiequelleneinheit 200 enthält einen Akkumulator 230, der konfiguriert ist, einen Druck mit einem vorbestimmten Pegel zu speichern, eine Pumpe 210, die konfiguriert ist, das Öl von dem Behälter 115 anzusaugen und das Öl zu dem Akkumulator 230 auszugeben, um einen Druck in dem Akkumulator 230 zu erzeugen, und einen Motor 220, der konfiguriert ist, die Pumpe 210 anzutreiben.
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Zusätzlich kann die integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100 weiterhin Drucksensoren 101, 102 und 103, Einlassventile 141 und 142 und Auslassventile 143 und 144, die mit den beiden hydraulischen Kreisen HC1 und HC2 verbunden sind, und dergleichen enthalten, um einen Druck, der von dem Behälter 115 oder dem Akkumulator 230 zu den in den Rädern FL, FR, RL und RR installierten Radzylindern 20 geliefert wird, zu steuern.
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In diesem Fall sind die integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100 und die Energiequelleneinheit 200 durch eine externe Leitung 10 verbunden. Das heißt, der Akkumulator 230 der Energiequelleneinheit 200 und ein hydraulischer Druckdurchgang 120 der integrierten hydraulischen Steuervorrichtung 100 sind durch die externe Leitung 10 verbunden. Die Energiequelleneinheit 200, die die Pumpe 210, den Motor 220 und den Akkumulator 230 enthält, ist als eine separate Einheit konfiguriert, um Betriebsgeräusche zu isolieren. Wenn der Hauptzylinder 110, der Behälter 115 und der Pedalsimulator 180 in der integrierten hydraulischen Steuervorrichtung 100 als eine einzige Einheit vorgesehen sind und Funktionen eines elektronischen Stabilitätssteuersystem(ESC)-Moduls und eines hydraulischen Energieeinheit(HPU)-Moduls enthalten sind, ist es möglich, ein Gewicht eines gesamten integrierten elektrohydraulischen Bremssystems herabzusetzen und einen Installationsraum zu verbessern.
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Strukturen und Funktionen von jeweiligen Komponenten des integrierten elektro-hydraulischen Bremssystems werden im Einzelnen beschrieben.
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Der Hauptzylinder 110 ist in der Lage, einen Fluiddruck unter Verwendung einer einzigen Kammer zu erzeugen, aber in diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Kammern verwendet, um die Sicherheit in Fall eines Versagens zu gewährleisten. Ein erster Kolben 111 und ein zweiter Kolben 112 sind innerhalb der Kammer vorgesehen. Der erste und der zweite Kolben 111 und 112 werden durch eine Eingangsstange 31, die mit dem Bremspedal 30 verbunden ist, gemäß einer Pedalkraft des Bremspedals 30 unter Druck gesetzt, erzeugen einen hydraulischen Druck und sind mit den beiden hydraulischen Kreisen HC1 bzw. HC2 verbunden. Der Hauptzylinder 110 empfängt das Öl durch den auf der oberen Seite installierten Behälter 115 und gibt das Öl zu den in den Rädern RR, RL, FR und FL installierten Radzylindern 20 durch auf der unteren Seite installierte Auslässe aus.
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Während in diesem Fall, wie in 2 illustriert ist, das integrierte elektrohydraulische Bremssystem nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem X-geteilten (kreuzgeteilten) Fahrzeug installiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Hier bezieht sich das kreuzgeteilte Fahrzeug auf ein Fahrzeug, das das Bremsen der Vorderräder und der Hinterräder in einer Kreuzweise durchführt, wenn zwei Vorderräder FL und FR und zwei Hinterräder RL und RR gesteuert werden. Das heißt, zwischen den beiden hydraulischen Kreisen HC1 und HC2 ist der erste hydraulische Kreis HC1 mit dem rechten Vorderrad FR und dem linken Hinterrad RL des Fahrzeugs verbunden, und der zweite hydraulische Kreis HC2 ist mit dem linken Vorderrad FL und dem rechten Hinterrad RR verbunden.
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Die hydraulischen Kreise HC1 und HC2 enthalten einen Durchgang, der mit dem Radzylinder 20 verbunden ist, und mehrere Ventile 161 und 162, die konfiguriert sind, den Fluiddruck zu steuern, sind in dem Durchgang installiert. Wie illustriert ist, sind die mehreren Ventile 161 und 162 als das Solenoidventil 161 vom normalerweise geöffneten Typ (nachfolgend als ein ”NO-Typ” bezeichnet), das sich stromaufwärts des Radzylinders 20 befindet und die Zuführung des Fluiddrucks zu dem Radzylinder steuert, oder als das Solenoidventil 162 vom normalerweise geschlossenen Typ (nachfolgend als ein ”NC-Typ” bezeichnet), das sich stromabwärts des Radzylinders 20 befindet und die Ausgabe des Fluiddrucks von dem Radzylinder 20 steuert, klassifiziert. Der Vorgang des Öffnens und Schließens der Solenoidventile 161 und 162 kann durch eine elektronische Steuereinheit (nicht illustriert), die allgemein verwendet wird, gesteuert werden.
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Zusätzlich enthält jeder der hydraulischen Kreise HC1 und HC2 einen Rückführungsdurchgang 160, der das Solenoidventil 162 vom NC-Typ und den Behälter 115 verbindet. Der Rückführungsdurchgang 160 ist konfiguriert, den zu dem Radzylinder 20 gelieferten Fluiddruck auszugeben und den Druck zu dem Behälter 115 zu liefern. Der Rückführungsdurchgang 160 ist mit dem Behälter 115 verbunden und auch mit dem Durchgang 188 verbunden, in welchem das nachfolgend zu beschreibende Simulationsventil 186 installiert ist. Daher wird, wenn das Simulationsventil 186 für den Fluss des Fluiddrucks von dem Pedalsimulator 180 geöffnet ist, der Druck zu dem Reservoir 115 geliefert.
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Zumindest eine Pumpe 210 ist vorgesehen, um einen Bremsdruck durch Pumpen des von dem Reservoir 115 eingeführten Öls unter einem hohen Druck zu erzeugen. Der Motor 220, der konfiguriert ist, eine Antriebskraft zu der Pumpe 210 zu liefern, ist auf einer Seite der Pumpe 210 vorgesehen. Der Motor 220 kann durch Empfangen einer Bremsabsicht des Fahrers, die sich aus einer Pedalkraft des Bremspedals 30 von dem zweiten Drucksensor 102 oder einem Pedalversetzungssensor (nicht illustriert) ergibt, wie nachfolgend beschrieben wird, angetrieben werden.
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Der Akkumulator 230 ist auf einer Austrittsseite der Pumpe 210 vorgesehen und speichert vorübergehend das durch den Antrieb der Pumpe 210 erzeugte Hochdrucköl. Das heißt, wie vorstehend beschrieben ist, dass der Akkumulator 230 durch die externe Leitung 10 mit dem hydraulischen Druckdurchgang 120 verbunden ist.
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Ein Rückschlagventil 125 ist in dem hydraulischen Druckdurchgang 120 vorgesehen, um eine Rückströmung des Öls zu verhindern. Zusätzlich ist der erste Drucksensor 101 in dem hydraulischen Druckdurchgang 120 vorgesehen, um einen Öldruck des Akkumulators 230 zu messen. Zu dieser Zeit vergleicht die elektronische Steuereinheit (nicht illustriert) den von dem ersten Drucksensor 101 gemessenen Öldruck mit einem gesetzten Druck. Wenn der gemessene Druck kleiner als der gesetzte Druck ist, wird die Pumpe 210 angetrieben, um das Öl aus dem Behälter 115 zu saugen, und der Akkumulator 230 wird mit dem Öl gefüllt. Der hydraulische Druckdurchgang 120 ist mit den hydraulischen Kreisen HC1 und HC2 durch die Einlassdurchgänge 131 und 132 verbunden.
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Die Einlassdurchgänge 131 und 132 enthalten den ersten Einlassdurchgang 131, der mit dem ersten hydraulischen Kreis HC1 verbunden ist, und den zweiten Einlassdurchgang 132, der mit dem zweiten hydraulischen Kreis HC2 verbunden ist. Der erste Einlassdurchgang 131 enthält das erste Einlassventil 141 und das erste Auslassventil 143, die konfiguriert sind, das in dem Akkumulator 230 gespeicherte Bremsöl zu steuern. Der zweite Einlassdurchgang 132 enthält das zweite Einlassventil 142 und das zweite Auslassventil 144, die konfiguriert sind, das in dem Akkumulator 230 gespeicherte Bremsöl zu steuern. Das heißt, das Bremsöl des Akkumulators 230 kann zu jedem der Radzylinder 20 durch den ersten Einlassdurchgang 131 und den zweiten Einlassdurchgang 132 geliefert werden.
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Das erste und das zweite Einlassventil 141 und 142 sind als Solenoidventile vom NC-Typ konfiguriert, die normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhalten. Das erste und das zweite Auslassventil 143 und 144 sind als Solenoidventile vom NO-Typ konfiguriert, die normalerweise einen geöffneten Zustand aufrechterhalten. Wenn daher der Fahrer gegen das Bremspedal 30 drückt, werden das erste und das zweite Einlassventil 141 und 142 geöffnet, das in dem Akkumulator 230 gespeicherte Bremsöl wird zu dem Radzylinder 20 geliefert, und das erste und das zweite Auslassventil 143 und 144 sind geschlossen.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in einem Verbindungsdurchgang 154, der den mit dem Behälter 115 verbundenen Rückführungsdurchgang 160 und die Auslassventile 143 und 144 verbindet, ein Steuerventil 150 vorgesehen, um eine Steuerung derart durchzuführen, dass der durch die Auslassventile 143 und 144 fließende Fluiddruck zu dem Behälter 115 fließt. Das Steuerventil 150 ist als ein Solenoidventil vom NC-Typ konfiguriert, das normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhält, und geöffnet wird, wenn der Fluiddruck derart herabgesetzt ist, dass das Öl zu dem Behälter 115 geliefert wird. Auch hält das Steuerventil 150 normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrecht und verhindert, dass der von dem Hauptzylinder 110 erzeugte Fluiddruck zu dem Behälter 115 fließt, wenn das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem anomal arbeitet.
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Die integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100 kann weiterhin einen Impulsdämpfer 135 enthalten, der in dem ersten Einlassdurchgang 131 und dem zweiten Einlassdurchgang 132 vorgesehen ist und Druckimpulse minimiert. Der Impulsdämpfer 135 ist eine Vorrichtung, die vorübergehend Öl speichern kann, um zwischen den Einlassventilen 141 und 142, den Auslassventilen 143 und 144, und dem Solenoidventil 161 vom NO-Typ erzeugte Impulse zu reduzieren. Da der Impulsdämpfer eine bekannte Technologie auf dem Gebiet dieser Technologie ist, wird eine detaillierte Beschrieben von diesem weggelassen.
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Die nichtbeschriebene Bezugszahl ”103” bezeichnet den dritten Drucksensor, der in dem ersten und dem zweiten Einlassdurchgang 131 und 132 installiert ist und einen hydraulischen Bremsdruck, der zu den Einlassdurchgängen 131 und 132 geliefert wird, erfasst. Daher kann der Impulsdämpfer 135 so gesteuert werden, dass die Impulse gemäß dem von dem dritten Drucksensor 103 erfassten Bremsöldruck reduziert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein erster Sicherungsdurchgang 171 und ein zweiter Sicherungsdurchgang 172 vorgesehen sein, um den Hauptzylinder 110 und die beiden hydraulischen Kreise HC1 und HC2 zu verbinden, wenn das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem versagt. Ein erstes Absperrventil 173, das konfiguriert ist, den ersten Sicherungsdurchgang 171 zu öffnen und zu schließen, ist in der Mitte des ersten Sicherungsdurchgangs 171 vorgesehen. Ein zweites Absperrventil 174, das konfiguriert ist, den zweiten Sicherungsdurchgang 172 zu öffnen und zu schließen, ist in der Mitte des zweiten Sicherungsdurchgangs 172 vorgesehen. Der erste Sicherungsdurchgang 171 ist über das erste Absperrventil 173 mit dem ersten Einlassdurchgang 131 verbunden. Der zweite Sicherungsdurchgang 172 ist über das zweite Absperrventil 174 mit dem zweiten Einlassdurchgang 132 verbunden. Insbesondere kann der zweite Drucksensor 102, der konfiguriert ist, einen Öldruck des Hauptzylinders 110 zu messen, zwischen dem ersten Absperrventil 173 und dem Hauptzylinder 110 vorgesehen sein. In einem normalen Bremszustand sind die Sicherungsdurchgänge 171 und 172 durch das erste Absperrventil 173 und das zweite Absperrventil 174 blockiert, und eine durch den Fahrer geforderte Bremsabsicht kann durch den zweiten Drucksensor 102 bestimmt werden.
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Das erste und das zweite Absperrventil 173 und 174 sind als Solenoidventile vom NO-Typ konfiguriert, die normalerweise geöffnet sind, aber in einem normalen Bremszustand geschlossen sind. Wenn daher der hydraulische Bremsdruck durch den ersten und den zweiten Einlassdurchgang 131 und 132 zu dem Radzylinder 20 geliefert wird, sind das erste und das zweite Absperrventil 173 und 174 geschlossen, das Öl fließt nicht durch die Sicherungsdurchgänge 171 und 172 und wird störungsfrei zu dem Radzylinder 20 geliefert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Pedalsimulator 180, der konfiguriert ist, eine Pedalkraft des Bremspedals 30 zu erzeugen, zwischen dem zweiten Drucksensor 102 und dem Hauptzylinder 110 vorgesehen.
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Der Pedalsimulator 180 enthält eine Simulationskammer 180, die konfiguriert ist, von einer Auslassseite des Hauptzylinders 110 ausgegebenes Öl zu speichern, und das mit einem hinteren Ende der Simulationskammer 182 verbundene Simulationsventil 186. Die Simulationskammer 182 enthält einen Kolben 183 und ein elastisches Teil 184 und ist gebildet, eine Versetzung eines vorbestimmten Pegels durch das in die Simulationskammer 182 eingeführte Öl zu haben.
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Das Simulationsventil 186 ist mit dem Durchgang 188, der ein hinteres Ende des Pedalsimulators 180 und den Behälter 115 verbindet, verbunden. Wie illustriert ist, ist ein Eingang des Pedalsimulators 180 mit dem Hauptzylinder 110 verbunden, das Simulationsventil 186 ist in einem hinteren Ende des Pedalsimulators 180 installiert, und ein Auslass des Simulationsventils 186 ist mit dem Rückführungsdurchgang 160, der durch den Durchgang 188 mit dem Behälter 115 verbunden ist, verbunden. Daher ist der Pedalsimulator 180, das heißt, das gesamte Innere der Simulationskammer 182, mit dem Öl gefüllt.
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Das Simulationsventil 186 ist als Solenoidventil vom NC-Typ konfiguriert, das normalerweise einen geschlossenen Zustand aufrechterhält, aber geöffnet ist, wenn der Fahrer gegen das Bremspedal 30 drückt.
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Zusätzlich ist ein Simulations-Rückschlagventil 185 zwischen dem Pedalsimulator 180 und dem Hauptzylinder 110 vorgesehen, d. h., zwischen dem Pedalsimulator 180 und dem Simulationsventil 186. Das Simulations-Rückschlagventil 185 ist mit dem Behälter 115 durch einen Öldurchgang 189 derart verbunden, dass das Öl von dem Behälter 115 zu der Simulationskammer 182 fließt. Das Simulations-Rückschlagventil 185 ist konfiguriert, einen Auslassdruck des Pedalsimulators 180 aufgrund der Pedalkraft des Bremspedals 30 nur durch das Simulationsventil 186 zu liefern. Mit anderen Worten, wenn der Kolben 183 des Pedalsimulators 180 die Feder 184 zusammendrückt, wird das Öl in der Simulationskammer 182 durch das Simulationsventil 186 und dem Durchgang 188 zu dem Behälter 115 geliefert. Daher wird, da das Innere der Simulationskammer 182 mit dem Öl gefüllt ist, wenn der Pedalsimulator 180 betätigt wird, eine Reibung des Kolbens 183 minimiert, die Dauerhaftigkeit des Pedalsimulators 180 wird verbessert, und die Einführung von Fremdmaterialien von außerhalb wird blockiert.
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Zusätzlich wird, wenn die Pedalkraft des Bremspedals 30 aufgehoben wird, das Öl durch das Simulations-Rückschlagventil 185 zu der Simulationskammer 182 geliefert, und somit ist eine schnelle Rückführung des Drucks des Pedalsimulators 180 gewährleistet. Das Simulations-Rückschlagventil 185 ist vorzugsweise als ein Leitungsrückschlagventil konfiguriert, das keine Feder derart hat, dass ein Restdruck des Pedalsimulators 180 wieder hergestellt wird, wenn die Pedalkraft des Bremspedals 30 aufgehoben wird.
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Die vorstehend beschriebene, integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100 kann als ein einzelner Block vorgesehen sein, der die elektronische Steuereinheit (ECU: nicht illustriert) enthält, die elektrisch mit jedem Ventil und Sensor verbunden ist und diese steuert. Demgemäß ist es möglich, ein kompaktes integriertes elektro-hydraulisches Bremssystem zu implementieren. Das heißt, das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann leicht den Installationsraum gewährleisten und sich eines Problems aufgrund einer Gewichtzunahme annehmen durch die integrierte hydraulische Steuervorrichtung 100, in der die Energiequelleneinheit 200 enthaltend den Motor 220, die Pumpe 210 und den Akkumulator 230, verschiedene Typen von Ventilen und Sensoren, und der Pedalsimulator 180, der konfiguriert ist, eine Pedalkraft des Bremspedals 30 zu erzeugen, in der Form eines einzigen Blocks vorgesehen sind.
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Nachfolgend wird die Arbeitsweise eines integrierten elektro-hydraulischen Bremssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben.
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3 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das einen normalen Operationszustand des integrierten elektro-hydraulischen Bremssystems illustriert.
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Wie in 3 illustriert ist, kann, wenn der Fahrer mit dem Bremsen beginnt, eine durch den Fahrer geforderte Bremsintensität erfasst werden anhand von Druckinformationen über das von dem Fahrer betätigte Bremspedal 30 von dem zweiten Drucksensor 102, dem Pedalversetzungssensor (nicht illustriert) und dergleichen. Die ECU (nicht illustriert) kann eine Größe eines regenerierenden Bremsbetrags empfangen und eine Größe eines Reibungsbetrags auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem durch den Fahrer geforderten Bremsbetrag und dem regenerierenden Bremsbetrag berechnen. Demgemäß ist es möglich, eine Größe eines erhöhten oder verringerten Drucks einer Radseite zu bestimmen.
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Insbesondere kann, wenn der Fahrer während des anfänglichen Bremsens gegen das Bremspedal 30 drückt, derart gesteuert werden, dass das Bremsen des Fahrzeugs vollständig durch regenerierendes Bremsen durchgeführt wird und ein Bremsbetrag aufgrund von Reibung nicht erzeugt wird. Daher ist es erforderlich, den Druck des Bremsöls der Bremse so zu reduzieren, dass der hydraulische Druck, der zu dem Bremspedal 30 geliefert und in dem Hauptzylinder 110 erzeugt wird, nicht zu dem Radzylinder 20 geliefert wird. Zu dieser Zeit wird, wenn die Auslassventile 143 und 144 geöffnet sind und der in den Einlassdurchgängen 131 und 132 erzeugte hydraulische Druck zu dem Behälter 115 ausgegeben wird, kein Druck in den Rädern RR, RL, FR und FL erzeugt, und der Druck des Bremspedals kann ohne Änderung aufrechterhalten werden.
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Dann kann ein Prozess des Regelns der Reibbremsgröße gemäß einer Änderung der regenerierbaren Bremsgröße durchgeführt werden. Die regenerierbare Bremsgröße wird geändert gemäß einem Ladezustand einer Batterie oder einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die regenerierbare Bremsgröße nimmt unterhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich ab. Um eine derartige Situation zu handhaben, kann das erste Einlassventil 141 eine Fließrate des von dem Akkumulator 230 zu dem ersten Einlassdurchgang 131 gelieferten Bremsöls steuern, um einen hydraulischen Druck des Radzylinders 20 zu steuern. In gleicher Weise kann das zweite Einlassventil 142 eine Fließrate des von dem Akkumulator 230 zu dem zweiten Einlassdurchgang 132 gelieferten Bremsöls steuern.
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Dann kann, da kein regenerierbarer Bremsbetrag vorhanden ist, das Bremsen gemäß einer allgemeinen Bremsbedingung durchgeführt werden.
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Der durch Drücken auf den Hauptzylinder 110 erzeugte Druck, der sich aus der Pedalkraft des Bremspedals 30 ergibt, wird zu dem mit dem Hauptzylinder 110 verbundenen Pedalsimulator 180 geliefert. Zu dieser Zeit wird das Simulationsventil 186, das in dem Durchgang 188, der ein hinteres Ende des Pedalsimulators 180 und den Behälter 115 verbindet, installiert ist, geöffnet, und das in die Simulationskammer 182 gefüllte Öl wird durch das Simulationsventil 186 zu dem Behälter 115 geliefert. Zusätzlich liefert ein Druck entsprechend den Lasten des Kolbens 183 und der den Kolben 183 stützenden Feder 184 ein angemessenes Pedalgefühl durch die Simulationskammer 182 zu dem Fahrer. Wenn die Pedalkraft des Bremspedals 30 aufgehoben wird, wird das Öl zusätzlich durch das Simulations-Rückschlagventil 185 in die Simulationskammer 182 gefüllt, so dass eine schnelle Rückführung des Drucks des Pedalsimulators 180 gewährleistet ist.
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4 ist ein hydraulisches Kreisdiagramm, das einen Fall illustriert, in welchem das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem anomal arbeitet.
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Wie in 4 illustriert ist, wird, wenn das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem anomal arbeitet, der Fluiddruck durch den ersten und den zweiten Sicherungsdurchgang 171 und 172 zu dem Radzylinder 20 geliefert, um eine Sicherungsbremsung durchzuführen, und die Bremsenergie wird implementiert. Zu dieser Zeit sind das erste und das zweite Absperrventil 173 und 174, die in dem ersten und dem zweiten Sicherungsdurchgang 171 und 172 installiert sind, und die Solenoidventile 161 vom NO-Typ der beiden hydraulischen Kreise HC1 und HC2 geöffnet, und das mit dem ersten und dem zweiten Einlassventil 141 und 142 verbundene Steuerventil 150 und das erste und das zweite Auslassventil 143 und 144, die als Solenoid vom NC-Typ konfiguriert sind, sind in einem geschlossenen Zustand. Demgemäß wird der Fluiddruck direkt zu dem Radzylinder 20 geliefert. Zusätzlich ist in dem Pedalsimulator 180, der unterhalb des Hauptzylinders 110 verbunden ist, das Simulationsventil 186 als das Solenoidventil vom NC-Typ in einem geschlossenen Zustand konfiguriert. Wenn ein Fluss des Öls durch das Simulations-Rückschlagventil 185, das konfiguriert ist, eine Einwegströmung zu steuern, blockiert ist, wird der Fluiddruck effizient zu dem Radzylinder 20 geliefert. Demgemäß ist es möglich, da ein sicheres Bremsen durchgeführt werden kann, die Bremssicherheit zu verbessern.
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Der Hauptzylinder 110 ist vorzugsweise so gebildet. dass er einen kleineren inneren Durchmesser als ein herkömmlicher Hauptzylinder derart hat, dass das mechanische Bremsvermögen gemäß der Pedalkraft des Bremspedals 30 maximiert ist. Das heißt, es ist so zu verstehen, dass der Hauptzylinder einen kleineren inneren Durchmesser als ein bestehender Hauptzylinder hat, und eine ausreichende Bremsenergie kann durch das in dem verringerten inneren Durchmesser gespeicherte Bremsöl ausgeübt werden, selbst wenn der innere Durchmesser abnimmt.
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Das integrierte elektro-hydraulische Bremssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Wirkungen.
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Zuerst ist es möglich, leicht einen Installationsraum zu gewährleisten, sich eines durch ein erhöhtes Gewicht bewirkten Problems anzunehmen und eine leichte Montage zu gewährleisten aufgrund einer integrierten hydraulischen Steuervorrichtung, in der eine Energiequelleneinheit mit einem Motor, einer Pumpe und einem Akkumulator, ein Hauptzylinder, verschiedene Typen von Ventilen und Sensoren und ein Pedalsimulator, der konfiguriert ist, eine Pedalkraft eines Bremspedals zu erzeugen, in der Form eines einzigen Blocks vorgesehen sind.
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Zweitens ist es möglich, da ein Auslassventil als ein Solenoidventil vom normalerweise geöffneten Typ, das bei niedrigen Strombereichen verwendet wird und eine geringe Wärmeerzeugung hat, vorgesehen ist, eine Steuercharakteristik zu verbessern, wenn die Bremse freigegeben wird. Auch ist ein Steuerventil, das als ein Solenoidventil vom normalerweise geschlossenen Typ vorgesehen ist, separat in einem Durchgang angeordnet, der das Auslassventil und einen Behälter verbindet. Daher ist es möglich, selbst wenn ein System anomal arbeitet, zu verhindern, dass der Druck zu dem Behälter entweicht, wodurch ein Fluss des hydraulischen Drucks stabil gesteuert wird.
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Drittens wird, wenn der Pedalsimulator mit dem Behälter verbunden ist und ein Simulationsventil, das denselben steuert, vorgesehen ist, Öl in den Pedalsimulator gespeichert. Daher ist es möglich, die Dauerhaftigkeit des Pedalsimulators zu verbessern und das Eindringen von Fremdmaterialien von außerhalb zu verhindern. Zusätzlich wird ein Restdruck durch ein Simulations-Rückschlagventil ohne Feder minimiert, und es ist möglich, ein Pedalgefühl, das zu dem Fahrer geliefert wird, stabil aufrechtzuerhalten, selbst wenn der Druck während des Bremsens willkürlich geregelt wird.
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Viertens kann, da ein Bremsen des Fahrzeugs in dem Fall eines Versagens des Bremssystems möglich ist, das System leicht bei elektrischen Kraftfahrzeugen, Brennstoffzellen-Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen angewendet werden.
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Fünftens ist es ungeachtet der Maschine und deren Operation möglich, eine durch den Fahrer geforderte Bremsenergie zu implementieren, was zu einer Verbesserung des Kraftstoff-Wirkungsgrads beiträgt.
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Sechstens ist es möglich, da das System eine einfachere Konfiguration als ein herkömmlicher Negativdruckverstärker hat und anders als eine Vakuumbremse keinen Saugdruck der Maschine verwendet, den Kraftstoff-Wirkungsgrad des Fahrzeugs zu verbessern. Aufgrund seiner einfachen Konfiguration ist es einfach bei kleinen Automobilen anzuwenden.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsbeispiele und Zeichnungen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Bereich der vorliegenden Erfindung und Äquivalente der angefügten Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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