DE102009007494A1

DE102009007494A1 - Elektronisch gesteuertes Bremssystem mit Simulationsfunktion

Info

Publication number: DE102009007494A1
Application number: DE102009007494A
Authority: DE
Inventors: I Jin Seongnam Yang
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2009-09-10
Also published as: US8052226B2; KR20090090452A; US20090212622A1; CN101513866A

Abstract

Offenbart ist ein elektronisch gesteuertes Bremssystem, das eine Pedalkraft nach einer generatorischen Bremsung oder einer elektrischen Bremssteuerung sicherstellen kann. Das elektronisch gesteuerte Bremssystem mit einer Simulationsfunktion umfasst einen Hauptzylinder zum Bilden von Öldruck gemäß einer Verschiebung eines Bremspedals, einen Ölbehälter zum Bereitstellen von Öl für den Hauptzylinder, ein an einer Hydraulikzufuhrleitung, die einen Einlass des Hauptzylinders mit einem Einlassventil einer Hydraulikbremse verbindet, eingebautes Abschaltventil, eine Ölrücklaufleitung zum Verbinden eines Auslassventils der Hydraulikbremse mit einem Einlass des Ölbehälters und ein an einer Differentialeinstellungsleitung eingebautes Simulationsventil, die die Hydraulikzufuhrleitung mit der Ölrücklaufleitung verbindet, um eine Pedalkraft zu erzeugen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes Bremssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein elektronisch gesteuertes Bremssystem, das eine Pedalkraft durch eine generatorische Bremsung oder elektrische Bremssteuerung sicherstellen (brake-by-wire-Steuerung) kann.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Im Allgemeinen weist, wie in 1 und 2 veranschaulicht, ein elektronisch gesteuertes Bremssystem 1 mit einer Simulationsfunktion ein von einem Fahrer betätigtes Bremspedal 30, einen Hauptzylinder 10, eine Hydraulikeinstelleinheit 40, eine elektronische Steuereinheit 80, einen Bremspedalverschiebungssensor 31 und eine Simulationskammer 33 auf. Der Hauptzylinder 10 verstärkt die vom Bremspedal 30 übertragene Kraft, um einen Bremsflüssigkeitsdruck zu erzeugen. Die Hydraulikeinstelleinheit 40 ist mit einer Mehrzahl an Einlassventilen 46 und einer Mehrzahl an Auslassventilen 45 bereitgestellt, um Hydraulikbremsen 50 mit dem Flüssigkeitsdruck zu versorgen. Die elektronische Steuereinheit 80 steuert die Hydraulikeinstelleinheit 40. Der Bremspedalverschiebungssensor 31 ist an einer Seite des Bremspedals 30 bereitgestellt, um eine Verschiebung des Bremspedals 30 zu erfassen, und stellt die erfasste Verschiebung der elektronischen Steuereinheit 80 bereit. Die Simulationskammer 33 ist an einer Seite des Hauptzylinders 10 bereitgestellt, um eine Trittkraft des Bremspedals 30 zu simulieren.
Ein Ölbehälter 20 ist an einer Seite des Hauptzylinders 10 bereitgestellt, um dem Hauptzylinder 10 und einer Hydraulikpumpe 41 der Hydraulikeinstelleinheit 40 Öl bereitzustellen.
Die Hydraulikeinstelleinheit 40 weist die von der elektronischen Steuereinheit 80 gesteuerten Einlassventile 46, um die Zufuhr von Öl zu den Hydraulikbremsen 50 einzustellen, und die von der elektronischen Steuereinheit 80 gesteuerten Auslassventile 45, um aus den Hydraulikbremsen 50 ausgestoßenes Öl einzustellen, auf.
Wenn das elektronisch gesteuerte Bremssystem 1 mit der Simulationsfunktion einen normalen Modus durchführt, werden ein Hydraulikpumpenmotor 42 und die Hydraulikpumpe 41 angetrieben, so dass Öl mit gewünschtem Druck in einen Speicher 43 gefüllt wird. Zu diesem Zeitpunkt erfasst, wenn ein Fahrer auf das Bremspedal 30 tritt, der Bremspedalverschiebungssensor 31 die Verschiebung des Bremspedals 30, um der elektronischen Steuereinheit 80 die erfasste Verschiebung bereitzustellen. Dann öffnet die elektronische Steuereinheit 80 die Einlassventile 46 je nach Verschiebung des Bremspedals 30. Folglich wird der hohe Druck des im Speicher 43 gespeicherten Öls in die Hydraulikbremsen 50 eingebracht, so dass ein Bremsvorgang durchgeführt werden kann.
Wenn jedoch das elektronisch gesteuerte Bremssystem 1 mit der Simulationsfunktion eine generatorische Bremsung oder eine elektrische Bremssteuerung durchführt, wird Druck des Hauptzylinders 10 nicht eingestellt, so dass eine Pedalkraft nicht sichergestellt werden kann.
Des Weiteren kann die Bremsleistung von einem Fahrzeug herabgesetzt sein, wodurch Verkehrsunfälle verursacht werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein elektronisch gesteuertes Bremssystem mit einer Simulationsfunktion bereitzustellen, das eine Pedalkraft durch eine generatorische Bremsung oder elektrische Bremssteuerung sicherstellen kann.
Zusätzliche Aspekte und/oder Vorteile der Erfindung sind zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Ausüben der Erfindung erlernt werden.
Die vorangehenden und/oder andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch Bereitstellen eines elektronisch gesteuerten Bremssystems mit einer Simulationsfunktion erzielt, aufweisend einen Hauptzylinder zum Bilden von Öldruck, gemäß einer Verschiebung eines Bremspedals, einen Ölbehälter zum Bereitstellen von Öl an den Hauptzylinder, einem Abschaltventil, das an einer Hydraulikzufuhrleitung, die einen Einlass des Hauptzylinders mit einem Einlass einer Hydraulikbremse verbindet, eingebaut ist, einer Ölrücklaufleitung zum Verbinden eines Auslassventils der Hydraulikbremse mit einem Einlass des Ölbehälters und ein Simulationsventil, das an einer Differentialeinstellungsleitung eingebaut ist, die die Hydraulikzufuhrleitung mit der Ölrücklaufleitung verbindet, um eine Pedalkraft zu erzeugen.
Im elektronisch gesteuerten Bremssystem wird ein Öffnungswinkel des Simulationsventils durch Steuern von an das Simulationsventil angelegtem Strom eingestellt.
Das Simulationsventil ist ein normal geschlossenes Ventil.
Das Abschaltventil ist geschlossen, wenn eine generatorische Bremsung oder eine elektrische Bremssteuerung durchgeführt wird.
Gemäß dem wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Bremssystems mit der Simulationsfunktion kann eine Pedalkraft sichergestellt werden, wenn eine generatorische Bremsung oder eine elektrische Bremssteuerung durchgeführt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und/oder andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich und leichter verstanden, von denen:
1 ein Schaltdiagramm ist, das ein herkömmliches elektronisch gesteuertes Bremssystem mit einer Simulationsfunktion schematisch veranschaulicht;
2 ein Blockdiagramm ist, das ein Steuersystem von einem herkömmlichen elektronisch gesteuerten Bremssystem mit einer Simulationsfunktion schematisch veranschaulicht;
3 ein Schaltdiagramm ist, das ein erfindungsgemäßes elektronisch gesteuertes Bremssystem mit einer Simulationsfunktion schematisch veranschaulicht; und
4 ein Blockdiagramm ist, das ein Steuersystem von einem erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Bremssystem mit einer Simulationsfunktion schematisch veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hier nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
Mit Bezug auf 3 und 4 weist ein erfindungsgemäßes elektronisch gesteuertes Bremssystem 100 mit einer Simulationsfunktion eine Hydraulikbremse 150 zum Anhalten von Fahrzeugrädern, einen Hauptzylinder 110, eine Hydraulikeinstellungseinheit 140 und eine elektronische Steuereinheit 180 auf. Der Hauptzylinder 110 erzeugt einen Hydraulikbremsdruck, wenn ein Fahrer auf ein Bremspedal 130 tritt. Die Hydraulikdruckeinstellungseinheit 140 überträgt den Hydraulikbremsdruck auf die Hydraulikbremse 150 oder wird durch die elektronische Steuereinheit 180 gesteuert, um die Hydraulikbremse 150 mit dem Bremsöldruck zu versorgen. Die elektronische Steuereinheit 180 steuert das elektronisch gesteuerte Bremssystem 100 mit der Simulationsfunktion.
Die Hydraulikbremse 150 weist eine mit einer Achse 152 von Fahrzeugrädern verbundene Bremsscheibe 151 und ein Gehäuse 153 zum Steuern der Bremsscheibe 151 auf. Ein Bremszylinder (nicht dargestellt) ist im Gehäuse 153 eingebaut und ein Hydraulikkolben (nicht dargestellt) bewegt sich im Bremszylinder hin und her, um gegen die Bremsscheibe 151 zu drücken. Wird der Hydraulikbremse 150 Öldruck von der Hydraulikeinstellungseinheit 140 zugeführt, drückt der Hydraulikkolben gegen die Bremsscheibe 151, so dass die Hydraulikbremse 150 ein Fahrzeug anhält.
Ein Druckkraftverstärker 190 ist an einer Seite des Hauptzylinders 110 eingebaut, um dem Hauptzylinder 110 Kraft bereitzustellen. Detailliert verstärkt der Druckkraftverstärker 190 die vom Bremspedal 130 übertragene Kraft, um die verstärkte Kraft dem Hauptzylinder 110 bereitzustellen.
Währenddessen ist ein Bremspedalverschiebungssensor 131 an einer Seite des Bremspedals 130 eingebaut, um eine Verschiebung des Bremspedals 130 zu erfassen, und stellt die erfasste Verschiebung der elektronischen Steuereinheit 180 bereit.
Ein Ölbehälter 120 ist an der anderen Seite des Hauptzylinders 110 eingebaut. Ein Auslass des Ölbehälters 120 ist mit dem Hauptzylinder 110 verbunden, um den Hauptzylinder 110 mit Öl zu versorgen, so dass immer Öl in den Hauptzylinder 110 gefüllt ist. Ein Einlass des Ölbehälters 120 ist über eine erste Ölrücklaufleitung 161 mit einem Auslass von einem Auslassventil 145 verbunden, das an einer stromabwärts liegenden Seite der Hydraulikbremse 150 angeordnet ist.
Ein Auslass des Hauptzylinders 110 ist mit einem Abschaltventil 148 der Hydraulikeinstellungseinheit 140 und einer Differenzialdruckeinstellungsleitung 163, die über eine erste Hydraulikzufuhrleitung 162 mit der ersten Ölrücklaufpumpe 161 verbunden ist, verbunden.
Die Hydraulikeinstellungseinheit 140 weist ein Einlassventil 146, das als ein an einer stromaufwärts liegenden Seite der Hydraulikbremse 150 bereitgestelltes normal offenes Ventil dient, das Auslassventil 147, das als ein an einer stromabwärts liegenden Seite der Hydraulikbremse 150 bereitgestelltes normal geschlossenes Ventil dient, eine mit dem Auslass des Auslassventils 145 zum Erzeugen von Hydraulikbremsdruck verbundene Hydraulikpumpe 141, ein Hydraulikbremsdruckeinstellungsventil 149, das an einer Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 141 zum Einstellen von dem Einlassventil 146 bereitgestelltem Hydraulikbremsdruck bereitgestellt ist, einen Speicher 143 und einen Hydraulikpumpenmotor 142, der die Hydraulikpumpe 141 dreht, auf. Der Speicher 143 ist zwischen dem Hydraulikbremsdruckeinstellungsventil 149 und der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 141 angeordnet, um zu ermöglichen, dass der von der Hydraulik pumpe 141 erzeugte Druck gleichmäßig an das Hydraulikbremsdruckeinstellungsventil 149 übertragen wird.
Ein Auslass des Hydraulikbremsdruckeinstellungsventils 149 ist über eine zweite Hydraulikzufuhrleitung 169 mit einem Einlass des Einlassventils 146 verbunden. Des Weiteren ist eine von der ersten Ölrücklaufleitung 161 abzweigende zweite Ölrücklaufleitung 165 mit einem Einlass der Hydraulikpumpe 141 verbunden, so dass der Einlass der Hydraulikpumpe 141 mit dem Auslass des Auslassventils 145 verbunden ist. Des Weiteren ist ein Auslass der ersten Hydraulikzufuhrleitung 162 mit einer Seite der zweiten Hydraulikzufuhrleitung 169 verbunden und es ist ein Auslass der zweiten Hydraulikzufuhrleitung 169 mit dem Einlass des Einlassventils 146 verbunden. Ein Zwischenstück der ersten Hydraulikzufuhrleitung 162 ist über die Differentialdruckeinstellungsleitung 163 mit einem Zwischenstück der ersten Ölrücklaufleitung 161 verbunden.
Ein als ein normal geschlossenes Ventil dienendes Simulationsventil 200 ist an der Differentialdruckeinstellungsleitung 163 eingebaut und das als ein normal offenes Ventil dienende Abschaltventil 148 ist am Auslass der ersten Hydraulikzufuhrleitung 162 eingebaut.
Der Bremspedalverschiebungssensor 131 ist an einer Eingangsseite der elektronischen Steuereinheit 180 bereitgestellt. Des Weiteren sind das Einlassventil 146, das Auslassventil 145, das Abschaltventil 148, der Hydraulikpumpenmotor 142, das Hydraulikbremsdruckeinstellungsventil 149 und das Simulationsventil 200 an einer Ausgangsseite der elektronischen Steuereinheit 180 bereitgestellt.
Wird eine generatorische Bremsung oder eine elektrische Bremssteuerung durchgeführt, steuert die elektronische Steuereinheit 180 einen Öffnungswinkel des Hydraulikbremsdruckeinstellungsventils 149 je nach Verschiebung des Bremspedals 130, die vom Bremspedalverschiebungssensor 131 erfasst wird, wodurch ein an die Hydraulikbremse 150 abgegebener Bremsflüssigkeitsdruck eingestellt wird. Des Weiteren schließt die elektronische Steuereinheit 180 das Abschaltventil 148 und steuert einen Öffnungswinkel des Simulationsventils 200 zum Einstellen des Differentialdrucks zwischen dem Hauptzylinder 110 und dem Ölbehälter 120, wodurch eine Trittkraft des Bremspedals 130 sichergestellt wird.
Hier nachstehend wird ein Betrieb des erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Bremssystems 100 mit der Simulationsfunktion beschrieben. Zuerst wird, wenn das elektronisch gesteuerte Bremssystem 100 mit der Simulationsfunktion einen normalen Betrieb durchführt, d. h. generatorische Bremsung oder elektrische Bremssteuerung, der Hydraulikpumpenmotor 142 angetrieben, um aus dem Auslass des Auslassventils 145 ausgetragenes Öl zu pumpen, so dass das Öl im Speicher 143 bei einem Bezugsdruck gespeichert wird. Zu diesem Zeitpunkt erfasst, wenn ein Fahrer auf das Bremspedal 130 tritt, der Bremspedalverschiebungssensor 131 eine Bremsverschiebung, um der elektronischen Steuereinheit 180 die Bremsverschiebung bereitzustellen. Dann steuert die elektronische Steuereinheit 180 das Hydraulikbremsdruckeinstellungsventil 149, das Einlassventil 146 und das Auslassventil 145 je nach Bremsverschiebung, um den Druck des im Gehäuse 153 bereitgestellten Bremszylinders einzustellen. Folglich wird die Bremsscheibe 151 betätigt, um ein fahrendes Fahrzeug anzuhalten.
Des Weiteren schließt, wenn das elektronisch gesteuerte Bremssystem 100 mit der Simulationsfunktion den normalen Betrieb durchführt, d. h. die generatorische Bremsung oder die elektrische Bremssteuerung, die elektronische Steuereinheit 180 das Abschaltventil 148, um zu verhindern, dass vom Hauptzylinder 110 erzeugter Druck zum Einlassventil 146 übertragen wird. Des Weiteren stellt die elektronische Steuereinheit 180 kontinuierlich den an das Simulationsventil 200 angelegten Strom ein, um einen Öffnungswinkel des Simulationsventils 200 zu steuern, wodurch der Differenzialdruck zwischen dem Ölbehälter 120 und dem Hauptzylinder 110 gesteuert wird. Folglich kann die Trittkraft des Bremspedals 130 kontinuierlich eingestellt werden.
Außerdem ist, wenn sich das elektronisch gesteuerte Bremssystem 100 mit der Simulationsfunktion in einem Backup-Modus befindet, d. h. das elektronische Steuerbremssystem 100 defekt ist, das Abschaltventil 148 offen und das Simulationsventil 200 geschlossen. Folglich wird der Hydraulikbremsdruck des Hauptzylinders 110, der gebildet wird, wenn ein Fahrer auf das Bremspedal 130 tritt, direkt zum Bremszylinder übertragen, so dass die Bremsscheibe 151 zum Anhalten des Fahrzeugs während des Fahrens betätigt wird.

Claims

Elektronisch gesteuertes Bremssystem mit einer Simulationsfunktion, wobei das elektronisch gesteuerte Bremssystem Folgendes aufweist: einen Hauptzylinder, der gemäß einer Verschiebung eines Bremspedals einen Öldruck bildet; einen Ölbehälter, der dem Hauptzylinder Öl bereitstellt; ein Abschaltventil, das an einer Hydraulikzufuhrleitung eingebaut ist, die einen Einlass des Hauptzylinders mit einem Einlassventil einer Hydraulikbremse verbindet; eine Ölrücklaufleitung, die ein Auslassventil der Hydraulikbremse mit einem Einlass des Ölbehälters verbindet; und ein Simulationsventil, das an einer Differentialeinstellungsleitung eingebaut ist, die die Hydraulikzufuhrleitung mit der Ölrücklaufleitung verbindet, um eine Pedalkraft zu erzeugen.
Elektronisch gesteuertes Bremssystem nach Anspruch 1, wobei ein Öffnungswinkel des Simulationsventils durch Steuern von an das Simulationsventil angelegtem Strom eingestellt wird.
Elektronisch gesteuertes Bremssystem nach Anspruch 1, wobei das Simulationsventil ein normal geschlossenes Ventil aufweist.
Elektronisch gesteuertes Bremssystem nach Anspruch 1, wobei das Abschaltventil geschlossen ist, wenn eine generatorische Bremsung oder eine elektrische Bremssteuerung durchgeführt wird.
Elektronisch gesteuertes Bremssystem nach Anspruch 1, wobei das Abschaltventil in einem Backup-Modus offen ist.