KR102115251B1

KR102115251B1 - 자동차용 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동하는 방법

Info

Publication number: KR102115251B1
Application number: KR1020170155417A
Authority: KR
Inventors: 토비아스 브록; 허버트 어네스트
Original assignee: 아우디 아게
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2020-05-27
Also published as: DE102016222845B4; US20180141529A1; CN108082163A; DE102016222845A1; CN108082163B; KR20180057552A; US10449942B2

Abstract

본 발명은, 브레이크 압력원(4) 및 상기 브레이크 압력원(4)에 의해 제공되는 브레이크 압력에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제1 휠 브레이크(5, 6) 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크(7, 8)를 포함하는, 자동차용 브레이크 시스템(1)에 관한 것으로서, 상기 제1 휠 브레이크(5, 6)는, 제1 유입 밸브(20, 21)에, 그리고 상기 제1 유입 밸브(20, 21)에 대해 유동적으로 평행한 제1 배출 밸브(24, 25)에, 그리고 상기 제1 유입 밸브(20, 21)를 통해 제1 분리 밸브(29)에 연결되고, 상기 제2 휠 브레이크(7, 8)는, 제2 유입 밸브(22, 23)에, 그리고 상기 제2 유입 밸브(22, 23)에 대해 유동적으로 평행한 제2 배출 밸브(26, 27)에, 그리고 상기 제2 유입 밸브(22, 23)를 통해 제2 분리 밸브(30)에 유동적으로 연결되는 것인, 자동차용 브레이크 시스템(1)에 관한 것이다. 이 경우에, 제1 제어 회로 및 상기 제1 제어 회로와 독립적으로 작동할 수 있는 제2 제어 회로가 제공되고, 상기 제1 제어 회로는, 상기 제1 유입 밸브(20, 21) 및/또는 상기 제1 배출 밸브(24, 25) 및 상기 제2 분리 밸브(30)에 연결되고, 상기 제2 제어 회로는, 상기 제2 유입 밸브(22, 23) 및/또는 상기 제2 배출 밸브(26, 27)에 연결된다. 본 발명은 또한, 브레이크 시스템(1)을 작동하는 방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동하는 방법{BRAKE SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR OPERATING A BRAKE SYSTEM}

본 발명은, 브레이크 압력원 및, 상기 브레이크 압력원에 의해 제공되는 브레이크 압력에 의해 작동할 수 있는 적어도 하나의 제1 휠 브레이크 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크를 포함하는, 자동차용 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 여기서 상기 제1 휠 브레이크는, 제1 유입 밸브에, 그리고 상기 제1 유입 밸브에 대해 유동적으로 평행한 제1 배출 밸브에, 그리고 상기 제1 유입 밸브를 통해 제1 분리 밸브에 연결되고, 상기 제2 휠 브레이크는, 제2 유입 밸브에, 그리고 상기 제2 유입 밸브에 대해 유동적으로 평행한 제2 배출 밸브에, 그리고 상기 제2 유입 밸브를 통해 제2 분리 밸브에 유동적으로 연결된다. 본 발명은 또한, 브레이크 시스템을 작동하는 방법에 관한 것이다.

브레이크 시스템은, 자동차의 복수의 휠에 작용하는 제동력을 제공함으로써, 자동차를 감속시키는데 이용된다. 제동력은, 휠 브레이크, 즉 제1 휠 브레이크 및 제2 휠 브레이크에 의해, 휠에 가해진다. 이 경우, 제1 휠 브레이크는 휠들 중 제1 휠에 제동력을 가하기 위해 제공되고, 제2 휠 브레이크는 휠들 중 제2 휠에 제동력을 가하기 위해 제공된다. 자동차가 2개 초과의 휠을 갖는 경우, 브레이크 시스템은 바람직하게, 이러한 부가적인 휠들 중 적어도 하나의 휠 또는 상기 부가적인 휠들 모두를 위한 부가적인 휠 브레이크를 포함하며, 상기 부가적인 휠 브레이크에 의해, 제동력이 또한 적어도 하나의 휠에 대해 가해질 수 있다. 예를 들어, 조작 요소가 작동될 때, 실제 브레이크 압력이 휠 브레이크에 가해진다. 브레이크 시스템은, 자동차의 상용 브레이크로서 제공되거나, 또는 상용 브레이크 시스템의 적어도 일부를 형성한다.

브레이크 시스템은, 예를 들어, 마스터 브레이크 피스톤이 그 내부에 이동 가능하게 배열되는, 마스터 브레이크 실린더를 구비한다. 마스터 브레이크 피스톤은, 마스터 브레이크 실린더와 함께, 가변적인 브레이크 유체 체적을 한정하고, 이 경우 상기 체적의 크기는, 마스터 브레이크 피스톤의 위치에 의존한다. 마스터 브레이크 피스톤은, 예를 들어 브레이크 페달로서 제공되는, 조작 요소에 결합된다. 조작 요소에 의해, 자동차의 운전자는, 이하에서 사전 설정 제동력으로 지칭되며 그리고 바람직하게는 사전 설정 브레이크 압력과 밀접하게 관련되는, 요구되는 제동력을 설정할 수 있다.

브레이크 시스템은 바람직하게, 전자 유압식 브레이크 시스템으로서 제공된다. 즉, 브레이크 시스템의 적어도 하나의 작동 모드에서, 브레이크 유체 체적 내에 존재하는 브레이크 유체는, 조작 요소의 작동 도중에 제1 휠 브레이크 및/또는 제2 휠 브레이크에 가해지는 실제 브레이크 압력을 직접적으로 제공하지 않거나, 또는 기껏해야 상기 실제 브레이크 압력의 일부를 제공한다. 대신에, 이는, 조작 요소의 작동 도중에 요구되는 브레이크 압력을 결정하기 위해 제공되고, 이 경우 이는, 적어도 하나의 센서에 의해 제공될 수 있으며, 상기 센서는, 조작 요소에, 및/또는 마스터 브레이크 피스톤에, 및/또는 마스터 브레이크 실린더에, 및/또는 시뮬레이터 피스톤이 그 내부에 이동 가능하게 배열되는 시뮬레이터 실린더 상에 설치된다.

센서는 예를 들어 변위 센서로서 또는 압력 센서로서 형성될 수 있다. 전자의 경우에, 센서에 의해, 조작 요소가 자체의 작동 도중에 변위되는, 조작 요소의 작동 거리가 검출된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 물론, 마스터 브레이크 실린더 내에 존재하는 압력이, 센서에 의해 검출될 수 있다. 센서에 의해 측정된 값들, 즉 예를 들어 거리 및/또는 압력으로부터, 요구되는 브레이크 압력이 이때 결정된다. 후속적으로, 요구되는 브레이크 압력에 상응하는 실제 브레이크 압력이, 제1 휠 브레이크 및/또는 제2 휠 브레이크에 가해지거나 또는 설정된다.

실제 브레이크 압력은, 이 경우, 예를 들어 펌프의 형태, 특히 전기식으로 작동되는 펌프의 형태로 제공되는, 브레이크 압력원에 의해 제공된다. 상기한 브레이크 시스템의 작동 모드에서, 브레이크 유체 체적은, 제1 휠 브레이크 및/또는 제2 휠 브레이크에, 연결되지 않거나 또는 유동적으로 연결되지 않거나, 또는 적어도 직접적으로 연결되지 않거나 또는 유동적으로 연결되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 조작 요소의 작동 시, 자동차의 운전자에게, 촉감적 피드백을 제공하기 위해, 바람직하게, 선택적인 제동력 시뮬레이터가, 마스터 브레이크 실린더와 연관된다. 제동력 시뮬레이터는 시뮬레이터 피스톤을 구비하고, 시뮬레이터 피스톤은, 시뮬레이터 실린더 내에서 이동 가능하도록 배열되며 그리고 스프링 부재에 의해 시뮬레이터 실린더의 벽 상에 지지되어, 그로 인해 여과된 힘이 가해지도록 한다.

시뮬레이션 피스톤은, 시뮬레이터 실린더와 함께, 브레이크 유체 체적과 유사하게 가변적인, 시뮬레이터 유체 체적을 한정하고, 시뮬레이터 유체 체적의 크기는, 시뮬레이터 피스톤의 위치에 의존한다. 시뮬레이터 유체 체적은, 브레이크 유체 체적에 유동적으로 연결된다. 조작 요소의 작동 시, 브레이크 유체 체적은 작아지고, 브레이크 유체 체적 내에 존재하는 브레이크 유체는, 시뮬레이터 유체 체적으로 공급된다. 따라서 시뮬레이터 유체 체적은 커지고, 이로써 시뮬레이터 피스톤은 스프링력에 대항하여 변위된다.

전술한 작동 모드에서, 시뮬레이터 유체 체적과 브레이크 유체 체적 사이의 유동적 연결로 인해 조작 요소 상에 작용하는, 시뮬레이터 피스톤의 변위에 의존할 수 있는, 스프링력에 의존하여, 자동차의 운전자에 의해 조작 요소에 가해지는 조작력과 반대로 지향되는 대항력이, 조작 요소 상에 가해진다. 따라서 운전자는, 조작 요소를 통해, 실질적으로 조작 요소의 출발 위치 또는 정지 위치로부터의 조작 요소의 변위에 의존하는, 촉감적 피드백을 받는다.

브레이크 시스템의 결함 시, 예를 들어 브레이크 압력원의 고장 시, 대비책(fallback)을 제공하기 위해, 마스터 브레이크 실린더와 제1 휠 브레이크 및/또는 제2 휠 브레이크 사이에 직접적인 유동적 연결이 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 실제 브레이크 압력이, 브레이크 시스템의 결함 시에도, 조작 요소의 작동 시, 제1 휠 브레이크 및/또는 제2 휠 브레이크 상에 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 목적을 위해, 운전자는, 일반적인 경우보다 훨씬 더 큰 조작력을 조작 요소 상에 가해야만 한다.

제1 휠 브레이크에는, 제1 유입 밸브, 제1 배출 밸브 및 제1 분리 밸브가 유동적으로 할당된다. 따라서, 제1 유입 밸브 및 제2 배출 밸브는 각각, 한편으로는 제1 휠 브레이크에 유동적으로 연결된다. 제1 유입 밸브는, 자체의 제1 휠 브레이크로부터 멀어지게 지향되는 측 상에서, 제1 분리 밸브에, 그에 따라 제1 분리 밸브의 출력측에 유동적으로 연결된다.

휠 브레이크로부터 유동적으로 멀리 떨어진 제1 분리 밸브의 입력측는 바람직하게, 마스터 브레이크 실린더 또는 브레이크 유체 체적 및/또는 브레이크 압력원에 유동적으로 연결된다. 그러나, 제1 휠 브레이크로부터 멀어지게 지향하는 제1 배출 밸브의 측은 바람직하게, 저장 탱크 및/또는 마스터 브레이크 실린더 및/또는 브레이크 압력원에 유동적으로 연결된다.

제1 휠 브레이크에서 실제 브레이크 압력을 형성하기 위해, 제1 분리 밸브 및 제1 유입 밸브는, 브레이크 유체가 마스터 브레이크 실린더 및/또는 브레이크 압력원으로부터 제1 휠 브레이크의 방향으로 유동할 수 있도록, 개방될 수 있다. 실제 브레이크 압력이 형성된 후, 제1 유입 밸브 및/또는 제1 분리 밸브는, 제1 배출 밸브가 폐쇄될 때, 폐쇄될 수 있다. 따라서, 제1 휠 브레이크의 실제 브레이크 압력은 일정하게 유지된다. 제1 휠 브레이크의 실제 브레이크 압력을 감소시키기 위해, 제1 배출 밸브가 개방된다. 이를 통해, 제1 휠 브레이크에 앞서 공급된 브레이크 유체는, 저장 탱크, 마스터 브레이크 실린더 및/또는 브레이크 압력원의 방향으로 유동할 수 있다.

제2 휠 브레이크에는, 제2 유입 밸브, 제2 배출 밸브 및 제2 분리 밸브가 할당된다. 제2 휠 브레이크 및 그와 연관되는 밸브들에 대해, 제1 휠 브레이크 및 그와 연관되는 밸브들에 대한 설명이, 유사하게 사용될 수 있고, 여기서 제2 유입 밸브는 제1 유입 밸브에 상응하고, 제2 배출 밸브는 제1 배출 밸브에 상응하고, 제2 분리 밸브는 제1 분리 밸브에 상응한다.

따라서, 본 발명의 과제는, 공지의 브레이크 시스템을 뛰어 넘는 장점을 구비하는, 특히 고장의 경우에도, 브레이크 시스템의 안전한 작동을, 특히 "페일 오퍼레셔널(fail operational)" 거동을 허용하는, 자동차용 브레이크 시스템을 제안하는 것이다.

상기 과제는, 청구범위 1의 특징들을 구비하는 브레이크 시스템에 의해, 본 발명에 따라 달성된다.

이 경우, 제1 제어 회로 및 상기 제1 제어 회로와 독립적으로 작동될 수 있는 제2 제어 회로가 제공되고, 상기 제1 제어 회로는, 상기 제1 유입 밸브 및/또는 상기 제1 배출 밸브 및 상기 제2 분리 밸브에 연결되고, 상기 제2 제어 회로는, 상기 제2 유입 밸브 및/또는 상기 제2 배출 밸브에 연결된다.

2개의 제어 회로, 즉, 제1 제어 회로 및 제2 제어 회로는 기본적으로, 서로 독립적으로 작동할 수 있으며, 즉 서로 완전히 독립적으로 구성된다. 바람직하게, 2개의 제어 회로의 별개의 전원이 구현되어, 2개의 제어 회로는 서로 별개로 전원을 공급받게 된다. 이 경우, 특히 바람직하게, 2개의 제어 회로는 자동차의 차량 전기 시스템의 상이한 회로들에 연결되어, 따라서 회로들 중 하나 및 제어 회로들 중 하나가 작동 불능인 경우에도 다른 하나는 기능할 수 있도록, 제공될 수 있을 것이다.

2개의 제어 회로는, 원칙적으로 동일한 제어 유닛에 할당될 수 있으며 그리고 그에 따라 공통의 제어 유닛 하우징 내에 존재할 수 있다. 대안적으로, 2개의 제어 회로를 별도의 제어 유닛에 할당하며 그리고 그에 상응하게 상이한 제어 유닛 하우징에 그리고 그에 따라 공간적으로 분리되게 배열하는 것도 물론 가능하다. 후자의 경우에, 제어 회로들의 실질적인 분리로 인해, 브레이크 시스템의 특히 높은 신뢰성이 구현된다.

제어 회로들은, 2개의 휠 브레이크의, 즉 적어도 하나의 제1 휠 브레이크 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크의, 상이한 밸브들에 연결된다. 따라서, 제1 제어 회로가, 제1 유입 밸브 및/또는 제1 배출 밸브 및 제2 분리 밸브에 연결되며, 그리고 그에 따라 제1 유입 밸브 및/또는 제1 배출 밸브 및 제2 분리 밸브를 작동시키는 역할을 하는 것이 초기에 제공된다. 대조적으로, 제2 제어 회로는, 제2 유입 밸브 및/또는 제2 배출 밸브에 연결되며, 그리고 마찬가지로 제2 유입 밸브 및/또는 제2 배출 밸브를 작동시키는 역할을 한다.

제어 회로들 상에서 유입 밸브들 및 배출 밸브들을 분리함에 의해 그리고 제1 제어 회로에의 제2 분리 밸브의 부가적인 할당에 의해, 고도의 중복성(redundancy)이 달성되고, 따라서 제어 회로들 중 하나의 고장 시에도, 브레이크 시스템의 기능성은 계속해서 고도로 존재하도록 한다. 따라서, 특히, 제1 휠 브레이크와 제2 휠 브레이크 사이의 제동력 분배가 또한 가능하다. 또한 ABS 기능도 제공된다. 특정 상황 하에서 ESP 기능이 또한 구현될 수 있다. 그러나, 이는 일반적으로, 제어 회로들 중 어느 것이 고장인지에 의존한다. 예를 들어, 제어 회로들 중 하나의 고장의 경우에, ESP 기능이 보장될 수 있는 가운데, 제어 회로들 중 다른 하나의 고장의 경우에는 그렇지 않을 수 있다.

밸브들은, 원칙적으로 요구에 따라, 특히 각각 평시 개방 밸브 또는 평시 폐쇄 밸브로서, 구성될 수 있다. 따라서, 제1 분리 밸브는 예를 들어, 평시 개방되거나 또는 평시 폐쇄된다. 또한, 제2 분리 밸브는, 평시 개방되거나 또는 평시 폐쇄될 수 있다. 동일한 것이 유입 밸브들 및 배출 밸브들에 적용된다. 예를 들어, 제1 휠 브레이크는 자동차의 제1 휠에 할당되며 그리고 제2 휠 브레이크는 제2 휠에 할당되고, 여기서 제1 휠은, 자동차의 전방 차축 상에 존재하는 전방 휠이고, 반면 제2 휠은, 후방 휠로서 설계되며 그에 따라 자동차의 후방 차축 상에 배열된다.

본 발명의 다른 실시예가, 상기 제1 유입 밸브 및 상기 제1 배출 밸브가 상기 제1 제어 회로에 연결되며 그리고 상기 제2 유입 밸브 및 상기 제2 배출 밸브가 상기 제2 제어 회로에 연결되는 것을 제안한다. 이상의 설명을 구체화하면, 제1 제어 회로가 이제, 제1 휠 브레이크에 직접 연결되는 2개의 밸브, 즉 제1 유입 밸브 및 제1 배출 밸브에 연결된다. 이와 유사하게, 제2 휠 브레이크에 직접 연결되는 2개의 밸브, 즉 제2 유입 밸브 및 제2 배출 밸브가, 제2 제어 회로에 연결된다. 2개의 휠 브레이크에서 압력 형성 및 압력 감소를 위해 제공되는 밸브들은, 이와 관련하여 상이한 제어 회로들에 의해 제어되며 그리고 이를 위해 그들에 연결된다.

본 발명의 바람직한 실시예의 범위 내에서, 상기 제2 분리 밸브가 상기 제1 제어 회로에 연결되고, 상기 제1 분리 밸브가 상기 제2 제어 회로에 연결되는 것이 제공된다. 이는 특히, 제1 유입 밸브 및 제1 배출 밸브가 제1 제어 회로에 연결되며 그리고 제2 유입 밸브 및 제2 배출 밸브가 제2 제어 회로에 연결되는, 이미 언급된 실시예와 조합되어 제공된다. 따라서, 요약하면, 제1 제어 회로에 의해, 제1 유입 밸브, 제1 배출 밸브 및 제2 분리 밸브가 제어될 수 있으며, 제2 제어 회로에 의해, 제2 유입 밸브, 제2 배출 밸브 및 제1 분리 밸브가 제어될 수 있으며, 이를 위해 이들은 개별적인 제어 회로에 연결된다.

본 발명의 다른 실시예가, 상기 제1 배출 밸브, 상기 제2 배출 밸브, 상기 제1 분리 밸브 및 상기 제2 분리 밸브가, 상기 제1 제어 회로에 연결되며, 그리고 상기 제1 유입 밸브 및 상기 제2 유입 밸브가, 상기 제2 제어 회로에 연결되는 것을 제공한다. 다시 말해, 휠 브레이크의 모든 배출 밸브 및 모든 분리 밸브가 제1 제어 회로에 의해 제어되는 반면, 모든 유입 밸브의 제어는 제2 제어 회로에 의해 제공되어야 한다. 바람직하게, 그러한 구성은, 전술한 것에 대한 대안으로서 제공된다.

따라서, 기본적으로, 브레이크 압력원 및, 상기 브레이크 압력원에 의해 제공되는 브레이크 압력에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제1 휠 브레이크 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크를 구비하는 자동차용 브레이크 시스템으로서, 상기 제1 휠 브레이크는, 제1 유입 밸브에, 그리고 상기 제1 유입 밸브에 대해 유동적으로 평행한 제1 배출 밸브에, 그리고 상기 제1 유입 밸브를 통해 제1 분리 밸브에 연결되며, 그리고 상기 제2 휠 브레이크는, 제2 유입 밸브에, 그리고 상기 제2 유입 밸브에 대해 유동적으로 평행한 제2 배출 밸브에, 그리고 상기 제2 유입 밸브를 통해 제2 분리 밸브에, 유동적으로 연결되는 것인, 자동차용 브레이크 시스템이 존재한다. 이 경우, 제1 제어 회로 및 상기 제1 제어 회로와 독립적으로 작동될 수 있는 제2 제어 회로가 제공된다.

예를 들어 브레이크 시스템의 2개의 상이한 실시예가 구별될 수 있다. 제1 실시예에서, 제1 유입 밸브 및 제1 배출 밸브 및 제2 분리 밸브가 제1 제어 회로에 연결되고, 제2 유입 밸브 및 제2 배출 밸브 및 제1 분리 밸브가 제2 제어 회로에 연결되는 것이 제공된다. 한편, 제2 실시예에서, 제1 배출 밸브, 제2 배출 밸브, 제1 분리 밸브 및 제2 분리 밸브가 제1 제어 회로에 연결되고, 제1 유입 밸브 및 제2 유입 밸브가 제2 제어 회로에 연결되는 것이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예가, 상기 제어 회로들 중 하나에 연결되는 밸브들이 상기 제어 회로들 중 다른 하나로부터 회로적으로 분리되는 것을 제공한다. 환언하면, 각각의 밸브는, 제어 회로들 중 하나에 의해서만 독점적으로 제어될 수 있으며, 즉 다른 제어 회로에 의해서는 제어되지 않는다. 제어 회로들 중 하나로부터의 각각의 밸브의 이러한 분리는, 가능하게는 다른 (기능적인) 제어 회로에 의한 밸브들의 제어의 교란으로 이어질 수 있는, 제어 회로들 중 하나의 결함 시에도, 신뢰할 수 있는 계속적인 작동을 허용한다. 따라서, 제어 회로들 중 하나에 의한 밸브의 구동이 제어 회로들 중 다른 것에 의해 악화되는 것이 회피되어야 한다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예가, 상기 제1 휠 브레이크는 상기 제1 분리 밸브를 통해 및/또는 상기 제2 휠 브레이크는 상기 제2 분리 밸브를 통해, 마스터 브레이크 실린더 및/또는 상기 브레이크 압력원과 연결될 수 있는 것을 제공한다. 그러한 실시예는 이미 위에서 논의되었다. 바람직하게, 휠 브레이크들은, 각각의 분리 밸브를 통해 브레이크 압력원과 연결될 수 있지만, 마스터 브레이크 실린더와는 연결될 수 없고, 또는 반대로 마스터 브레이크 실린더와는 연결될 수 있지만, 브레이크 압력원과는 연결될 수 없다. 분리 밸브들의 도움으로, 휠 브레이크들은, 마스터 브레이크 실린더 또는 브레이크 압력원과, 유동적으로 분리될 수 있다. 휠 브레이크들을 분리 밸브들을 통해 브레이크 압력원에 연결하는 경우, 분리 밸브들은 바람직하게, 평시에 폐쇄되도록 설계되고, 따라서 브레이크 압력원의 결함 시, 휠 브레이크들의 작동이, 마스터 브레이크 실린더를 통해, 즉, 조작 요소에 의해, 가능하도록 한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예가, 상기 제1 분리 밸브에 부가하여, 추가의 제1 분리 밸브가 존재하고 및/또는 상기 제2 분리 밸브에 부가하여, 추가의 제2 분리 밸브가 존재하며, 상기 제1 분리 밸브 및 상기 추가의 제1 분리 밸브, 및/또는 상기 제2 분리 밸브 및 상기 추가의 제2 분리 밸브는, 유동의 관점에서 상기 휠 브레이크를 바라보는 그들의 배출측에서 서로 유동적으로 연결되는 것을 제공한다. 따라서, 예를 들어, 제1 분리 밸브 및 추가의 제1 분리 밸브는, 공통의 브레이크 유체 라인을 통해, 제1 휠 브레이크와 유동적으로 연결되거나 또는 유동적으로 연결될 수 있다.

이는, 제2 휠 브레이크에 관한 제2 분리 밸브 및 추가의 제2 분리 밸브에 대해 유사하게 적용된다. 더불어, 복수의 제1 휠 브레이크 및/또는 복수의 제2 휠 브레이크가 존재하는 경우, 제1 휠 브레이크들은 개별적으로, 제1 분리 밸브 및 추가의 분리 밸브의 배출측들에, 또는 공통 브레이크 유체 라인에 연결된다. 동일한 것이, 복수의 제2 휠 브레이크들을 위한 제2 분리 밸브 및 추가의 제2 분리 밸브와 관련하여 적용된다.

본 발명의 바람직한 추가의 실시예가, 상기 추가의 제1 분리 밸브 및/또는 상기 추가의 제2 분리 밸브가, 유동적으로 상기 휠 브레이크와 멀리 떨어진 유입측에서, 상기 마스터 브레이크 실린더 및/또는 상기 브레이크 압력원에 연결되는 것을 제공한다. 이 경우, 마스터 브레이크 실린더에 연결되는 것이 바람직하다. 따라서, 이상의 설명들과 조합으로, 제1 휠 브레이크가 제1 분리 밸브를 통해 그리고 제2 휠 브레이크가 제2 분리 밸브를 통해 브레이크 압력원과 유동적으로 연결되거나 또는 적어도 연결될 수 있으며, 그리고 제1 휠 브레이크가 추가의 제1 분리 밸브를 통해 그리고 제2 휠 브레이크가 추가의 제2 분리 밸브를 통해 마스터 브레이크 실린더와 유동적으로 연결되거나 또는 적어도 연결될 수 있는, 실시예를 야기한다.

마지막으로, 본 발명의 다른 실시예의 범위 내에서, 상기 제1 휠 브레이크 및 상기 제2 휠 브레이크가, 자동차의 동일한 레인 또는 대향하는 레인들의 휠들에 할당되는 것이 제공될 수 있다. 제1 휠 브레이크가 할당되는 제1 휠은 바람직하게는 전방 휠을 나타내고, 제2 휠 브레이크가 할당되는 제2 휠은 후방 휠을 나타내며, 또는 그 반대도 마찬가지라는 것은 위에서 이미 설명하였다. 달리 표현하면, 제1 휠 브레이크 및 제2 휠 브레이크는, 상이한 차축의 휠들에 할당된다. 부가적으로, 2개의 휠 브레이크가, 동일한 레인의 휠들에, 즉 주행 방향에서 앞뒤로 위치하는 휠들에 할당되거나, 또는 대향하는 레인들의 휠들에 할당되는 것이 제안된다. 대향하는 레인들의 경우, 예를 들어, 제1 휠은 자동차의 좌측에 그리고 제2 휠은 우측에 제공되며, 또는 그 반대로 마찬가지이다.

본 발명은 또한, 자동차용 브레이크 시스템을, 특히 상기한 실시예에 따른 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 브레이크 시스템은, 브레이크 압력원 및, 상기 브레이크 압력원에 의해 제공되는 브레이크 압력에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제1 휠 브레이크 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크를 구비하고, 상기 제1 휠 브레이크는, 제1 유입 밸브에, 그리고 상기 제1 유입 밸브에 대해 유동적으로 평행한 제1 배출 밸브에, 그리고 상기 제1 유입 밸브를 통해 제1 분리 밸브에 연결되며, 그리고 상기 제2 휠 브레이크는, 제2 유입 밸브에, 그리고 상기 제2 유입 밸브에 대해 유동적으로 평행한 제2 배출 밸브에, 그리고 상기 제2 유입 밸브를 통해 제2 분리 밸브에 유동적으로 연결되는 것인, 브레이크 시스템을 작동 방법에 관한 것이다. 이러한 경우, 제1 제어 회로 및 상기 제1 제어 회로와 독립적으로 작동되는 제2 제어 회로가 제공되고, 상기 제1 유입 밸브 및/또는 상기 제1 배출 밸브 및 상기 제2 분리 밸브가 상기 제1 제어 회로에 연결되고, 상기 제2 유입 밸브 및/또는 상기 제2 배출 밸브가 상기 제2 제어 회로에 연결된다.

브레이크 시스템 및 그 작동 방법의 그러한 실시예의 장점에 대해서는 이미 설명되었다. 상기 브레이크 시스템 및 상기 방법은 양자 모두, 상기한 설명에 따라 개발될 수 있으므로, 이와 관련해서는 위 설명을 참조한다.

바람직하게, 상기 밸브들을 개별적인 제어 회로에 의해 별개로 제어하는 것이 그리고 휠 브레이크들에서의 실제 브레이크 압력을 개별적인 목표 브레이크 압력으로 설정하는 것이 제공된다. 이러한 경우, 제어 회로들 중 하나의 결함의 경우에도, 목표 브레이크 압력으로의 실제 브레이크 압력의 그러한 조절이, 밸브들의 대응하는 제어에 의해 일어날 수 있다. 이는, 비록 밸브들이 각각 제어 회로들 중 하나에만 연결되더라도, 2개의 제어 회로가 완전히 중복적으로 작동하며 그리고 브레이크 시스템의 신뢰성 있고 안정적인 작동을 보장한다는 것을 의미한다.

본 발명은, 본 발명에 대한 어떤 제한 없이, 도면에 도시되는 실시예들을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 자동차용 브레이크 시스템에 대한 개략도이다.

도 1은 마스터 브레이크 실린더(2), 제동력 시뮬레이터(3), 브레이크 압력원(4) 및 휠 브레이크들(5, 6, 7 및 8)을 포함하는 자동차용 브레이크 시스템(1)의 개략도를 도시한다. 휠 브레이크의 개수는 물론 임의적이다. 여기에 도시된 실시예에서 4개의 휠 브레이크(5, 6, 7 및 8)가 제공되지만, 더 많거나 더 적은 개수의 휠 브레이크가 제공될 수 있을 것이다. 도시된 실시예에서 휠 브레이크들(5, 7)은 자동차의 제1 휠 축, 특히 전방 차축의 휠들에 할당되고, 휠 브레이크들(6, 8)은 자동차의 제2 휠 축, 특히 후방 차축의 휠들에 할당된다.

마스터 브레이크 실린더(2)는, 브레이크 페달로서 설계되는 조작 요소(9)와 연관된다. 조작 요소(9)는 마스터 브레이크 피스톤(10)에, 예를 들어 레버 연결부에 의해 결합된다. 마스터 브레이크 피스톤(10)은, 마스터 브레이크 실린더(2) 내에 이동 가능하게 배열된다. 여기에 도시된 실시예에서, 마스터 브레이크 피스톤(10)에 부가하여, 다른 브레이크 피스톤(11)이 마스터 브레이크 실린더(2) 내에 배열된다. 이러한 다른 브레이크 피스톤은 선택적이다.

마스터 브레이크 피스톤(10)은, 마스터 브레이크 실린더(2)와 함께 브레이크 유체 체적(12)을 한정한다. 상기 체적은, 제동력 시뮬레이터(3)의 시뮬레이터 유체 체적(13)에 유동적으로 연결된다. 시뮬레이터 유체 체적(13)은, 시뮬레이터 실린더(15)와 함께 시뮬레이터 피스톤(14)에 의해 한정되고, 상기 시뮬레이터 실린더 내에, 시뮬레이터 피스톤(14)이 이동 가능하게 배열된다. 시뮬레이터 피스톤(14)은 바람직하게, 적어도 하나의 스프링 부재(16)에 의한 스프링력을 받는다. 스프링 부재는, 시뮬레이터 피스톤(14) 상에, 시뮬레이터 유체 체적(13)의 확장에 대항하는 스프링력을 야기한다.

마스터 브레이크 실린더(2) 및/또는 조작 요소(9)는, 여기에 도시되지 않은 센서와 연관되고, 센서에 의해, 조작 요소(9)의 작동 시, 요구되는 브레이크 압력이 결정된다. 계속해서, 목표 브레이크 압력에 상응하는, 브레이크 압력원(4)에 의해 생성되는 실제 브레이크 압력이, 적어도 하나의 휠 브레이크(5, 6, 7 및 8)에 가해진다. 브레이크 압력원(4)은 바람직하게 여기에서, 전기 모터(17)에 의해 구동되거나 또는 구동될 수 있는, 펌프로 구성된다.

유동적으로, 브레이크 유체 체적(12)과 시뮬레이터 유체 체적(13) 사이에, 스위칭 밸브(18)가 배열된다. 스위칭 밸브(18)에 대해 유동적으로 병렬로, 체크 밸브(19)가 배열된다. 체크 밸브는, 휠 브레이크(5, 6, 7 또는 8)의 방향으로 개방되도록, 그에 따라 시뮬레이터 유체 체적(13)으로부터의 유동을 허용하도록, 그러나 시뮬레이터 유체 체적(13) 내로의 유동을 방지하도록 설계된다.

브레이크 시스템(1)에 의해, 자동차의 상용 브레이크가 도시된다. 이하에서, 휠 브레이크들(5, 6)은 제1 휠 브레이크들(5, 6)로 지칭되고, 유입 밸브들(20, 21)은 제1 유입 밸브들로, 배출 밸브들(24, 25)은 제1 배출 밸브들로, 분리 밸브(29)는 제1 분리 밸브(29)로, 분리 밸브(28)는 추가의 제1 분리 밸브(28)로 지칭된다. 이와 유사하게, 휠 브레이크들(7, 8)은 제2 휠 브레이크들로 지칭되고, 여기서 유입 밸브들(22, 23)은 제2 유입 밸브들(22, 23)로, 배출 밸브들(26, 27)은 제2 배출 밸브들로, 분리 밸브(30)는 제2 분리 밸브로, 분리 밸브(31)는 추가의 제2 분리 밸브로 지칭된다.

상기 밸브들 중 적어도 일부를 구동하기 위해, 여기에 도시되지 않는 제1 제어 회로 및 제2 제어 회로가 제공된다. 2개의 제어 회로는, 서로 독립적으로 작동할 수 있으며, 바람직하게 이들은, 서로 별개로 전력을 공급받는다.

제1 실시예에서, 제1 제어 회로에, 제1 유입 밸브들(20, 21) 및 제1 배출 밸브들(24, 25)이 연결된다. 또한, 제1 제어 회로에, 제2 분리 밸브(30) 및 추가의 제2 분리 밸브(31)가 연결된다. 한편, 제2 제어 회로에, 제2 유입 밸브들(22, 23) 및 제2 배출 밸브들(26, 27)이 연결된다. 또한, 제2 제어 회로에, 제1 분리 밸브(29) 및 추가의 제1 분리 밸브(28)가 연결된다.

다른 한편, 대안적인 실시예에서, 제1 제어 회로에, 제1 배출 밸브들(24, 25) 및 제2 배출 밸브들(26, 27)이 연결되는 것이 제공될 수 있을 것이다. 더불어, 제1 제어 회로에, 제1 분리 밸브(29), 추가의 제1 분리 밸브(28), 제2 분리 밸브(30) 및 추가의 제2 분리 밸브(31)가 연결된다.

브레이크 시스템(1)의 그러한 실시예에 의해, 제어 회로들 중 하나의 고장 시에도, 모든 휠 브레이크(5, 6, 7, 8)의 신뢰성 있는 작동이, 브레이크 시스템에 연결되는 밸브들의 적절한 구동에 의해, 가능하다.

Claims

자동차용 브레이크 시스템(1)으로서,
브레이크 압력원(4);
상기 브레이크 압력원(4)에 의해 제공되는 브레이크 압력에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제1 휠 브레이크(5, 6) 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크(7, 8); 및
적어도 하나의 전자 제어 유닛(ECU)
을 구비하고, 상기 적어도 하나의 전자 제어 유닛은 제1 전자 제어 회로와, 상기 제1 전자 제어 회로와 독립적으로 작동할 수 있는 제2 전자 제어 회로를 포함하고, 상기 제1 전자 제어 회로 및 상기 제2 전자 제어 회로 각각은 별개로 전력을 공급받으며,
상기 제1 휠 브레이크(5, 6)는 제1 유입 밸브(20, 21)에, 그리고 상기 제1 유입 밸브(20, 21)에 대해 유동적으로 평행한 제1 배출 밸브(24, 25)에, 그리고 상기 제1 유입 밸브(20, 21)를 통해 제1 분리 밸브(29)에 연결되며, 그리고 상기 제2 휠 브레이크(7, 8)는 제2 유입 밸브(22, 23)에, 그리고 상기 제2 유입 밸브(22, 23)에 대해 유동적으로 평행한 제2 배출 밸브(26, 27)에, 그리고 상기 제2 유입 밸브(22, 23)를 통해 제2 분리 밸브(30)에 유동적으로 연결되고,
상기 제1 유입 밸브(20, 21) 및 상기 제1 배출 밸브(24, 25) 중 적어도 하나와 상기 제2 분리 밸브(30)가 상기 제1 전자 제어 회로에 연결되되, 상기 제2 전자 제어 회로에는 연결되지 않고, 상기 제2 유입 밸브(22, 23) 및 상기 제2 배출 밸브(26, 27) 중 적어도 하나가 상기 제2 전자 제어 회로에 연결되되, 상기 제1 전자 제어 회로에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제1 유입 밸브(20, 21) 및 상기 제1 배출 밸브(24, 25)가 상기 제1 전자 제어 회로에 연결되며, 상기 제2 유입 밸브(22, 23) 및 상기 제2 배출 밸브(26, 27)가 상기 제2 전자 제어 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제2 분리 밸브(30)가 상기 제1 전자 제어 회로에 연결되며, 그리고 상기 제1 분리 밸브(29)가 상기 제2 전자 제어 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제1 배출 밸브(24, 25), 상기 제2 배출 밸브(26, 27), 상기 제1 분리 밸브(29) 및 상기 제2 분리 밸브(30)가 상기 제1 전자 제어 회로에 연결되며, 상기 제1 유입 밸브(20, 21) 및 상기 제2 유입 밸브(22, 23)가 상기 제2 전자 제어 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 전자 제어 회로들 중 하나에 연결되는 밸브들은 각각 상기 전자 제어 회로들 중 다른 하나로부터 회로적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제1 휠 브레이크(5, 6)는 상기 제1 분리 밸브(29)를 통해, 상기 제2 휠 브레이크(7, 8)는 상기 제2 분리 밸브(30)를 통해, 또는 상기 제1 휠 브레이크(5, 6)는 상기 제1 분리 밸브(29)를 통해 그리고 상기 제2 휠 브레이크(7, 8)는 상기 제2 분리 밸브(30)를 통해, 마스터 브레이크 실린더(2) 및 상기 브레이크 압력원(4) 중 적어도 하나와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 6항에 있어서,
상기 제1 분리 밸브(29)에 부가하여 추가의 제1 분리 밸브(28)가 제공되거나, 상기 제2 분리 밸브(30)에 부가하여 추가의 제2 분리 밸브(31)가 제공되거나, 또는 상기 제1 분리 밸브(29)에 부가하여 추가의 제1 분리 밸브(28)가 제공되면서 상기 제2 분리 밸브(30)에 부가하여 추가의 제2 분리 밸브(31)가 제공되고, 상기 제1 분리 밸브(29)와 상기 추가의 제1 분리 밸브(28), 상기 제2 분리 밸브(30)와 상기 추가의 제2 분리 밸브(31), 또는 상기 제1 분리 밸브(29)와 상기 추가의 제1 분리 밸브(28) 및 상기 제2 분리 밸브(30)와 상기 추가의 제2 분리 밸브(31)는, 유동의 관점에서 상기 휠 브레이크(5, 6, 7, 8)를 바라보는 그들의 배출측에서 유동적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 7항에 있어서,
상기 추가의 제1 분리 밸브(28) 및 상기 추가의 제2 분리 밸브(31) 중 적어도 하나는, 유동적으로 상기 휠 브레이크(5, 6, 7, 8)로부터 멀어지는 방향을 향하는 자체의 유입측에서 상기 마스터 브레이크 실린더(2) 및 상기 브레이크 압력원(4) 중 적어도 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제1 휠 브레이크(5, 6) 및 상기 제2 휠 브레이크(7, 8)는, 자동차의 동일한 레인 또는 대향하는 레인들의 휠들과 연관되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
자동차용 브레이크 시스템(1)을 작동하기 위한 방법으로서, 상기 브레이크 시스템(1)은 브레이크 압력원(4)과, 상기 브레이크 압력원(4)에 의해 제공되는 브레이크 압력에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제1 휠 브레이크(5, 6) 및 적어도 하나의 제2 휠 브레이크(7, 8)를 포함하고,
상기 브레이크 시스템은 적어도 하나의 전자 제어 유닛(ECU)을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전자 제어 유닛은 제1 전자 제어 회로와, 상기 제1 전자 제어 회로와 독립적으로 작동하는 제2 전자 제어 회로를 포함하고, 상기 제1 전자 제어 회로 및 상기 제2 전자 제어 회로 각각은 별개로 전력을 공급받으며,
상기 제1 휠 브레이크(5, 6)는 제1 유입 밸브(20, 21)에, 그리고 상기 제1 유입 밸브(20, 21)에 대해 유동적으로 평행한 제1 배출 밸브(24, 25)에, 그리고 상기 제1 유입 밸브(20, 21)를 통해 제1 분리 밸브(29)에 연결되고, 상기 제2 휠 브레이크(7, 8)는 제2 유입 밸브(22, 23)에, 그리고 상기 제2 유입 밸브(22, 23)에 대해 유동적으로 평행한 제2 배출 밸브(26, 27)에, 그리고 상기 제2 유입 밸브(22, 23)를 통해 제2 분리 밸브(30)에 유동적으로 연결되는 것인, 브레이크 시스템 작동 방법에 있어서,
상기 제1 유입 밸브(20, 21) 및 상기 제1 배출 밸브(24, 25) 중 적어도 하나와 상기 제2 분리 밸브(30)가 상기 제1 전자 제어 회로에 연결되되, 상기 제2 전자 제어 회로에는 연결되지 않고, 상기 제2 유입 밸브(22, 23) 및 상기 제2 배출 밸브(26, 27) 중 적어도 하나가 상기 제2 전자 제어 회로에 연결되되, 상기 제1 전자 제어 회로에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템 작동 방법.