KR102130869B1 - 압력 제공 디바이스 및 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징 (53, 21) 에 배열된 단차형 보어 (54), 및 전기 기계식 액츄에이터 (35, 36) 에 의해 동작될 수 있는 피스톤 (51) 을 포함하는 특히 유압식 모터-차량 브레이크 시스템을 위한 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스 (5, 5') 에 관한 것이다. 하우징 (53, 21) 과 함께 피스톤 (51) 은 압력 챔버 (50) 를 경계짓는다. 피스톤 (51) 은 단차형 피스톤으로 구성되고, 상기 단차형 피스톤의 보다 작은-직경 피스톤 단차부 (51') 는 단차형 피스톤의 충분한 동작 후에 단차형 보어의 보다 작은-직경 단차부 (54') 에 진입하여, 압력 챔버 (50) 는 제 1 압력 챔버 (55) 및 제 2 압력 챔버 (56) 로 세분된다. 본 발명은 추가로 그러한 압력 제공 디바이스를 갖는 모터 차량들을 위한 브레이크 시스템에 관한 것이다.

Description

압력 제공 디바이스 및 브레이크 시스템{PRESSURE PROVISION DEVICE AND BRAKE SYSTEM}
본 발명은 제 1 항의 서문에 따른 압력 제공 디바이스 및 제 10 항의 서문에 따른 브레이크 시스템에 관한 것이다.
"브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire)" 브레이크 시스템들은 자동차 기술에서 더욱더 확대되고 있다. 차량 드라이버에 의해 동작될 수 있는 브레이크 마스터 실린더 뿐만 아니라, 이러한 타입의 브레이크 시스템들은 휠 브레이크들의 동작이 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서 발생하는 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스를 종종 포함한다.
국제 특허 출원 WO 2011/029812 A1 은 브레이크 페달, 행정 시뮬레이터 및 압력 제공 디바이스에 의해 동작될 수 있는 브레이크 마스터 실린더를 갖는 "브레이크-바이-와이어" 브레이크 시스템을 개시하고 있다. 휠 브레이크들은 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서 압력 제공 디바이스에 의한 압력으로 부하를 받는다. 폴백 (fallback) 작동 모드에서, 휠 브레이크들은 브레이크 페달에 의해 동작되는 브레이크 마스터 실린더에 의한 압력으로 부하를 받는다
DE 195 13 37 B4 는 전기 모터에 의해 동작될 수 있는 작동 피스톤을 갖는 전기 기계식으로 동작 가능한 압력 모듈레이터를 개시하고 있다. 작동 챔버는 압력 매체 통로를 갖는 환상의 피스톤이 보다 작은 보어 단차부의 영역에서 축방향으로 이동 가능하게 안내되는 단차형 보어로서 구성된다. 밸브는 작동 피스톤의 단부 면 상에 배열되고, 상기 밸브는 작동 피스톤의 동작시에 환상의 피스톤 내에 압력 매체 통로를 폐쇄시킨다. 이를 위해, 환상의 피스톤 및 작동 피스톤의 동축 방향의 배향은 필수적이다. 더욱이, 압력 모듈레이터는 환상의 피스톤에 대해 평행한 오프셋으로 배열된 추가의 플로우팅 피스톤을 포함한다. 세개의 피스톤들로 인해, 공지된 압력 모듈레이터는 제조하는 데 비교적 복잡하고 비교적 큰 구성을 갖는다.
본 발명의 목적은 유압식 모터 차량 브레이크 시스템을 위해 적절한 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스를 제공하는 것이고, 상기 압력 제공 디바이스는 전체 사이즈 및 제조 비용들과 관련하여 개선된다. 여기서, 압력 제공 디바이스는 따라서 또한 자동 주행 (autonomous driving) 을 위한 모터 차량에 대해 안전 요구 조건을 달성하도록 누출들과 관련하여 가능한 한 신뢰성을 가져야 한다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 제 1 항에 청구된 바와 같은 압력 제공 디바이스 및 제 10 항에 청구된 바와 같은 브레이크 시스템에 의해 달성된다.
본 발명은 단차형 피스톤이 단차형 보어에서 안내되는 개념에 기초된 것이며, 상기 단차형 피스톤의 보다 작은 직경의 피스톤 단차부는 단차형 피스톤의 사전 규정된 동작 후에 단차형 보어의 보다 작은 직경의 단차부 내에 디핑되고, 그 결과로써 하나의 압력 제공 디바이스의 압력 공간은 제 1 압력 챔버 및 제 2 압력 챔버로 분할된다.
본 발명에 따른 압력 제공 디바이스는 하우징에 배열되는 단차형 보어, 즉 제 1 보어 직경을 구비한 제 1 보어 영역 및 제 2 보어 직경을 구비한 제 2 보어 영역을 갖는 하우징 보어, 및 단차형 피스톤, 즉 제 1 피스톤 직경을 구비한 제 1 피스톤 영역 및 제 2 피스톤 직경을 구비한 제 2 피스톤 영역을 갖는 피스톤을 포함하고, 제 1 보어 직경은 제 2 보어 직경보다 작고, 제 1 피스톤 직경은 제 2 피스톤 직경보다 작다.
압력 제공 디바이스는 실린더/피스톤 배열체를 나타내고, 상기 실린더/피스톤 배열체의 피스톤은 전기 기계식 액츄에이터에 의해 동작될 수 있다.
단차형 피스톤을 동작시키기 위한 전기 기계식 액츄에이터는 바람직하게 전기 모터 및 회전/병진 운동 기어 메카니즘을 포함한다.
압력 제공 디바이스의 개선된 신뢰성을 달성하도록, 보다 작은 직경의 피스톤 단차부의 디핑된 상태에서, 제 1 압력 챔버 및 제 2 압력 챔버를 서로에 대해 밀봉하는 밀봉 요소가 바람직하게 제공된다. 밀봉 요소는 특히 바람직하게 보다 작은 직경의 보어 단차부의 영역에서 하우징과 보다 작은 직경의 피스톤 단차부 사이에 배열된다.
하나의 바람직한 실시형태에 따르면, 밀봉 요소는 보다 작은 직경의 보어 단차부의 영역에서 하우징에 패스닝되고, 이로 인해 이러한 목적을 위해 필수적인 설치 공간이 여기에서 보다 용이하게 제공될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 제 1 밀봉 요소는 보다 작은 직경의 피스톤 단차부의 영역에서 단차형 피스톤에 패스닝되고, 이는 피스톤 상에 보다 간단한 장착의 이점을 제공한다. 가능한 한 빠르게 두개의 챔버들로 압력 공간의 분할을 달성하도록, 밀봉 요소는 특히 바람직하게 보다 큰 직경의 피스톤 단차부로부터 떨어지게 마주보는 보다 작은 직경의 피스톤 단차부의 그러한 단부에 패스닝된다.
휠 브레이크들에 연결하기 위한 압력 제공 디바이스의 압력 매체 커넥터는 바람직하게 제 1 압력 챔버의 영역에 배열된다.
본 발명의 하나의 개선예에 따르면, 제 2 압력 챔버는 바람직하게 제 2 압력 챔버에서 압력을 제한하거나 감소시키는 것을 가능하게 하도록 압력 매체 용기에 유압식 밸브를 통해 연결될 수 있다.
하나의 특히 비용이 덜드는 실시형태에 따르면, 유압식 밸브는 압력 제한 밸브로서 구성된다.
본 발명에 따른 압력 제공 디바이스의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 유압식 밸브는 단차형 피스톤의 위치 그리고/또는 압력 제공 디바이스의 압력에 따라 동작되는 전기적으로 동작 가능한 유압식 밸브로서 구성된다. 유압식 밸브의 동작의 오류의 경우 압력 공간에서 압력 빌드업을 실행하는 것이 가능하도록, 유압식 밸브는 특히 바람직하게 통상적으로 폐쇄된 구성이다.
대안예로서, 유압식 밸브는 단차형 피스톤의 위치에 따라 동작되는 기계식으로 동작 가능한 유압식 밸브로서 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 압력 제공 디바이스를 갖는 제 10 항에서 청구된 바와 같은 브레이크 시스템에 관한 것이다.
이는 바람직하게 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드로서 공지된 바와 같이 차량 드라이버에 독립적으로 그리고 차량 드라이버에 의해 양쪽으로 동작될 수 있고, 바람직하게 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서 작동될 수 있고, 적어도 하나의 폴백 작동 모드에서 작동될 수 있는 모터 차량들을 위한 브레이크 시스템이고, 폴백 작동 모드에서는 차량 드라이버에 의한 작동만이 가능하다.
브레이크 시스템은 바람직하게 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서 차량 드라이버에게 양호한 브레이크 페달감을 주는 시뮬레이션 디바이스를 포함한다. 시뮬레이션 디바이스는 특히 바람직하게 유압식 구성을 갖고 작용의 관점에서 브레이크 마스터 실린더에 커플링된다. 시뮬레이션 디바이스는 유리하게 시뮬레이터 릴리즈 밸브에 의해 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있도록 구성된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태들은 도면들을 사용한 다음의 설명 및 종속 청구항으로부터 기인된다.
도 1 은 예시적인 압력 제공 디바이스를 예시적으로 도시하고,
도 2 는 예시적인 브레이크 시스템을 예시적으로 도시한다.
도 1 은 외부에서 동작 가능한 브레이크 시스템을 위한 예시적인 압력 제공 디바이스 (5) 를 예시적으로 도시한다. 압력 제공 디바이스 (5') 는 유압식 실린더/피스톤 배열체로서 구성된다. 이를 위해, 단차형 보어 (54) 는 하우징 (53) 에 배열되고, 상기 단차형 보어 (54) 는 제 1 보어 직경 (D') 을 갖는 제 1 보어 영역 (54') 및 제 2 보어 직경 (D'') 을 갖는 제 2 보어 영역 (54'') 을 포함하고, 제 1 보어 직경 (D') 은 제 2 보어 직경 (D'') 보다 작다. 피스톤 (51) 은 단차형 보어 (54) 에서 변위 가능하게 장착된다. (단차형) 하우징 보어 (54) 와 함께, 피스톤 (51) 은 압력 공간 (50) 을 경계짓는다. 피스톤 (51) 은 예로써 도해적으로 나타낸 전기 모터 (35) 및 마찬가지로 도해적으로 도시된 회전/병진 운동 기어 메카니즘 (36) 으로 형성되는 전기 기계식 액츄에이터에 의해 동작될 수 있다. 회전/병진 운동 기어 메카니즘 (36) 은 예를 들면 볼 스크류 드라이브 (BSD) 에 의해 형성되고, 볼 스크류 드라이브 중 스핀들 (37) 은 도 1 에 도시된다.
따라서 피스톤 (51) 은 회전/병진 운동 기어 메카니즘 (36) 이 그 사이에 연결된 전기 모터 (35) 에 의해 동작될 수 있다. 동작 방향 (도 1 에서 좌측으로) 으로의 피스톤 (51) 의 변위의 결과로서, 압력 매체는 압력 공간 (50) 으로부터 유압식 모터 차량 브레이크 시스템의 휠 브레이크들로 변위될 수 있다. 도 1 에서, 실시예에 따르면, 두개의 휠 브레이크들 (8a, 8b) 은 유압식 연결부 (38) 를 통해 압력 공간 (50) 의 제 1 커넥터 (70) 에 연결되고, 각각의 휠 브레이크에는 예로써 유입구 밸브 (6a, 6b) 가 할당된다. 압력 공간 (50) 은 제 1 밀봉 요소 (메인 밀봉부 : 60) 에 의해 대기압에 대해 밀봉된다.
피스톤 (51) 은 단차형 피스톤으로서 구성되고, 즉 피스톤은 제 1 피스톤 직경 (A') 을 갖는 제 1 피스톤 영역 (51') 및 제 2 피스톤 직경 (A'') 을 갖는 제 2 피스톤 영역 (51'') 을 포함하고, 제 1 피스톤 직경 (A') 은 제 2 피스톤 직경 (A'') 보다 작다. 환언하면, 피스톤 (51) 은 보다 작은 직경을 구비한 핀 (51') 을 갖는다. 보어 (54) 및 피스톤 (51) 은 동작 방향으로 단차형 피스톤 (51) 의 동작시에, 보다 작은 직경 (핀) 의 피스톤 단차부 (51') 가 사전 규정된 동작 후에 또는 사전 규정된 동작 행정 후에 단차형 보어 (54) 의 보다 작은 직경의 단차부 (54') 내에 디핑되는 방식으로 구성된다. 그 결과로서, 압력 공간 (50) 은 제 1 압력 챔버 (55) 및 제 2 압력 챔버 (56) 로 분할되고, 제 2 압력 챔버 (56) 는 환상의 챔버이다.
제 2 밀봉 요소 (61) 는 두개의 압력 챔버들 (55, 56) 을 서로에 대해 밀봉하도록 제공되고, 상기 제 2 밀봉 요소 (61) 는 피스톤 단차부 (51') 의 디핑된 상태에서, 보다 작은 직경의 보어 단차부 (54') 의 영역에서 하우징 (53) 과 보다 작은 직경의 피스톤 단차부 (51') 사이에 배열된다. 여기서, 밀봉 요소 (61) 는 도 1 에 예로써 도시된 바와 같이, 보다 작은 직경의 보어 단차부 (54') (작은 보어 (54') 에서 제 2 밀봉 요소 (61) 의 배열체) 의 영역에서 하우징 (53) 에 패스닝될 수 있다. 이때 핀 (51') (보다 작은 직경의 피스톤 단차부) 은 밀봉 요소 (61) 내로 디핑된다. 대안예로서, 밀봉 요소 (61') 는 보다 작은 직경의 피스톤 단차부 (51') 의 영역에서 단차형 피스톤 (51) 에, 유리하게 도 2 에 예로써 도시된 바와 같이, 보다 큰 직경의 피스톤 단차부 (51'') 로부터 떨어지게 마주보는 보다 작은 직경의 피스톤 단차부 (51') (핀/피스톤 단차부 (51') 상에서의 제 2 밀봉 요소 (61') 의 배열체) 의 그러한 단부에 패스닝될 수 있다. 이때 밀봉 요소 (61') 를 갖는 피스톤 단차부 (51') 는 보다 작은 보어 (54') 내로 디핑된다.
휠 브레이크들 (8a, 8b) 를 연결하기 위한 압력 공간 (50) 의 제 1 커넥터 (70) 는 제 1 압력 챔버 (55) 의 영역에 배열된다. 이러한 결과로서 그리고 압력 제공 디바이스 (5) 의 두개의-단차부 구성의 결과로서, 압력 제공 디바이스에 의해 휠 브레이크들 (8a, 8b) 에서 전기적으로 제어된 압력 빌드업의 유용성이 증가될 수 있다. 압력 제공 디바이스의 두개의-단차부 구성은 하우징 보어 (54) 및 피스톤 (51) 의 단차형 구성을 의미한다는 것이 이해되어야 하고, 상기 단차형 구성에 의해 압력 공간 (50) 은 서로에 대해 밀봉되는 두개의 압력 챔버들 (55, 56) 로 분할될 수 있다. 메인 밀봉부 (60) 의 손상의 경우에, 압력 빌드업이 (전체) 압력 공간 (50) 에서 더이상 불가능하다면, 피스톤 (51) 은 제 2 밀봉 요소 (61) 가 맞물릴 때까지 전진될 수 있다. 이때 압력 챔버 (55) 가 밀봉 요소 (61) 에 의해 대기압에 대해 밀봉되고, 그 결과로 압력 빌드업은 압력 챔버 (55) 에서 그리고 따라서 휠 브레이크들 (8a, 8b) 에서 여전히 가능하다. 밀봉 요소 (61) 의 잠재적인 고장은 테스트 루틴들에 의해 검출될 수 있다. 따라서, 예를 들면 소정의 시간 간격들에서, 바람직하게 차량이 정지하는 시작 위상, 또는 다른 작동 상태들에서, 유압식 밸브는 개방될 수 있고, 피스톤은 제 2 밀봉 요소 내로의 디핑을 넘어서까지 전진될 수 있고, 휠 브레이크들로의 연결 밸브들은 폐쇄된 채 유지될 수 있고 생성된 압력은 제 2 밀봉 요소의 완전한 밀봉 작용의 표시로서 압력 센서에 의해 평가될 수 있다.
실시예에 따르면, 압력 공간 (50) 으로의 제 2 커넥터 (71) 가 제 2 압력 챔버 (56) 의 영역에 제공된다. 커넥터 (71) 에 의해, 압력 챔버 (56) 는 유압식 밸브 (57) 를 통해 압력 매체 용기 (4), 유리하게 대기압 하에 있는 브레이크 시스템의 압력 매체 저장부 (4) 에 연결될 수 있다. 피스톤 (51) 이 추가로 동작될지라도 (압력 챔버 (55) 에서 추가의 압력 빌드업), 이는 어떠한 추가의 압력 상승 또는 단지 상대적으로 작은 압력 상승 또는 압력 하강만이 압력 챔버 (56) 에서 실행될 수 있도록 유압식 밸브에 의해 발생될 수 있다. 압력 챔버 (56) 에서의 압력의 제한의 결과로서 또는 압력 챔버 (56) 가 무압력으로 스위칭되는 결과로서, 휠 브레이크들 (챔버 (55) 를 통한) 로의 압력 제공 디바이스 (5) 의 전달 캐퍼시티는 개선될 수 있고, 적용될 엔진 성능 (엔진 토크) 이 반드시 향상될 필요 없이 브레이크 압력의 보다 신속한 빌드 업이 달성될 수 있다.
압력 제공 디바이스 (5) 는 공칭 조건들 (페이딩 (fading) 이 없음) 에 대한 그 전달 캐퍼시티에 관해 개선되고, 그 결과로써 설정될 엔진 성능/엔진 토크가 반드시 상승될 필요 없이, 브레이크 압력의 보다 신속한 빌드 업이 발생될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 패드 페이딩에 대해 요구되는 브레이크 압력들은 압력 제공 디바이스에 의해 달성된다. 더욱이, 압력 제공 디바이스의 전체 구조 길이는 감소된다.
가장 간단한 경우에, 유압식 밸브 (57) 는 후방 측 상에서 압력 매체 용기 (4) 에 연결되는 압력 제한 밸브로서 구성된다.
유압식 밸브 (57) 는 또한 전기적으로 동작 가능한, 유리하게 통상적으로 폐쇄된 유압식 밸브일 수 있고, 상기 유압식 밸브는 단차형 피스톤 (51) 의 위치 그리고/또는 압력 제공 디바이스 (5) 의 압력에 따라 개방되거나 또는 폐쇄되고 따라서 압력 매체 용기 (4) 로의 연결부를 개방시키거나 또는 폐쇄시킨다.
대안예로서, 유압식 밸브 (57) 는 기계식으로 동작 가능한 또는 활성화 가능한 유압식 밸브로서 구성될 수 있고 상기 유압식 밸브는 단차형 피스톤 (51) 의 위치에 따라 동작되고 압력 매체 용기 (4) 로의 연결부를 개방시키거나 또는 폐쇄시킨다.
압력 공간 (50) 은 제 3 커넥터 (72) 및 유압식 연결부를 통해, 대기압 하에 있는 브레이크 시스템의 압력 매체 저장부 (4) 에 유동 방향으로 압력 제공 디바이스 (5) 를 향해 개방된 체크 밸브 (52) 에 의해 선택적으로 연결되고, 그 결과로써 압력 매체는 압력 매체 저장부 (4) 로부터 압력 공간 (50) 내에 흡입될 수 있다. 실시예에 따르면, 커넥터 (72) 는 제 2 챔버 (56) 의 영역에 배열되고 심지어 피스톤 단차부 (51'') 에 의한 피스톤 (51) 의 작은 동작의 경우에도 폐쇄된다.
또 다른 예시적인 실시형태 (도시 생략) 에 따르면, 브레이크 유체 용기와 관련하여 체크 밸브 (52) 는 유압식 밸브 (57) 에 평행하게 배열되고, 상기 체크 밸브 (52) 는 상기 용기 (4) 의 방향으로 폐쇄되고, 상기 체크 밸브 (52) 는 피스톤 (51) 의 역 운동의 경우에 압력 매체가 상기 용기 (4) 로부터 흡입되는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 압력 제공 디바이스는 바람직하게 자동 주행을 위해 사용될 브레이크 시스템에서 사용된다.
도 2 는 모터 차량들을 위한 실시예에 따른 브레이크 시스템을 도해적으로 도시한다. 브레이크 시스템은 동작 또는 브레이크 페달 (도시 생략) 에 의해 동작될 수 있는 브레이크 마스터 실린더, 상기 브레이크 마스터 실린더 (2) 와 상호 작용하는 행정 시뮬레이터 또는 시뮬레이션 디바이스 (3), 상기 브레이크 마스터 실린더 (2) 에 할당되고 대기압 하에 있는 압력 매체 저장부 (4), 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스 (5'), 전자식 제어 및 조절 유닛 (12), 및 전기적으로 제어 가능한 압력 조정 디바이스를 실질적으로 포함한다.
실시예에 따르면, 모터 차량 (도시 생략) 의 휠 브레이크 (8a-8d) 마다, 압력 조정 디바이스는 중앙 커넥터들을 통해 쌍들로 서로 유압식으로 연결되고 휠 브레이크들 (8a-8d) 이 연결되는 하나의 유입구 밸브 (6a-6d) 및 하나의 유출구 밸브 (7a-7d) 를 포함한다. 유입구 밸브들 (6a-6d) 의 유입구 커넥터들에는 브레이크 회로 공급 라인들 (13a, 13b) 에 의해 압력들이 제공되고, 상기 압력들은 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스 (5') 의 압력 공간 (50) 에 연결된 시스템 압력 라인 (38) 에서 존재하는 브레이크 시스템 압력으로부터 "브레이크-바이-와이어 (break-by-wire)" 작동 모드로 유도된다. 각각의 경우에 브레이크 회로 공급 라인들 (13a, 13b) 을 향해 개방된 하나의 체크 밸브 (9a-9d) 가 유입구 밸브들 (6a-6d) 에 평행하게 연결된다. 폴백 (fallback) 작동 모드에서, 브레이크 회로 공급 라인들 (13a, 13b) 은 유압식 라인들 (22a, 22b) 을 통해 브레이크 마스터 실린더 (2) 의 압력 공간들 (17, 18) 의 압력들에 의해 부하를 받는다. 유출구 밸브들 (7a-7d) 의 유출구 커넥터들은 리턴 라인 (14b) 을 통해 압력 매체 저장부 (4) 에 연결된다.
하우징 (21) 에서, 브레이크 마스터 실린더 (2) 는 두개의 피스톤들 (15, 16) 을 갖고, 상기 두개의 피스톤들 (15, 16) 은 서로 뒤이어 배열되고 압력 공간들 (17, 18) 을 경계짓고, 상기 압력 공간들 (17, 18) 은 상기 피스톤들 (15, 16) 과 함께 이중-회로 브레이크 마스터 실린더 또는 탠덤 마스터 실린더를 형성한다. 압력 공간들 (17, 18) 은 첫번째로 피스톤들 (15, 16) 에서 구성되는 방사상 방향 보어들 및 상응하는 압력 균등화 라인들 (41a, 41b) 을 통해 압력 매체 저장부 (4) 에 연결되고, 또한 상기 보어들 및 라인들은 하우징 (21) 에서 피스톤들 (17, 18) 의 상대적인 운동에 의해 셧오프되는 것이 가능하고, 압력 공간들 (17, 18) 은 두번째로 유압식 라인들 (22a, 22b) 에 의해 상기 언급된 브레이크 회로 공급 라인들 (13a, 13b) 에 연결되고, 상기 브레이크 회로 공급 라인들을 통해 유입구 밸브들 (6a-6d) 은 브레이크 마스터 실린더 (2) 에 연결된다. 여기서, 압력 매체 저장부 (4) 를 향해 폐쇄된 체크 밸브 (27) 를 갖는 통상적으로 개방형 (NO) 진단 밸브 (28) 의 평행한 연결부는 압력 균등화 라인 (41a) 에 포함된다. 압력 공간들 (17, 18) 은 비동작형 브레이크 마스터 실린더 (2) 의 경우에 시작 위치에 피스톤들 (15, 16) 을 위치시키는 복원 스프링들 (보다 상세하게는 나타내지 않음) 을 수용한다. 피스톤 로드 (24) 는 페달 동작의 결과로서 브레이크 페달의 피봇팅 운동을 제 1 (마스터 실린더) 피스톤 (15) 의 병진 운동에 커플링하고, 상기 제 1 (마스터 실린더) 피스톤의 동작 행정은 바람직하게 여분의 (redundant) 구성의 변위 센서 (25) 에 의해 검출된다. 그 결과로서, 상응하는 피스톤 행정 신호는 브레이크 페달 동작 각도의 측정 크기이다. 이는 차량 드라이버의 브레이크 요청을 나타낸다.
각각의 경우에 전기적으로 동작 가능한, 바람직하게 통상적으로 개방형 (NO) 밸브로서 각각의 경우에 구성되는 하나의 분리 밸브 (23a, 23b) 는 압력 공간들 (17, 18) 에 연결되는 라인 섹션들 (22a, 22b) 에 배열된다. 압력 공간들 (17, 18) 과 브레이크 회로 공급 라인들 (13a, 13b) 사이에 유압식 연결부는 분리 밸브들 (23a, 23b) 에 의해 셧오프될 수 있다. 라인 섹션 (22b) 에 연결된 압력 센서 (20) 는 제 2 피스톤 (16) 의 변위에 의해 압력 공간 (18) 에서 빌드업되는 압력을 검출한다.
예시적인 실시형태에 따르면, 휠 브레이크들 (8a 및 8b) 은 좌측 전방 휠 (FL) 및 우측 후방 휠 (RR) 에 할당되고 제 1 브레이크 회로 I (13a) 에 연결된다. 휠 브레이크들 (8c 및 8d) 은 우측 전방 휠 (FR) 및 좌측 후방 휠 (RL) 에 할당되고 제 2 브레이크 회로 II (13b) 에 연결된다.
행정 시뮬레이터 (3) 는 브레이크 마스터 실린더 (2) 에 유압식으로 커플링되고 실질적으로 시뮬레이터 챔버 (29), 시뮬레이터 스프링 챔버 (30) 및 두개의 챔버들 (29, 30) 을 서로 분리하는 시뮬레이터 피스톤 (31) 을 포함한다. 시뮬레이터 피스톤 (31) 은 시뮬레이터 스프링 챔버 (30) 에 배열된 탄성 요소에 의해 하우징 (21) 상에서 지지된다. 시뮬레이터 챔버 (29) 는 전기적으로 동작 가능한 시뮬레이터 릴리즈 밸브 (32) 에 의해 탠덤 브레이크 마스터 실린더 (2) 의 제 1 압력 공간 (17) 에 연결될 수 있다. 페달력이 규정되고 시뮬레이터 릴리즈 밸브 (32) 가 활성화된다면, 압력 매체는 브레이크 마스터 실린더 압력 공간 (17) 으로부터 시뮬레이터 챔버 (29) 내로 유동한다. 시뮬레이터 릴리즈 밸브 (32) 에 역평행하게 유압식으로 배열되는 체크 밸브 (34) 는 시뮬레이터 릴리즈 밸브 (32) 의 스위칭 상태와 독립적으로 시뮬레이터 (29) 로부터 다시 브레이크 마스터 실린더 압력 공간 (17) 으로의 압력 매체의 대체로 방해받지 않는 유동을 가능하게 한다.
전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스 (5') 는 유압식 실린더/피스톤 배열체로서 구성되고, 상기 유압식 실린더/피스톤 배열체의 피스톤 (51) 은 회전/병진 운동 기어 메카니즘 (36) (마찬가지로 도해적으로 도시된) 이 그 사이에 연결된 도해적으로 나타낸 전기 모터 (35) 에 의해 동작될 수 있다. 압력 제공 디바이스 (5') 는 하우징 (21) 에 배열되고 단차형 구성의 피스톤 (51) 이 변위 가능하게 안내되는 단차형 보어 (54) 에 의해 형성된다. 하우징 (21) 과 함께, 단차형 피스톤 (51) 은 보다 큰 피스톤 단차부 (51'') 상에 배열된 밀봉 요소 (60) 를 통해 대기압에 대해 밀봉된 압력 공간 (50) 을 경계짓는다. 압력 매체가 압력 매체 저장부 (4) 로부터 압력 공간 (50) 으로, 액츄에이터로의 유동 방향으로 개방되는 체크 밸브로서 구성된 보충 밸브 (52) 를 통해 유동하는 것이 가능함으로써, 부가 밸브들 (26a, 26b) 가 폐쇄될 때에 다시 이동하는 피스톤 (51) 에 의해 압력 공간 (50) 내로 압력 매체를 흡입하는 것이 가능하다.
피스톤 (51) 의 충분한 동작시에, 압력 공간 (50) 은 제 1 압력 챔버 (55) 및 제 2 압력 챔버 (56) (환상의 챔버) 로 분할되고, 상기 제 1 압력 챔버 (55) 의 의 영역에는 휠 브레이크들 (8a-8d) 로의 시스템 압력 라인 (38) 이 연결된다. 이때 챔버들 (55, 56) 은 보다 작은 피스톤 단차부 (51') 상에 배열된 밀봉 요소 (61') 를 통해 서로 유압식으로 분리된다. 커넥터는 압력 챔버 (56) 의 영역에 제공되고, 상기 커넥터를 통해 압력 챔버 (56) 는 더욱이, 라인 (41c) 을 통해 압력 매체 저장부 (4) 에 연결되는 전기적으로 동작 가능한, 통상적으로 폐쇄된 밸브 (57) 에 연결된다.
압력 빌드업이 압력 챔버 (56) 또는 밀봉 요소 (60) 의 영역에서 누출의 경우에 챔버 (55) 를 통해 휠 브레이크들 (8a-8d) 에서 실행될 수 있다는 것이 두개의-단차부 압력 제공 디바이스 (5') 의 하나의 이점이다.
압력 제공 디바이스 (5') 의 피스톤 (51) 의 위치/로케이션에 대한 특성 변수를 검출하기 위한 센서 (44) 가 존재하고, 실시예에 따른 상기 센서 (44) 는 전기 모터 (35) 의 로터 위치를 검출하는 역할을 하는 로터 위치 센서로서 구성된다. 다른 센서들, 예를 들면 피스톤 (51) 의 위치/로케이션을 검출하기 위한 변위 센서가 마찬가지로 고려될 수 있다. 피스톤 (51) 의 위치/로케이션에 대한 특성 변수를 사용하여 압력 제공 디바이스 (5') 에 의해 출력되거나 또는 수신되는 압력 매체 부피 (V) 를 결정하는 것이 가능하다. 바람직하게 여분의 구성인 압력 센서 (19) 는 압력 제공 디바이스 (5') 에 의해 생성된 브레이크 시스템 압력을 검출하기 위해 제공된다.
전자식 제어 및 조절 유닛 (ECU) (12) 은 예를 들면, 압력 제공 디바이스 (5'), 분리 밸브들 (23a, 23b), 부가 밸브들 (26a, 26b), 시뮬레이터 릴리즈 밸브 (32), 유입구 및 유출구 밸브들 (6a-6d, 7a-7d), 및 진단 밸브 (28) 를 동작시키는 역할을 한다.

Claims (12)

  1. 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스 (5, 5') 로서,
    하우징 (53, 21) 에 배열된 단차형 보어 (54) 및 전기 기계식 액츄에이터 (35, 36) 에 의해 동작될 수 있는 피스톤 (51) 을 갖고, 상기 피스톤 (51) 은 상기 하우징 (53, 21) 과 압력 공간 (50) 을 경계짓고,
    상기 피스톤 (51) 은 단차형 피스톤으로서 구성되고, 상기 단차형 피스톤의 보다 작은 직경의 피스톤 단차부 (51') 는 상기 단차형 피스톤의 사전 규정된 동작 후에 상기 단차형 보어의 보다 작은 직경의 단차부 (54') 내에 들어맞고, 그 결과로써 상기 압력 공간 (50) 은 제 1 압력 챔버 (55) 및 제 2 압력 챔버 (56) 로 분할되는, 압력 제공 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 챔버 (56) 는 유압식 밸브 (57) 를 통해 압력 매체 용기 (4) 에 연결될 수 있는, 압력 제공 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유압식 밸브 (57) 는 압력 제한 밸브인, 압력 제공 디바이스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유압식 밸브 (57) 는 상기 단차형 피스톤 (51) 의 위치 및/또는 상기 압력 제공 디바이스에서의 압력에 따라 동작되는 전기적으로 동작 가능한 유압식 밸브인, 압력 제공 디바이스.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유압식 밸브 (57) 는 상기 단차형 피스톤 (51) 의 위치에 따라 동작되는 기계식으로 동작 가능한 유압식 밸브인, 압력 제공 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    보다 작은 직경의 상기 피스톤 단차부 (51') 가 상기 단차형 보어 (54) 의 상기 보다 작은 직경의 단차부 (54') 내에 들어맞는 상태에서, 상기 제 1 압력 챔버 (55) 및 상기 제 2 압력 챔버 (56) 를 서로에 대해 밀봉하도록 밀봉 요소 (61) 가 제공되는, 압력 제공 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소 (61) 는 보다 작은 직경의 상기 보어 단차부 (54') 의 영역에서 상기 하우징 (53) 에 고정되는, 압력 제공 디바이스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소 (61) 는 보다 작은 직경의 상기 피스톤 단차부 (51') 의 영역에서 상기 단차형 피스톤에 고정되는, 압력 제공 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 공간 (50) 에는 유압식으로 동작 가능한 휠 브레이크들 (8a, 8b) 에 연결하기 위한 제 1 압력 매체 커넥터 (70) 가 제공되고, 상기 제 1 압력 매체 커넥터는 상기 제 1 압력 챔버 (55) 의 영역에 배열되는, 압력 제공 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 챔버 (56) 는 유압식 밸브 (57) 를 통해 대기압 하에 있는 압력 매체 저장부에 연결될 수 있는, 압력 제공 디바이스.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소 (61) 는 보다 작은 직경의 상기 보어 단차부 (54') 의 영역에서 상기 하우징 (53) 과 보다 작은 직경의 상기 피스톤 단차부 (51') 사이에 배열되는, 압력 제공 디바이스.
  12. 모터 차량들을 위한 브레이크 시스템으로서,
    브레이크 마스터 실린더 (2) 로서, 브레이크 페달에 의해 동작될 수 있고 상기 브레이크 마스터 실린더의 적어도 하나의 압력 공간 (17) 이 휠 브레이크들 (8a-8d) 에 연결되는, 상기 브레이크 마스터 실린더 (2),
    휠 브레이크에서 트리거되는 휠 브레이크 압력을 조절하고 그리고/또는 제어하기 위한 압력 제어 밸브 배열체 (6a-6d, 7a-7d),
    상기 휠 브레이크들에 연결될 수 있는 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 디바이스 (5, 5'), 및
    상기 압력 제공 디바이스 (5, 5') 및/또는 상기 압력 제어 밸브 배열체 (6a-6d, 7a-7d) 를 동작시키기 위한 전자식 제어 및 조절 유닛 (12) 을 갖고,
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 압력 제공 디바이스를 포함하는, 브레이크 시스템.
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