KR102149995B1 - 임시 저장소를 구비한 유압 제동 시스템 - Google Patents

임시 저장소를 구비한 유압 제동 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 휠 브레이크; 적어도 하나의 휠 브레이크에 유압적으로 접속되고, 운전자에 의한 브레이크 시스템의 작동 시 작동유를 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키도록 구성된 마스터 브레이크 실린더; 작동유를 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키도록 구성된 펌프; 다수의 밸브 장치들; 펌프 및 다수의 밸브 장치들을 작동시키도록 구성된 제어 유닛; 및 적어도 하나의 휠 브레이크와 펌프의 입구에 유압적으로 접속되어 있는 임시 저장소를 포함하는 지상 차량용 유압 제동 시스템에 관한 것이다. 임시 저장소는 복귀 요소를 포함하며, 브레이크 시스템이 동작하지 않는 중에는 작동유 비축 용적을 수용하고, 그리고 브레이크 시스템이 동작하는 중에는 작동유 비축 용적을 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키기 위하여, 수용되어 있는 작동유 비축 용적을 펌프로 제공하도록 구성되어 있다.

Description

임시 저장소를 구비한 유압 제동 시스템{HYDRAULIC BRAKING SYSTEM HAVING A TEMPORARY STORE}
본 명세서는 작동유를 수용하기 위한 어큐뮬레이터를 포함하는 지상 차량용 차량 브레이크 시스템에 관한 것이다. 어큐뮬레이터는 차량 브레이크 시스템이 작동하지 않는 초기 상태에서 작동유 비축 용적을 수용한다.
차량은 일반적으로, 제동을 위해 작동유가 차량의 휠 브레이크들로 안내되는 차량 제동 장치를 구비하고 있다. 그러나 차량이 적어도 내연 엔진을 보조하는 식으로 차량을 구동하는데 사용되는 전기 기계를 구비하는 경우가 점점 증가하고 있다. 전기 기계는 내연 엔진에 비해 발전기로 동작할 수 있는 장점이 있다. 전기 기계가 발전기로 동작하는 동안, 차량의 운동 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 여기서, 전기 기계에 의해 지상 차량의 운동 에너지로부터 에너지를 회수하는 것을 회생(regeneration)이라고 부를 수 있다.
일반적인 브레이크 동작에서는 휠 브레이크들의 브레이크 디스크들과 브레이크 블록들 간의 마찰 상호 작용 때문에 차량의 운동 에너지가 열에너지로 변환되는 반면, 회생의 경우 차량의 운동 에너지는 차량 배터리를 충전하는 데 사용된다. 그러면, 충전된 배터리에 저장된 화학 에너지는 전기 기계의 구동 동작(motive operation) 중에 지상 차량을 구동하는 데에 다시 사용된다. 차량은 전기 기계에 의해 제동되고, 그 결과 휠 브레이크들은 작동하지 않는 상태로 유지될 수 있다. 일반적으로 이는 정말 바람직한데, 이는 휠 브레이크들에서 열에너지로 변환되는 어떠한 운동 에너지도 더 이상 차량 배터리를 충전하는 데에 사용될 수 없기 때문이다.
그러나, 완전 유압식 제동 과정과 비교하여, 발전 제동 모멘트(generative braking moment)가 형성(build up)되는 데에는 다소 긴 시간이 소요되는 것이 흔한 일이다. 또한, 발전기로 동작하는 전기 기계의 제동 작용은 저속에서 줄어든다. 이러한 이유로, 일반적으로 전기 기계는 차량을 제동시켜서 정지시키고 그리고/또는 차량을 확실히 정지된 상태로 유지시킬 수 없다.
이러한 이유 때문에, 회생 도중에도 역시, 유압 제동 모멘트가 우선 형성되고 그 다음에 유압 제동 모멘트가 발전 제동 모멘트에 의해 대체되어야 하는 문제가 있다. 또한 속도가 최소치 미만으로 떨어지면, 즉 회생 종료기에, 유압 제동 모멘트가 증가되어야 하는 문제가 있다. 일반적인 제동감이 운전자에게 지속적으로 부여될 수 있도록 하기 위해, 다시 말해 회생의 종료 단계에서 예상치 못한 페달 반응이 없고 운전자가 브레이크 페달을 다시 작동시킬 필요가 없도록 하기 위해, 지금까지는 다수의 밸브 스위칭 과정들이 필요하고 또한 유압 펌프가 구동될 필요가 있었다. 이러한 과정 중에 발생하는 소음 때문에, 운전자가, 특히 밸브 장치의, 스위칭 과정들을 파괴적(disruptive)인 것으로 인식할 수 있다.
이러한 이유 때문에, 이 기능이 실행될 때 소음이 가능한 한 적게 발생하는 것이 바람직할 것이다. 또한 차량 브레이크 시스템이 완전 유압식 제동 차량들에 적합하거나, 혹은 각각의 요건에 적어도 비교적 간단하게 맞춰질 수 있으면 바람직할 것이다.
따라서 본 발명의 목적은, 구조가 간단하고 저렴하게 제조할 수 있으며, 유압 제동 과정 및 발전 제동 과정을 가능하게 하는 차량 브레이크 시스템을 제공하는 데 있다. 또한, 이 브레이크 시스템은 적절한 제동 행동과 제동감을 운전자에게 부여하여야 하며, 브레이크 시스템에 의해 소음이 가능한 한 적게 발생되어야 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 지상 차량용 유압 브레이크 시스템이 제안된다. 유압 브레이크 시스템은, 지상 차량의 휠에 할당되는 적어도 하나의 휠 브레이크; 적어도 하나의 휠 브레이크에 유압적으로 접속되고, 브레이크 시스템이 운전자에 의해 작동되면 작동유를 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키도록 구성된 마스터 실린더; 적어도 하나의 휠 브레이크에 유압적으로 접속되는 출구를 구비하고, 작동유를 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키도록 구성된 펌프; 다수의 밸브 장치들; 펌프 및 다수의 밸브 장치들을 구동하도록 구성된 제어 유닛; 및 어큐뮬레이터를 포함한다.
어큐뮬레이터는 적어도 하나의 휠 브레이크 및 펌프의 입구에 유압적으로 접속되고, 복귀 요소를 포함하고, 또한 브레이크 시스템이 동작하지 않는 중에는 작동유 비축 용적을 수용하고, 그리고 브레이크 시스템이 동작하는 중에는, 작동유 비축 용적을 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키기 위하여, 수용되어 있는 작동유 비축 용적을 펌프로 제공하도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 유압 유닛이 제안된다. 위에서 한정된 펌프, 밸브 장치들 및 어큐뮬레이터가 이 유압 유닛에 할당되어 있다.
제안된 방안의 경우, 작동유 비축 용적이 비동작 상태, 다시 말해 브레이크 시스템이 작동하지 않은 중에 이미 어큐뮬레이터에 위치되어 있다. 이러한 이유로, 회생의 종료 단계 또는 회생 후에 - 다시 말해 전기 기계가 지상 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 감속 과정 중에 - 작동유 비축 용적의 일부가 어큐뮬레이터로부터 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동될 수 있다. 어큐뮬레이터로부터 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동되는 작동유 용적은 적어도 하나의 휠 브레이크에 최저 제동 압력이 형성되는 용적일 수 있다. 또한 최저 제동 압력은 차량이 제동되어 정지되고 그리고/또는 정지 상태로 확실하게 유지될 수 있는 압력일 수 있다. 동작 중에 휠 브레이크로 그리고 거기서 어큐뮬레이터로 이동되는 작동유의 용적이 차량을 제동시키고 그리고/또는 차량을 정지 상태로 유지하기에 불충분한 경우에도, 펌프는 충분한 용적의 작동유를 휠 브레이크로 이송할 수 있다. 그 결과, 회생의 종료 단계에서 형성되는 유압 제동 모멘트가 회생 중에 휠 브레이크들로 그리고/또는 휠 브레이크들로부터 어큐뮬레이터로 이동되는 작동유 용적과 분리될 수 있다. 작동유 비축 용적이 어큐뮬레이터에 구비되기 때문에, 펌프가 마스터 실린더 또는 브레이크 유체 용기로부터 작동유를 끌어오는 경우보다 더 신속하게 유압 제동 모멘트가 형성될 수 있다. 더욱이, 유압 제동 모멘트의 형성을 위해, 소음 발생을 감소시킬 수 있게 하기 위해 브레이크 시스템의 공급 밸브를 개방할 필요가 없다.
제어 유닛은, 작동의 제1 단계 중에 다수의 밸브 장치들의 스위칭 상태들을 미리 정할 수 있으며, 밸브 장치들의 미리 정해진 스위칭 상태들에 의해서 제1 작동유 용적이 적어도 하나의 휠 브레이크로부터 어큐뮬레이터로 이동하게 된다. 제1 작동유 용적은 운전자에 의해, 브레이크 페달의 작용에 의해, 마스터 실린더로부터 휠 브레이크들로 이동된 작동유 용적에 상응할 수 있다. 제1 작동유 용적은 - 예를 들어 회생 중에 - 유압 제동 모멘트를 스위치 오프시키기 위하여 휠 브레이크들로부터 마스터 실린더로 이동될 수 있다. 작동 상태의 제1 단계는 예를 들어 회생의 개시 단계일 수 있다.
제어 유닛은, 작동의 제2 단계 중에 다수의 밸브 장치들의 스위칭 상태 및 펌프에 대한 구동 신호를 미리 정할 수 있으며, 구동 신호와 스위칭 상태들에 의해 작동유 비축 용적의 적어도 일부를 포함하는 제2 작동유 용적이 어큐뮬레이터로부터 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동하게 된다. 제2 작동유 용적은 작동유 비축 용적의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 작동의 제2 단계는 예를 들어 회생의 종료 단계일 수 있다. 제1 작동유 용적과 제2 작동유 용적의 합은 적어도 하나의 휠 브레이크에서 최저 제동 압력을 형성하기 위해 필요한 작동유 용적에 상응할 수 있다.
제2 작동유 용적은 제1 작동유 용적보다 클 수 있다.
이러한 목적으로, 제어 유닛은 작동 중에, 제1 밸브 장치가 마스터 실린더로부터 적어도 하나의 휠 브레이크로의 용적 이동을 스로틀링(throttling)하도록, 적어도 하나의 휠 브레이크와 마스터 실린더 사이에 배치된 적어도 하나의 제1 밸브 장치를 구동하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 예를 들어 제1 밸브 장치를 부분 구동할 수 있다. 제1 밸브 장치는 브레이크 시스템의 차단 밸브일 수 있다. 제어유닛은 브레이크 페달에 의해 운전자에게 완전 유압식 제동 과정의 경우에서의 페달 반응과 유사한 페달 반응이 제공되도록 밸브 장치의 스로틀링 작용을 미리 정할 수 있다.
복귀 요소는 어큐뮬레이터를 획정하는 피스톤과, 피스톤에 작용하는 제1 스프링을 포함할 수 있다. 제1 스프링은 피스톤에 그리고 어큐뮬레이터의 벽에 고정될 수 있다. 피스톤 및 어큐뮬레이터의 벽에 고정되어 있는 제1 스프링은 피스톤에 두 개의 각기 다른 방향으로 작용하는 복귀력을 가할 수 있다. 두 개의 각기 다른 방향은 실질적으로 서로 반대 방향일 수 있다.
복귀 요소는 제2 스프링을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 스프링들은 제1 스프링이 제1 방향으로의 복귀력을 발생시키고 제2 스프링이 제2 방향으로의 복귀력을 발생시키도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 방향들은 서로 반대 방향일 수 있다.
복귀력에 의해서, 브레이크 시스템이 작동하지 않는 중에 또는 유압 제동 모멘트가 감소될 때, 작동유가 적어도 하나의 휠 브레이크 및/또는 마스터 실린더로부터 어큐뮬레이터로 유동하게 된다.
작동유 비축 용적은 0.5㎤보다 클 수 있다. 예를 들어, 작동유 비축 용적은 0.5c㎤내지 2㎤ 범위에 있을 수 있다. 특정한 실시예에서는, 작동유 비축 용적이 1㎤일 수 있다. 이상에서 제시된 수치는 단지 예시로서 이해되어야 하며, 구체적인 응용에 있어서는 각각의 값이 예시된 값들과 다를 수 있다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들, 장점들 및 가능한 용도들은 하기의 실시예들에 대한 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조하면 알 수 있는데, 그렇다고 해서 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예들로 제한하는 것으로 이해해서는 안 된다.
도 1은 어큐뮬레이터의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 어큐뮬레이터의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 브레이크 시스템의 유압 계통을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 유압 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 지상 차량의 유압 브레이크 시스템의 실시예들을 설명한다. 여기서, 도면 중의 상응하는 요소들은 동일한 참조 부호로 지시한다.
도 1은 어큐뮬레이터(10)의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 어큐뮬레이터(10)는 저장 챔버(12)를 포함한다. 저장 챔버(12)는 브레이크 시스템의 작동유를 수용하기 위해 구비되어 있다. 저장 챔버(12)는 벽(14)과 피스톤(16)에 의해 획정되어 있다. 벽(14)에는 어큐뮬레이터(10)의 저장 챔버(12)를 브레이크 시스템의 작동유 라인들에 접속시키는 개구(18)가 구비되어 있다. 도 1에 도시된 저장 챔버(12)의 형상은 실질적으로 원통형이다. 그러나 다른 형상들도 역시 어큐뮬레이터(10) 및 저장 챔버(12)를 위해 제공될 수 있다. 피스톤(16)은 이동 가능하며, 이에 따라 벽(14)을 따라 이동될 수 있다. 이는 양방향 화살표(20)로 표시되어 있다.
제1 스프링(22)은 피스톤(16)을 지지하고 있다. 도 1에 도시된 제1 스프링(22)은 피스톤(16)과 벽(14)에 고정되어 있다. 이러한 목적으로, 제1 스프링(22)의 일 단부는 피스톤(16)에 고정되어 있고, 제1 스프링(22)의 타 단부는 벽(14)에 고정되어 있다. 이는 제1 스프링의 외부 권선이 벽(14) 및 피스톤(16)을 향해 돌출하고 있는 것에 의해 도 1에 도시되어 있다. 도 1의 도시에서는, 제1 스프링(22)은 피스톤(16)의 저장 챔버(12)와 먼 측면에 배치되어 있다. 그러나 제1 스프링(22)이 저장 챔버(12) 내에 배치되는 것도 가능하다. 도 1에 도시된 실시예에서, 피스톤(16)과 제1 스프링(22)은 복귀 요소를 형성하고 있다.
도 1은 동작하지 않는 상태를 도시한다. 동작하지 않는 상태에서, 피스톤(16)은 정지 위치에 있다. 피스톤(16)을 왼쪽으로 이동시키면, 즉 피스톤(16)을 저장 챔버(12)의 용적이 증가하도록 이동시키면, 제1 스프링(22)에 초기 장력이 가해진다. 피스톤(16)을 오른쪽으로 이동시키면, 즉 피스톤(16)을 저장 챔버(12)의 용적이 감소하도록 이동시키면, 제1 스프링(22)에 가해지는 장력이 감소된다. 도 1에 도시된 동작하지 않는 상태에서, 스프링(22)에는 장력이 가해지지 않는다. 이완된 혹은 긴장된 제1 스프링은 피스톤(16)에 복귀력을 가한다. 복귀력에 의해, 용적을 증가(taking up)시키거나 혹은 감소(giving up)시키는 것에 따른 편향(deflection) 후에 피스톤(16)이 정지 위치로 복귀하게 된다.
피스톤(16)이 정지 위치에 있으면, 저장 챔버(12)에는 작동유 비축 용적(VR)이 있다. 피스톤(16)의 정지 위치는 제1 스프링(22)의 길이 및 브레이크 시스템이 동작하지 않는 상태에서 어큐뮬레이터(10)에 존재하는 유압으로부터 결정될 수 있다. 제1 스프링(22)의 길이는 작동유 비축 용적(VR)이 적어도 하나의 휠 브레이크에 최저 유압을 발생시키기에 충분하도록 선택될 수 있다. 이 최저 제동 압력은, 여기서, 지상 차량이 제동되어 정지되고 그리고/또는 확실히 정지된 상태로 유지되도록 선택될 수 있다. 그 결과, 작동유 비축 용적(VR)은 적어도 하나의 휠 브레이크의 크기에 따라 좌우된다. 작동유 비축 용적(VR)은 구비된 휠 브레이크들의 수와 크기의 함수에 따라 변화하며, 예를 들어 적어도 0.5㎤일 수 있다. 특정한 실시예에서, 작동유 비축 용적은 1㎤일 수 있다. 또한, 작동유 비축 용적은 예를 들어 어큐뮬레이터(10)의 총 수용 용적의 10 내지 25%일 수 있다. 다수의 어큐뮬레이터(10)가 구비되는 실시예들에서는 개별 어큐뮬레이터(10)의 수치 값은 다를 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어 브레이크 회로에 서로 병렬인 두 개의 부분 어큐뮬레이터가 구비되면, 값들은 부분 어큐뮬레이터들 둘 다의 총 수용 용적 및 부분 어큐뮬레이터들 둘 다의 작동유 비축 용적(VR)의 합계와 밀접한 관련이 있을 것이다.
복귀 요소의 복귀력으로 인해, 브레이크 시스템이 동작하지 않는 중에는 작동유가 어큐뮬레이터(10)로 유동한다. 예를 들어 브레이크 시스템이 동작한 이후에 어큐뮬레이터(10)가 완전히 비워지면, 복귀력은 피스톤이 정지 위치로 다시 이동하게 하는 작용을 한다. 이는, 브레이크 시스템의 정지 시의 압력 레벨과 비교하여, 어큐뮬레이터(10)에 부압을 발생시킨다. 어큐뮬레이터(10)의 부압으로 인해, 작동유는 평형이 다시 이루어질 때까지 어큐뮬레이터(10)로 계속 유동한다. 따라서 복귀 요소에 의해 작동유 비축 용적(VR)은 브레이크 시스템이 작동된 다음 시점에서 이미 어큐뮬레이터 내에 확실히 있게 된다.
도 2는 어큐뮬레이터(10)의 제2 실시예를 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 어큐뮬레이터의 기본 구성은 도 1에 도시된 어큐뮬레이터와 유사하다. 그러나 어큐뮬레이터(10)들의 복귀 요소들이 다르다. 도 2에 도시된 어큐뮬레이터(10)의 복귀 요소는 피스톤(16), 제1 스프링(22) 및 제2 스프링(24)을 포함한다. 제1 및 제2 스프링들(22, 24)은 피스톤(16)의 양측에 배치된다. 도 2의 도시에서, 제2 스프링(24)은 예를 들어 저장 챔버(12)에 배치되고, 제1 스프링(22)은 저장 챔버(12)에 대한 피스톤의 반대 측에 배치된다.
도 2에 도시된 실시예에서, 제1 스프링(22) 또는 제2 스프링(24)이 피스톤 또는 벽(14)에 고정될 필요는 없다. 오히려, 피스톤(16)의 희망하는 정지 위치를 얻기 위하여 제1 및 제2 스프링들(22, 24)의 스프링 상수 및/또는 길이가 서로 조정될 수 있다. 동작하지 않는 중에는, 제1 및 제2 스프링들(22, 24)이 대략 평형이다. 그러나 제1 및 제2 스프링들(22, 24)의 평형은 동작하지 않는 중에 저장 챔버(12)에 수용되어 있는 작동유의 압력에 의해 영향을 받는다.
도 1 또는 도 2에 도시된 어큐뮬레이터(10)는 예를 들어 저압 어큐뮬레이터일 수 있다. 어큐뮬레이터(10) 내의 작동유의 압력은 예를 들어 대략 2바일 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 스프링들(22, 24)의 스프링 특성들은 어큐뮬레이터(10)가 채워질 때 어큐뮬레이터(10)에 수용된 작동유의 압력이 단지 약간만 상승하도록 선택된다.
도 3은 브레이크 시스템(30)의 유압 계통을 개략적으로 도시한 도면이다. 이 유압 브레이크 시스템(30)은 도 1 또는 도 2와 결부하여 설명한 어큐뮬레이터(10)를 포함한다.
브레이크 시스템(30)은 회생, 즉 지상 차량의 전기 기계가 지상 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 감속 과정을 가능하게 한다. 브레이크 시스템(30)은 유압적으로 분리된 두 개의 브레이크 회로를 구비하며, 이하에서는 하나의 브레이크 회로를 가지고서 브레이크 시스템을 설명한다. 이 브레이크 회로의 구성 요소들에 대한 설명은 다른 브레이크 회로에도 마찬가지로 적용된다. 아래에서는 단 하나의 브레이크 회로에 대해서만 고찰하였지만, 두 브레이크 회로들 사이에 상호 작용이 이루어진다. 따라서 지상 차량의 마스터 실린더를 이용한 압력 보상이 이루어지고, 그 결과 브레이크 회로들 둘 다에 존재하는 제동 압력은 일반적으로 동일하다.
도 3에 도시된 브레이크 시스템은 브레이크 페달(32)을 포함한다. 브레이크 페달(32)은 제동력 증폭기(34)를 이용하여 마스터 실린더(36)에 연결된다. 마스터 실린더(36)는 작동유가 비축되어 있는 브레이크 유체 용기(38)에 접속되어 있다.
마스터 실린더(36)는 공급 라인들(40, 40a, 40b)에 의해 제1 휠 브레이크(48)와 제2 휠 브레이크(50)에 접속되어 있다. 제1 차단 밸브(42)가 제1 휠 브레이크(48)로 이어지는 공급 라인(40a)에 구비되어 있는데, 제1 차단 밸브(42)는 제1 휠 브레이크(48)로 이어지는 공급 라인(40a)을 선택적으로 차단하도록 구성되어 있다. 제2 휠 브레이크(50)로 이어지는 공급 라인(40b)에는 제2 차단 밸브(44)가 구비되어 있는데, 이 제2 차단 밸브(44)는 제2 휠 브레이크(50)로 이어지는 공급 라인(40b)을 선택적으로 차단하도록 구성되어 있다. 마스터 실린더(36)와 휠 브레이크들 사이의 공급 라인(40)에는 공급 라인(40)을 선택적으로 차단하도록 구성되어 있는 제3 차단 밸브(46)가 있다. 이렇게, 제3 차단 밸브(46)는 폐쇄된 스위치 상태에서 휠 브레이크들(48, 50)로부터 마스터 실린더(36)를 차단시킨다.
복귀 라인들(52, 52a, 52b)은 제1 및 제2 휠 브레이크들(48, 50)로부터 펌프(58)의 입구로 이어진다. 제1 휠 브레이크(48)로부터 이어지는 복귀 라인(52a)에는 제1 감압 밸브(54)가 배치되는데, 이 제1 감압 밸브(54)는 제1 휠 브레이크(48)로부터 이어지는 복귀 라인(52a)을 선택적으로 차단하도록 구성되어 있다. 제2 휠 브레이크(50)로부터 이어지는 복귀 라인(52b)에는 제2 감압 밸브(56)가 배치되는데, 이 제2 감압 밸브(56)는 제2 휠 브레이크(50)로부터 이어지는 복귀 라인(52b)을 선택적으로 차단하도록 구성되어 있다.
어큐뮬레이터(10)는 복귀 라인(52)에 접속되어 있고, 휠 브레이크들(48, 50)로부터 흘러나오는 작동유를 임시로 수용하도록 구성되어 있다. 어큐뮬레이터(10)와 펌프(58)의 입구 사이의 복귀 라인(52)에는 셧-오프(shut-off) 밸브(67)가 구비되어 있다. 압력을 제한하는 역할을 하는 다른 셧-오프 밸브들이, 셧-오프 밸브의 일 측에 존재하는 압력이 미리 정해진 값을 초과할 때 차단 밸브들(42, 44, 46) 및 감압 밸브들(54, 56)을 단락(short)시키기 위하여 해당 밸브들과 병렬로 구비되어 있다.
펌프(58)는 작동유를 휠 브레이크들(48, 50)로 이송하도록 구성되어 있다. 이러한 목적으로, 펌프(58)의 출구가 공급 라인(40)에 접속되어 있다. 펌프(58)의 입구는 펌프(58)의 입구가 공급 밸브(60)에 의해 브레이크 유체 용기(38)에 접속될 수 있도록 공급 밸브(60)에 접속되어 있다. 공급 밸브(60)의 개구는 펌프(58)가 브레이크 유체 용기(38)로부터 작동유를 인출할 수 있게 한다. 펌프(58)는 이송력이 변화될 수 있는 래디얼 피스톤 펌프일 수 있고, 도 3에 도시된 펌프는 여섯 개의 피스톤을 구비한 래디얼 피스톤 펌프이다.
차단 밸브들(42, 44, 46)과 감압 밸브들(54, 56)과 공급 밸브(50)는 예를 들어 전자석에 의해 작동될 수 있는 2/2-웨이 밸브들일 수 있다. 차단 밸브들(42, 44, 46)은 정상 위치에서 개방되는 밸브 장치들로, 정상 위치(전류가 인가되지 않음)에서 작동유를 통과시킨다. 감압 밸브들(54, 56)과 공급 밸브(50)는 정상 위치에서 폐쇄되는 밸브 장치들로, 정상 위치(전류가 인가되지 않음)에서 작동유의 통과를 방지한다. 그러나 동일한 효과를 얻는 다른 밸브들을 사용하는 것도 가능하다.
차단 밸브들(42, 44, 46)과 감압 밸브들(54, 56)은 완전 구동 또는 부분 구동되게 구성될 수 있다. 밸브들을 부분 구동시키는 경우, 구동 에너지가 밸브들을 완전히 개방시키거나 혹은 폐쇄시키기에 충분하지 않다. 따라서 밸브들은 부분적으로 개방된 스위칭 상태이고, 이 상태에서는 완전히 개방된 스위칭 상태보다 적은 용적의 작동유가 밸브들에 의해 흘러 나갈 수 있다. 이렇게, 밸브들은 부분적으로 개방된 스위칭 상태에서 작동유의 유동을 스로틀링한다.
또한, 도 3은 제어 유닛(68)을 도시하고 있다. 제어 유닛(68)은 차단 밸브들(42, 44, 46)에 의해 감압 밸브들(54, 56)에 그리고 공급 밸브(60)에 도전 가능하게 연결되어 있고, 이 밸브들의 스위칭 상태들을 결정하도록 구성되어 있다. 밸브들의 이러한 구동도 역시 밸브들의 개방 및 폐쇄라고 할 수 있다. 제어 유닛은 펌프(58)의 모터에도 도전 가능하게 연결되어 있고, 펌프(58)의 이송 출력을 결정하도록 구성되어 있다. 따라서, 예를 들어, 제어 유닛(68)은 펄스폭 변조 신호(PWM signal)를 출력하고 이에 따라 펌프(58)의 회전 속도를 미리 결정할 수 있다. 명료성을 위해, 각각의 전기적 연결은 도시하지 않았다.
또한, 브레이크 페달(32)의 작동을 검출하기 위한 페달 이동 센서(66)가 브레이크 페달(32)에 배치되어 있는데, 페달 이동 센서(66)는 제어 유닛(68)으로 브레이크 페달(32)의 작동에 상응하는 신호를 전송한다. 브레이크 시스템은 예를 들어 센서들과 같은 다른 구성 요소들을 구비할 수 있는데, 이들은 본 발명의 브레이크 시스템을 이해하는데 있어 반드시 필요한 것은 아니며, 명료성을 위해 도면에 도시하지 않았다.
도 3은 전기 기계(70)를 도시한다. 전기 기계(70)는 감속 과정 중에 지상 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키도록 구성되어 있다. 여기서, 전기 기계(70)는 발전 제동 모멘트를 발생시킨다. 전기 기계는 지상 차량의 구동 트레인의 일부일 수 있다. 이와 달리, 전기 기계(70)는 구동 트레인과 무관하게 지상 차량의 휠들에 결합되어 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위해 특별히 구비된 발전기일 수도 있다. 전기 기계(70)의 동작은 제어 장치(72)에 의해 제어된다. 제어 장치(72)는 브레이크 시스템의 제어 유닛(68)에 접속되어 있다. 이에 따라, 데이터 및/또는 제어 신호들이 전기 기계의 제어 장치(72)와 브레이크 시스템의 제어 유닛(68) 사이에서 교환될 수 있다. 브레이크 시스템(30) 및 전기 기계(70)를 위한 두 개의 개별 제어기들에 더하여, 공통 제어기도 또한 구비될 수 있다.
브레이크 시스템(30)이 동작하지 않는 상태와 동작하는 상태를 도 3을 참조하여 설명한다. 브레이크 시스템이 동작하지 않는 상태, 다시 말해, 유압 제동 모멘트가 가해지지 않은 상태에서, 제1, 제2 및 제3 차단 밸브들(42, 44, 46)과 제1 및/또는 제2 감압 밸브(54, 56)가 개방된다. 동작하지 않는 중에는, 작동유에 압력이 가해지지 않는다. 복귀 요소의 복귀력이 가해짐에 따라, 작동유는 피스톤(16)이 정지 위치에 있고 어큐뮬레이터(10)가 작동유 비축 용적(VR)을 차지할 때까지 계속 브레이크 유체 용기(38) 또는 휠 브레이크들(48, 50)로부터 흘러나와 어큐뮬레이터(10)로 유동한다.
브레이크 시스템(30)이 작동하는 상태, 다시 말해 지상 차량의 적어도 하나의 휠이 브레이크 시스템(30)에 의해 감속되거나 혹은 감속되어야 하는 상태에서, 작동유 비축 용적(VR)이 펌프(38)에 의해 인출되어 휠 브레이크들(48, 50)로 이송될 수 있다. 그 결과, 휠 브레이크들(48, 50)의 제동 압력은, 작동유가 마스터 실린더(36)로부터 휠 브레이크들(48, 50)로 그리고 거기서부터 어큐뮬레이터(10)로 이동되지 않은 제동 과정에서도, 신속하고 효과적으로 형성될 수 있다. 이러한 종류의 제동 과정은, 예를 들어 지상 차량이 - 예를 들어 기어가는 듯한 속도로 주행 중이거나 혹은 교통 체증 시에 - (회생 제동 과정 없이) 전기 기계(70)에 의해서만 제동되고 지상 차량을 확실하게 정지 상태로 유지하기 위해 유압 제동 모멘트가 감소되어야 하는 경우, 또는 구동력 제어(traction control)를 수행하기 위하여 회생 제동 과정 중에 유압 제동 모멘트가 형성되어야 하는 경우에 제공될 수 있다.
구비되어 있는 작동유 비축 용적(VR)도 또한, 운전자에 의해 개시된 브레이크 시스템(30)의 작동 상태 중에, 마스터 실린더(36)로부터 휠 브레이크들(48, 50)로의 용적 이동이 스로틀링된 경우에 사용될 수 있다. 이 용적 이동을 스로틀링시키기 위하여, 제어 유닛(68)은 구동된 차단 밸브들이 부분적으로 폐쇄되도록 차단 밸브들(42, 44, 46) 중 하나 이상을 부분 구동시킬 수 있다. 용적 이동을 스로틀링시키면 최저 제동 압력을 형성시키는데 필요한 양보다 적은 양의 작동유가 휠 브레이크들(48, 50)로 이동하게 된다. 회생 중에, 상실된 작동유 용적이 발전 제동 모멘트에 의해 보상될 수 있다 하더라도, 회생의 종료 단계 중에 발전 제동 모멘트는 하강된다. 그러면, 이러한 하강은 작동유 모멘트를 형성하는 것에 의해 보상된다. 그렇게 해서, 휠 브레이크들에서 희망하는 유압 제동 모멘트를 얻기 위하여 작동유 비축 용적(VR)이 부분적으로 또는 완전히 휠 브레이크들(48, 50)로 이송될 수 있다.
이러한 특정 동작 상태를 하기에서 더욱 상세하게 설명한다. 회생 중에 총 제동 모멘트 중 일부가 브레이크 시스템(30)에 의해 제공되고 나머지는 전기 기계(70)에 의해 제공된다. 운전자가 제동 과정의 추이를 예상할 수 있게 하고 예기치 못한 효과는 전혀 일어나지 않도록, 유압 제동 모멘트와 발전 제동 모멘트를 포함하는 총 제동 모멘트는, 제동 과정 전체를 통해, 운전자가 요구하고 브레이크 페달(32)의 작동에 의해 제공되는 제동량에 상응해야 한다. 여기서, 유압 제동 모멘트를 발전 제동 모멘트로 대체하거나 혹은 발전 제동 모멘트를 유압 제동 모멘트로 대체하는 것을 스위치-오버(switch-over)라 할 수 있다.
도 3에 도시된 브레이크 시스템(30)에서, 차단 밸브들(42, 44, 46)은 회생의 개시 단계에서 개방된다. 그 결과, 운전자에 의한 브레이크 페달(32)의 작동으로 인해 작동유의 마스터 실린더(36)로부터 휠 브레이크들(48,50)로의 용적 이동이 일어난다. 이에 따라, 브레이크 페달(32)을 작동시키는 것에 의해, 운전자는 제동 압력 및 그에 따른 휠 브레이크들(48, 50)의 유압 제동 모멘트를 형성시킨다.
운전자에 의한 유압 제동 모멘트의 형성 중에, 차단 밸브들(42, 44, 46) 중 적어도 하나가 부분 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 차단 밸브들(42, 44) 또는 제3 차단 밸브(46)가 구동될 수 있다. 차단 밸브들(42, 44, 46) 중 하나를 부분 구동하면 마스터 실린더(36)로부터 휠 브레이크들(48, 50)로의 용적 이동이 스로틀링된다. 용적 이동의 스로틀링은 휠 브레이크들(48, 50)의 압력 형성을 지연시킨다. 더욱이, 휠 브레이크들(48, 50)에 존재하는 제동 압력은 마스터 실린더(36)에 존재하는 유효 제동 압력보다 작다. 따라서 유압 제동 모멘트는 총 제동 모멘트의 형성 중에도 적은 양으로 형성될 수 있다.
이 와중에, 제어 유닛(68)은 스로틀링 작용에 의한 페달 반응이 완전 유압식 제동 과정 중의 페달 반응에 가능한 한 상응하도록 차단 밸브 또는 밸브들(42, 44, 46)의 스로틀링 작용을 제공할 수 있다. 예를 들어, 브레이크 페달(12)의 변위가 증가하면 차단 밸브 또는 밸브들(42, 44, 46)의 폐쇄 정도도 증가된다.
스로틀링 작용에 의해 발생되는 저항 때문에, 브레이크 페달에서 적당한 반력이 발생될 수 있다. 따라서 운전자는 브레이크 페달(32)을 바닥에 바로 누르는 것 같은 느낌을 받지 않는다. 스로틀링 작용의 결과로 작동유가 휠 브레이크들로 덜 이동하기 때문에, 그렇지 않을 경우 회생 시에 빈번하게 발생하는 페달 이동의 연장은 적어도 감소될 수 있다. 따라서 이러한 방식으로 구성된 브레이크 시스템의 페달 반응은 통상의 브레이크 시스템의 페달 반응과 실질적으로 일치하거나, 혹은 적어도 충분히 유사하다. 이러한 이유로, 특수한 페달 반응 시뮬레이션 장치가 제거될 수 있다. 더욱이, 차단 밸브들(42, 44)의 부분 폐쇄는 소음을 발생시키지 않으면서도 매우 큰 범위까지 수행될 수 있다.
감압 밸브들(54, 56)은, 유압 제동 모멘트로부터 발전 제동 모멘트로의 전이가 실시되는 방법에 따라, 제동 모멘트의 형성 중에 운전자에 의해 개방되거나 혹은 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 독일 특허 DE 10 2012 023 234.0에 기재된 축적된 압력의 조절이 전기 기계(70)에 의해 증가되는 발전 제동 모멘트의 함수로서 유압 제동 모멘트를 감소시키도록 제공될 수 있다. 독일 특허 DE 10 2012 023 234.0의 개시 내용 전체를 원용에 의해 본 명세서에 통합한다.
전기 기계(70)에 의해 발전 제동 모멘트가 형성되면, 바로 유압 제동 모멘트로부터 완전히 스위치-오버시키는 것이 일반적으로 가능하다. 이를 위해, 휠 브레이크들(48, 50)에 수용되어 있는 제1 작동유 용적(VB)이 개방된 감압 밸브들(54, 56)을 통해 어큐뮬레이터(10)로 유동한다. 제1 작동유 용적(VB)이 채워지면, 결과적으로 어큐뮬레이터(10)의 복귀 요소에 장력이 가해지게 된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 피스톤(16)이 왼쪽으로 이동되고 이에 따라 제1 스프링(22)은 장력을 받게 된다.
지상 차량을 제동하여 정지시키기 위하여, 유압 제동 모멘트는 회생의 종료기에 다시 빈번하게 형성된다. 이러한 목적을 위하여, 제어 유닛(68)은 펌프(58)가 작동유를 어큐뮬레이터(10)로부터 휠 브레이크들(48, 50)로 이송하도록 펌프(58)를 구동할 수 있다. 휠 브레이크들(48, 50)로부터 받아들인 제1 작동유 용적(VB)이 휠 브레이크들(48, 50)에서 상술한 최저 제동 압력을 형성시키기에 불충분한 경우, 펌프(58)는 어큐뮬레이터(10)로부터 작동유 비축 용적(VR)을 받아 이를 휠 브레이크들(48, 50)로 이송할 수 있다. 그 결과, 도 1에 도시된 피스톤(16)은 오른쪽으로 이동되고, 제1 스프링(22)은 이완된다.
따라서, 휠 브레이크들(48, 50)에 유압 제동 모멘트를 형성시키기 위하여, 제1 작동유 용적(VB) 뿐만 아니라 작동유 비축 용적(VR)도 사용하는 것이 가능하다. 작동유 비축 용적(VR)이 그 자체로 휠 브레이크들에 최저 제동 압력을 발생시키기에 충분한 규모일 수 있기 때문에, 유압 제동 모멘트는 제1 작동유 용적(VB)과 무관하게 증가될 수 있다. 따라서 제동 모멘트의 형성 중에 마스터 실린더(36)로부터 휠 브레이크들(48, 50)로 이동된 작동유의 양은 중요하지 않다. 오히려, 작동유 비축 용적(VR)을 제공하는 것에 의해 제동 과정 종료기의 유압 제동 압력의 형성과 제동 과정의 개시 단계의 유압 제동 압력의 형성을 분리시킬 수 있다. 이러한 이유 때문에, 휠 브레이크들로 이동되는 작동유가 없거나 적은 제동 과정의 경우에서도, 제어 유닛(68)이 예를 들어 회생의 종료 단계에서 공급 밸브(60)를 개방시키고 펌프(58)가 작동유를 작동유 용기(38)로부터 인출할 필요가 없다. 이렇게 해서, 제공되는 작동유 비축 용적(VR)이 충분한 유압 제동 모멘트를, 이를 얻기 위한 밸브 스위칭 과정이 필요 없이, 발생시킬 수 있다.
용적 이동을 스로틀링시키면, 결과적으로 운전자가 브레이크 페달에서 반력을 느낄 수 있고 페달 이동의 연장이 감소될 수 있다. 그러나, 이에 따라 회생으로 인한 페달 이동, 즉 페달 힘의 그래프를 이에 따라 단지 약간만 이동시키는 것에 의해, 운전자는 통상의 페달감을 느낄 수 있다. 제동 모멘트의 형성 중에도 휠 브레이크들(48, 50)로 작동유가 덜 이동되기 때문에, 총 제동 모멘트 중 발전 제동 모멘트가 차지하는 비율이 높아지고, 그 결과 회생 성능이 증가될 수 있다. 더욱이, 특수한 구성의 어큐뮬레이터(10)로 인해, 회생 중의 브레이크 시스템 내에 존재하는 잔류 압력이 감소될 수 있다. 어큐뮬레이터(10)가 동작하지 않는 상태에서 이미 작동유 비축 용적(VR)을 받아들이고 있기 때문에, 잔류 압력은 제1 작동유 용적(VB)을 받아들이는 데 필요한 정도까지만 상승한다. 이에 따라, 스프링에 가해지는 장력은 더 작아야 한다.
도 4는 유압 유닛(80)을 개략적으로 도시한 도면이다. 유압 유닛(80)은 예를 들어 알루미늄으로 제조될 수 있는 금속 몸체(82)를 포함한다. 금속 몸체(82)의 내부는 적어도 펌프(58)의 피스톤들, 차단 밸브들(42, 44, 46) 및 감압 밸브들(54, 56)을 수납하고 있다. 도 4에는 펌프(84)의 모터(84)와 밸브들을 작동시키기 위한 코일체(86)들만 보인다. 이에 더하여, 도 3과 결부하여 설명한 브레이크 회로의 다른 요소들이 작동유(80)에 수납될 수 있다. 그러나 이들은 금속 몸체의 내부에 위치되어 있고, 이에 따라 보이지 않는다.
도 4에 도시된 유압 유닛(80)은 휠 브레이크들(48, 50)과 마스터 실린더(36)가 접속될 수 있는 유압 접속부(88)들을 더 포함한다. 더욱이, 하나 이상의 어큐뮬레이터(10)가 유압 유닛(80) 내에 혹은 그 위에 구비될 수 있다. 유압 유닛(80)에 수납되어 있는 어큐뮬레이터(10)들은 금속 몸체(82) 내의 보어(bore) 형태를 취할 수 있다. 보어는 피스톤(16)과 제1 스프링(22)을 수납하며, 적절한 경우에는 제2 스프링(24)도 수납한다. 보어는 폐쇄될 수 있는데, 스프링들(22, 24) 중 하나가 보어의 폐쇄 요소에 지지될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 어큐뮬레이터(10)를 위한 접속부(88)들이 유압 유닛에 구비되는 것도 가능하다. 마지막으로, 제어 유닛(68) 역시 유압 유닛(80)에 장착될 수 있다.
위에서 설명한 브레이크 시스템(30) 및 어큐뮬레이터(10)는 단지 브레이크 시스템(30)과 어큐뮬레이터(10) 구조, 동작 모드 및 특성들을 더 잘 이해할 수 있게 하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 예를 들어 본 명세서에서 설명한 실시예들로 한정하기 위한 것이 아니다. 도면들은 부분적으로 간략하게 도시되었는데, 어떤 경우에는 기능, 동작 원리, 기술적인 구성 및 특징들을 설명하기 위해 필수적인 특성들과 효과들을 상당히 크게 나타내었다. 이러한 상황에서, 도면들 또는 명세서 내에 개시된 기능 모드, 임의의 원리, 임의의 기술 구성 및 임의의 특징은 자유롭게 그리고 임의의 희망하는 방식으로 본 명세서에 개시거나 혹은 본 명세서로부터 도출될 수 있는 모든 청구항들, 명세서 및 다른 도면에 개시된 임의의 특징, 다른 기능 모드, 원리, 기술 구성들 및 특징들과 조합될 수 있고, 이에 따라 생각할 수 있는 모든 조합들은 상술한 브레이크 시스템(30)과 어큐뮬레이터(10)에 포함되는 것으로 간주되어야 한다. 또한 본 발명은 명세서, 즉 명세서의 임의의 항목, 특허청구범위에 개시된 모든 개별 실시예들 간의 조합들 및 명세서, 특허청구범위 및 도면에 개시된 각기 다른 변형례들 간의 조합들도 포함한다.
특허청구범위도 본 발명 및 이에 의한 개시된 모든 특징들의 다른 것들과의 가능한 조합을 한정하지 않는다. 개시된 모든 특징들은 개별적으로 그리고 다른 모든 특징들과 조합하여 명세서 내에 명시적으로 개시되어 있다.

Claims (11)

  1. 지상 차량용 유압 브레이크 시스템으로,
    지상 차량의 휠에 할당되는 적어도 하나의 휠 브레이크;
    적어도 하나의 휠 브레이크에 유압적으로 접속되고, 브레이크 시스템이 운전자에 의해 작동되면 작동유를 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키도록 구성된 마스터 실린더;
    적어도 하나의 휠 브레이크에 유압적으로 접속되는 출구를 구비하고, 작동유를 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키도록 구성된 펌프; 및
    적어도 하나의 밸브 장치를 포함하며,
    펌프 및 적어도 하나의 밸브 장치를 구동하도록 구성되고, 작동 중에, 적어도 하나의 밸브 장치 중 제1 밸브 장치가 마스터 실린더로부터 적어도 하나의 휠 브레이크로의 용적 이동을 스로틀링하도록, 적어도 하나의 휠 브레이크와 마스터 실린더 사이에 배치된 제1 밸브 장치를 구동하도록 구성된 제어 유닛; 및
    적어도 하나의 휠 브레이크 및 펌프의 입구에 유압적으로 접속되는 어큐뮬레이터로서, 복귀 요소를 포함하고, 또한
    - 브레이크 시스템이 동작하지 않는 중에는 작동유 비축 용적을 수용하고, 그리고
    - 브레이크 시스템이 동작하는 중에는 작동유 비축 용적을 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동시키기 위하여, 수용되어 있는 작동유 비축 용적을 펌프로 제공하도록 구성된 어큐뮬레이터를 포함하는 유압 브레이크 시스템에 있어서,
    제어 유닛이,
    - 작동의 제1 단계 중의 적어도 하나의 밸브 장치의 스위칭 상태들을 미리 정하되, 제1 작동유 용적이 적어도 하나의 휠 브레이크로부터 어큐뮬레이터로 이동하도록 적어도 하나의 밸브 장치의 미리 정해진 스위칭 상태들을 미리 정하고; 그리고
    - 작동의 제2 단계 중의 적어도 하나의 밸브 장치의 스위칭 상태들 및 펌프에 대한 구동 신호를 미리 정하되, 작동유 비축 용적의 적어도 일부를 포함하는 제2 작동유 용적이 어큐뮬레이터로부터 적어도 하나의 휠 브레이크로 이동하도록 구동 신호와 스위칭 상태들을 미리 정하도록 추가로 구성되고,
    제1 단계는 회생의 개시 단계이고 제2 단계는 회생의 종료 단계이며, 회생 중에 지상 차량의 전기 기계가 지상 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 작동유 용적은 제1 작동유 용적보다 큰 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    제어 유닛은, 작동의 제1 단계 중의 적어도 하나의 밸브 장치의 스위칭 상태들을 미리 정하도록 구성되고, 브레이크 페달에 의해 운전자에게 완전 유압식 제동 과정의 경우에서의 페달 반응에 상응하는 페달 반응이 제공되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    복귀 요소가 어큐뮬레이터를 획정하는 피스톤과 피스톤에 작용하는 제1 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 스프링은 제1 스프링이 피스톤의 제1 방향으로의 편향 및 피스톤의 제2 방향으로의 편향에 반하는 복귀력을 가하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    복귀 요소가 제2 스프링을 더 포함하고,
    제1 및 제2 스프링들은, 제1 스프링이 제1 방향으로의 복귀력을 발생시키고 제2 스프링이 제2 방향으로의 복귀력을 발생시키도록 배치된 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    작동유 비축 용적이 0.5㎤보다 큰 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  8. 제1항에 정의된 브레이크 시스템용의 유압 유닛으로,
    펌프, 적어도 하나의 밸브 장치 및 어큐뮬레이터가 유압 유닛에 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 유닛.
  9. 적어도 하나의 휠 브레이크 및 펌프의 입구에 유압적으로 접속되는 제1항에 따른 어큐뮬레이터로서,
    복귀 요소를 포함하고, 브레이크 시스템이 작동하는 중에 휠 브레이크들 중 적어도 하나로부터 작동유 용적을 받아들이도록 구성된 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
  10. 제7항에 있어서,
    작동유 비축 용적이 1㎤보다 큰 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  11. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019122169A1 (de) * 2019-08-19 2021-02-25 Zf Active Safety Gmbh Verfahren zur Prüfung eines Bremsflüssigkeitssensors
DE102020108915A1 (de) * 2020-03-31 2021-09-30 Zf Active Safety Gmbh Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems bei einem Kraftfahrzeug mit regenerativer Bremsfunktion, hydraulisches Bremssystem und Verfahren zu dessen Steuerung, Computerprogrammprodukt, Steuereinheit und Kraftfahrzeug

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056489A1 (ja) * 2010-10-25 2012-05-03 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718377A (en) * 1971-09-30 1973-02-27 Gen Motors Corp Hydraulic vehicle ground speed computer
DE4026743A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-27 Teves Gmbh Alfred Blockiergeschuetzte bremsanlage fuer kraftfahrzeuge
EP0668199B1 (en) 1994-02-16 1997-01-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Brake fluid pressure controller
JPH0858548A (ja) 1994-08-16 1996-03-05 Nisshinbo Ind Inc ブレーキ制御装置
JP3156531B2 (ja) 1994-12-16 2001-04-16 株式会社デンソー アンチスキッド液圧制御装置
JP3484342B2 (ja) * 1998-04-15 2004-01-06 トヨタ自動車株式会社 バキュームブースタ装置およびブレーキ装置
US6364436B1 (en) * 1999-11-19 2002-04-02 Denso Corporation Brake control device
DE102004044599A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren für die Regelung eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges
KR101006987B1 (ko) * 2005-12-07 2011-01-12 주식회사 만도 전기모터가 장착된 차량의 회생제동방법
US8025345B2 (en) * 2007-03-27 2011-09-27 Advics Co., Ltd. Vehicle brake system
DE102007028070A1 (de) * 2007-06-19 2008-12-24 Lucas Automotive Gmbh Bremsausrüstung für ein Landfahrzeug
JP5402269B2 (ja) * 2009-06-10 2014-01-29 株式会社アドヴィックス 液圧装置とそれを使用したブレーキ圧制御装置
DE102009040169A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-24 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, zugehöriges Betriebsverfahren und Kraftfahrzeug
DE102011017595A1 (de) * 2010-04-27 2011-10-27 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems
DE102010040190A1 (de) * 2010-09-03 2012-03-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, Bremssystem und Kraftfahrzeug
DE102011121748A1 (de) 2011-12-20 2013-06-20 Lucas Automotive Gmbh Fahrzeugbremssystem
DE102012023345B4 (de) 2012-11-29 2021-03-04 Zf Active Safety Gmbh Bremssystem für ein Landfahrzeug und Verfahren zum Steuern des Bremssystems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056489A1 (ja) * 2010-10-25 2012-05-03 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置

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