KR102365448B1 - 자동차용 브레이크 시스템 - Google Patents

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크리슈티안 쿠르트
하랄트 빌러
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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은 브레이크 시스템 (2) 에 관한 것으로, 이 브레이크 시스템은, - 유압식으로 작동가능한 휠 브레이크들 (42-48), - 상기 휠 브레이크들 (42-48) 에 연결된 적어도 하나의 압력 챔버 (120, 122) 를 갖는 브레이크 페달 (6) 에 의해 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더 (10), - 압력 피스톤 (32) 에 의해 경계지어지는 압력 구획 (26) 을 갖는 압력 제공 장치 (20) 를 포함하고, 상기 압력 구획 (26) 과 휠 브레이크 (42-48) 사이의 유압 연결부에 각각 입구 밸브 (50-56) 가 배치되고, 적어도 하나의 입구 밸브 (50-56) 는 상시 폐쇄된 감압 밸브의 형태이다.

Description

자동차용 브레이크 시스템
본 발명은 브레이크 시스템에 관한 것으로, 이 브레이크 시스템은, 유압식으로 작동가능한 휠 브레이크들, 휠 브레이크들에 연결된 적어도 하나의 압력 챔버를 갖는 브레이크 페달에 의해 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더, 압력 피스톤에 의해 경계지어지는 압력 구획을 갖는 압력 제공 장치를 포함하고, 압력 구획과 휠 브레이크 사이의 유압 연결부에 각각 입구 밸브가 배치된다.
자동차 기술에서 "브레이크-바이-와이어" 브레이크 설비가 훨씬 더 널리 사용되고 있다. 이러한 유형의 브레이크 설비는 종종 차량 운전자에 의해 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더뿐만 아니라 전기적으로 작동가능한 압력 제공 장치 (작동가능한 "바이-와이어") 를 가지며, 이를 통해 휠 브레이크들이 "브레이크-바이-와이어”작동 모드로 작동된다.
이러한 브레이크 시스템에서, 특히 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드를 갖는 전기유압식 브레이크 시스템에서, 운전자는 브레이크에 대한 직접적인 액세스로부터 분리된다. 페달이 작동될 때, 페달-디커플링 유닛과 시뮬레이터가 일반적으로 작동되며, 운전자의 제동 의도는 센서 시스템에 의해 검출된다. 페달 시뮬레이터는 운전자에게 가능한한 친숙한 브레이크 페달 느낌을 주기 위해 사용된다. 검출된 제동 의도는 공칭 제동 토크의 결정으로 이어지고, 이로부터 브레이크를 위한 공칭 제동 압력이 결정된다. 그런 다음 압력 제공 장치에 의해 브레이크 압력이 브레이크에 능동적으로 형성된다.
따라서 실제 제동은 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되는 압력 제공 장치에 의해 브레이크 회로에서 능동 압력 형성에 의해 달성된다. 브레이크 페달 작동이 압력 형성으로부터 유압식으로 분리되기 때문에, ABS, ESC, TCS, 경사 론치 보조 등과 같은 많은 기능이 이 유형의 브레이크 시스템에서 운전자에게 편리한 방식으로 구현될 수 있다.
전술한 브레이크 시스템의 압력 제공 장치는 또한 액추에이터 또는 유압 액추에이터로 지칭된다. 특히, 액추에이터는 선형 액추에이터의 형태이고, 여기서 압력 형성을 위해, 피스톤은 회전/병진 기구와 직렬로 구성된 유압 압력 구획으로 축방향으로 변위된다. 전기 모터의 모터 샤프트는 회전/병진 기구에 의해 피스톤의 축방향 변위로 변환된다.
DE 10 2013 204 778 A1 은 브레이크 페달에 의해 작동될 수 있는 탠덤 마스터 브레이크 실린더를 포함하는 자동차를 위한 "브레이크-바이-와이어" 브레이크 설비를 개시하고 있으며, 압력 구획들은 각각의 경우에 두 개의 휠 브레이크, 마스터 브레이크 실린더에 유압식으로 연결된 활성화가능한 그리고 비활성화가능한 시뮬레이션 장치, 및 유압 압력 구획을 갖는 피스톤-실린더 장치에 의해 형성된 전기적으로 제어가능한 압력 제공 장치를 갖는 브레이크 회로에 전기적으로 작동가능한 차단 밸브에 의해 분리가능하게 연결되며, 피스톤은 전기기계식 액추에이터에 의해 변위될 수 있으며, 압력 제공 장치는 두 개의 전기적으로 작동가능한 시퀀스 밸브에 의해 휠 브레이크의 입구 밸브에 연결된다.
이러한 유형의 브레이크 시스템에서, 기계식 또는 유압식 폴백 (fall-back) 레벨이 일반적으로 제공되며, 이에 의해 "바이-와이어" 작동 모드가 고장나거나 중단되면 브레이크 페달을 작동시켜 운전자가 근육의 힘으로 차량을 제동하거나 정지시킬 수 있다. 반면에, 정상 작동에서는, 브레이크-페달 작동과 브레이크 압력 형성 사이의 전술한 유압 디커플링은 페달 디커플링 유닛에 의해 실현되고, 폴백 레벨에서, 이 디커플링이 제거되어, 운전자가 브레이크 유체를 브레이크 회로에 직접 변위시킬 수 있게 된다. 압력 제공 장치에 의해 더 이상 압력을 형성할 수 없는 경우, 폴백 레벨로 전환된다.
정상 작동 중에, 이 유형의 동력-보조 브레이크 설비의 경우, 운전자는 페달 시뮬레이터를 작동시키며, 이 페달 작동은 페달 센서에 의해 감지되며, 휠 브레이크의 작동을 위한 선형 액추에이터에 대한 해당 압력 설정점이 결정된다. 정지 위치로부터 벗어나 압력 구획 내로의 선형 액추에이터의 전진 운동은 개방 밸브를 통해 선형 액추에이터로부터 휠 브레이크로 브레이크 유체 볼륨을 변위시켜서, 압력 형성을 일으킨다. 반대로, 선형 액추에이터의 정지 위치로의 이동은 휠 브레이크의 압력을 감소시킨다. 규정된 시스템 압력은 적합한 압력 제어기 또는 적합한 압력 제어 시스템에 의해 설정되는데, 예를 들어 속도 제어기는 압력 제어기에 종속된다. 규정된 압력을 요구 사항에 따라 그리고 정확한 방식으로 설정하기 위해, 볼륨과 압력 사이의 관계를 나타내는 압력/볼륨 특성 곡선이 브레이크 시스템에 기록되어, 해당 압력이 각 볼륨에 대해 결정될 수 있고 그리고 그 반대로도 가능하다.
브레이크 압력을 요청하기 위해 브레이크 페달을 작동시킬 때, 운전자는 더 이상 브레이크 설비에 직접 연결되지 않고, 적절한 페달 특성을 갖는 페달 시뮬레이터를 작동시켜서 운전자는 요청된 제동 의도를 충분히 정밀하게 투여할 수 있다. 이 페달 작동은 페달 센서에 의해 감지되고, 운전자의 제동 의도에 상응하는, 휠 브레이크를 작동시키기 위한 선형 액추에이터에 대한 압력 설정점이 상기 작동으로부터 결정된다.
공지된 브레이크 시스템에서, 단점은 압력을 조정할 때의 필요성, 밸브를 전환할 때의 에너지 소비, 및 관련 소음을 포함한다.
따라서, 본 발명은 에너지 요구 및 그 유연성 측면에서 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템을 개선하는 문제를 해결한다.
이 문제는, 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 입구 밸브가 상시 폐쇄된 감압 밸브의 형태인 것에 의해 해결된다.
종속 청구항들은 본 발명의 유리한 실시형태들에 관한 것이다.
본 발명은 현대식 브레이크 시스템이 조용하고, 정확한 압력 조정이 가능하고, 에너지 소비가 적어야 하며, 가능한한 이러한 요구 사항 모두를 동시에 충족시켜야 한다는 관찰로부터 진행된다. 디지털로 전환되지 않는 휠 입구 밸브와 함께 전기 에너지 공급이 손실될 때 액추에이터로부터 유압식으로 분리되는 추가적인 연속적으로 전환되는 또는 청각적 전환 밸브가 없는 시스템은 이러한 요구 사항을 특정 정도로 충족시킨다.
현재 인식된 바와 같이, 이들 장점은 입구 밸브가 상시 폐쇄된 감압 밸브의 형태임을 입증할 수 있다. 입구 밸브에 할당된 휠 브레이크의 브레이크 압력은 입구 밸브에 존재하는 압력의 결과로서만 전환 과정없이 달성될 수 있다.
이 경우, 감압 밸브는 임계 압력이 초과되자마자 일 방향으로 차단되고 다른 방향으로 개방되는 밸브인 것으로 이해된다. 감압 밸브에 전류를 공급함으로써 임계 압력의 레벨을 제어할 수 있다. 특히, 전류 값이 높을수록 원하는 압력 차가 커진다.
유리하게는, 각각의 입구 밸브는 감압 밸브의 형태이고, 이를 통해 휠-압력 형성이 특히 단순하도록 설계될 수 있다. 특히, 모든 입구 밸브들은 동일한 방법으로 제어할 수 있어서, 모든 휠 압력들이 조용하고 서로 독립적으로 원하는 값으로 설정될 수 있다.
압력 제공 장치는 유리하게는 가압 유체를 압력 구획으로부터 일 방향으로 중단없이 전달하도록 구성된다. 특히, 이는, 가압 유체가 항상 휠 브레이크쪽으로 전달되지만 이는 공급 사이클없이 발생한다는 것을 의미한다.
바람직한 실시형태에서, 이러한 목적을 위해, 압력 제공 장치는, 압력 피스톤에 대해 상이한 측에 배치되고 공급 라인에 의해 가압 유체 저장소에 유압식으로 연결된 제 2 압력 구획을 포함하고, 압력 피스톤 내에 논-리턴 밸브가 배치되고, 이 밸브는 추가 압력 구획으로부터 제 1 압력 구획으로의 가압 유체의 유동을 허용하고 다른 방향으로의 유동을 차단한다.
출구 밸브는 바람직하게는 각각의 휠 브레이크에 할당되며, 적어도 하나의 출구 밸브는 상시 개방된 오버플로우 밸브의 형태이다.
마스터 브레이크 실린더의 적어도 하나의 압력 챔버는 바람직하게는 각각의 경우에 하나의 출구 밸브에 의해 휠 브레이크에 연결되거나 휠 브레이크에 연결될 수 있다. 결과적으로, 휠 밸브 역전으로 알려진 것이 달성되는데, 압력 형성 동안, 압력 제공 장치에 의해, 출구 밸브는 휠 압력을 형성하는데 사용되지만 폴백 레벨에서 입구 밸브로서 기능한다.
마스터 브레이크 실린더는 바람직하게는 두 개의 압력 챔버들 및 시뮬레이션 장치에 유압식으로 연결된 추가 압력 구획을 포함한다.
압력 챔버들 중 하나는 바람직하게는 압력 릴리프 밸브가 배치되는 유압 라인에 의해 가압 유체 저장소에 연결된다.
바람직한 실시형태에서, 마스터 브레이크 실린더는 바람직하게는 정확하게 하나의 압력 챔버 및 시뮬레이션 장치에 유압식으로 연결된 추가 압력 구획을 포함한다. 이 경우, 브레이크 시스템은 바람직하게는 폴백 레벨에서 단일 회로로 구성된다.
추가 압력 구획은 바람직하게는 압력 릴리프 밸브가 배치되는 유압 라인에 의해 가압 유체 저장소에 연결된다.
각각의 입구 밸브는 특히 유리하게는 슬립-제어된 자동차 브레이크 설비를 위한 솔레노이드 밸브의 형태이고, 이는 밸브 하우징의 밸브 시트에서 밸브 통로를 개폐할 수 있는 밸브 하우징 내에 배열된 밸브 태핏을 포함하고, 밸브 하우징 내에서 축방향으로 이동가능하게 수용되고 밸브 코일에 의해 전자기적으로 작동될 수 있는 자석 전기자, 밸브 하우징 내에 형성되고 자석 전기자에 대면하는 자기 코어로 이루어지는, 밸브 태핏을 작동시키기 위해 제공된 솔레노이드 액추에이터를 포함하고, 밸브 시트에서 밸브 통로를 폐쇄하는 홈 위치에 밸브 태핏을 위치시키기 위한 압축 스프링을 포함하고, 솔레노이드 액추에이터의 전자기적으로 여기된 위치에서, 자석 전기자의 작동 방향은 압축 스프링의 작동 방향과 정렬된다.
본 발명의 장점은 특히 공지된 상시 개방된 AD (아날로그/디지털) 밸브가 설명된 브레이크 시스템에서 출구 밸브로서 사용될 수 있다는 사실에 있다. 감압 밸브로서 사용되는 설명된 입구 밸브들은 정상적인 제동 중에 휠 브레이크 압력이 증가할 때에 에너지나 전류 공급을 필요로 하지 않는다. 또한 이들은 높은 스위칭 및 유지 전류를 갖는 강력한 압축 스프링을 필요로 하지 않는다. 따라서 스위칭 노이즈도 발생하지 않는다. 설명된 브레이크 설비의 사용은 모든 휠 압력을 서로 독립적으로 무단 제어할 수 있게 하는데, 이는 액슬당 요-모멘트 제어 또는 블렌딩 또는 이들의 조합과 같은 기능에 사용될 수 있기 때문이다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시형태는 개략도인 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1 은 바람직한 제 1 실시형태의 브레이크 시스템을 도시한다.
도 2 는 바람직한 제 2 실시형태의 브레이크 시스템을 도시한다.
두 도면에서, 유사한 부분에는 동일한 참조 부호가 제공된다.
동력 보조식 브레이크 시스템의 형태인 도 1 에 도시된 브레이크 시스템 (2) 은, 작동 또는 브레이크 페달 (6) 에 의해 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더 (10), 마스터 브레이크 실린더 (10) 와 상호 작용하는 시뮬레이션 장치 (14), 마스터 브레이크 실린더 (10) 에 할당되고 대기압인 가압 유체 저장 탱크 (18), 유압 압력 구획 (26) 을 갖는 실린더-피스톤 장치에 의해 형성되고 피스톤 (32) 이 바람직하게는 볼스크류 드라이브 형태인 회전/병진 기구 및 전기 모터를 갖는 전기기계식 액추에이터 (34) 에 의해 변위될 수 있는 전기적으로 제어가능한 압력 제공 장치 (20), 휠-특정 브레이크 압력을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 변조 장치 (36), 및 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (40) 을 포함한다.
압력 변조 장치 (40) 는 예를 들어 유압 작동식 휠 브레이크 (42, 44, 46, 48) 및 유압 작동식 휠 브레이크 (42-48) 당 하나의 입구 밸브 (50, 52, 54, 56) 및 하나의 출구 밸브 (60, 62, 64, 66) 를 포함한다. 입구 밸브 (50 내지 56) 의 입력 연결부에는 브레이크 회로 공급 라인 (70) 에 의해 압력이 공급된다; "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서, 이들 압력은, 압력 제공 장치 (20) 의 압력 구획 (26) 에 연결된 시스템 압력 라인 (80) 에 존재하고 압력 제공 장치 (20) 에 의해 제공되는 압력에 상응하는 시스템 압력으로부터 유도된다. 이 경우, 브레이크 (42, 44) 는 제 1 브레이크 회로 (I) 에 유압식으로 연결되고, 브레이크 (46, 48) 는 제 2 브레이크 회로 (II) 에 유압식으로 연결된다.
마스터 브레이크 실린더 (10) 는, 하우징 (70) 내에, 직렬로 배치되고 유압 압력 구획 (120, 122) 을 형성하는 2 개의 피스톤 (140, 142) 을 갖는다. 압력 구획 (122) 은 피스톤 (142) 이 작동되지 않을 때에 방사상 구멍, 피스톤 (142) 또는 이차 피스톤에 형성된 균등화 개구 및 가압 유체 보상 라인 (138) 에 의해 가압 유체 저장소 (18) 에 유압식으로 연결된다. 피스톤 (140) 또는 일차 피스톤 및 부유식으로 장착된 2 차 피스톤 (142), 또는 일차 챔버에 의해 한정되는 압력 구획 (140) 은 압력 보상 라인 (136) 에 의해 가압 유체 보상 저장소 (18) 에 연결된다. 압력 보상 라인 (136) 에 배치되고 특히 상시 폐쇄된 압력 릴리프 밸브 (134) 에 의해, 전술한 연결은 필요에 따라 차단될 수 있다.
마스터 브레이크 실린더 (10) 는 특히 환형 챔버 형태로 일차 피스톤 주위에 환형으로 형성된 제 3 압력 챔버 (128) 를 갖는다. 이 경우, 압력 챔버 (128) 에서의 압력 효과는 작동 방향과 반대 방향으로 제 1 마스터 브레이크 실린더 피스톤 (140) 에 작용하는 힘에 대응한다. 마스터 브레이크 실린더 피스톤이 작동되지 않을 때, 일차/이차 챔버는 방사상 구멍에 의해 챔버 (128) 에 연결된다. 방사상 구멍을 통한 연결은 피스톤 (140 또는 142) 의 작동 (변위) 에 의해 하우징에서 차단된다. 따라서, 제 1 마스터 브레이크 실린더 피스톤이 작동될 때에 제 1 압력 구획 (140) 및 유압 챔버 (128) 는 서로에 대해 유압식으로 밀봉된다.
브레이크 설비의 정상 작동 모드 ("브레이크-바이-와이어" 작동 모드) 에서의 정상 제동 동안, 브레이크 페달 (6) 이 차량 운전자에 의해 작동될 때, 일차 피스톤이 작동되고, 피스톤 운동은 변위 센서 시스템에 의해 검출된다. 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛에 의해, 시뮬레이터 밸브 및 차단 밸브가 폐쇄되고, 배출 밸브가 개방된다. (환형) 챔버에서, 시뮬레이션 장치의 시뮬레이터 특성 곡선에 따라 압력이 형성된다. 개방된 배출 밸브의 결과로, (일차) 압력 구획에서 압력이 형성될 수 없기 때문에, 정적인 반력 만이 시뮬레이터 압축력이다. 배출 밸브의 개방 특성에 의해 유압 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 일차 피스톤 이동에 의존하는 댐핑 값이 달성될 수 있다 (유압식으로/기계적으로 그리고/또는 전자적으로). 가압되지 않은 일차 챔버로 인해, 이차 챔버는 또한 가압되지 않은 상태 또는 사실상 가압되지 않은 상태로 유지된다.
압력 챔버 (128) 는 압력 보상 라인 (126) 에 의해 가압 유체 보상 저장소 (18) 에 연결된다. 압력 보상 라인 (126) 에는, 바람직하게는 상시 개방되는 압력 릴리프 밸브 (150) 가 배치되고, 이에 의해 압력 챔버 (128) 와 가압 유체 저장소 (18) 사이의 연결은 필요에 따라 차단될 수 있다. 논-리턴 밸브 (152) 는, 압력 챔버 (128) 로부터 가압 유체 저장소 (18) 로의 가압 유체의 복귀 유동을 차단하고 반대 방향으로 상기 유동을 방출하는 압력 릴리프 밸브 (150) 와 병렬로 연결된다.
압력 릴리프 밸브 (134) 를 개방함으로써, 압력 챔버 (120) 는 압력없이 전환될 수 있으며, 즉 상기 챔버는 대기압인 가압 유체 저장소 (18) 에 유압식으로 연결되어 상기 챔버가 또한 대기압으로 조정된다. 압력 릴리프 밸브 (150) 를 개방함으로써, 압력 챔버 (128) 는 동일한 방식으로 압력없이 전환될 수 있다.
압력 구획 (120) 또는 일차 압력 챔버는 브레이크 라인 (160) 에 의해 브레이크 회로 (I) 의 휠 브레이크 (42, 44) 에 연결되거나 연결될 수 있다. 압력 구획 (122) 또는 이차 압력 챔버는 브레이크 라인 (162) 에 의해 브레이크 회로 (II) 의 휠 브레이크 (46, 48) 에 연결되거나 연결될 수 있다.
피스톤 로드 (166) 는 페달 작동으로 인해 브레이크 페달 (6) 의 피봇 운동을 제 1 마스터 브레이크 실린더 피스톤 (140) 또는 일차 피스톤의 병진 이동에 결합하는데, 이의 작동 이동은 바람직하게는 중복되도록 구성된 트래블 센서 (170) 에 의해 검출된다. 이러한 방식으로, 해당 피스톤 이동 신호는 브레이크 페달 작동 각도의 척도이다. 이는 차량 운전자의 제동 의도를 나타낸다.
시뮬레이션 장치 (14) 또는 시뮬레이터는 라인 (192) 에 의해 마스터 브레이크 실린더 (10) 에 유압식으로 결합되며, 예를 들어 유압 시뮬레이터 챔버 (190), 시뮬레이터 스프링 챔버 (194) 및 2 개의 챔버 (190, 194) 를 서로 분리시키는 시뮬레이터 피스톤 (198) 을 실질적으로 포함한다. 시뮬레이터 피스톤 (198) 은, 시뮬레이터 스프링 챔버 (194) 에 배치되고 유리하게는 편향되는 탄성 요소 (196) (예를 들어 스프링) 에 의해 시뮬레이터의 하우징 (204) 상에 지지된다.
바람직하게는 중복되도록 설계되는 압력 센서 (240) 는 시스템 압력 라인 (80) 에서 우세한 시스템 압력을 측정한다. 바람직하게는 중복되도록 설계되는 압력 센서 (244) 는 라인 (192) 의 압력을 측정한다.
전기적으로 제어가능한 압력 제공 장치 (20) 는 유압 실린더-피스톤 장치 또는 단일-회로 전기유압 액추에이터의 형태이며, 여기서 압력 구획 (26) 을 정의하는 압력 피스톤 (32) 은 (개략적으로 표시된) 전기 모터 (220) 에 의해 개재된 (또한 개략적으로 표시된) 회전/병진 기구로 작동될 수 있으며, 이 기구는 바람직하게는 볼스크류 드라이브 (KGT) 의 형태이다. 전기 모터 (220) 의 회전자 위치를 검출하기 위해 사용되는 (단순히 개략적으로 표시된) 회전자 위치 센서는 참조 부호 226 으로 표시된다. 또한, 온도 센서 (228) 는 모터 와인딩의 온도를 감지하기 위해 사용될 수 있다. 압력 구획 (270) 은 유압식 흡입 라인 (260) 에 의해 가압 유체 저장소 (18) 에 연결되는데, 여기서 논-리턴 밸브 (262) 가 삽입된다.
압력 제공 장치 (20) 는 유체를 공급/전달하기 위한 중단없이 유압 유체 또는 유체 볼륨 z 를 일 방향으로 변위시키도록 역전 선형 액추에이터로서 설계된다. 이를 위해, 논-리턴 밸브 (274) 가 피스톤 (32) 에 배치되는데, 이 밸브는 압력 구획 (270) 으로부터 압력 구획 (26) 으로의 가압 유체의 유동을 허용하고 반대 방향으로 상기 유동을 차단한다. 도면에서 피스톤 (32) 이 압력 구획 (26) 내로 오른쪽으로 이동하면, 브레이크 유체는 휠 브레이크를 향해 운반된다. 이 경우에, 압력 구획 (270) 은 상기 구획에서 생성된 부압의 결과로서 공급 라인 (160) 에 의해 가압 유체로 채워진다. 그 후, 피스톤 (32) 은 압력 구획 (270) 내로 이동하도록 반전될 수 있다. 그렇게 함으로써, 압력 구획 (270) 으로부터의 가압 유체는 논-리턴 밸브 (274) 에 의해 압력 구획 (26) 내로 전달되고, 따라서 피스톤 (32) 이 마찬가지로 이 방향으로 이동하는 때에 가압 유체는 압력 구획 (26) 으로부터 변위된다. 가압 유체는 양 피스톤 방향의 경우에 휠 브레이크 (42-48) 쪽으로 전달되기 때문에, 가압 유체는 항상 배출 밸브 (60-66) 에 의해 휠 브레이크로부터 배출된다.
브레이크 시스템 (2) 은 조용하게 그리고 에너지 소비가 적게 압력을 개별적으로 형성할 수 있도록 설계된다.
이를 위해, 각각의 입구 밸브 (59, 52, 54, 56) 는 감압 밸브의 형태이다. 바람직하게는, 각각의 밸브는 특히 상승 특성 곡선을 갖는 상시 폐쇄된 아날로그/디지털 밸브 (SG/AD 밸브) 의 형태이다.
각각의 출구 밸브 (60-66) 는 바람직하게는 상시 개방된 아날로그/디지털 밸브의 형태이다. 각각의 경우에, 각각의 출구 밸브 (60-66) 와 병렬로 논-리턴 밸브가 연결되며, 이 밸브는 각 휠 브레이크 (42-48) 로부터의 가압 유체의 복귀 유동을 방지한다.
정상 브레이크 작동에서, 압력 제공 장치 (20) 는 브레이크 회로 공급 라인 (70) 에 의해 휠 브레이크에 브레이크 압력을 형성한다. 이 경우, 브레이크 회로 공급 라인 (70) 의 압력이 밸브의 압축 스프링의 낮은 개방 압력을 초과하는 때에, 입구 밸브는 통전되지 않고 오히려 개방된다. 균일한 제동력 분배 및 밸브 레이아웃을 달성하기 위해, 이 개방 압력에 대해 가능한 가장 낮은 값이 찾아진다.
정상 제동 동안, 각 출구 밸브는 출구 밸브 (60, 62, 64, 66) 를 특징짓는 전류/압력 특성 곡선에 따라 휠 압력을 제어하도록 폐쇄되거나 오버플로잉된다. 각 출구 밸브 (60-66) 를 오버플로잉함으로써, 휠 브레이크 (42-48) 에서의 휠-개별 브레이크 압력이 감소될 수 있고 또한 조절될 수 있다. 일차 챔버 및 이차 챔버 외에, 시뮬레이션 장치 (14) 에 유압식으로 연결된 추가 압력 챔버 (128) 를 또한 포함하는 마스터 브레이크 실린더 (10) 와의 조합에 의해, 정상 제동 모드에서, 출구 밸브 (60-66) 로부터 가압 유체 저장소 (18) 로의 가압 유체의 복귀 유동이 가능한 것이 보장될 수 있다.
본 예시적인 실시형태에서, 각각의 휠 브레이크 (42-48) 의 휠 압력은 각각의 할당된 출구 밸브 (60-66) 에 의해 낮아지는데, 그 이유는 입구 밸브 (50-56) 가 가압 유체의 임의의 복귀 유동을 허용하지 않기 때문이다. 이는, 브레이크 유체를 일 방향으로만 (압력 구획 (26) 으로부터 휠 브레이크 (42-48)로) 변위시킬 수 있지만 피스톤 운동의 양 방향으로 그리고 보충으로 인한 쉼없이 이를 행할 수 있는 압력 제공 장치 (20) 또는 선형 액추에이터의 사용을 허용한다.
휠 압력은 개별 휠들과 개별 액슬들 모두에 대해 조절될 수 있다. 휠 (또는 액슬) 사이의 압력 차이가 있는 경우, 더 낮은 압력을 갖는 휠 브레이크에 대한 전류를 증가시킴으로써 입구 밸브 (50-56) 가 더 폐쇄된다. 결과적으로, 압력 제공 장치 (20) 에 의해, 다른 휠 브레이크에서 더 높은 휠 브레이크 압력을 설정할 수 있다.
압력 제공 장치 (20) 가 압력을 증가시키기 위해 사용되지 않는 폴백 레벨에서, 운전자는 브레이크 페달 (6) 을 작동시킴으로써 휠 브레이크 압력을 형성할 수있다. 그렇게 함으로써, 입구 밸브들 (50, 56) 이 폐쇄되는데, 그 이유는 이들이 선형 액추에이터에 의해 생성된 압력에 의해 더 이상 개방되지 않기 때문이다. 이들은 그렇지 않으면 휠 브레이크 (42-48) 로부터의 가압 유체의 복귀 유동을 허용하지 않기 때문에, 선형 액추에이터는 별도의 차단 밸브에 의해 휠 브레이크 (42-48) 로부터 유압식으로 분리되어서는 안된다. 브레이크 페달 (6) 을 작동시킴으로써, 피스톤 (140, 142) 은 각각 휠 브레이크 (42-48) 를 향하여 대응 압력 구획 (120, 122) 으로 변위된다. 이 작동 모드에서, 휠 밸브 반전을 위해, 출구 밸브 (60-66) 는 입구 밸브의 기능을 수행한다.
도 2 에는, 제 2 의 바람직한 실시형태에서의 브레이크 시스템 (2) 이 도시되어 있다. 이 브레이크 시스템 (2) 은, 브레이크 회로 (I, II) 에 대한 마스터 브레이크 실린더 (10) 의 구성 및 유압 연결에 의해 도 1 에 도시된 실시형태와 실질적으로 다르다. 마스터 브레이크 실린더 (10) 는 브레이크 페달 (6) 을 작동시킴으로써 압력 구획 (120a) 내로 이동될 수 있는 압력 피스톤 (140a) 을 포함하는 단일 회로로 형성된다.
압력 구획 (120a) 은 압력 라인 (310) 에 의해 휠 브레이크 (42, 44) 의 출구 밸브 (60, 62) 에 연결된다. 바람직하게는, 도시된 바와 같이, 압력 구획 (120a) 은 리어 액슬에 할당된 다른 브레이크 회로 (II) 의 휠 브레이크 (46, 48) 에 연결되지 않거나 연결될 수 없다. 본 예시적인 실시형태에서, 브레이크 회로 (I) 의 2 개의 휠 브레이크 (42, 44) 는 전륜 브레이크에 대응하고, 브레이크 회로 (II) 의 2 개의 휠 브레이크 (46, 48) 는 후륜 브레이크에 대응한다.
폴백 레벨에서, 운전자는 브레이크 페달 (6) 을 작동시킴으로써 압력 구획 (120a) 으로부터 전방 액슬의 휠 브레이크 (42, 44) 를 향하여 가압 유체를 변위시킬 수 있으며, 여기서 휠 반전을 위해, 출구 밸브 (60, 62) 는 출구 밸브로서의 역할을 한다. 따라서 운전자는 리어 액슬의 휠 브레이크에 직접 접근하지 못하며, 그럼으로써 리어 액슬의 오버브레이킹을 방지한다.

Claims (10)

  1. 브레이크 시스템 (2) 으로서,
    유압식으로 작동가능한 휠 브레이크들 (42, 44, 46, 48),
    상기 휠 브레이크들 (42, 44, 46, 48) 에 연결된 적어도 하나의 압력 챔버 (120, 122, 120a) 를 갖는 브레이크 페달 (6) 에 의해 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더 (10),
    압력 피스톤 (32) 에 의해 경계지어지는 제 1 압력 구획 (26) 을 갖는 압력 제공 장치 (20)
    를 포함하고,
    상기 제 1 압력 구획 (26) 과 휠 브레이크 (42, 44, 46, 48) 사이의 유압 연결부에 각각 입구 밸브 (50, 52, 54, 56) 가 배치되고,
    적어도 하나의 입구 밸브 (50, 52, 54, 56) 는 상시 (normally) 폐쇄된 감압 밸브의 형태인, 브레이크 시스템 (2).
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 입구 밸브 (50, 52, 54, 56) 는 감압 밸브의 형태인, 브레이크 시스템 (2).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 제공 장치 (20) 는 상기 제 1 압력 구획 (26) 으로부터 가압 유체를 중단없이 일 방향으로 이송하도록 구성된, 브레이크 시스템 (2).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압력 제공 장치 (20) 는, 상기 압력 피스톤 (32) 과 상이한 측에 배치되고 공급 라인에 의해 가압 유체 저장소 (18) 에 유압식으로 연결된 제 2 압력 구획 (270) 을 포함하고, 상기 압력 피스톤 (32) 내에 논-리턴 밸브 (274) 가 배치되고, 상기 논-리턴 밸브 (274) 는 상기 제 2 압력 구획 (270) 으로부터 제 1 압력 구획 (26) 으로의 가압 유체의 유동을 허용하고 다른 방향으로의 유동을 차단하는, 브레이크 시스템 (2).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 휠 브레이크 (42, 44, 46, 48) 에 출구 밸브 (60, 62, 64, 66) 가 할당되고, 적어도 하나의 출구 밸브 (60, 62, 64, 66) 는 상시 개방된 오버플로우 밸브의 형태인, 브레이크 시스템 (2).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 마스터 브레이크 실린더 (10) 의 적어도 하나의 압력 챔버 (120, 122, 120a) 는 하나의 출구 밸브 (60, 62, 64, 66) 에 의해 각각의 휠 브레이크 (42, 44, 46, 48) 에 연결되거나 연결될 수 있는, 브레이크 시스템 (2).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스터 브레이크 실린더 (10) 는 2 개의 압력 챔버들 (120, 122) 및 시뮬레이션 장치 (14) 에 유압식으로 연결된 추가 압력 구획 (128) 을 포함하는, 브레이크 시스템 (2).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 압력 챔버들 (120, 122) 중의 하나는 압력 릴리프 밸브 (134) 가 배치되는 유압 라인에 의해 가압 유체 저장소 (18) 에 연결되는, 브레이크 시스템 (2).
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스터 브레이크 실린더 (10) 는 하나의 압력 챔버 (120a) 및 시뮬레이션 장치 (14) 에 유압식으로 연결된 추가 압력 구획 (128a) 을 포함하는, 브레이크 시스템 (2).
  10. 제 9 항에 있어서,
    추가 압력 구획 (128a) 은 압력 릴리프 밸브 (150) 가 배치되는 유압 라인에 의해 가압 유체 저장소 (18) 에 연결되는, 브레이크 시스템 (2).
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