KR102447062B1

KR102447062B1 - 차량 브레이크 시스템 및 동작 방법

Info

Publication number: KR102447062B1
Application number: KR1020170179411A
Authority: KR
Inventors: 웬광 주; 베르트람 포이칙; 케빈 우
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2022-09-26
Also published as: EP3342655A1; EP3342655B1; KR20180076339A; US20180178773A1

Abstract

차량 브레이크 시스템은 사용자 입력 힘을 수용하도록 동작될 수 있는 브레이크 페달, 브레이크 페달에 동작 가능하게 결합되는 마스터 실린더, 유압 회로를 통해서 마스터 실린더에 선택적으로 결합되는 브레이크 실린더, 마스터 실린더와 구분된 전자-제어형 압력 발생 유닛, 및 브레이크 페달에 대한 사용자 입력 힘을 나타내는 신호를 수신하도록 동작될 수 있는 제어기를 포함한다. 제1 모드에서, 제어기는 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 신호에 따라 유압 유체 압력을 브레이크 실린더에 전달하도록 동작될 수 있다. 제2 모드에서, 마스터 실린더는 브레이크 실린더를 작동시키도록 동작될 수 있고, 제어기는 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 마스터 실린더를 보충하도록 그리고 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장시키도록 동작될 수 있다.

Description

차량 브레이크 시스템 및 동작 방법{VEHICLE BRAKE SYSTEM AND METHOD OF OPERATING}

본 발명은 차량 및 차량 제동 시스템에 관한 것이다.

통상적인 와이어-브레이크 제동 시스템은 일반적으로 전기 동력형 시스템을 이용하여 브레이크 실린더에서 차량 제동을 실시한다. 그러한 제동 시스템은 종종, 마스터 실린더의 물리적 구성에 의존하는 제한된 감속 가능성을 마스터 실린더가 생성하는 기계적 백-업을 포함한다.

개선된 차량 브레이크 시스템 및 동작 방법을 제공한다.

하나의 양태에서, 본 발명은 차량 브레이크 시스템을 제공한다. 차량 브레이크 시스템은 사용자 입력 힘을 수용하도록 동작될 수 있는 브레이크 페달, 브레이크 페달에 의해서 작동되도록 브레이크 페달에 동작 가능하게 결합되는 마스터 실린더, 유압 회로를 통해서 마스터 실린더에 선택적으로 결합되는 브레이크 실린더, 마스터 실린더와 구분된 전자-제어형 압력 발생 유닛, 및 브레이크 페달에 대한 사용자 입력 힘을 나타내는 신호를 수신하도록 동작될 수 있는 제어기를 포함한다. 제1 모드에서, 제어기는 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 신호에 따라 유압 유체 압력을 브레이크 실린더에 전달하도록 동작될 수 있다. 제2 모드에서, 마스터 실린더는 브레이크 실린더를 작동시키도록 동작될 수 있고, 제어기는 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 마스터 실린더를 보충하도록 그리고 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장시키도록 동작될 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 차량 브레이크 시스템의 동작 방법을 제공한다. 차량은 유압식으로 작동되는 브레이크 실린더를 포함한다. 차량 브레이크 시스템은 일차적인 와이어-브레이크 모드에서 동작되고, 그러한 모드에서 브레이크 페달의 누름에 응답하여 유체가 전자-제어형 압력 발생 유닛을 통해서 브레이크 실린더에 인가된다. 제어기는, 차량 브레이크 시스템이 일차적인 와이어-브레이크 모드에서 동작 불가능하다는 것을 식별한다. 차량 브레이크 시스템이 일차적인 와이어-브레이크 모드에서 동작 불가능하다는 것을 식별하는 단계에 후속하여, 브레이크 페달이 눌릴 때 차량 브레이크 시스템은 이하와 같은 백-업 모드에서 동작되며, 그러한 백-업 모드에서: 유체 경로가 마스터 실린더와 브레이크 실린더 사이에서 개방되고, 그에 의해서 마스터 실린더로 브레이크 실린더를 작동시키며, 전자-제어형 압력 발생 유닛이 제어기로 작동되어 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장한다.

다른 양태에서, 본 발명은 차량 브레이크 시스템을 제공한다. 차량 브레이크 시스템은 입력 힘에 응답하여 유체를 가압하도록 동작될 수 있는 마스터 실린더 및 브레이크 실린더를 포함한다. 전자-제어형 압력 발생 유닛은 마스터 실린더와 분리되어 제공되고, 브레이크 실린더를 선택적으로 작동시키도록 동작될 수 있다. 입력 힘에 응답하여 반응력을 제공하도록 페달 느낌 시뮬레이터가 동작될 수 있다. 제어기는 와이어-브레이크 구성에서 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시키도록 동작될 수 있고, 차량 브레이크 시스템을 와이어-브레이크 구성으로부터 백-업 구성으로 전환하도록 동작될 수 있다. 와이어-브레이크 구성에서, 전자-제어형 압력 발생 유닛은 브레이크 실린더를 작동시키고, 마스터 실린더는 가압 유체를 페달 느낌 시뮬레이터에 제공한다. 백-업 구성에서, 마스터 실린더는 전자-제어형 압력 발생 유닛에 의해서 제공되는 유체 부가로 브레이크 실린더를 작동시켜 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장한다.

상세한 설명 및 첨부 도면을 고려함으로써, 본 발명의 다른 양태가 명확해질 것이다.

도 1은 2개의 차축을 가지는 차량의 개략도이다.
도 2는 도 1의 차량의 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 제1 모드에서 동작되는 차량 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 이차적인 모드에서 동작되는 차량 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 5는 페달 이동과 목표 피스톤 압력 사이의 관계를 도시한 그래프이다.

본 발명의 임의의 실시예를 구체적으로 설명하기에 앞서서, 본 발명이, 그 출원에서, 이하의 설명에서 기술되는 또는 이하의 도면에서 도시되는 구성 및 구성요소의 배열에 관한 상세 내용으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명이 다른 실시예일 수 있고, 여러 가지 방식으로 실시 또는 실행될 수 있다.

도 1 및 도 2는 브레이크 시스템(10)을 포함하는 차량(14)을 도시한다. 브레이크 시스템(10)은 통합형 동력 제동 시스템이고, 그러한 시스템은 탠덤 마스터 실린더(42), 페달 느낌 시뮬레이터(62), 전자-제어형 압력 발생 유닛(70), 및 밸브의 그룹(예를 들어, 격리 및 제어 밸브(78, 82, 86, 90))을 단일 하우징(12) 내로 통합한다. 또한, 탠덤 마스터 실린더(42)와 그러한 탠덤 마스터 실린더(42)에 입력을 제공하도록 결합된 브레이크 페달(46) 사이에 부스터가 위치되지 않는다.

브레이크 시스템(10)은 제1 유압 회로(18) 및 제2 유압 회로(22)를 포함하는, 2개의 유압 회로(18, 22)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량은 전방 차축(26) 및 후방 차축(30)을 포함한다. 각각의 유압 회로(18, 22)는 단일 차축(26, 30)에 제동을 제공할 수 있거나, 전방 차축(26)과 함께 회전되는 바퀴(34) 및 후방 차축(30)과 함께 회전되는 바퀴(34)에 제동을 제공할 수 있다. 4-바퀴형 차량의 맥락으로 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 차축(26, 30)은 2개의 바퀴(34)와 함께 회전될 수 있다. 그 대신에, 각각의 차축(26, 30)은 단지 하나의 바퀴(34) 또는 둘 초과의 바퀴(34)와 함께 회전될 수 있다. 차축(26, 30)은 차량(14)의 이동 방향을 따라 이격된 개별적인 위치를 형성한다. 브레이크 실린더(38)는 각각의 바퀴(34)에 위치되고, 예를 들어, 캘리퍼를 작동시켜 연관된 바퀴(34)와 함께 회전될 수 있는 브레이크 디스크를 압착할 수 있다. 제1 유압 회로(18)는 유압 브레이크 유체를 브레이크 실린더(38)의 제1 하위세트(38A)에 제공하고, 제2 유압 회로(22)는 유압 브레이크 유체를 브레이크 실린더(38)의 제2 하위세트(38B)에 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 하위 세트(38A, 38B)는 2개의 브레이크 실린더(38)를 포함한다. 제1 하위세트(38A)는 전방 좌측 브레이크 실린더(38)(예를 들어, 운전자-측, 전방 차축 브레이크 실린더) 및 후방 우측 브레이크 실린더(38)(예를 들어, 승객-측, 후방 차축 브레이크 실린더)를 포함한다. 제2 하위세트(38B)는 전방 우측 브레이크 실린더(38)(예를 들어, 승객-측, 전방 차축 브레이크 실린더) 및 후방 좌측 브레이크 실린더(38)(예를 들어, 운전자-측, 후방 차축 브레이크 실린더)를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 제1 및 제2 유압 회로(18, 22)가 브레이크 실린더(38)의 제2 및 제1 하위세트(38B, 38A)에 각각 제동을 제공할 수 있다. 또한, "우측" 및 "좌측" 그리고 "운전자-측" 및 "승객-측"의 방향들 사이의 관계는 단지 예시적인 것이고 개별적인 차량에 따라 달라질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 탠덤 마스터 실린더(42)는 유압 회로(18, 22)의 상류에 위치되고 브레이크 페달(46)을 통해서 사용자 입력 힘을 수용한다. 탠덤 마스터 실린더(42)는 입력 힘을 제1 및 제2 마스터 실린더 챔버(42A, 42B) 내에서 유압으로 변환하여, 각각의 유압 회로(18, 22) 내에서 증가된 유압을 생성한다. 더 구체적으로, 브레이크 페달(46)은 누름 막대(50) 및 탠덤 마스터 실린더(42) 내의 플런저(54)를 병진이동시켜, 각각, 마스터 실린더 배출구(44A, 44B)를 통해서 챔버(42A, 42B) 내의 유체를 유압 회로(18, 22) 내로 이동시킨다. 미-작동 시에, 탠덤 마스터 실린더(42)는 저장용기(58)와 연통되고, 그에 따라 챔버(42A, 42B) 내의 압력은 저장용기 압력(예를 들어, 대기압)이 된다.

제1 및 제2 회로(18, 22)는 마스터 실린더 격리 밸브(78, 82)를 각각 구비한다. 마스터 실린더 격리 밸브(78, 82)는, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 전환되도록 동작될 수 있는 2-위치 밸브이다. 그 대신에, 밸브(78, 82)가 (예를 들어, 펄스-폭 변조를 통해서 제어되는) 비례 밸브일 수 있고, 그에 따라 그러한 밸브는, 복수의 중간 위치를 사이에 포함하는, 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치까지의 범위를 가지는 가변적 유동 개구부를 제공한다. 밸브(78, 82)가 폐쇄 위치에 있을 때, 마스터 실린더 챔버(42A, 42B)로부터의 유체는 브레이크 실린더(38)에 도달할 수 없고, 그에 따라, 페달 느낌 시뮬레이터(62)를 향해서 지향된다.

페달 느낌 시뮬레이터(62)는 탠덤 마스터 실린더(42)의 하류에 위치되고, 제1 회로(18)에 유체적으로 연결된다. 페달 느낌 시뮬레이터 제어 밸브(66)는 페달 느낌 시뮬레이터(62)와 탠덤 마스터 실린더(42) 사이에 배치되어 그들 사이의 유체 경로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄한다. 탠덤 마스터 실린더(42)와 유체 연통될 때, 페달 느낌 시뮬레이터(62)는, 탠덤 마스터 실린더(42)가 브레이크 실린더(38)와 직접적으로 연통될 때 달리 제공되는 반응력을 모방하기 위해서, 가압된 유압 유체에 의해서 제공된 힘에 응답하여 브레이크 페달(46)에 반응력을 제공한다.

브레이크 시스템(10)은 탠덤 마스터 실린더(42)와 별개인 전자-제어형 압력 발생 유닛(70)을 더 포함한다. 압력 발생 유닛(70)은 마스터 실린더 격리 밸브(78, 82)가 폐쇄 위치에 있을 때 제동력을 브레이크 실린더(38)에 제공하고, 기계식, 유압식, 또는 메카트로닉일 수 있다. 전자-제어형 압력 발생 유닛(70)은 마스터 실린더(42)보다 큰 유체 저장 부피를 가지고, 그에 따라 압력 발생 유닛(70)의 작동은 마스터 실린더(42)보다 더 많은 유체를 변위시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 압력 발생 유닛(70)은 모터-구동형 피스톤(70A)이다. 그 대신에, 압력 발생 유닛(70)은, 예를 들어, 유압식 축압기 또는 펌프일 수 있다. 압력 발생 유닛(70)은 감지된 입력 값에 비례하는 유압 또는 출력 힘을 생성한다. 입력 값은 브레이크 페달(46) 또는 누름 막대(50)의 이동 거리, 브레이크 페달(46)에서 사용자에 의해서 제공되는 입력 힘, 또는 탠덤 마스터 실린더(42)로부터의 유체 압력일 수 있다. 따라서, 여러 센서(예를 들어, 페달 힘 또는 이동 센서(74A), 마스터 실린더 압력 센서(74B))는 입력 값을 측정하고 그 값을 제어기(60)에 전달한다. 페달 센서(74A) 및 마스터 실린더 압력 센서(74B)가 독립적인 전기 회로 상에 위치될 수 있고, 그에 따라 그 중 하나가 다른 하나에 대한 백-업으로서 기능할 수 있다. 종합적으로, 페달 센서(74A) 및 마스터 실린더 압력 센서(74B)는 측정된 유체 압력과 페달(46)에 인가된 힘 또는 그 이동 사이의 관계를 기초로 뻑뻑한 페달 문제(hard pedal issue)를 검출할 수 있다. 결국, 압력 발생 유닛(70)이 제어기(60)에 의해서 동작되어, 감지된 입력 값에 비례하여 유압 회로(18, 22) 내의 유압 유체를 가압한다.

제1 및 제2 회로(18, 22)는 압력 발생 유닛 제어 밸브(86, 90)를 각각 더 구비한다. 압력 발생 유닛 제어 밸브(86, 90)는, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 전환되도록 동작될 수 있는 2-위치 밸브이다. 그 대신에, 밸브(86, 90)가 (예를 들어, 펄스-폭 변조를 통해서 제어되는) 비례 밸브일 수 있고, 그에 따라 그러한 밸브는, 복수의 중간 위치를 사이에 포함하는, 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치까지의 범위를 가지는 가변적 유동 개구부를 제공한다. 만약 밸브(86, 90)가 폐쇄 위치에 있다면, 압력 발생 유닛(70)으로부터의 유체는 브레이크 실린더(38)에 도달할 수 없다.

부가적인 밸브가 각각의 브레이크 실린더(38)로의 그리고 그로부터의 유동을 제어한다. 유입구 밸브(94)는 비례 밸브이며, 그에 따라 그 밸브는 복수의 중간 위치를 사이에 포함하는, 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치까지의 범위를 가지는 가변적 유동 개구부를 제공하여 각각의 브레이크 실린더(38)에서 독립적으로 제동력을 조절한다. 배출구 밸브(98)는 브레이크 실린더(38)로부터 저장용기(58)로 유체를 선택적으로 복귀하기 위한 제한적인 개구부를 포함하고, 예를 들어, 바퀴 미끄럼-방지 제어를 보조할 수 있다.

브레이크 시스템(10)은 정상 와이어-브레이크 동작을 위한 일차적인 모드 또는 구성으로 동작될 수 있다. 일차적인 모드에서, 전자-제어형 압력 발생 유닛(70)은, 브레이크 실린더(38)의 제1 및 제2 하위세트(38A, 38B) 내의 브레이크 실린더를 포함하여, 모든 브레이크 실린더(38)에 제동력을 제공한다. 제동력은 정상 동작에서 운전자의 요청에 비례하여 제공되고, 탠덤 마스터 실린더(42)는 격리 밸브(78, 82)에 의해서 브레이크 실린더(38)로부터 격리된다. 그러한 제동이 도 3에 도시되어 있고, 압력 발생 유닛(70)으로부터의 가압 유체는 굵은 선(100)으로 도시되어 있고, 탠덤 마스터 실린더(42)로부터의 가압 유체는 점선(200)으로 도시되어 있다.

일차적인 모드에서, 사용자는 브레이크 페달(46)에 입력을 제공하고, 브레이크 페달은 누름 막대(50) 및 플런저(54)를 병진이동시키고, 그에 의해서 유체를 유압 회로(18, 22)로 이동시킨다. 페달 느낌 시뮬레이터 제어 밸브(66)는 개방 위치에 있다. 그에 따라, 점선(200)에 의해서 표시된 바와 같이, 탠덤 마스터 실린더(42)에 의해서 공급된 유체 압력은 페달 느낌 시뮬레이터(62)에 제공된다.

동시에, 압력 발생 유닛(70)은, 사용자의 입력을 나타내고 그에 비례하는 감지된 값에 상응하는 입력 신호에 응답하여, 제어기(60)로부터의 출력 신호에 의해서 작동된다. 페달 이동(즉, 브레이크 페달(46)의 변위)이 페달 이동 센서(74A)에 의해서 측정되고 제어기(60)를 통해서 목표 피스톤 압력으로 변환된다. 목표 피스톤 압력은, 예를 들어 도 5의 그래프에 도시된 바와 같이, 특정 페달 이동과 연관된다. 제어기(60)는 목표 피스톤 압력을 목표 모터 속력으로 변환하고 모터(M)(예를 들어, 3-상 무브러시 DC 모터)를 작동시켜 목표 모터 속력을 달성한다. 목표 모터 속력은 가변적이고 시간과 관련하여 조정되어 목표 피스톤 압력을 제공할 수 있는 전체 희망 피스톤 위치를 달성한다. 피스톤(70A)이 모터(M)에 의해서 구동되어 목표 피스톤 압력에 상응하는 증가된 유압을 브레이크 실린더(38)에서 생성한다. 또한, 압력 센서(74C)는 압력 발생 유닛(70)으로부터의 (굵은 선(100)에 의해서 표시된) 유압 유체의 실제 압력을 측정할 수 있고, 압력을 나타내는 신호를 제어기(60)에 제공할 수 있다. 이어서, 제어기(60)는 센서(74C)에 의해서 측정된 압력을 목표 피스톤 압력과 비교할 수 있다. 이어서, 압력 발생 유닛(70)은, 센서(74C)에 의해서 측정된 압력이 목표 피스톤 압력과 합치될 때까지, 생성된 유체 압력을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 목표 피스톤 압력은 사용자 입력의 변화를 반영하도록 업데이트될 수 있다.

일차적인 모드에서, 압력 발생 유닛 제어 밸브(86, 90)가 개방 위치로 작동된다. 그에 따라, 도 3의 굵은 선(100)에 의해서 표시된 바와 같이, 압력 발생 유닛(70)에 의해서 공급되는 유체 압력이 제1 유압 회로(18) 및 제2 유압 회로(22) 모두 내로 도입되고 그 각각과 상응하는 브레이크 실린더들(38)에 제공된다. 그에 따라, 일차적인 모드에서, 압력 발생 유닛(70)으로부터의 유압은 모든 브레이크 실린더(38)에 인가된다. 제어 밸브(86, 90)를 통한 허용 가능한 유량이 제어기(60)에 의해서 조정되어 제어 밸브(86, 90) 하류의 압력을 변경할 수 있다.

사용자가 제어 페달(46)로부터 압력을 제거하면(예를 들어, 발을 브레이크 페달로부터 제거하면), 제어기(60)는 미-작동 상태로 복귀되도록 피스톤(70A)에 지시하고, 유체는 개방된 제어 밸브(86, 90)를 통해서 압력 발생 유닛(70)에 복귀된다. 이어서, 유체 압력이 균등해지면, 제어 밸브(86, 90)는 폐쇄 위치로 복귀된다.

센서(74A 내지 74C) 중 하나(예를 들어, 센서로부터의 신호 없음, 미리 결정된 범위를 벗어난 측정치 등), 시뮬레이터(62), 또는 시뮬레이터 밸브(66)와 같은 구성요소의 고장이나 오작동에 응답하여, 브레이크 시스템(10)은 일차적인 모드로부터 이차적인 또는 백-업 모드 또는 구성으로 전환될 수 있다. 예를 들어, 시뮬레이터(62) 또는 시뮬레이터 밸브(66)의 고장은 적절한 페달 행정을 방해할 수 있고, 이는 증가된 페달 이동과 연관되지 않은 증가된 압력을 기초로 제어기(60)에 의해서 식별될 수 있다. 이에 응답하여, 제어기(60)는 브레이크 시스템(10)을 일차적인 모드로부터 백-업 모드로 전환하기 위한 신호를 전송한다.

그러나, 탠덤 마스터 실린더(42)는 제한된 양의 유체를 포함한다(즉, 플런저(54)는 탠덤 마스터 실린더(42) 내에서 제한된 이동 또는 병진운동만을 할 수 있다). 시스템이 일차적인 모드의 와이어-브레이크 동작을 위해서 주로 설계되기 때문에, 마스터 실린더 부피는 매우 작을 수 있다. 그에 따라, 이용 가능한 유체 부피가 소비되고 플런저(54)가 아래쪽으로 빠지면, 탠덤 마스터 실린더(42)는 어떠한 추가적인 제동력 증가도 제공할 수 없다. 비록 이러한 기술은 백-업 모드에서 최소 표준 감속을 달성하는데 있어서 실제적으로 효과적인 것으로 입증되었지만, 제동 성능의 추가적인 개선이 이하에서 설명되는 바와 같은 층상형 백-업 모드로 달성될 수 있다.

압력 발생 유닛(70)의 동작 중단 및 탠덤 마스터 실린더(42)로부터의 기계적 백-업에만 의존하는 대신에, 이차적인 모드는, 탠덤 마스터 실린더(42)로부터의 유체를 압력 발생 유닛(70)으로부터의 유체 보충과 조합하여 이용하는, 층상형 제동 작동을 제공할 수 있다. 이차적인 모드에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자는 입력을 브레이크 페달(46)에 제공하며, 브레이크 페달은 누름막대(50) 및 플런저(54)를 병진운동시키고, 그에 의해서 유체를 마스터 실린더 챔버(42A, 42B)로부터 개방된 격리 밸브(78, 82)를 통해서 유압 회로(18, 22)로 그리고 모든 브레이크 실린더(38)로 이동시킨다. 페달 느낌 시뮬레이터 제어 밸브(66)는 폐쇄 위치에 있고, 그에 따라 유체는 탠덤 마스터 실린더(42)로부터 시뮬레이터(62)에 공급되지 않는다.

탠덤 마스터 실린더(42)에 의해서 회로(18, 22)에 공급되는 유체에 더하여, 압력 발생 유닛(70)이 제어기(60)에 의해서 작동되고 제어 밸브(86, 90)가 개방되어, 굵은 쇄선(300)에 의해서 표시된 바와 같이, 부가적인 양의 유체를 유압 회로(18, 22) 내로 제공한다. 모든 격리 밸브(78, 82) 및 제어 밸브(86, 90)가 개방 위치에 있는 상태에서, 압력 발생 유닛(70)은 브레이크 실린더(38)뿐만 아니라 제1 및 제2 마스터 실린더 챔버(42A, 42B)와 유체 연통된다.

제어기(60)는 압력 발생 유닛(70)을 작동시켜, 유압 회로(18, 22)에 부가하기 위한, 브레이크 페달에 대한 사용자 입력에 비례하는 유체 부피 및/또는 유체 압력 값을 생성한다. 부가적인 유체는 센서(74A, 74B)에 의해서 측정되는 이동, 힘, 또는 압력에 의존한다. 다시 말해서, 압력 발생 유닛(70)은, 일차적인 와이어-브레이크 모드에서와 같이, 브레이크 페달(46)에 대한 운전자의 입력 힘을 비례적으로 복제 또는 추종하기 위한 제어된 방식으로 동작된다. 층상형 백-업 모드는, 탠덤 마스터 실린더(42)에서 필연적인 유체 부피 제한을 뛰어 넘어 능력을 확장하기 위해서 압력 발생 유닛(70)의 장점을 취한다. 일차적인 모드에서 와이어-브레이크 제동을 제공하는 압력 발생 유닛(70)은 백-업 모드에서 마스터 실린더(42)를 위한 부피 부스터로서 기능한다.

브레이크 페달(46)이 사용자의 입력 힘에 의해서 눌림에 따라, 압력 발생 유닛(70)으로부터의 유체 부피의 증가가 인가되어 플런저(54)를 뒤쪽으로 변위시키고 브레이크 페달(46)을 사용자에 대항하여 상승시켜, 수동적으로-인가되는 제동력을 증가시키기 위해서 사용자가 이용할 수 있는 부가적인 행정을 제공한다. 예를 들어, 제어기(60)는 소정 부피의 유체를 회로(18, 22) 내로 변위시키도록 압력 발생 유닛(70)에 지시하기 위해서 부피 제어 모드에서 동작될 수 있고, 변위 부피는 사용자의 입력 힘에 의존하고 그에 비례한다. 사용자가 브레이크 페달(46)로부터의 압력을 제거하면, 탠덤 마스터 실린더(42)는 미-작동 상태로 복귀되고, 제어기(60)는 피스톤(70A)을 미-작동 상태로 복귀시킨다. 회로(18, 22) 내의 유체는 개방된 제어 밸브(86, 90)를 통해서 압력 발생 유닛(70)에 복귀되고 개방된 격리 밸브(78, 82)를 통해서 탠덤 마스터 실린더(42)에 복귀된다.

통상적인 백-업 제동 모드와 대조적으로, 도 4에 도시되고 전술된 백-업 제동 모드는 탠덤 마스터 실린더(42)의 유체 부피에 의해서 제한되지 않는다. 그에 따라, 동일한 마스터 실린더로, 달성 가능한 감속은, 마스터 실린더의 조작자 관통-누름에만 의존하는 백-업 제동 모드의 감속 보다 크다. 또한, 이차적인 모드의 양 스테이지에서 브레이크 실린더(38)에 대한 탠덤 마스터 실린더(42)를 통한 관통-누름 제동을 유지하는 것은 운전자가 전체 차량 제동력을 직접적으로 조절하게 하고 그 제어를 유지하게 한다.

Claims

차량 브레이크 시스템으로서:
사용자 입력 힘을 수용하도록 동작될 수 있는 브레이크 페달;
상기 브레이크 페달에 의해서 작동되도록 상기 브레이크 페달에 동작 가능하게 결합되는 마스터 실린더로서, 상기 마스터 실린더는 제1 유압 회로와 유체 연통하는 제1 마스터 실린더 챔버 및 제2 유압 회로와 유체 연통하는 제2 마스터 실린더 챔버를 가지는, 상기 마스터 실린더;
상기 제1 유압 회로를 통해서 상기 마스터 실린더에 선택적으로 결합되는 브레이크 실린더;
상기 마스터 실린더와 구분된 전자-제어형 압력 발생 유닛;
상기 브레이크 페달에 대한 상기 사용자 입력 힘을 나타내는 신호를 수신하도록 동작될 수 있는 제어기;
상기 마스터 실린더와 상기 브레이크 실린더 사이의 유체 경로에 위치된 격리 밸브;
상기 격리 밸브와 상기 브레이크 실린더 사이의 유체 경로에 위치된 유입구 밸브로서, 상기 유입구 밸브는 상기 브레이크 실린더에서 제동력을 조절하도록 동작할 수 있는, 상기 유입구 밸브를 포함하고;
제1 모드에서, 상기 제어기는 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 상기 신호에 따라 유압 유체 압력을 상기 브레이크 실린더에 인가하도록 동작될 수 있고,
제2 모드에서, 상기 마스터 실린더는 상기 브레이크 실린더를 작동시키도록 동작될 수 있고, 상기 제어기는 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 (a) 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛으로부터 상기 제1 유압 회로를 통하여 상기 제1 마스터 실린더 챔버로의 제1 가압 경로 및 (b) 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛으로부터 상기 제2 유압 회로를 통하여 상기 제2 마스터 실린더 챔버로의 제2 가압 경로를 설정하여 상기 마스터 실린더를 보충하고 상기 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장시키도록 동작될 수 있고,
상기 제1 모드에서, 상기 격리 밸브는 상기 마스터 실린더 및 상기 브레이크 실린더 사이에 유체 경로를 차단하도록 폐쇄되고, 상기 제2 모드에서, 상기 격리 밸브는 상기 마스터 실린더 및 상기 브레이크 실린더 사이에 유체 경로를 제공하도록 개방되는, 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 모드에서, 상기 마스터 실린더는 상기 사용자 입력 힘에 비례하여 상기 브레이크 실린더를 작동시키도록 동작될 수 있는, 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전자-제어형 압력 발생 유닛은 모터-구동형 피스톤인, 차량 브레이크 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제2 모드에서, 상기 모터-구동형 피스톤의 변위의 크기는 상기 사용자 입력 힘에 의존하는, 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브레이크 페달은, 부스터를 사이에 가지지 않고, 상기 마스터 실린더에 직접적으로 연결되는, 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 신호를 상기 제어기에 제공하도록 동작될 수 있는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 압력 센서, 페달 이동 센서, 또는 페달 힘 센서 중 하나인, 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
페달 느낌 시뮬레이터를 더 포함하고, 상기 마스터 실린더는 상기 제1 모드에서 상기 페달 느낌 시뮬레이터와 유체 연통으로 결합되는, 차량 브레이크 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전자-제어형 압력 발생 유닛과 상기 브레이크 실린더 사이에 위치된 밸브를 더 포함하고, 상기 제1 모드 및 제2 모드에서, 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛과 상기 브레이크 실린더 사이에 위치된 상기 밸브가 개방되어 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛과 상기 유압 회로 사이에서 유체 경로를 제공하는, 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어기는, 고장 또는 오작동을 나타내는 신호에 응답하여, 상기 브레이크 시스템을 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로 전환하도록 동작될 수 있는, 차량 브레이크 시스템.
유압식으로 작동되는 브레이크 실린더를 가지는 차량 브레이크 시스템의 동작 방법으로서:
브레이크 페달의 누름에 응답하여 유체가 전자-제어형 압력 발생 유닛을 통해서 상기 브레이크 실린더에 인가되는 일차적인 와이어-브레이크 모드에서 상기 차량 브레이크 시스템을 동작시키는 단계;
제어기를 통해서 상기 차량 브레이크 시스템이 상기 일차적인 와이어-브레이크 모드에서 동작 불가능하다는 것을 식별하는 단계; 및
상기 차량 브레이크 시스템이 상기 일차적인 와이어-브레이크 모드에서 동작 불가능하다는 것을 식별하는 단계에 후속하여, 상기 브레이크 페달이 눌릴 때 상기 차량 브레이크 시스템을 이하와 같은 백업 모드에서 동작시키는 단계를 포함하고, 상기 백업 모드에서:
격리 밸브와 유입구 밸브를 통하여 마스터 실린더와 상기 브레이크 실린더 사이의 유체 경로를 개방하고, 그에 의해서 상기 브레이크 실린더를 상기 마스터 실린더로 작동시키며;
제1 마스터 실린더 챔버 및 제2 마스터 실린더 챔버에 유체를 제공하여 상기 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장하기 위해서 상기 제어기로 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시키는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 백업 모드에서, 상기 제어기가 부피 제어 모드에서 동작되어, 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시켜 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛으로부터 소정 부피의 유체를 변위시키는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 백업 모드에서, 사용자 입력 힘에 의존하여, 상기 브레이크 페달의 이동에 비례하는 유체 부피를 출력하도록 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛이 작동되는, 방법.
차량 브레이크 시스템으로서:
입력 힘을 수용하도록 동작될 수 있는 브레이크 페달;
브레이크 실린더;
상기 입력 힘에 응답하여 유체를 가압하도록 동작될 수 있는 마스터 실린더로서, 상기 마스터 실린더는 제1 마스터 실린더 챔버 및 제2 마스터 실린더 챔버를 가지는, 상기 마스터 실린더;
상기 마스터 실린더와 분리되고 상기 브레이크 실린더를 선택적으로 작동시키도록 동작될 수 있는 전자-제어형 압력 발생 유닛;
상기 입력 힘에 응답하여 반응력을 제공하도록 동작될 수 있는 페달 느낌 시뮬레이터;
와이어-브레이크 구성에서 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛을 작동시키도록 동작될 수 있고 상기 차량 브레이크 시스템을 상기 와이어-브레이크 구성으로부터 백업 구성으로 전환하도록 동작될 수 있는 제어기;
상기 마스터 실린더와 상기 브레이크 실린더 사이의 유체 경로에 위치된 제1 밸브;
상기 제1 밸브와 상기 브레이크 실린더 사이의 유체 경로에 위치된 유입구 밸브로서, 상기 유입구 밸브는 상기 브레이크 실린더에서 제동력을 조절하도록 동작할 수 있는, 상기 유입구 밸브를 포함하고,
상기 와이어-브레이크 구성에서, 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛은 상기 브레이크 실린더를 작동시키고, 상기 마스터 실린더는 가압 유체를 상기 페달 느낌 시뮬레이터에 제공하며,
상기 백업 구성에서, 상기 마스터 실린더는 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛에 의해서 제공되는 유체 부가로 상기 브레이크 실린더를 작동시켜 상기 제1 마스터 실린더 챔버 및 상기 제2 마스터 실린더 챔버에 병렬로 유체를 제공하여 상기 마스터 실린더의 유체 부피 용량을 확장하며,
상기 와이어-브레이크 구성에서, 상기 제1 밸브는 상기 마스터 실린더 및 상기 브레이크 실린더 사이에 유체 경로를 차단하도록 폐쇄되고, 상기 백업 구성에서, 상기 제1 밸브는 상기 마스터 실린더 및 상기 브레이크 실린더 사이에 유체 경로를 제공하도록 개방되는, 차량 브레이크 시스템.
제14항에 있어서,
상기 전자-제어형 압력 발생 유닛에 의해서 제공되는 상기 유체 부가는 상기 입력 힘에 반작용하도록 동작될 수 있는, 차량 브레이크 시스템.
제15항에 있어서,
상기 입력 힘을 모니터링하기 위해서 신호를 상기 제어기에 제공하도록 동작될 수 있는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 압력 센서, 페달 이동 센서, 또는 페달 힘 센서 중 하나인, 차량 브레이크 시스템.
제14항에 있어서,
상기 전자-제어형 압력 발생 유닛과 상기 브레이크 실린더 사이에 위치된 제2 밸브; 및
상기 마스터 실린더와 상기 페달 느낌 시뮬레이터 사이에 위치된 제3 밸브를 더 포함하고,
상기 와이어-브레이크 구성에서, 상기 제2 밸브는 개방 위치에 있으며, 상기 제3 밸브는 개방 위치에 있고,
상기 백업 구성에서, 상기 제2 밸브는 개방 위치에 있는, 차량 브레이크 시스템.
제14항에 있어서,
상기 백업 구성에서, 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛에 의해서 제공되는 상기 유체 부가의 크기는 상기 입력 힘의 크기에 의존하는, 차량 브레이크 시스템.
제14항에 있어서,
상기 마스터 실린더는 상기 입력 힘을 수용하도록 동작될 수 있고, 상기 와이어-브레이크 구성 및 상기 백업 구성에서 상기 전자-제어형 압력 발생 유닛으로부터의 가압 유체의 압력은 상기 입력 힘에 의존하는, 차량 브레이크 시스템.
제14항에 있어서,
상기 전자-제어형 압력 발생 유닛은 모터-구동형 피스톤인, 차량 브레이크 시스템.