KR102526238B1

KR102526238B1 - 차량 제동 시스템

Info

Publication number: KR102526238B1
Application number: KR1020197035419A
Authority: KR
Inventors: 토마스 웨이츠
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2023-04-28
Also published as: CN110662679A; EP3630562A1; JP6865859B2; JP2020522421A; KR20200012874A; US11548490B2; EP3630562B1; WO2018219649A1; CN110662679B; US20200198607A1

Abstract

차량 제동 시스템(20)은 제 1 압력 생성 유닛(34) 및 제 1 리저버(26)를 구비하는 1차 제동 유닛(22)을 가진다. 차량 제동 시스템(20)은 또한 제 2 압력 생성 유닛(52) 및 제 2 리저버(70)를 구비하는 2차 제동 유닛(24)을 더 가진다. 차량 제동 시스템(20)을 동작시키는 방법은 1차 제동 유닛(22)의 압력 생성 유닛(34)을 작동시켜서 차량 속력을 줄이거나 정지시키기 위해 휠 실린더(30)에서의 유체를 가압하는 것을 포함한다. 휠 실린더(30)는 전자 제어 유닛(100, 102)에 제공된 전기 신호에 응답하여 감압된다. 유체는 휠 실린더(30)로부터 제 2 리저버(70)로 이송된다. 휠 실린더(30)와 제 2 리저버(70) 사이의 유체 경로(P1)는 휠 실린더(30)와 제 1 리저버(26) 사이의 유체 경로(P2)보다 짧고 더 적은 유체 저항을 가진다. 본 발명은 또한 두 개의 제동 시스템들을 포함한다. 본 발명들은 퀵 스타트 또는 론치 컨트롤에서 빠른 압력 감압을 목적으로 한다.

Description

차량 제동 시스템

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 그의 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 통합되는 2017년 5월 31일에 출원된 미국 가특허 출원 제 62/513,212 호에 대한 우선권을 주장한다.

본 개시는 차량 제동 시스템들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 1차 제동 유닛 및 2차 제동 유닛을 포함하는 차량 제동 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 퀵 스타트(quick start) 또는 론치 컨트롤(launch control)에서 빠른 압력 감압을 위한 1차 제동 유닛 및 2차 제동 유닛을 포함하는 차량 제동 시스템을 제공하는 것이다.

일 양태에서, 차량은 제 1 압력 생성 유닛 및 제 1 리저버(first reservoir)를 구비하는 1차 제동 유닛을 가진다. 차량은 제 2 압력 생성 유닛 및 제 2 리저버를 구비하는 2차 제동 유닛을 더 가진다. 차량을 동작시키는 방법은 차량을 감속시키거나 정지시키기 위해 1차 제동 유닛의 압력 생성 유닛을 작동시켜서 휠 실린더에서의 유체를 가압하는 단계를 포함한다. 휠 실린더는 전자 제어 유닛에 제공된 전기 신호에 응답하여 감압된다. 유체는 휠 실린더로부터 제 2 리저버로 이송된다. 휠 실린더와 제 2 리저버 사이의 유체 경로는 휠 실린더와 제 1 리저버 사이의 유체 경로보다 짧다.

또한, 일부 실시예들에서, 바람직한 퀵 스타트를 나타내는 차량 상태는 유체를 제 2 리저버로 복귀시키기 전에 전기 신호를 생성하기 위해 검출된다.

또한, 일부 실시예들에서, 차량 상태는 액셀러레이터의 빠른 작동 또는 론치 컨트롤 모드의 사용 중 하나이다.

또한, 일부 실시예들에서, 2차 제동 유닛은 1차 제동 유닛과 휠 실린더 사이에 배치되어 1차 제동 유닛의 압력 생성 유닛을 작동시키는 것은 1차 제동 유닛으로부터 2차 제동 유닛을 통해 휠 실린더로 유체를 가압하는 것을 포함한다.

또한, 일부 실시예들에서, 유체는 유체를 제 2 리저버로 이송할 때 1차 제동 유닛을 통과하지 않는다.

또한, 일부 실시예들에서, 유체를 제 2 리저버로 이송하는 것은 리저버와 휠 실린더 사이의 배출구 스위치 밸브(outlet swich valve)를 개방하는 것을 포함한다.

또한, 일부 실시예들에서, 휠 실린더와 제 2 리저버 사이의 유체 경로는 휠 실린더와 제 2 리저버 사이에 배치된 2차 제동 유닛의 배출구 스위치 밸브를 포함하고, 휠 실린더와 제 1 리저버 사이의 유체 경로는 휠 실린더와 제 1 리저버 사이에 배치된 2차 제동 유닛의 분리 밸브(separation valve)를 포함한다.

다른 양태에서, 차량 제동 시스템은 휠 실린더, 제 1 리저버, 및 1차 동작 모드에서 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키기 위해 마스터 실린더와 별개인 전자 제어된 압력 생성 유닛을 가지는 1차 제동 유닛, 및 제 2 리저버 및 압력 생성 유닛을 가지는 2차 제동 유닛을 포함한다. 2차 제동 유닛은 2차 동작 모드에서 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키도록 동작 가능하다. 전자 제어 유닛은 1차 동작 모드에서 제동 기능의 완료시 휠 실린더로부터 제 2 리저버로 유체를 지향시키도록 프로그램된다.

또한, 일부 실시예들에서, 전자 제어 유닛은 1차 제동 유닛을 제어하도록 동작 가능한 제 1 전자 제어 유닛 및 2차 제동 유닛을 제어하도록 동작 가능한 제 2 전자 제어 유닛을 포함한다.

또한, 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 전자 제어 유닛들은 유체를 휠 실린더로부터 제 1 리저버로 지향시킬지 제 2 리저버로 지향시킬지를 결정하기 위해 서로 통신하도록 프로그램된다.

또한, 일부 실시예들에서, 전자 제어 유닛은 2차 동작 모드에서 제동 기능의 완료시 유체를 휠 실린더로부터 제 2 리저버로 지향시키도록 프로그램된다.

또한, 일부 실시예들에서, 제 1 리저버와 휠 실린더 사이의 거리는 제 2 리저버와 휠 실린더 사이의 거리보다 크다.

또한, 일부 실시예들에서, 차량 제동 시스템은 바람직한 퀵 스타트를 나타내는 차량 상태를 검출하도록 구성된 센서를 포함하고, 전자 제어 유닛은 차량 상태에 응답하여 유체를 휠 실린더로부터 제 2 리저버로 지향시키도록 프로그램된다.

또한, 일부 실시예들에서, 2차 제동 유닛은 1차 제동 유닛과 휠 실린더 사이에 배치되어 1차 동작 모드에서의 제동 기능은 1차 제동 유닛으로부터 2차 제동 유닛을 통해 휠 실린더로 유체를 가압한다.

또 다른 양태에서, 차량 제동 시스템은 휠 실린더, 제 1 리저버 및 마스터 실린더와 별개이고 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키도록 동작 가능한 전자 제어된 압력 생성 유닛을 가지는 1차 제동 유닛, 및 제 2 리저버 및 압력 생성 유닛을 가지는 2차 제동 유닛을 포함한다. 2차 제동 유닛은 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키도록 동작 가능하다. 제 1 유체 경로는 제 1 리저버와 휠 실린더 사이에 한정되고, 그 사이의 마스터 실린더를 통과한다. 제 2 유체 경로는 제 2 리저버와 휠 실린더 사이에 한정된다. 전자 디바이스는 바람직한 퀵 스타트를 나타내는 차량 상태를 결정하고 전기 신호를 생성하도록 구성된다. 전자 제어 유닛은 전자 신호가 바람직한 퀵 스타트를 나타낼 때 제 2 유체 경로를 통해 유체를 휠 실린더로부터 제 2 리저버로 지향시키도록 프로그램된다. 제 2 유체 경로는 제 1 유체 경로보다 짧다.

또한, 일부 실시예들에서, 차량 상태는 엑셀러레이터의 빠른 작동 또는 론치 컨트롤 모드의 사용 중 하나이다.

또한, 일부 실시예들에서, 차량 제동 시스템은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 동작 가능한 제 1 분리 밸브를 포함한다. 제 1 분리 밸브는 제 1 유체 경로에 배치된다. 제 1 분리 밸브는 제 2 리저버가 휠 실린더로부터 유체를 수용하도록 동작 가능할 때 폐쇄 위치에 있다.

또한, 일부 실시예들에서, 차량 제동 시스템은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 동작 가능한 배출구 스위치 밸브를 포함한다. 배출구 스위치 밸브는 제 2 유체 경로에 배치된다. 배출구 스위치 밸브는 제 2 리저버가 휠 실린더로부터 유체를 수용하도록 동작 가능할 때 개방 위치에 있다.

또한, 일부 실시예들에서, 2차 제동 유닛이 1차 제동 유닛과 휠 실린더 사이에 배치되어서 제 1 유체 경로가 2차 제동 유닛을 통해 1차 제동 유닛과 휠 실린더 사이에 연장된다.

또한, 일부 실시예들에서, 1차 제동 유닛의 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛은 플런저(plunger)이고 2차 제동 유닛의 압력 생성 유닛은 펌프이다.

도 1은 1차 제동 유닛 및 2차 제동 유닛을 포함하는 차량 제동 시스템의 개략도.
도 2는 그들 각각의 전자 제어 유닛들을 가지는 1차 및 2차 제동 유닛들의 개략도.
도 3은 2차 제동 유닛이 없는 시스템에 관하여 도 1의 제동 시스템의 압력 감소 대 시간의 시각적 비교를 도시하는 도면.
도 4는 2차 제동 유닛이 없는 시스템에 관하여 도 1의 제동 시스템의 압력 증가 대 시간의 시각적 비교를 도시하는 도면.
도 5a는 2차 제동 유닛을 유체 복귀 경로로서 이용하기 위해 전자 제어 유닛들에 의해 제어되는 도 1의 차량 제동 시스템의 개략도.
도 5b는 1차 제동 유닛을 유체 복귀 경로로서 이용하기 위해 전자 제어 유닛들에 의해 제어되는 도 1의 차량 제동 시스템의 개략도.
도 6은 2차 제동 유닛이 없는 시스템에 관하여 도 1, 도 5a, 및 도 5b의 제동 시스템들의 압력 감소 대 시간의 시각적 비교를 도시하는 도면.
도 7은 2차 제동 유닛이 없는 시스템에 관하여 도 1, 도 5a, 및 도 5b의 제동 시스템들의 압력 증가 대 시간의 시각적 비교를 도시하는 도면.

본 개시의 임의의 실시예들이 상세히 설명되기 전에, 본 개시가 다음의 상세한 설명에서 진술되고 다음의 도면들에 도시되는 구성 요소들의 배열 및 구성의 상세들로 그의 적용이 한정되지 않는 것이 이해될 것이다. 본 개시는 다른 실시예들이 가능하고 다양한 방식들로 실시 가능하거나 수행 가능하다.

도 1은 차량 제동 시스템(20)을 도시한다. 제동 시스템(20)은 1차 제동 유닛(22), 2차 제동 유닛(24) 및 복수의 휠 실린더들(30)을 포함한다. 2차 제동 유닛(24)은 복수의 주입구 포트들(91)을 포함하고, 각각의 주입구 포트(91)는 1차 제동 유닛(22)의 복수의 배출구 포트들(90) 중 하나에서 1차 제동 유닛(22)에 장착된다. 명확함을 위해, 2차 제동 유닛(24)의 절반만이 도시되고, 2차 제동 유닛(24)의 다른 절반은 배출구 포트들(90')에서 1차 제동 유닛(22)에 접속된다. 2차 제동 유닛(24)의 제 2 절반은 제 1 절반과 흡사하다. 휠 실린더들(30)은 배출구 포트들(90, 90')을 통해 2차 제동 유닛(24)의 주입구 포트들(91)을 지나 1차 제동 유닛(22)에 연결된다.

1차 제동 유닛은 유체 리저버(26), 브레이크 페달과 같은 입력 디바이스(28), 마스터 실린더(32), 및 1차 제동 유닛(22)으로부터 휠 실린더들(30)로의 유체 출력을 증가시키도록 동작 가능한 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)은 1차 제동 유닛(22)을 통해 유체를 배수하기 위해 전기 모터(38)에 의해 구동된 플런저(36)이다. 마스터 실린더(32) 및 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)은 두 개의 유체 공급기들이다. 차량 제동 시스템(20)은 제 3 유체 공급기, 휠 실린더들(30)의 각각의 쌍과 연관된 모터로 구동된 펌프(52)를 포함하고, 이는 이하에 더 상세히 설명될 것이다. 1차 제동 유닛(22)은 페달 감각 시뮬레이터(pedal feel simulator; 42)를 더 포함한다. 페달 감각 시뮬레이터(42)는 입력 디바이스(28)로 사용자에 의해 공급된 힘에 비례하여 입력 디바이스(28)로 피드백을 중계하기 위해 마스터 실린더(32)와 선택적인 연결을 한다.

1차 제동 유닛(22)은 복수의 밸브들, 특히 주입구 밸브들(44), 배출구 밸브들(46), 및 흐름 제어 밸브들(48)을 더 포함한다. 흐름 제어 밸브들(48)은 마스터 실린더(32)의 다운 스트림에 위치되고 마스터 실린더(32)로부터 주입구 밸브들(44)로의 흐름을 방지, 허용, 또는 변경하기 위해 흐름을 조절한다. 도 1에 도시된 1차 제동 유닛(22)은 네 개의 주입구 밸브들(44) 및 네 개의 배출구 밸브들(46)을 포함하고, 각각의 밸브(44, 46) 중 하나는 휠 실린더들(30)의 각각과 연관된다. 주입구 밸브들(44)은 각각의 휠 실린더(30)와 유체 공급기들 사이에 위치된다. 배출구 밸브들(46)은 휠 실린더와 리저버(26)의 대기압 사이에 위치된다. 밸브들(44, 46)은 각각 정상 개방 제어 밸브들 및 정상 폐쇄 제어 밸브들이고, 잠김 방지 제동 시스템(anti-lock braking system; ABS), 트랙션 제어(traction control), 또는 전자식 주행 안정 프로그램(electronic stability program; ESP)과 같은 제동의 양태들을 제어하기 위해 선택적으로 조작된다(센서들 등으로부터 피드백을 통해 변하는 정도들에 대해 개방 및 폐쇄된다).

2차 제동 유닛(24)은 1차 제동 유닛(22)과 휠 실린더들(30) 사이에 위치된다. 더 구체적으로, 2차 제동 유닛(24)은 휠 실린더들(30)과 1차 제동 유닛(22)의 두 개의 유체 공급기들 사이에 위치된다(즉, 마스터 실린더(32)와 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34) 양쪽 모두의 다운스트림에). 또한, 2차 제동 유닛(24)은 주입구 밸브들(44)과 휠 실린더들(30) 사이에 위치된다. 또한, 1차 제동 유닛(22)은 배출구 포트들(90, 90')을 포함한다. 각각의 배출구 포트(90, 90')는 휠 실린더들(30) 중 하나와 연관되고, 1차 제동 유닛(22)에서 모든 밸빙의 다운스트림에 있다. 배출구 포트들(90, 90')은 1차 제동 유닛(22)을 한정하는 밸브 블록의 물리적 배출구들일 수 있다. 2차 제동 유닛(24)은 배출구 포트들(90)에 장착된다.

2차 제동 유닛(24)은 펌프(52)(및 다른 두 개의 휠 실린더들과 연관된 도시되지 않은 추가의 펌프)를 구동시키도록 동작 가능한 모터(50)를 포함한다. 각각의 펌프(52)는 두 개의 휠 실린더들(30)로 유체를 제공한다(예를 들면, 제 1 펌프(52)는 전방 휠 실린더들(30)에 유체를 제공하고 제 2 펌프(54)는 후방 휠 실린더들에 유체를 제공한다). 펌프(52)에 대한 유체는 리저버(70)로부터 얻어진다. 도시된 리저버(70)는 리저버(26)와는 별개의 것이고, 이는 이하에 기술되는 이점들을 제공한다.

블리드-오프 밸브(bleed-off valve; 72)는 펌프(52)와 리저버(70) 사이에 펌프(52)의 방출 측의 다운스트림에 위치된다. 블리드-오프 밸브(72)는 선택적으로 개방하고 펌프(52)로부터 유체의 일부를 블리드 오프하도록 동작 가능한 압력 제어 밸브이다. 블리드-오프 밸브(72)는 보통 개방 위치를 향해 바이어스되지만 펌프(52)가 동작될 때 폐쇄되거나 또는 부분적으로 폐쇄된다.

분리 밸브(76)는 1차 제동 유닛(22)에서 각각의 휠 실린더(30)의 업스트림 및 각각의 배출구 포트(90, 90')의 다운스트림에 배치된다. 각각의 분리 밸브(76)는 1차 제동 유닛(22)으로부터의 유체 흐름을 각각의 휠 실린더(30)에 도달하고 작동시키는 것을 허용하거나 금지하도록 동작 가능하다. 분리 밸브들(76)은 개방 위치로 바이어스되고, 그에 의해 마스터 실린더(32) 또는 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)의 작동에 의해 제공된 유체가 정상 입력 모드 및 백업 입력 모드에서 각각의 휠 실린더들(30)에 도달하게 한다. 그러나, 펌프(52)가 작동될 때(예를 들면, 비운전자 착수 모드(non-driver-initiated mode)에서), 분리 밸브들(76)은 2차 제동 유닛으로부터 1차 제동 유닛(22)으로 유체의 누설을 방지하기 위해 폐쇄된다.

2차 제동 유닛(24)은 각각의 휠 실린더(30)와 연관된 복귀선(80)을 더 포함한다. 배출구 스위치 밸브(82)는 각각의 복귀선(80)에 위치된다. 배출구 스위치 밸브(82)가 개방 위치에 있을 때, 각각의 휠 실린더(30)로부터의 유체는 복귀선(80)을 통해 리저버(70)로 전달된다. 배출구 스위치 밸브(82)가 폐쇄 위치에 있을 때, 각각의 휠 실린더(30)로부터의 유체는 리저버(70)로 복귀할 수 없다.

펌프 분리 밸브(86)는 펌프(52)의 배출측과 각각의 휠 실린더(30) 사이에 위치된다. 각각의 펌프 분리 밸브(86)는 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 이동하도록 동작 가능하고 그 사이에 복수의 개방 위치들을 보유할 수 있다.

제동 시스템(20)은 정상 입력 모드, 백업 입력 모드, 및 비운전자 착수 모드에서 동작 가능하다. 정상 입력 모드에서, 사용자는 입력 디바이스(28)를 작동시키고, 그에 의해 마스터 실린더(32)로부터 유체를 배출한다. 센서(예를 들면, 압력 센서, 페달 이동 센서, 체적 레이트 센서 등)로부터의 신호들을 통해, 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)의 모터(38)는 플런저(36)를 구동하도록 작동되어, 그에 의해 유체량을 배출한다. 분리 밸브들(76)은 개방되어, 그에 의해 작동된 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛에 의해 제공된 유체 압력이 1차 제동 유닛(22)의 배출구 포트들(90, 90')로부터 구축되게 하고, 이후 2차 제동 유닛(24)을 통해 휠 실린더들(30)에 제동을 제공한다. 잠김 방지 제동, 트랙션 제어, 또는 안전성 제어가 필요할 경우, 주입구 및 배출구 밸브들(44, 46)은 요청된 제어를 제공하기 위해 전자 제어 유닛(100; 도 2에 도시됨)을 통해 조작된다. 흐름 제어 밸브들(48)은 폐쇄되어, 그에 의해 마스터 실린더(32)로부터의 유체가 휠 실린더들(30)에 직접 영향을 미치는 것을 방지한다. 페달 감각 시뮬레이터(42)는 마스터 실린더(32)와 연결하여 입력 디바이스(28) 및 운영자에게 피드백을 제공한다.

백업 입력 모드는 운영자가 입력 디바이스(28)에 입력을 제공하고 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)이 대응하는 유체량을 휠 실린더들(30)에 제공할 수 없을 때 이용된다. 이러한 시나리오는, 예를 들면, 센서가 미리 결정된 범위 밖의 신호를 제공하는 경우, 또는 모터(38)가 플런저(36)를 작동시킬 수 없는 경우에 발생할 수 있다. 백업 입력 모드에서, 밸브들(48) 및 분리 밸브들(76)은 개방되어, 마스터 실린더(32)로부터의 유체가 휠 실린더(30)에 제동력을 가하도록 허용된다.

비운전자 착수 모드는, 운영자가 입력 디바이스(28)에 입력을 제공하지 않지만, 차량 센서들이 제동 기능이 요구된다고 결정할 때 이용된다. 예를 들면, 비운전자 착수 모드는 자동 제동 시스템의 부분으로서 충돌을 방지하기 위해 이용된다. 입력 디바이스(28)로부터의 입력이 없는 비운전자 착수 모드에서, 모터(50)는 펌프(52)(및 다른 두 개의 휠 실린더들(30)과 연관된 펌프; 도시되지 않음)를 작동시키도록 작동되어 유체를 리저버(70)로부터 끌어온다. 펌프 분리 밸브들(86)은 펌프 분리 밸브들(86)을 지나 휠 실린더들(30)로 유체 전달을 허용하기 위해 개방 위치로 개방된다. 블리드-오프 밸브(72)는 리저버(70)로 다시 유체의 일부를 블리드 오프할 수 있다. 따라서, 펌프 분리 밸브(86) 및 블리드-오프 밸브(72)는 휠 실린더들(30)에 적용된 유체 압력의 양을 제어한다. 분리 밸브들(76)은 휠 실린더들(30)을 작동시키기 위해 사용된 유체가 1차 제동 유닛(22)으로 누설되는 것을 방지하기 위해 폐쇄된다. 제동 기능이 완료되고 사용자가 차량 이동을 다시 한번 원하면(예를 들면, 입력 부재(28)를 눌렀다 해제하고, 가속 페달을 누르는 등), 배출구 스위치 밸브들(82)은 개방되고 휠 실린더들(30)로부터의 유체는 복귀선들(80)을 통해 리저버(70)로 배출된다. 제동 시스템(20)이 잠김 방지 제동, 트랙션 제어, 및/또는 안전성 제어가 요구되는 시나리오에서(예를 들면, 눈에 덮이거나 눈이 녹은 상태들, 하이드로플레이닝(hydroplaning) 등) 비운전자 착수 모드에서 작동되는 경우, 펌프 분리 밸브들(86)은 차량의 각각의 휠의 트랙션을 제어하기 위해 선택적으로 조작될 수 있다(센서들 등으로부터의 피드백을 통해 다양한 정도들에 대해 개방 및 폐쇄).

도 2에 도시된 바와 같이, 1차 제동 유닛(22)(통합된 파워 브레이크에 대해 IPB로 라벨링된)은 제 1 전자 제어 유닛(10)을 포함하고 2차 제동 유닛(24)(나머지 제동 유닛에 대하여 RBU로 라벨링된)은 제 2 전자 제어 유닛(102)을 포함한다. 제 1 및 제 2 전자 제어 유닛들(100)은 상기에 기술된 동작 모드들에 관하여 제동을 개선하기 위해 서로 연결된다. 구체적으로, 서로 연결함으로써, 휠 실린더들(30)에 제동 압력을 제공하거나 해제하기 위해 요구되는 시간량의 감소된다.

차량 제동 시스템(20)은 제조자 또는 사용자가 1차 제동 유닛(22)만을 포함하는 시스템을 선택할 수 있거나, 1차 제동 유닛 및 2차 제동 유닛(24) 양쪽 모두를 포함하는 시스템을 선택할 수 있도록 모듈식이고, 2차 제동 유닛은 1차 제동 유닛(22)과 휠 실린더들(30) 사이에 물리적으로 장착된다. 그러나, 정상 입력 모드 및 백업 입력 모드에서, 1차 제동 유닛(22)과 휠 실린더들(30) 사이의 2차 제동 유닛(24)의 존재는 유체 공급기들과 휠 실린더들 사이의 추가의 채널들 및 추가의 거리를 나타내서, 그에 의해 휠 실린더들(30)에서의 유체 압력을 변경하기 위해 요구된 시간을 증가시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 시스템(1)(점선(122)으로 그래프상에 도시됨)은 1차 제동 유닛(22), 2차 제동 유닛(24), 및 대표적인 휠 실린더(30)(실제 시스템(20)에서 네 개의 휠 실린더들의)를 가지는, 도 1에 도시된, 차량 제동 시스템(20)을 나타낸다. 시스템(3)(실선(124)으로 그래프상에 도시됨)은 2차 제동 유닛(24)이 중단되고, 사용되지 않고, 1차 제동 유닛(22)의 배출구 포트들(90)이 휠 실린더들에 직접 연결되는(즉, 그 사이에 위치된 2차 제동 유닛 없이) 시스템(120)을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 시스템(1)은 1차 제동 압력(즉, 휠 실린더들(30)이 차량을 정지시키거나 미리 결정된 레이트로 감속시키기 위해 제동력을 생성하는 것)으로부터 2차 제동 압력(즉, 휠 실린더들(30)이 차량을 정지시키거나 감속시키기 위해 제동력을 거의 내지 전혀 생성하지 않는 것)으로 휠 실린더들(30)에서의 유체 압력을 감소시키기 위해 시스템(3)보다 더 많은 시간을 요구한다.

도 3과 유사하게, 도 4는 시스템(1)과 시스템(3) 사이의 비교를 도시한다. 시스템(1)은 점선(126)으로 그래프상에 도시되고, 시스템(3)은 실선(128)으로 도시된다. 제동 기능이 완료된 후 유체 압력이 정상 상태로 복귀하기 위해 요구된 시간을 도시하는 도 3과 대조하여, 도 4는 유체 압력이 휠 실린더들(30)에서 미리 결정된 압력에 도달하기 위해 요구된 시간을 도시한다. 휠 실린더들(30)에 제동 압력을 제공하기 위해 요구된 시간은 2차 제동 유닛(24)의 포함에 의해 증가된다. 더 구체적으로, 시스템(1)은 휠 실린더들(30)에서의 유체 압력을 제 3 제동 압력(즉, 휠 실린더들(30)이 차량을 정지시키거나 감속시키기 위해 제동력을 거의 내지 전혀 생성하지 않는 것)으로부터 제 4 제동 압력(즉, 휠 실린더들(30)이 차량을 정지시키거나 미리 결정된 레이트로 감속시키기 위해 제동력을 생성하는 것)으로 증가시키기 위해 시스템(3)보다 더 많은 시간을 요구한다. 제 3 제동 압력은 제 2 제동 압력과 동일할 수 있고 제 4 제동 압력은 제 1 제동 압력과 동일할 수 있다.

제동 시스템(20) 내 시스템 압력을 감소시키거나(도 3) 증가시키기(도 4) 위해 요구된 시간을 감소시키기 위하여, 제 1 및 제 2 전자 제어 유닛들(100, 102)은 유체 흐름에 대해 더 짧은 경로들을 제공하기 위해 서로 연결되어, 그에 의해 휠 실린더들(30)에서의 유체 압력을 증가/감소시키기 위해 요구된 시간을 감소시킨다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 휠 실린더들(30)은 제동 기능을 완료하고 휠 실린더들(30)에서의 압력은 제 1 제동 압력이다(도 3). 제 1 전자 제어 유닛(100)(도 2)은 본 시나리오가 압력 감소의 레이트가 정상 동작에서(즉, 유체가 도 5b에 도시된 굵은 선(P1)으로 표시되는 유체 복귀 경로를 따라 리저버(26)로 복귀되는 경우) 제동 시스템(20)에 의해 달성 가능한 것보다 큰 것을 요구하는 것(점선(122)을 참조)을 결정한다(센서들(104) 또는 전기 신호를 생성할 수 있는 다른 전자 디바이스들 등으로부터의 입력을 통해). 이러한 시나리오에서, 차량 센서(104) 또는 다른 전자 디바이스는 바람직한 퀵 스타트를 나타내는 차량 상태를 감지하거나 결정하고 대응하는 전기 신호를 생성한다. 이러한 시나리오는, 예를 들면, 고속의 엑셀러레이터 적용(예를 들면, 가스 페달의 빠른 내리누름) 또는 론치 컨트롤 모드의 사용일 수 있다. 따라서, 전기 신호는 차량 상태가 충족되는 것을 나타내고, (센서(104)를 통해) 수동으로 검출된 측정에 기초하여 또는 사용자 작동된 입력에 의해 생성될 수 있다. 더 빠른 압력 감소의 속도를 수용하기 위하여, 제 1 전자 제어 유닛(100)은 제 2 전자 제어 유닛(102)에 배출구 스위치 밸브(82)를 개방할 것을 명령하여, 그에 의해 휠 실린더(30)에서 가압된 유체의 일부 또는 모두를 2차 제동 유닛(24)의 리저버(70)로 제공한다(도 5a에 도시된 굵은 선(P2)에 의해 표시된 유체 복귀 경로를 따라). 이러한 복귀 경로(P2)가 분리 밸브(76), 배출구 밸브(46), 및 마스터 실린더(32)를 통해 휠 실린더(30)로부터 1차 제동 유닛의 리저버(26)로의 리턴 경로(P1)보다 짧은 경로이기 때문에, 압력을 감소시키기 위해 요구된 시간은 크게 감소된다. 리저버(70)는 유체를 리저버(70)로 다시 중계하기 위해 1차 제동 유닛(22)의 리저버(26)로 연결될 수 있다. 대안적으로, 전자 제어 유닛들(100, 102)은 각각의 리저버(26, 70) 내 유체량을 기록할 수 있고(예를 들면, 전자 제어 유닛들(100, 102)과 연결하는 레벨 센서들을 통해) 적절한 압력 감소/증가에 대한 요구 및 유체의 위치에 기초하여 다양한 유체 이동자들을 선택적으로 이용한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 유체 복귀 경로(P1)는 휠 실린더(30)와 제 2 리저버(70) 사이에 연장된다. 간략함을 위해, 유체 복귀 경로(P1)는 휠 실린더들(30) 중 하나에 관하여서만 도시된다. 본 출원의 문맥 내에서, 용어 "복귀 경로"는 반드시 유체가 그의 원점으로 복귀하는 경로를 지칭하는 것은 아니고, 대신에 휠 실린더로부터의 배출 경로를 지칭하고, 이는 배출하는 리저버(26, 70)에서 종단할 수 있거나 다른 리저버(26, 70)에서 종단할 수 있다. 유체 복귀 경로(P1)는 휠 실린더(30)로부터, 개방 배출구 스위치 밸브(82)를 통해 2차 제동 유닛(24)의 리저버(70)로 연장된다. 분리 밸브(76)는 유체가 1차 제동 유닛(22)의 리저버(70)로 복귀하는 것을 방지하기 위해 폐쇄된다. 대안적으로, 배출구 스위치 밸브(82) 및 분리 밸브(76) 양쪽 모두가 개방 위치들에 있어서 유체가 두 개의 리저버들(26, 70)로 동시에 배출하게 할 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 유체 복귀 경로(P2)는 휠 실린더(30)와 제 1 리저버(26) 사이에 연장된다. 간략함을 위하여, 유체 복귀 경로(P2)는 휠 실린더들(30) 중 하나에 관하여서만 도시된다. 유체 복귀 경로(P2)는 휠 실린더(30)로부터 및 개방된 분리 밸브(76)를 통해 연장하여, 배출구 포트(90)를 통해 1차 제동 유닛(22)에 복귀한다. 1차 제동 유닛 내에서, 유체 복귀 경로(P2)가 배출구 밸브(46)를 통해 연장될 수 있거나, 또는 대안적으로 개방된 주입구 밸브(44) 및 흐름 제어 밸브(48)를 통과할 수 있으면, 마스터 실린더(32)를 통해 리저버(26)로 복귀한다. 일부 실시예들에서, 유체 복귀 경로(P2)는 또한 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)을 통해 연장될 수 있다.

도 6은 도 3과 유사하게 시스템(1) 및 시스템(3)을 도시하고 그래프로 나타내고, 시스템(1)과 개략적으로 동일하지만, 도 5a를 참조하여 상기에 논의된 바와 같이, 제 1 및 제 2 전자 제어 유닛들(100, 102)의 연결을 통해 제어되는 시스템(2)을 또한 도시한다. 시스템(2)은 그래프상의 실선(130)을 통해 도시된다. 도시된 바와 같이, 휠 실린더(30)로부터, 개방된 배출구 스위치 밸브(82)를 지나서, 2차 제동 유닛(24)의 리저버(70)로의 더 짧은 유체 경로에 의해, 제 1 압력으로부터 제 2 압력으로 압력을 감소시키기 위해 요구된 시간은 시스템(1)에서 더 적게 요구된다. 또한, 1차 및 2차 제동 유닛들(22, 24)의 공동 사용에 의해, 제 1 압력으로부터 제 2 압력으로 압력을 감소시키기 위해 요구된 시간은 2차 제동 유닛(24)을 포함하지 않는 시스템(3)에서 요구된 것보다 적다.

도 1, 도 2, 도 5a, 및 도 5b의 개략도들을 다시 한번 참조하면, 전자 제어 유닛(100)은 본 시나리오가 압력의 레이트가 (즉, 마스트 실린더(32) 또는 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)에 의해 제공된) 1차 제동 유닛(22)에 의해 정상적으로 적용된 것보다 크게 증가하는 것을 요구한다고 결정할 수 있다(센서들(104) 등으로부터의 입력들을 통해). 이러한 시나리오는, 예를 들면, 충돌을 피하기 위해 또는 입력 디바이스(28)의 빠른 적용에 응답하여 발생할 수 있다. 더 큰 레이트의 압력 증가를 수용하기 위하여(즉, 제 3 압력으로부터 제 4 압력으로 증가시키기 위해 요구된 시간을 감소시키는), 제 1 전자 제어 유닛(100)은 제 2 전자 제어 유닛(102)에 모터(50) 및 펌프(52)를 작동시키고 펌프 분리 밸브(86)를 개방하도록 명령하여, 그에 의해 추가의 가압된 유체를 펌프(52)로부터 휠 실린더(30)로 제공한다. 1차 및 2차 제동 유닛들(22, 24)은 계속하여 이용될 수 있다(즉, 제동 유닛들(22, 24) 중 하나는 휠 실린더(30)에 증가된 유체 압력을 제공하고, 이후 제동 유닛들(22, 24) 중 다른 것은 휠 실린더(30)에 증가된 유체 압력을 제공한다). 예를 들면, 마스터 실린더(32) 또는 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)은 먼저 작동될 수 있다. 얼마의 시간 후에, 분리 밸브(76)는 모터(50) 및 펌프(52)의 작동 전에 휠 실린더(30)에서 마스터 실린더 또는 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛(34)으로부터의 유체 압력을 유지하기 위해 폐쇄될 수 있다. 따라서, 전자 제어 유닛들(100, 102)에 의해 제어된 바와 같이, 1차 제동 유닛(22) 및 2차 제동 유닛(24)은 더 빠른 제동을 달성하기 위해 연속하여 동작한다. 서로 연결하면, 전자 제어 유닛들(100, 102)은 1차 및 2차 제동 유닛들(22, 24)의 혼합 제동을 제공함으로써 휠 실린더들(30)에 제 4 제동 압력을 제공하기 위해 요구된 시간을 감소시키도록 동작 가능하다.

도 7은 반전된 흐름의 방향을 제외하면, 도 6과 유사한, 시스템(1), 시스템(2), 및 시스템(3)을 도시한다. 또 다시, 시스템(2)은 시스템(1)과 개략적으로 유시하지만, 상기에 기술된 전자 제어 유닛들(100, 102)에 의해 제어되는 시스템을 지칭한다. 시스템(2)은 도 4에 이전에 도시된 바와 같이 점선(126)(시스템(1)) 및 실선(128)(시스템(3))에 관하여 그래프상에 실선(132)을 통해 도시된다. 도 7의 그래프에 도시된 바와 같이, 시스템(2)의 혼합된 제동 방법을 이용하는 것은 시스템(1) 또는 시스템(3) 중 하나보다 더 적은 시간 내 제 3 압력으로부터 제 4 압력으로 증가시킬 수 있어서, 그에 의해 더 빠른 제동 시간들을 제공할 수 있는 제동 시스템(20)을 제공하여, 차량의 전체 정지 거리를 감소시킨다.

Claims

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차량 제동 시스템으로서:
휠 실린더;
제 1 리저버, 및 1차 동작 모드에서 상기 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키기 위해 마스터 실린더와는 별개인 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛을 갖는 1차 제동 유닛;
제 2 리저버 및 압력 생성 유닛을 갖는 2차 제동 유닛으로서, 2차 동작 모드에서 상기 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키도록 동작 가능한, 상기 2차 제동 유닛;
상기 1차 동작 모드에서 상기 제동 기능을 중단시키는 전기 신호에 응답하여 상기 1차 제동 유닛의 압력 생성 유닛으로부터 상기 휠 실린더에서 가압된 유체를 상기 제 2 리저버로 지향시키도록 프로그램된 전자 제어 유닛; 및
미리 결정된(predetermined) 퀵 스타트(quick start)를 나타내는 차량 상태를 검출하도록 구성된 센서;를 포함하고,
상기 전자 제어 유닛은 차량 상태에 응답하여 상기 휠 실린더로부터 상기 제 2 리저버로 유체를 지향시키도록 프로그램되는, 차량 제동 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은 상기 1차 제동 유닛을 제어하도록 동작 가능한 제 1 전자 제어 유닛 및 상기 2차 제동 유닛을 제어하도록 동작 가능한 제 2 전자 제어 유닛을 포함하는, 차량 제동 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 전자 제어 유닛들은 상기 유체를 상기 휠 실린더로부터 상기 제 1 리저버로 지향시킬지 또는 상기 제 2 리저버로 지향시킬지를 결정하기 위해 서로 통신하도록 프로그램되는, 차량 제동 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은 상기 2차 동작 모드에서 상기 제동 기능의 완료시 상기 휠 실린더로부터 상기 제 2 리저버로 상기 유체를 지향시키도록 프로그램되는, 차량 제동 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 리저버와 상기 휠 실린더 사이의 유체 경로의 거리는 상기 제 2 리저버와 상기 휠 실린더 사이의 유체 경로의 거리보다 큰, 차량 제동 시스템.
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제 8 항에 있어서,
상기 2차 제동 유닛은 상기 1차 제동 유닛과 상기 휠 실린더 사이에 배치되어서, 상기 1차 동작 모드에서의 상기 제동 기능을 완료하기 위한 유체 경로는 상기 1차 제동 유닛으로부터 상기 2차 제동 유닛을 통해 상기 휠 실린더로 연장하는, 차량 제동 시스템.
차량 제동 시스템으로서:
휠 실린더;
제 1 리저버, 및 마스터 실린더와는 별개이고 상기 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키도록 동작 가능한 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛을 갖는 1차 제동 유닛;
제 2 리저버 및 압력 생성 유닛을 갖는 2차 제동 유닛으로서, 상기 휠 실린더에 제동 기능을 작동시키도록 동작 가능한, 상기 2차 제동 유닛;
상기 제 1 리저버와 상기 휠 실린더 사이에 한정되고 상기 제 1 리저버와 상기 휠 실린더 사이에서 상기 마스터 실린더를 통과하는 제 1 유체 경로;
상기 제 2 리저버와 상기 휠 실린더 사이에 한정되되, 상기 제 1 유체 경로보다 짧은 제 2 유체 경로;
차량 운전자의 미리 결정된 퀵 스타트를 나타내는 차량 상태를 결정하고 전기 신호를 생성하도록 구성된 전자 디바이스; 및
상기 전기 신호가 상기 미리 결정된 퀵 스타트를 나타낼 때, 직전의 제동 기능이 상기 1차 제동 유닛 또는 상기 2차 제동 유닛에 의해 작동되었는지 무관하게 상기 휠 실린더를 감압하기 위해 상기 제 2 유체 경로를 선택하도록 프로그램된 전자 제어 유닛;을 포함하는, 차량 제동 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 차량 상태는 액셀러레이터의 빠른 작동 또는 론치 컨트롤((launch control) 모드의 사용 중 하나인, 차량 제동 시스템.
제 15 항에 있어서,
개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 동작 가능한 제 1 분리 밸브를 더 포함하고, 상기 제 1 분리 밸브는 상기 제 1 유체 경로에 배치되고, 상기 전자 제어 유닛은 상기 전기 신호가 상기 미리 결정된 퀵 스타트를 나타낼 때 상기 제 1 분리 밸브를 상기 폐쇄 위치에 배치하도록 프로그램되는, 차량 제동 시스템.
제 17 항에 있어서,
개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 동작 가능한 배출구 스위치 밸브를 더 포함하고, 상기 배출구 스위치 밸브는 상기 제 2 유체 경로에 배치되고, 상기 전자 제어 유닛은 상기 전기 신호가 상기 미리 결정된 퀵 스타트를 나타낼 때 상기 배출구 스위치 밸브를 상기 개방 위치에 배치하도록 프로그램되는, 차량 제동 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 2차 제동 유닛은 상기 1차 제동 유닛과 상기 휠 실린더 사이에 배치되어서 상기 제 1 유체 경로가 상기 2차 제동 유닛을 통해 상기 1차 제동 유닛과 상기 휠 실린더 사이에 연장하는, 차량 제동 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 1차 제동 유닛의 전자적으로 제어된 압력 생성 유닛은 플런저(plunger)이고 상기 2차 제동 유닛의 압력 생성 유닛은 펌프인, 차량 제동 시스템.