KR20130025433A - 유압식 차량 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량에 사용하기 위한 유압식 차량 브레이크 시스템에 관한 것이고, 브레이크 압력 발전기 (1) 에 의해 개시된 압력은, 브레이크 압력 발전기 (1) 가 작동되는 경우, 휠 브레이크 (2) 를 우회시켜 발전기 모드에서 최대 가능한 에너지 회수를 위해 저압 어큐뮬레이터 (3) 로 직접 공급될 수 있다.

Description

유압식 차량 브레이크 시스템{HYDRAULIC VEHICLE BRAKE SYSTEM}

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 유압식 차량 브레이크 시스템에 관한 것이다.

잠금 방지 (anti-lock) 제동 제어, 슬립 방지 조절 (anti-slip regulation) 및 전자식 안정성 제어 (electronic stability control) 용 장치를 구비하는 유압식 차량 브레이크 시스템은 이미 EP 0 950 004 B1 로부터 공지되었다. 이러한 차량 브레이크 시스템의 브레이크 회로 각각에는 브레이크 압력 센서를 한 쌍의 휠 브레이크들과 연결시키는 브레이크 라인이 장착되고, 압력 조절 (modulation) 밸브들은 휠 브레이크 압력을 조절하기 위하여 휠 브레이크와 연결된 리턴 (return) 라인 및 브레이크 라인 내에 삽입되고, 상기 밸브들은 리턴 펌프와 함께 압력 증가, 압력 보유 및 압력 감소 상태에 관하여 브레이크 압력을 조절한다. 리턴 펌프의 상류에서, 저압 어큐뮬레이터는 압력 감소 상태 동안 잠금의 위험에 처한 휠 브레이크들 중 하나로부터 급속히 해제되어야만 하는 가압 매체를 수용하기 위하여 리턴 라인에 부착된다.

브레이크 시스템이 전기 또는 하이브리드 차량에서 사용되는 경우, 전기 또는 하이브리드 차량이 발전기 모드에 있을 때 최대 가능한 에너지 회수를 달성하기 위해 차량의 감속 중에 휠 브레이크들이 작동되지 않는 것을 보장하기 위하여, 각각의 리턴 라인에 삽입된 압력 조절 밸브가 개방되어, 브레이크의 작동 중에 생성된 브레이크 압력이 휠 브레이크들 대신에 저압 어큐뮬레이터에 이르게 할 수 있는 것이 제안되었다. 저압 어큐뮬레이터가 통상적으로 어큐뮬레이터 챔버 내에 밀봉된 스프링-부하식 (spring-loaded) 피스톤을 수용하므로, 어큐뮬레이터 챔버가 휠 브레이크들 대신에 생성된 브레이크 압력을 수용할 수 있도록, 상응하여 높은 작동 압력이 요구된다. 그 결과, 저압 어큐뮬레이터는 일정한 히스테리시스를 야기하고, 그 결과로서 휠 브레이크들 내의 원치 않은 상당한 압력 증가를 방지할 수 없으며, 이는 차량이 발전기 모드인 경우 에너지 회수에 대해 부정적인 영향을 미친다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 문제점은, 전기 또는 하이브리드 차량이 발전기 모드인 경우에 휠 브레이크에서 압력 증가가 전혀 발생하지 않거나 아주 무시할 정도로만 발생하도록, 가능한 한 간단한 저비용의 수단을 사용하여 전술한 종류의 유압 차량 브레이크 시스템을 구성하는 것이다.

이러한 문제점은 청구범위 제 1 항의 특징부와 같은 전술한 종류의 유압식 차량 브레이크 시스템에 대한 본 발명에 따라 해결된다.

본 발명의 추가의 특징들과 이점들은 이하에서 도 1 및 도 2 를 사용하여 두 개의 예시적인 실시형태의 설명으로부터 분명해진다.

도 1 은, 2-회로 브레이크 시스템으로서 구성된 잠금 방지 제동 제어, 슬립 방지 조절 및 전자식 안정성 제어 장치가 구비된 차량 브레이크 시스템용의 유압식 연결도를 도시한다.
도 2 는, 2-회로 브레이크 시스템으로서 구성된 잠금 방지 제동 제어, 슬립 방지 조절 및 전자식 안정성 제어 장치가 구비된 차량 브레이크 시스템용의 유압식 연결도의 다른 예를 도시한다.

도시된 각각의 브레이크 회로들은, 브레이크 압력 센서 (1) 를 한 쌍의 휠 브레이크들 (2) 과 연결시키는 브레이크 라인 (10) 을 갖고, 이를 위해 브레이크 라인 (10) 은 두 개의 휠 브레이크들 (2) 로 분기된다. 브레이크 라인 (10) 의 분기부 각각에 있어서, 휠 브레이크 (2) 각각의 상류에는 입구측의 압력 조절 밸브 (8) 가 존재한다. 입구측의 압력 조절 밸브 (8) 각각과 관련 휠 브레이크 (2) 사이에는 리턴 라인 (4) 의 분기부가 브레이크 라인 (10) 각각에 부착되고, 각각의 경우에 압력 조절 밸브 (13) 는 출구측에서 상기 리턴 라인에 삽입되고, 상기 밸브는 각각의 경우에 부착된 휠 브레이크 (2) 를 전자기 작동된 개방 위치에서 저압 어큐뮬레이터 (8) 에 연결시키고, 이 저압 어큐뮬레이터에 속하는 피스톤은 어큐뮬레이터 스프링에 의해 작동된다.

도시된 차량 브레이크 시스템은 리턴 시스템에 따라 설계되어서, 전동기에 의해 구동된 펌프 (11) 는 각각의 브레이크 회로에 삽입되고, 상기 펌프는 저압 어큐뮬레이터 (3) 내에 수용된 가압 매체를 각각의 브레이크 회로의 두 개의 휠 브레이크들 (2) 로 다시 전달하고, 또한, 브레이크 압력 조절 동안 입구측의 압력 조절 밸브들 (8) 을 통해 브레이크 압력 센서 (1) 의 방향으로 전달한다. 편안함 (comfort) 과 성능을 향상시키기 위하여, 예컨대, 도시된 펌프는 소위 6-피스톤 펌프여서, 브레이크 회로 각각은 가압 매체를 전달하기 위하여 3 개의 피스톤들을 각각 구비한다.

전술한 세부 사항들은 잠금 방지 제동 제어에 필요한 기능적인 요소들을 포함한다. 슬립 방지 조절과 전자식 안정성 제어가 또한 가능하도록, 입구측의 압력 조절 밸브 (9) 와 브레이크 압력 센서 사이의 브레이크 회로 각각에 기본 설정 상태에서 개방되는 차단 밸브 (7) 가 추가로 존재하고, 또한 가압 매체가 전자식 안정성 제어용의 브레이크 압력 센서 (1) 또는 그 저장 용기로부터 펌프 (11) 로 직접 공급되는 것을 보증하기 위하여 상기 차단 밸브 (7) 의 상류에는 전자기 전환 밸브 (6) 가 장착된 펌프 흡입 라인 (5) 이 추가로 존재하며, 이를 위해 기본 설정 상태에서 통상적으로 폐쇄된 전환 밸브 (6) 가 개방된다. 전자식 안정성 제어에 있어서 그리고 슬립 방지 조절에 있어서, 차단 밸브 (7) 는 전자기적으로 여기되는 경우 그 폐쇄된 위치를 채택하여, 펌프 (11) 로부터 휠 브레이크 (2) 로 전달될 가압 매체는 브레이크 압력 센서 (1) 로 빠져나오지 못한다.

본 발명은, 브레이크 압력 센서 (1) 가 운전자에 의해 작동되는 경우, 전기 또는 하이브리드 차량의 운동 에너지를 완전히 활용하기 위해, 브레이크 압력 센서 (1) 에 의해 발생된 압력이 단지 휠 브레이크 (2) 를 우회하여 저압 어큐뮬레이터 (3) 에 공급될 수 있고, 그 결과 차량을 제동시키기 위해 통상적으로 사용된 휠 브레이크(들) (2) 에 공급되지 않는다. 이 때문에, 도 1 및 도 2 의 도움으로 기재된 차량 브레이크 시스템이 본 발명에 필수적인 특징을 갖고서 발전기 모드에 있는 전기 또는 하이브리드 차량에서 사용되는 경우, 휠 브레이크들 (2) 에 의해 차량을 감속시키는 것이 요구되지 않거나, 필요하지 않다. 이는, 본 발명에 따라 유압식으로 작동되지 않는 휠 브레이크들 (2) 의 결과로서, 보다 큰 발전용 운동 에너지가 발전기 모드에서 전동기에 필연적으로 이용가능하여, 기재된 본 발명이 발전기 모드에서 더 높은 에너지 회수를 생산하기 때문이다.

도 1 에 따르면, 휠 브레이크 (2) 를 우회시키기 위하여, 차량의 슬립 방지 제동을 위해 작동되는 브레이크 압력 센서 (1) 는 리턴 라인 (4) 으로 방출되는 펌프 흡인 라인 (5) 을 통해 저압 어큐뮬레이터 (3) 에 직접 연결되고, 이를 위해 전자기 전환 밸브 (6) 가 개방되고, 차단 밸브 (7) 및 입구측 및 출구측의 압력 조절 밸브들 (8, 13) 은 폐쇄된다. 브레이크 압력 센서 (1) 의 작동 중에 저압 어큐뮬레이터 (3) 에 강제된 가압 매체의 부피는, 이러한 경우, 발전기 모드에서 차량 제동을 능동적으로 보조하는 휠 브레이크(들) (2) 없이, 본질적으로 친숙하고 바람직한 페달감 (pedal feel) 에 의해 운전자와 연통하게 된다.

하지만, 휠 브레이크들 (2) 에 의한 능동적인 차량 제동을 위한 브레이크 압력 조절의 특성에 상관없이, 브레이크 압력 센서 (1) 와 저압 어큐뮬레이터 (3) 사이의 유압식 연결에 방향 의존성 브레이크 (directionally dependent break) 가 요구되는데, 이는 유압 작동가능 전환 밸브 (9) 가 리턴 라인 (4) 에 삽입되는 이유가 되며, 상기 밸브는 리턴 라인 (4) 으로의 펌프 흡입 라인 (5) 의 출구와 저압 어큐뮬레이터 (3) 사이에 배치된다. 유압 작동가능 전환 밸브 (9) 는 브레이크 라인 (10) 에서 발생되는 브레이크 압력으로 능동 제동을 하기 위해 방향 의존성 폐쇄 위치로 전환될 수 있는 2/2 방식 시트 밸브로서 구성되고, 이러한 폐쇄 위치에서 저압 어큐뮬레이터 (3) 는 오직 펌프 (11) 의 방향으로 관통하여 흐를 수 있다. 그 결과, 유압식 전환 밸브 (9) 가 그 방향 의존성 폐쇄 위치를 채택하자마자, 전자기 전환 밸브 (6) 를 통한 저압 어큐뮬레이터 (3) 로의 유압식 숏커트 (shortcut) 는 더 이상 불가능하다.

브레이크 압력 증가는 각각의 경우에 입구측의 압력 조절 밸브 (8) 의 방향으로 개방된 차단 밸브를 통하여 (또는 가능하게는 차단 밸브 (7) 가 폐쇄될 경우 전자기 개방 전환 밸브 (6) 및 펌프 (11) 를 통하여) 각각의 휠 브레이크 (2) 에 대해 그 자체가 공지된 방식으로 외측 발전기 모드에서 일어나서, 저압 어큐뮬레이터 (3) 는 브레이크 압력을 감소시키기 위해 출구측의 압력 조절 밸브가 개방된 후에 오직 휠 브레이크(들) (2) 의 압력에 노출된다. 후속으로 저압 어큐뮬레이터 (3) 의 배수 작용이 리턴 밸브로서 상징적으로 표시된 펌프 (11) 의 흡입측에 대한 유압 작동가능 전환 밸브 (9) 의 방향 의존성 스위치 설정을 통하여 방해받지 않으며 일어난다.

추가로, 도 1 과는 달리, 도 2 는 특히 간단한 대안의 실시형태를 도시하고, 이에 따르면 작동된 브레이크 압력 센서 (1) 는 브레이크 라인 (10) 에 삽입된 차단 밸브 (7) 를 통하여, 그리고 입구측에 구멍들 (12) 을 구비하고 있는 휠 브레이크들 (2) 의 방향으로 입구측의 압력 조절 밸브 (8) 를 통하여 그 자체가 공지된 방식으로 초기에 유압식으로 연결된다. 구멍들 (12) 의 결과로서, 출구측의 압력 조절 밸브들 (13) 의 전자기 개방에 이어지는 발전기 모드의 전기 차량으로 최고 가능한 에너지 회수를 달성하기 위하여, 구멍들 (12) 에 의해 생성되는 흐름 저항이 저압 어큐뮬레이터 (3) 의 방향으로 출구측의 압력 조절 밸브들 (13) 및 리턴 라인 (4) 에 의해 각각의 브레이크 회로에서 야기되는 흐름 저항보다 더 크기 때문에, 브레이크 압력은 불가피하게 각각의 브레이크 회로의 휠 브레이크들 (2) 로 들어가지 않고 저압 어큐뮬레이터 (3) 로 바로 들어간다.

도 1 에서와 같이, 도 2 에서는 출구측의 압력 조절 밸브들 (13) 이 그 폐쇄된 위치를 채택하자마자, 간략히 전술된 방식으로 휠 브레이크들 (2) 에 의한 유압 작동식 차량 제동이 또한 가능하다. 휠 브레이크들 (2) 내의 압력 증가 및 압력 감소 시간에 대한 구멍들 (12) 의 영향이 능동 차량 제동으로 무시될 수 있도록, 입구측 및 출구측의 압력 조절 밸브들 (8, 13) 의 허용 단면들이 구멍들 (12) 에 비하여 확대되어서, 구멍들의 영향이 쉽게 균형 잡힌다.

1 브레이크 압력 센서 2 휠 브레이크
3 저압 어큐뮬레이터 4 리턴 라인
5 펌프 흡입 라인 6 전환 밸브
7 차단 밸브 8 압력 조절 밸브
9 전환 밸브 10 브레이크 라인
11 펌프 12 구멍
13 압력 조절 밸브

Claims (5)

1. 유압식 차량 브레이크 시스템으로서,
   비 가압식 (non-pressurized) 저장 용기에 부착된 브레이크 압력 센서를 휠 브레이크와 연결시키는 브레이크 라인,
   상기 브레이크 압력 센서와 상기 휠 브레이크 사이에서 상기 브레이크 라인에 삽입되는 입구측의 압력 조절 밸브,
   상기 휠 브레이크를 저압 어큐뮬레이터와 연결시키는 리턴 라인에 삽입되는 출구측의 압력 조절 밸브,
   상기 저압 어큐뮬레이터의 상류에서 상기 리턴 라인에 배치되는 펌프로서, 브레이크 압력을 조절하기 위하여 상기 저압 어큐뮬레이터로부터 가압 매체 (pressurizing medium) 를 제거하여, 상기 가압 매체를, 상기 휠 브레이크에 상기 입구측의 상기 압력 조절 밸브를 통하여 전달하고, 그리고 상기 브레이크 압력 센서의 방향으로 상기 입구측의 상기 압력 조절 밸브의 상류의 상기 브레이크 라인에 배치된 차단 밸브를 통하여 전달하는, 상기 펌프, 및
   상기 브레이크 압력 센서와 상기 저압 어큐뮬레이터 사이에서 상기 리턴 라인으로 방출하며, 내부에는 전자기 개방 전환 밸브가 삽입되는 펌프 흡입 라인을 구비하고,
   상기 브레이크 압력 센서 (1) 가 작동될 때, 상기 브레이크 압력 센서 (1) 에 의해 개시되는 압력은, 소망에 따라 또는 필요에 따라, 상기 휠 브레이크 (2) 를 우회시켜 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 에 공급될 수 있는, 유압식 차량 브레이크 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 휠 브레이크 (2) 를 우회시키기 위하여, 상기 브레이크 압력 센서 (1) 는 상기 리턴 라인 (4) 으로 방출하는 상기 펌프 흡입 라인 (5) 을 통해 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 와 직접 연결되고, 이 목적을 위해 상기 전자기 전환 밸브 (6) 가 개방되고, 또 상기 입구측의 상기 차단 밸브 (7) 및 상기 압력 조절 밸브 (8) 가 폐쇄되는, 유압식 차량 브레이크 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 브레이크 압력 센서 (1) 와 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 사이의 유압식 연결에 있어서의 방향 의존성 브레이크 (directionally dependent break) 를 위해, 상기 리턴 라인 (4) 에 유압 작동가능 전환 밸브 (9) 가 삽입되고, 상기 유압 작동 전환 전환 밸브는 상기 리턴 라인 (4) 으로의 상기 펌프 흡입 라인 (5) 의 출구와 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 사이에 배치되는, 유압식 차량 브레이크 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 유압 작동가능 전환 밸브 (9) 는, 상기 브레이크 라인 (10) 에서 개시되는 브레이크 압력에 의해 방향 의존성 폐쇄 위치로 전환될 수 있는 2/2 방식 시트 밸브로서 구성되고, 상기 폐쇄 위치에서 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 는 오직 상기 펌프 (11) 의 방향으로 관통하여 흐를 수 있는, 유압식 차량 브레이크 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 휠 브레이크 (2) 를 우회시키기 위하여, 상기 브레이크 압력 센서 (1) 는, 상기 브레이크 라인 (10) 에 삽입된 상기 차단 밸브 (7) 를 통해 그리고 상기 입구측의 상기 압력 조절 밸브 (8) 를 통해 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 와 연결되고, 이 목적을 위해 상기 리턴 라인 (4) 에 삽입되는 상기 출구측의 상기 압력 조절 밸브 (13) 는 전자기적으로 개방되고, 상기 저압 어큐뮬레이터 (3) 의 방향으로 상기 출구측의 상기 압력 조절 밸브 (13) 및 상기 리턴 라인 (4) 에 의해 생성되는 흐름 저항은 상기 휠 브레이크 (2) 로의 상기 브레이크 라인 (10) 의 접속부의 구멍 (12) 에 의해 생성될 수 있는 흐름 저항보다 더 적은, 유압식 차량 브레이크 시스템.

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