KR20140054225A - 브레이크 작동 유닛 - Google Patents

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한스-외르크 파이겔
크리슈티얀 타란덱
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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

"브레이크-바이-와이어" 유형의 모터 차량용 브레이크 시스템용의 브레이크 작동 유닛 (1, 1') 은 하우징 (10), 작동 피스톤을 구비하는 제 1 유압식 실린더/피스톤 배열체 (3) 로서, 상기 작동 피스톤은 하우징 (10) 에서 변위가능하게 안내되고 모터 차량의 휠 브레이크들이 연결될 수 있는 유압식 압력 챔버를 한정하며 작동력을 전달하는 푸시 로드 (2) 에 의해 작동될 수 있는, 상기 제 1 유압식 실린더/피스톤 배열체 (3) 를 포함하고, 브레이크 작동 유닛은, 피스톤이 회전식/병진식 기어 메커니즘 (9) 을 이용하여 전기 모터 (7) 에 의해 변위될 수 있는 제 2 유압식 실린더/피스톤 배열체 (12) 로서 디자인되는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (6), 및 휠-개별 브레이크 압력을 설정하기 위해 그리고 휠 브레이크를 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 에 대해 또는 압력 공급 디바이스 (6) 에 대해 분리시키거나 연결시키기 위해 다수의 밸브들 (41, 42, 43) 을 포함하는 밸브 배열체 (4) 를 추가로 포함하고, 밸브 배열체 (4) 및 압력 공급 디바이스 (6) 는 하우징 (10) 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 압력 공급 디바이스 (6) 의 전기 모터 (7) 의 축선은 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 길이방향 축선 (30) 에 실질적으로 수직하게 배치된다.

Description

브레이크 작동 유닛{BRAKE ACTUATING UNIT}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 브레이크 작동 유닛 및 상기 브레이크 작동 유닛을 구비하는 브레이크 시스템에 관한 것이다.
브레이크 마스터 실린더를 구비하는 페달 분리 유닛을 작동시키기 위한 브레이크 페달, 개재된 회전식-병진식 (rotational-translational) 기어 메커니즘을 통해 피스톤이 전기 모터에 의해 작동될 수 있는 유압식 실린더/피스톤 배열체의 형태인 전자-유압식 압력 공급 디바이스, 및 휠-개별 (wheel-individual) 브레이크 압력을 설정하기 위해 휠 브레이크 마다 입구 밸브 및 출구 밸브를 구비하는 압력 조정 유닛을 포함하는 모터 차량용 브레이크 시스템이 DE 10 2010 040 097 A1 로부터 공지되어 있다. 이러한 경우, 브레이크 시스템은 모듈식 구조체를 구비하고, 즉 브레이크 마스터 실린더는 제 1 모듈에 배치되고, 압력 공급 디바이스는 제 2 모듈에 배치되며, 브레이크 압력을 조정하기 위한 밸브, 및 휠 브레이크를 브레이크 마스터 실린더에 대해 또는 압력 공급 디바이스에 대해 분리시키거나 연결시키기 위한 밸브는 제 3 모듈에 배치된다. 모든 모듈들은 별개의 유닛으로서 실시된다. 브레이크 시스템에서 전기 모터의 축선, 압력 공급 디바이스의 길이방향 축선 및 브레이크 마스터 실린더의 길이방향 축선은 서로 평행하게 배치된다.
본 발명의 목적은 모터 차량용 브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire) 브레이크 시스템용의 콤팩트한 (compact) 브레이크 작동 유닛을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1 에 따른 브레이크 작동 유닛에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은 동일한 하우징에 차량 운전자에 의해 작동가능한 제 1 실린더/피스톤 배열체, 압력 공급 디바이스 및 밸브 배열체를 배치하는 개념에 기반하고, 압력 공급 디바이스의 전기 모터의 축선은 제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선에 실질적으로 수직하게 배치된다.
본 발명의 이점은 일 모듈에서 브레이크 압력 조정 및 브레이크 작동의 콤팩트한 일체화에 있다. 이로 인해, 전기식 그리고 유압식 연결부의 우수한 연결성 (connectability), 단순한 제조성 및 경량화 (weight saving) 가 가능해진다. 추가로, 직각의 배열체는 브레이크 작동 유닛의 짧은 전체 길이가 달성되는 것을 가능하고, 이는 충돌 상황에서의 우수한 특성에 유리해서 차량 운전자에 대한 부상의 위험을 감소시킨다. 콤팩트한, 일체화된 배열체는 브레이크 작동 유닛을 매우 다양한 차량 패키징 (packaging) 에 적응시키는 개선된 가능성을 또한 가능하게 한다.
또한, 압력 공급 디바이스의 제 2 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선은 바람직하게는 제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선에 실질적으로 수직하게 배치된다. 이로 인해, 이동 방향 (제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선의 방향) 으로 하우징의 연장은 제 1 실린더/피스톤 배열체의 최소 길이에 의해 실질적으로 결정되고, 상기 최소 길이를 실질적으로 초과하지 않는다. 특히 바람직하게는, 전기 모터 및 제 2 실린더/피스톤 배열체의 축선은 정렬 배치된다. 따라서, 압력 공급 디바이스의 회전식-병진식 기어에 더하여 추가의 기어 메커니즘, 예를 들어, 회전식-회전식 기어는 불필요하다.
본 발명의 개발에 따라, 브레이크 작동 유닛은 브레이크-바이-와이어 모드에서 차량 운전자에게 기분좋은 브레이크 페달감을 전달하는 시뮬레이션 디바이스를 포함하고, 이 브레이크 페달 시뮬레이터는 하우징에 적어도 부분적으로 배치된다. 브레이크 페달감 시뮬레이터의 길이방향 축선은 콤팩트한 구조체를 얻기 위하여 제 2 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선에 실질적으로 수직하게 배치된다. 특히 바람직하게는, 브레이크 페달감 시뮬레이터는 유압식으로 실시되고 적어도 하나의 시뮬레이터 피스톤을 구비하는 제 3 실린더/피스톤 배열체를 포함한다. 브레이크 페달감 시뮬레이터의 효과는 시뮬레이터 해제 밸브에 의해 유리하게 스위칭 (switched) 온 그리고 오프될 수 있다.
브레이크 작동 유닛의 유압식 연결부는 전기 모터가 배치되는 브레이크 작동 유닛의 하우징의 동일한 측방향 면에 바람직하게는 배치된다. 유압식 연결부와 전기 모터를 제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선에 수직하게 배치함으로써, 이동 방향에서의 설치된 브레이크 작동 유닛을 위한 공간 요건은 줄어든다.
본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛의 바람직한 실시형태에 따라, 브레이크 작동 유닛은 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스를 포함하고, 상기 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스는 또한 하우징에서 적어도 부분적으로 일체화된다. 브레이크페달 작동 이동 검출 디바이스는 작동 피스톤의 이동을 검출하는 이동 센서에 의해 특히 바람직하게 형성된다.
브레이크 작동 유닛은 제 1 실린더/피스톤 배열체의 압력을 검출하는 압력 센서 및 압력 공급 디바이스의 압력을 검출하는 추가의 압력 센서를 포함하고, 압력 센서들은 또한 하우징에서 적어도 부분적으로 일체화된다.
전기 모터는 하우징의 제 1 측방향 면에 바람직하게는 고정되고, 전기 모터의 축선은 제 1 측방향 면에 실질적으로 수직하게 배치된다. 결과적으로, 제 1 측방향 면은 제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선에 거의 평행하게 배향된다. 특히 바람직하게는, 제 1 측방향 면의 크기는 전기 모터 또는 그의 고정 측면이 하우징의 제 1 측방향 면에 완전하게 밀봉될 수 있도록 치수화된다. 브레이크 작동 유닛의 유압식 연결부가 브레이크 작동 유닛의 공간 요건을 최소화하기 위하여 전기 모터로서 브레이크 작동 유닛의 하우징의 동일한 측방향 면에 바람직하게는 배치되기 때문에, 예를 들어 휠 브레이크를 연결하기 위한 유압식 연결부는 제 1 측방향 면에 유리하게는 배치된다.
본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛의 바람직한 실시형태에 따라, 밸브 배열체는 전기 모터에 대향하는 하우징의 제 2 측방향 면에 배치된다.
브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스 및/또는 압력 센서들은 제 2 측방향 면에 바람직하게는 배치된다.
전기 모터에 대향하는 제 2 측방향 면에 배치된 제어 유닛 하우징을 구비하는 전자 제어 및 조절 유닛은 밸브 배열체 및/또는 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스 및/또는 압력 센서들과 전자 제어 및 조절 유닛 사이의 간단한 전기 또는 자기 연결을 가능하게 하기 위하여 바람직하게는 제공된다. 그러므로 제어 유닛 하우징은 밸브 배열체의 적어도 일부 및/또는 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스 및/또는 압력 센서들을 특히 바람직하게는 덮는다. 제어 유닛 하우징은 전기 연결 요소의 공간 절약적 부착을 가능하게 하기 위하여 적어도 일 방향으로 하우징의 제 2 측방향 면을 넘어 바람직하게는 연장한다.
전자 제어 및 조절 유닛은 바람직하게는 압력 공급 디바이스 및 밸브 배열체를 작동시키는 역할을 하고, 이를 위해 압력 센서들 및 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스의 출력 신호는 전자 제어 및 조절 유닛에 특히 바람직하게 공급된다.
압력 공급 디바이스, 특히 전기 모터와 전자 제어 및 조절 유닛 사이의 전기적 연결부는 하우징을 바람직하게는 통과한다.
본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛의 바람직한 실시형태에 따라, 적어도 하나의 전기 연결 요소는 제어 유닛 하우징에 유리하게는 사출 성형되어 배치되고, 푸시 로드에 대향하는 하우징의 제 3 측방향 면에 인접하여 연장한다. 연결 요소의 이러한 배열은 공간 절약적이고 예를 들어 제 3 측방향 면에 평행한, 따라서 이동 방향으로 하우징의 전방에 있는 플러그-인 커넥터에 의해 전기 연결을 가능하게 한다. 특히 바람직하게는, 브레이크 작동 유닛에 대한 충분한 접근이 전기 모터로 인해 이러한 방향으로 가능해지므로, 전기 연결 요소는 전기 모터의 축선에 평행하게 연장한다.
대기압 하의 압력 매체 저장소는 하우징의 제 4 측방향 면에 바람직하게는 직접 고정된다. 대안적으로, 대기압 하의 압력 매체 저장소를 위한 유압식 연결부는 하우징의 제 4 측방향 면에 제공된다.
본 발명의 개발에 따라, 전자 제어 및 조절 유닛에 전기 에너지를 특히 바람직하게 공급하는 역할을 하는 추가의 전기 연결 요소는 제어 유닛 하우징에 배치되고 하우징과 압력 매체 저장소 사이에서 연장한다. 따라서, 연결 요소는 하우징의 제 4 측방향 면에 유리하게는 인접하여 연장한다 이로 인해, 연결 요소는 공간 절약적인 방식으로 배치되고 하우징 및 압력 매체 저장소에 의해 보호된다. 여전히 더 작은 브레이크 작동 유닛을 달성하기 위하여, 연결 요소가 통과할 수 있는 리세스는 하우징 및/또는 압력 매체 저장소에 제공된다. 또한, 특히 바람직하게는 추가의 전기 연결 요소는 전기 모터의 축선에 평행하게 연장한다. 대안적으로는 추가의 연결 요소가 하우징 또는 압력 매체 저장소를 통해 연장하는 것이 바람직하다.
제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선에 수직한 방향으로 가능한 한 작은 브레이크 작동 유닛의 연장을 유지하기 위하여, 압력 공급 디바이스의 제 2 실린더/피스톤 배열체가 바람직하게는 하우징으로부터 적어도 부분적으로 돌출한다. 특히 바람직하게는, 제 2 실린더/피스톤 배열체의 돌출 부분은 제어 유닛 하우징에 의해 덮여지거나 제어 유닛 하우징을 통해 연장하며, 이로 인해 필요한 전체 설치 공간이 다시 감소된다.
모터 차량에 대한 브레이크 작동 유닛의 간단한 부착을 위해, 브레이크 작동 유닛의 하우징은 푸시-로드 측의 측방향 면에, 하우징을 모터 차량의 격벽에 기계식으로 고정시킬 수 있는 고정 요소, 유리하게는 고정 플레이트를 바람직하게는 포함한다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛을 구비하는 브레이크 시스템에 관한 것이다. 브레이크 작동 유닛은, 브레이크-바이-와이어 모드에서 차량 운전자에 의해 그리고 차량 운전자와 무관하게 작동될 수 있는 모터 차량용 브레이크 시스템에서 바람직하게는 사용되고, 브레이크-바이-와이어 모드에서 바람직하게는 작동되며, 차량 운전자에 의한 작동만이 가능한 적어도 하나의 폴-백 모드에서 작동될 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태들은 개략적인 도면들을 참조하여 이하의 상세한 설명 및 첨부된 청구 범위로부터 현저해진다.
도 1 은 본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛의 제 1 예시적인 실시형태를 제 1 관점으로 도시한다.
도 2 는 도 1 의 제 1 예시적인 실시형태를 제 1 관점에 수직한 제 2 관점으로 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 브레이크 작동 시스템의 제 2 예시적인 실시형태를 제 1 관점으로 도시한다.
도 4 는 도 3 의 제 2 예시적인 실시형태를 제 1 관점에 수직한 제 2 관점으로 도시한다.
도 1 및 도 2 는, 브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire) 유형의 모터 차량용 브레이크 시스템용의 본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛의 제 1 예시적인 실시형태를 개략적으로 나타낸다. 브레이크 작동 유닛 (1) 은, 푸시 로드 (페달 로드; 2) 를 이용하여 차량 운전자에 의해 작동될 수 있고 작동 피스톤 (미도시) 을 구비하는 유압식 실린더/피스톤 배열체 (3) 를 포함하고, 상기 작동 피스톤은 제 1 실린더/피스톤 배열체의 길이방향 축선 (30) 을 따라 브레이크 작동 유닛의 하우징 (10) 에서 변위가능하게 안내되고 모터 차량용 브레이크 시스템의 휠 브레이크 (미도시) 가 유압식 연결부들에 의해 부착될 수 있는 유압식 압력 챔버를 한정한다. 예를 들어, 실린더/피스톤 배열체 (3) 는 탠덤 마스터 실린더이다. 예를 들어, 실린더/피스톤 배열체 (3) 는, 휠 브레이크가 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 압력 챔버에 유압식으로 연결되는 브레이크 시스템의 폴-백 (fall-back) 모드에서 운전자에 의해 휠 브레이크에 압력을 가할 수 있는 역할을 한다. 길이방향 축선 (30) 은 모터 차량의 이동 방향 X 에 실질적으로 평행하게 배치된다.
제 2 유압식 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 형태로 존재하는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (6) 는 하우징 (10) 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 피스톤은 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 길이방향 축선 (31) 을 따라 회전식-병진식 (rotational-translational) 기어 메커니즘 (9) 을 이용하여 전기 모터 (7) 에 의해 변위가능하다. 브레이크 시스템의 브레이크-바이-와이어 모드에서, 휠 브레이크는 압력 공급 디바이스 (6) 의 압력에 의해 작동될 수 있다. 이를 위해, 전기 모터 (7) 는 브레이크 페달 작동에 따라 작동될 수 있다. 회전식-병진식 기어 메커니즘 (9) 및 전기 모터 (7) 를 포함하는 전기기계식 액추에이터는 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 피스톤의 병진 운동을 초래한다. 실시예에서, 기어 메커니즘 (9) 은 볼 스크류 드라이브 또는 롤러 스크류 드라이브의 형태로 존재한다.
뿐만 아니라, 복수의 밸브들 (41, 42, 43) 을 포함하는 밸브 배열체 (4) 는 하우징 (10) 에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 밸브 배열체 (4) 에 의해 휠-개별 (wheel-individual) 브레이크 압력은 설정될 수 있고 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 에 대해 또는 압력 공급 디바이스 (6) 에 대해 분리될 수 있거나 연결될 수 있다.
제 1 실린더/피스톤 배열체 (3), 밸브 배열체 (4) 및 압력 공급 디바이스 (6) 는 단일의 공통 하우징 (10) 내에 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 배치되고, 압력 공급 디바이스 (6) 의 전기 모터 (7) 의 축선 (33) 은 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 길이방향 축선 (30) 에 수직하게 또는 거의 수직하게 배치된다.
전기 모터 (7) 는 하우징 (10) 중 하우징 (10) 의 측방향 면 (20) 에 직접적으로 고정된다. 측방향 면 (20) 의 최소 연장부는, 전기 모터 (7) 의 고정 단부면이 하우징 (10) 에 대해 완전히 밀봉될 수 있도록 구성된다.
또한, 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 축선 (31) 은 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 에 직각으로 또는 거의 직각으로, 즉 방향 Y 를 따라 배치된다. 실시예에서, 전기 모터 (7) 의 축 (33) 및 제 2 실린더/피스톤 배열체의 축 (31) 은 정렬 배열된다.
브레이크 작동 유닛 (1) 은 대기압 하의 압력 매체 저장소 (브레이크 유체 컨테이너; 8) 및 제어 유닛 하우징 (11) 을 구비하는 전자 제어 및 조절 유닛 (5; ECU) 을 추가로 포함한다.
압력 매체 저장소 (8) 는 하우징 (10) 에 직접적으로 고정될 수 있다. 대안적으로, 압력 매체 저장소 (8) 에 대한 적어도 하나의 연결부는 하우징 (10) 에 배치될 수 있다. 압력 매체 저장소 (8) 또는 압력 매체 저장소 (8) 에 대한 연결부들은 하우징 (10) 의 상부 측방향 면 (24) 에 (측방향 면들 (20, 21, 22, 23) 위로 Z 방향으로) 유리하게 배치된다.
전자 제어 및 조절 유닛 (5) 은 압력 공급 디바이스 (6) 및 밸브 배열체 (4) 를 작동시키는 역할을 하고, 전기 모터 (7) 에 대향하는 하우징 (10) 의 측방향 면 (21) 에 배치된다. 예를 들어, 전기 모터를 작동시키거나 (센서) 신호를 전송하기 위한 제어 및 조절 유닛 (5) 과 전기 모터 (7) 사이의 전기 연결부들은 전기 연결부들을 보호하기 위하여 하우징 (10) 을 통해 유리하게는 연장한다.
또한, 밸브 배열체 (4) 는 전기 모터 (7) 에 대향하는 하우징 (10) 의 측면 (21) 에 유리하게 배치되어서, 밸브 배열체 (4) 와 제어 및 조절 유닛 (5) 사이의 간단한 전기 또는 자기 연결이 가능해진다. 밸브 배열체 (4) 의 전체 또는 적어도 일부는 제어 유닛 하우징 (11) 에 의해 덮여진다.
브레이크 페달 작동을 검출하기 위하여, 브레이크 작동 유닛 (1) 은 브레이크 페달 또는 푸시 로드 (2) 또는 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 작동을 검출하기 위한 이동 감지 배열체 (브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스; 15) (예컨대, 이동 또는 위치 센서) 를 포함한다. 감지 배열체 (15) 는 하우징 (10) 에 전체적으로 또는 부분적으로 유리하게는 일체화되고 하우징 (10) 의 측방향 면 (21) 에 배치된다. 이는 이동 감지 배열체 (15) 와 제어 및 조절 유닛 (5) 사이의 간단한 전기 또는 자기 연결을 가능하게 한다. 예를 들어, 이동 감지 배열체 (15) 는 제어 유닛 하우징 (11) 에 의해 덮여진다.
게다가, 압력 감지 배열체 (미도시) 는 하우징 (10) 에 배치된다. 예를 들어, 압력 감지 배열체는 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 압력을 검출하기 위한 적어도 하나의 압력 센서 및 압력 공급 디바이스 (6) 의 압력을 검출하기 위한 압력 센서를 구비한다. 브레이크 회로 또는 휠 브레이크 회로의 압력을 검출하기 위한 추가의 압력 센서들은 선택적으로 존재한다. 압력 센서들은 유리하게는 밸브 배열체 (4) 의 밸브들 (41, 42, 43) 사이에 평행하게 배치된다. 게다가, 압력 감지 배열체는 제어 유닛 하우징 (11) 에 의해 유리하게는 덮여진다.
게다가, 브레이크 작동 유닛 (1) 은 전기 모터 (7) 또는 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 피스톤의 위치를 검출하기 위한 이동 감지 배열체 (예컨대, 이동 또는 위치 또는 각도 센서; 미도시) 를 또한 포함한다. 예를 들어, 전기 모터 (7) 의 로터 위치를 검출하는 역할을 하는 로터 위치 센서가 제공된다. 또한, 이동 감지 배열체는 하우징 (10) 에 전체적으로 또는 부분적으로 일체화되고 하우징 (10) 의 측방향 면 (21) 에 배치된다. 이동 감지 배열체는 제어 유닛 하우징 (11) 에 의해 유리하게 덮여진다.
압력 감지 배열체의, 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스 (15) 의, 그리고 로터 위치 센서의 출력 신호들은 제어 및 조절 유닛 (5) 에 공급된다.
하우징 (10) 은, 실시예에서, 푸시 로드 측에서 하우징 (10) 의 측방향 면 (22) 상에, 격벽에 대한 기계적인 부착을 위한 어댑터 플레이트 (미도시) 를 구비한다. 따라서, 하우징 (10) 내에서 이동 방향 X 로 연장하는 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 는 브레이크 작동 유닛 (1) 의 설치 상태에서 차량의 격벽에 직각으로 또는 거의 직각으로 배치된다.
실시예에서, 압력 공급 디바이스 (6) 의 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 일부는 하우징 (10) 으로부터 돌출하고 제어 유닛 하우징 (11) 에 의해 덮여지며, 이로 인해 설치 공간의 추가의 감소가 달성된다. 대안적으로, 실린더/피스톤 배열체 (12) 는 제어 유닛 하우징 (11) 을 통해 또한 연장할 수 있다.
예를 들어, 휠 브레이크로의 연결을 위한 브레이크 작동 유닛 (1) 의 유압식 연결부들 (14) 은, 전기 모터 (7) 가 또한 배치되는 하우징의 측방향 면 (20) 에 배치된다. 따라서, 이러한 위치에서, 유압식 연결부들 (14) 은 Y 방향으로 브레이크 작동 유닛의 임의의 상당히 더 큰 설치 공간 요건을 초래하지 않는다.
제어 유닛 하우징 (11) 을 구비하는 전자 제어 및 조절 유닛 (5) 은 하우징 (10) 의 측방향 면 (21) 에 배치된다. 실시예에서, 제어 유닛 하우징 (11) 은 X 방향으로 측방향 면 (21) 을 넘어 연장한다.
하나 이상의 전기 연결 요소들 (17, 18) 은, 예를 들어 사출 성형에 의해, 제어 및 조절 유닛 (5) 또는 제어 및 조절 유닛의 하우징 (11) 에 배치된다. 실시예에서, 연결 요소들은 대응하는 플러그-인 (plug-in) 요소들을 수용하기 위한 소켓들 (17, 18) 의 형태로 존재한다. 전기 연결 요소들 (17, 18) 은 실시예에서 측방향 면 (21) 을 넘어 연장하는 제어 유닛 하우징 (11) 의 구역에 배치된다. 예를 들어, 전기 커넥터 (17) 는, CAN 버스에 연결하거나 다른 제어 유닛으로의 신호 전송을 위한 데이터 또는 버스 연결부를 연결하는 역할을 한다. 예를 들어, 연결 요소 (18) 는 제어 및 조절 유닛 (5) 에 전류를 공급하는데 적합하다.
실시예에서, 연결 요소들 (17, 18) 은 (이동 방향 X 로) 하우징 (10) 의 전방에서 제어 디바이스 (5) 의 대응하게 돌출하는 하우징 (11) 에 플러깅 (plugged) 되어야 한다. 연결 요소들 (17, 18) 의 플러그-인 방향은 전기 모터 축선 (33) 에 평행한 방향 (Y 방향) 으로 정렬된다. 그러므로, 연결 요소들 (17, 18) 은 측방향 면 (23) 옆에 그리고 브레이크 유체 저장소 (8) 아래에 배치되고, 플러그-인 방향은 측방향 면 (23; 도 2 의 관측자를 향하는 면) 에 평행하다.
브레이크 작동 모듈 (1) 은 브레이크-바이-와이어 모드에서 차량 운전자에게 기분좋은 브레이크 페달감을 전달하는 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 를 유리하게는 포함한다. 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 는 하우징 (10) 내에서 전체적으로 또는 부분적으로 연장한다. 대안적으로, 브레이크 페달감 시뮬레이터는 하우징 (10) 에 부착될 수 있는 별개의 모듈로서 구성될 수 있다. 실시예에서, 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 의 길이방향 축선 (32) 은 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 길이방향 축선 (31) 에 실질적으로 수직하게 그리고 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 길이방향 축선 (30) 에 평행하게 배치된다.
브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 는 유리하게는 실린더에서 변위가능하게 안내되는 적어도 하나의 시뮬레이터 피스톤과 유압식으로 실시된다. 예를 들어, 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 는 적어도 하나의 시뮬레이터 피스톤, 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 압력 챔버에 연결되거나 연결가능한 유압식 시뮬레이터 챔버 및 탄성 요소 (예를 들어, 스프링) 를 포함한다.
브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 의 효과는 시뮬레이터 해제 밸브에 의해 유리하게는 스위칭 온 그리고 오프될 수 있다.
실린더/피스톤 배열체 (3), 압력 공급 디바이스 (6), 밸브 배열체 (4), 제어 및 조절 유닛 (5), 유압식 연결부들 (14) 및 전기 연결 요소들 (17, 18) 의 예시적인 배열의 결과로서, 이동 방향 (방향 X) 으로의 하우징 (10) 의 최대 연장은 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 최소 길이에 의해 실질적으로 결정된다.
본 발명에 따른 브레이크 작동 유닛의 제 2 예시적인 실시형태는 도 3 및 도 4 에서 개략적으로 나타낸다. 제 2 예시적인 실시형태는 제 1 예시적인 실시형태에 매우 크게 대응한다. 따라서, 브레이크 작동 모듈 (1') 은 푸시 로드 (2) 에 의해 작동가능한 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3), 예를 들어 탠덤 마스터 실린더, 복수의 밸브들 (41, 42, 43) 을 포함하는 밸브 배열체 (4), 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 를 구비하는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (6), 회전식-병진식 기어 메커니즘 (9) 을 구비하는 전기 모터 (7), 전자 제어 및 조절 유닛 (5), 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 및 압력 매체 저장소 (8) 를 포함한다. 실린더/피스톤 배열체 (3), 밸브 배열체 (4) 및 압력 공급 디바이스 (6) 는 단일의 공통 하우징 (10) 내에 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 배치된다. 압력 공급 디바이스 (6) 의 전기 모터 (7) 의 축선 (33) 은 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 길이방향 축선 (30) 에 실질적으로 수직하게 배치된다.
제 2 예시적인 실시형태의, 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3), 밸브 배열체 (4), 압력 공급 디바이스 (6; 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 및 전기 모터 (7)), 전자 제어 및 조절 유닛 (5), 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16), 유압식 연결부들 (14), 브레이크 작동 이동 검출 디바이스 (15) 및 압력 매체 저장소 (8) 의 상대적인 배열/배향은 제 1 예시적인 실시형태에 따른 배열/배향에 실질적으로 대응한다. 예를 들어, 전기 모터 (7) 는 하우징 (10) 의 측방향 면 (20) 에 배치되고, 제어 및 조절 유닛 (5) 은 대향하는 측방향 면 (21) 에 배치된다.
실시예에서, 제 1 예시적인 실시형태로부터의 차이 (deviation) 에 있어서, 제어 유닛 하우징 (11) 은 X 방향으로 그리고 Z 방향으로 측방향 면 (21) 을 넘어 연장한다. 전기 연결 요소들 (17 및 18') 은 제어 및 조절 유닛 (5) 에 또는 그의 하우징 (11) 에 예를 들어 사출 성형되어 배치된다. 예를 들어 CAN 버스로의 연결 또는 다른 제어 유닛으로의 신호 전송을 위한 데이터 또는 버스 연결부를 연결하는 역할을 하는 전기 연결 요소 (17) 의 배열은 제 1 예시적인 실시형태에서와 같은 배열에 대응한다. 전류를 제어 및 조절 유닛 (5) 에 공급하기에 적합한, 사출 성형된 연결 요소 (18') 는 상기 실시예에서 Z 방향으로 측방향 면 (21) 을 넘어 돌출하는 제어 유닛 하우징 (11) 의 구역에 배치되고, (전기 모터 축선 (33) 에 평행한, 도 4 의 관측자를 향한 방향으로) 하우징 (10) 과 압력 매체 저장소 (8) 사이에 배치되거나 이어진다. 연결 요소 (18') 의 플러그-인 방향은 전기 모터 축선 (33) 에 평행한 방향 (Y 방향) 으로 배향된다. 따라서, 연결 요소 (18') 는 측방향 면 (24) 과 브레이크 유체 컨테이너 (8) 사이에 배치되고, 플러그-인 방향은 측방향 면 (24) 에 평행하다.
연결 요소 (18') 를 통과시킬 수 있도록, 실시예에서, 하우징 (10) 의 리세스 및 압력 매체 저장소 (8) 의 리세스가 존재한다.
실시예에서 제어 및 조절 유닛 (5) 또는 그의 하우징 (11) 의 2 차원적 연장은 하우징 (10) 의 대응하는 측방향 면 (21) 보다 다소 더 커서, 도 4 에서, 하우징 (10) 뒤에 배치된 제어 유닛 하우징 (11) 은 하우징 (10) 과 압력 매체 저장소 (8) 사이의 하우징 (10) 의 리세스 구역에서 그리고 하우징 (10) 의 전방에서 고스트 뷰 (ghosted view) 로 볼 수 있다.
도시되지 않은 예시적인 실시형태에 따라, 제어 및 조절 유닛 (5) 또는 그의 하우징 (11) 으로 사출 성형된 전류 공급용 연결 요소는 하우징 (10) 또는 전기 모터 축선 (33) 에 평행한 압력 매체 저장소 (8) 를 통해 배치되거나 돌출된다. 플러그-인 연결부를 통과시킬 수 있도록, 리세스는 하우징 (10) 또는 저장소 (8) 에 제공된다.

Claims (15)

  1. 브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire) 유형의 모터 차량용 브레이크 시스템용의 브레이크 작동 유닛 (1, 1') 으로서,
    - 하우징 (10),
    - 작동 피스톤을 구비하는 제 1 유압식 실린더/피스톤 배열체 (3) 로서, 상기 작동 피스톤은 상기 하우징 (10) 에서 변위가능하게 안내되고, 상기 모터 차량의 휠 브레이크들이 연결될 수 있는 유압식 압력 챔버를 한정하며, 작동력을 전달하는 푸시 로드 (2) 에 의해 작동될 수 있는, 상기 제 1 유압식 실린더/피스톤 배열체 (3),
    - 피스톤이 회전식-병진식 (rotational-translational) 기어 메커니즘 (9) 을 이용하여 전기 모터 (7) 에 의해 변위될 수 있는 제 2 유압식 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 형태로 존재하는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (6), 및
    - 휠-개별 (wheel-individual) 브레이크 압력을 설정하기 위하여 그리고 상기 휠 브레이크를 상기 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 에 대해 또는 상기 압력 공급 디바이스 (6) 에 대해 분리시키거나 연결시키기 위하여 다수의 밸브들 (41, 42, 43) 을 포함하는 밸브 배열체 (4)
    를 포함하고,
    상기 밸브 배열체 (4) 및 상기 압력 공급 디바이스 (6) 는 상기 하우징 (10) 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 압력 공급 디바이스 (6) 의 상기 전기 모터 (7) 의 축선은 상기 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 길이방향 축선 (30) 에 실질적으로 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 공급 디바이스 (6) 의 상기 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 길이방향 축선 (31) 은 상기 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 길이방향 축선 (30) 에 실질적으로 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징 (10) 에 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 가 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 브레이크 페달감 시뮬레이터 (16) 의 길이방향 축선 (32) 은 상기 제 2 실린더/피스톤 배열체 (12) 의 길이방향 축선 (31) 에 실질적으로 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히 휠 브레이크들을 연결하기 위한 상기 브레이크 작동 유닛의 유압식 연결부들 (14) 및 상기 전기 모터 (7) 는 상기 하우징 (10) 의 동일한 측방향 면 (20) 에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 (10) 에 브레이크 페달 작동 이동 (travel) 검출 디바이스 (15) 가 적어도 부분적으로 일체화되고, 상기 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스 (15) 는 특히 상기 작동 피스톤의 이동을 검출하는 이동 센서에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 (10) 에, 상기 제 1 실린더/피스톤 배열체 (3) 의 압력을 검출하는 압력 센서, 및 상기 압력 공급 디바이스 (6) 의 압력을 검출하는 추가의 압력 센서가 적어도 부분적으로 일체화되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모터 (7) 는 상기 하우징 (10) 의 제 1 측방향 면 (20) 에 특히 직접적으로 고정되고, 상기 전기 모터 (7) 의 축선은 상기 제 1 측방향 면 (20) 에 실질적으로 수직하게 배치되고, 특히, 상기 제 1 측방향 면의 크기는 상기 전기 모터 (7) 가 상기 하우징 (10) 에 대해 밀봉될 수 있도록 실시되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 배열체 (4) 는 상기 전기 모터 (7) 에 대향하는 상기 하우징 (10) 의 제 2 측방향 면 (21) 에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 (10) 의 제 4 측방향 면 (24) 에 대기압 하의 압력 매체 저장소 (8) 가 직접적으로 배치되거나, 상기 하우징 (10) 의 제 4 측방향 면 (24) 에 대기압 하의 압력 매체 저장소 (8) 용의 유압식 연결부가 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모터 (7) 에 대향하는 상기 하우징 (10) 의 제 2 측방향 면 (21) 에는 제어 유닛 하우징 (11) 을 구비하는 전자 제어 및 조절 유닛 (5) 이 배치되고, 상기 제어 유닛 하우징 (11) 은 적어도 일 방향으로 상기 제 2 측방향 면 (21) 을 넘어 연장하고, 특히, 상기 제어 유닛 하우징 (11) 은 상기 밸브 배열체 (4) 의 적어도 일부 및/또는 브레이크 페달 작동 이동 검출 디바이스 (15) 및/또는 압력 센서들을 덮는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 하우징 (11) 에는 적어도 하나의 전기 연결 요소 (17, 18) 가 특히 사출 성형되어 배치되고, 상기 전기 연결 요소 (17, 18) 는, 특히 상기 전기 모터 (7) 의 축선에 평행하게, 상기 푸시 로드 (2) 에 대향하는 상기 하우징 (10) 의 제 3 측방향 면 (23) 에 인접하여 연장하는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 하우징 (11) 에는 특히 상기 전자 제어 및 조절 유닛 (5) 에 전기 에너지를 공급하기 위하여 전기 연결 요소 (18') 가 특히 사출 성형되어 배치되어, 상기 하우징 (10) 을 통하여 연장하거나 상기 하우징 (10) 과 상기 압력 매체 저장소 (8) 사이를 연장하거나 상기 압력 매체 저장소 (8) 를 통해 연장하고, 상기 전기 연결 요소 (18') 는, 특히, 상기 전기 모터 (7) 의 축선에 평행하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 공급 디바이스 (6) 의 상기 제 2 유압식 실린더/피스톤 배열체 (12) 는 상기 하우징 (10) 으로부터 적어도 부분적으로 돌출하고, 상기 제 2 유압식 실린더/피스톤 배열체 (12) 는 특히 제어 유닛 하우징 (11) 에 의해 덮여지거나 상기 제어 유닛 하우징 (11) 을 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 (10) 은 상기 푸시 로드 측의 상기 하우징 (10) 의 측방향 면 (22) 에, 상기 하우징을 상기 모터 차량의 격벽 (bulkhead) 에 기계적으로 고정시킬 수 있는 고정 요소, 특히 고정 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 유닛.
  15. 브레이크-바이-와이어 모드에서 차량 운전자에 의해 그리고 차량 운전자와 무관하게 작동될 수 있는 모터 차량용 브레이크 시스템으로서,
    상기 브레이크 시스템은 브레이크-바이-와이어 모드에서 바람직하게 작동되고, 상기 차량 운전자에 의한 작동만이 가능한 적어도 하나의 폴-백 (fall-back) 모드에서 작동될 수 있으며,
    상기 브레이크 시스템은 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 브레이크 작동 유닛 (1, 1') 및 상기 브레이크 작동 유닛을 작동시키기 위한 브레이크 페달을 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
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