KR20140118843A - 차량용 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법 - Google Patents

차량용 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 운전자가 가한 힘에 의해 하나 이상의 브레이크 피스톤을 변위시킬 수 있는 브레이크 입력 부재를 구비한, 유압액 저장기와 연결된 메인 브레이크 실린더로서, 이때 메인 브레이크 실린더는 실린더 내부에 하나 이상의 유압액 압력 챔버를 포함하며, 차량 휠들에 브레이크 토크를 생성하기 위해 메인 브레이크 실린더 내에 생성된 유압액 압력을 휠들에 할당된 휠 브레이크 실린더들에 전달하는, 압력 챔버들과 유체로 연결된 유체 라인들을 포함하고, 이때 하나 이상의 제1 브레이크 회로 및 제2 브레이크 회로가 유체 라인들에 할당되며, 휠 브레이크 실린더들로 안내하는 하나 이상의 유체 라인 내에 2개 이상의 평행 배치된 체크밸브들은 하나 이상의 제1 체크밸브 및 제2 체크밸브를 각각 포함하고, 이때 제1 체크밸브의 순방향은 제2 체크밸브의 순방향과 반대이다. 또한 본 발명은 고장 대책 계획 상황에서 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

차량용 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법{BRAKE SYSTEM FOR A VEHICLE AND METHOD FOR OPERATING THE BRAKE SYSTEM}
본 발명은 차량용 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.
문헌 DE 10 2010 026 185 A1호에는 2회로 차량 브레이크 시스템용 힐 스타트 어시스트(Hill Start Assist)를 갖는 유압식 제어 유닛을 구비한 차량 브레이크 시스템이 공지되어 있다. 유압식 제어 유닛은 ABS 밸브 장치와, 압력 형성 방향으로 ABS 밸브 장치의 전방에 설치된, 하나 이상의 브레이크 회로를 위해 제공하는 추가의 차단 밸브를 포함한다. 차단 밸브는, 정지 과정에서 운전자가 가한 브레이크 압력을 하나 이상의 브레이크 회로 내에서 차단하고 정지하도록 설계되어 있다. 또한 차단 밸브는 스타팅 작동을 위해 하나 이상의 브레이크 회로 내에 차단된 브레이크 압력을 제어하면서 감소시키도록 설계되어 있다. 그러나 공개된 브레이크 시스템은, 시스템 결함의 경우에, 이른바 고장 대책 계획으로서 운전자가 기계적으로 가할 수 있는 다른 압력 형성을 위해 "차단된" 브레이크 압력을, 다시 말해 잔압을 기본적으로 사용하도록 설계되지는 않는다.
본 발명에서는 청구범위 제1항의 특징들을 갖는 차량용 브레이크 시스템 및 제8항의 특징들을 갖는 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법이 제공된다.
본 발명은 파워 브레이크 시스템에서 브레이크 요구 인식과 페달 느낌의 시뮬레이션을 위한 메인 브레이크 실린더와, 고장 대책 계획에 필요한 메인 브레이크 실린더를 브레이크 시스템의 "능동적인" 회로로부터 분리시키도록 제공하고, 이때 그럼에도 불구하고 브레이크 토크 생성에 필요한 브레이크 압력이, 차량 휠들과 연결된 브레이크 디스크들에 할당된 휠 브레이크 실린더들에서 브레이크 시스템의 시스템 결함에 의해 야기된 고장 대책 계획의 경우에 생성될 수 있다.
예컨대 본 발명은, 작동 중 시스템의 정체된 유압액 라인들 또는 브레이크액 라인들에서, 다시 말해 메인 실린더 분리 밸브들과 압력 생성 유닛의 유체 체적들이 공급되는 유압액 분기점 사이에서, 브레이크 시스템 내에 유체 체적의 일부를 이른바 차단할 수 있게 하는 체크밸브들을 구성하여, 휠 브레이크 실린더들에 브레이크 캘리퍼를 예압하도록 제공한다.
이러한 방식으로 고장 대책 계획에서 브레이크 시스템의 유체 체적을 수용하면, 그렇지 않은 경우 가능한 기포의 일부가 이미 사전에 압축되기 때문에, 각 경우에 공기 유격이 차단되는, 다시 말해 브레이크 시스템이 사체적(dead volume)을 더 이상 갖지 않는 긍정적인 영향을 받는다.
이는 고장 대책 계획에서 계속 주행을 위해 브레이크 시스템의 더 높은 마모, 다시 말해 브레이크 디스크들의 약간 더 높은 온도들과 이와 관련된 더 높은 마모를 의미한다. 그러나 각 경우에 경고 표시에 의해 운전자에게 표시되어야 할 향상된 고장 대책 계획의 장점이 두드러지는데, 그렇지 않으면 많은 브레이크 시스템들에서 작동 브레이크에 필요한 6.4 m/s2의 지연이 달성될 수 없기 때문이다.
정상 작동 중 압력은 정체된 부분, 다시 말해 브레이크 시스템의 유체 라인들에서만 차단되고, 다시 말해 개방된 피스톤이나 플런저 분리 밸브들과 플런저의 위치에 의해 압력들도 0 바아보다 더 작은 바아로 설정될 수 있다.
차량이 정상 상태에 위치할 경우에, 차량이 멈추면 이상적으로 브레이크 시스템 내에 어떠한 압력도 차단되지 않고, 다시 말해 차량은 높은 잔여 브레이크 토크 없이 롤링 또는 이동 가능하다. 그러나 이는, 공기 유격을 차단하기 위해, 정지 상태에서 브레이크 시스템의 결함이 일회의 작동을 요구할 것이라는 점도 의미한다.
공기 유격을 차단함으로써 더 작은 치수의 메인 브레이크 실린더들이 추가의 조치 없이 파워 브레이크 시스템에 이용될 수 있다.
본 발명은 하기와 같이 실시예에 의해 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개략적인 유압 회로도.
도 1은 브레이크 시스템(10)의 사실상 알려진 유압 회로도의 개략도를 도시하고, 브레이크 시스템(10)을 작동하기 위해 중요한 구성부품들이 도면부호(11)로 표시되고 파선으로 표시된 경계들로 제공된 유닛 내에 배치되어 있다.
브레이크 시스템(10)의 중요한 구성부품들 대부분은 당업자에게 알려져 있을 수 있거나 병행 특허원들에 더 상세히 기술되어 있을지라도, 전체적인 설명을 위해 간단히 다루기로 한다.
도 1에 따라 메인 브레이크 실린더(30)는 2개의 압력 챔버들(31, 32)을 포함하고, 상기 압력 챔버들은 이들의 체적면에서 운전자에 의해 브레이크 입력 부재(48)(브레이크 페달)를 통해 작동 가능한 피스톤(45)에 의해 압축될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서는 단계적 피스톤(45)이 도시되지만, 본 발명을 위한 메인 브레이크 실린더(30)의 실시 유형은 중요하지 않다.
피스톤(45)의 구성에 의해 단계적 피스톤으로서 제공된 메인 브레이크 실린더(30)의 챔버(40)는 정상 작동 중 (다시 말해, 바이 와이어) (전류 없이 차단된) 자기 밸브(35)의 제어를 통해 브레이크액 (유압액) 저장기(50)에 의해 단락된다.
[유체 라인들(100, 200)을 특징으로 하는] 제1 브레이크 회로와 제2 브레이크 회로에 할당된 유체 라인들(100, 200)은 압력 챔버들(31, 32)과 유체로 연결된다.
여기서 전체적인 설명을 위해 언급하고자 하는 바에 따르면, 각각 유체 라인들(100, 200)에서 알려진 방식으로 (전류 없이 개방된) 개폐 밸브들(105, 205)이 배치되어 있는데, 상기 밸브들은 계속해서 하기에 더 간략하게 설명되는 휠 모듈레이터(300)에 직접적인 관통(다시 말해 유압액의 공급)을 허용한다.
도 1에는 휠 모듈레이터(300)가 차량 휠들과 이러한 휠들에 할당된 휠 브레이크 실린더와 흡입 및 배출 밸브들을 포함하고, 이들의 기능들이 당업자에게 알려져 있으므로, 여기서는 짧은 명세서를 위해 추가 설명되지는 않는다.
또한 도 1에는 도 1에 도시된 예시에서 전자 유압식으로 작동 가능한, 다시 말해 예컨대 "M"으로 표시된 전동기를 통해 작동 가능한 액츄에이터가 도면부호 "400"으로 표시되어 있다. 액츄에이터(400)는 저장기(50)로부터 유체 라인(425)을 통해 유압액이 공급된다. 전동기(M)는, 메인 브레이크 실린더(30)의 작동과 무관하게, 체적부(410) 내에 존재하는 유압액을 예컨대 압축하기 위해, 다시 말해 압력을 가하여, 유체 라인들(430, 440)을 통해 유체로 연결된 공급 연결 위치들(450, 460)에서 유압액을 휠 모듈레이터(300)로 전달하기 위해(작동 브레이크 기능으로서도), 전동기가 전방 또는 후방 작동(415)을 통해 피스톤(405)을 하우징(420) 내에서 전후로 변위시킬 수 있는 방식으로 제어 가능하다.
또한, 압력 저장기(605)와 개폐 밸브(610)를 포함하는, 도 1에서 도면부호 "600"으로 표시된 페달 느낌이나 페달 경로 시뮬레이터 장치(600)가 전체적인 도시를 위해 제공되어 있다. 그러나 페달 경로 시뮬레이터 장치(600)는 도 1에 도시된 실시예에서 임의적으로 배치될 수 있다고 강조된다.
본 발명에서는 도면 부호들 "110, 120"으로 표시된 체크밸브 장치들이 중요하다. 이러한 장치들은 유체 연결 방식으로 유체 라인들(100, 200)에 각각 배치되어 각각 하나의 제1 체크밸브(115, 125)와 제2 체크밸브(120, 130)를 포함한다. 체크밸브들(115, 120 또는 125, 130)은 서로 평행 배치되고, 이때 (압력에 따라, 유압액을 위해) 상기 밸브들의 순방향은 각각 반대 방향이다. 도시된 예시에서 체크밸브들(115, 120, 125, 130)은 상응하는 치수의 스프링 장치들을 포함하고, 이때 치수(다시 말해, 스프링들의 "두께")는 밸브들이 개방되어야 하는 압력값에 좌우된다.
시스템 결함 또는 브레이크 시스템(10)의 기능에 오류가 발생하는 경우에 체크밸브들의 고장 대책 계획 기능이 수행되고, 다시 말해 굵게 표시된 선으로 유체 라인들(440, 430 및 100, 200)에서 (사전 설정될 수 있는, 체크밸브들에 의해 결정된) 특정한 압력에 존재하는 유압액이 "차단되며"[부분 브레이크 회로(150)], 이를 통해, 휠 브레이크 실린더들의 브레이크 캘리퍼들은 [휠 모듈레이터(300)]에서 "예압"되고, 다시 말해 브레이크 캘리퍼들에 의해 변위될 수 있는 브레이크 패드들은 정상적인 경우보다 휠 브레이크 장치들의 상응하는 브레이크 디스크들에 더 가깝게 가압된다. 브레이크 디스크들과 브레이크 패드들 사이에는 소정의 갭이 잔존할 수 있어서, 휠들은 여전히 회전 가능하다. 그러나 밸브들(105, 205)은 전류 없이 개방되고 체크밸브들(115, 225)은 휠 모듈레이터(300)의 방향으로 (사전 설정된 압력으로부터) 개방될 수 있기 때문에, 운전자는 이러한 고장 대책 계획의 상황에서 브레이크 페달의 작동을 통해 계속해서 브레이크 작동을 수행할 수 있다.
이로써, 안전의 이유들 때문에 바람직하게 상응하는 표시에 의해 (예컨대 시각적으로 및/또는 청각적으로) 운전자에게 공지되어야 할 브레이크 시스템(10)의 기능에 오류가 발생하는 경우에도 불구하고 계속 주행이 가능하다.

Claims (10)

  1. 차량용 브레이크 시스템(10)이며, 상기 시스템은,
    - 운전자가 가한 힘에 의해 하나 이상의 브레이크 피스톤(45)을 변위시킬 수 있는 브레이크 입력 부재(48)를 구비한, 유압액 저장기(50)와 연결된 메인 브레이크 실린더(30)로서, 이때 메인 브레이크 실린더(30)는 실린더 내부에 하나 이상의 유압액 압력 챔버(31, 32, 40)를 포함하는, 메인 브레이크 실린더와,
    - 차량 휠들에 브레이크 토크를 생성하기 위해 메인 브레이크 실린더(30) 내에 생성된 유압액 압력을 휠들에 할당된 휠 브레이크 실린더들에 전달하는, 압력 챔버들(31, 32, 40)과 유체로 연결된 유체 라인들(100, 200)을 포함하고, 이때 하나 이상의 제1 및 제2 브레이크 회로가 유체 라인들(100, 200)에 할당되는, 차량용 브레이크 시스템에 있어서,
    휠 브레이크 실린더들로 안내하는 유체 라인(100, 200) 내에 2개 이상의 평행 배치된 체크밸브들(115, 120, 125, 130)은 하나 이상의 제1 체크밸브 및 제2 체크밸브 (115, 120, 125, 130)를 각각 포함하고, 이때 제1 체크밸브(115, 125)의 순방향은 제2 체크밸브(120, 130)의 순방향과 반대인, 차량용 브레이크 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서, 체크밸브들(115, 120, 125, 130)은 사전 설정된 압력에서 개방되는 방식으로 형성되는, 차량용 브레이크 시스템(10).
  3. 제2항에 있어서, 체크밸브들(115, 120, 125, 130)은 사전 설정된 압력을 달성하기 위해 각각 상응하는 치수의 스프링 부재들로 형성되는, 차량용 브레이크 시스템(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 페달 경로 시뮬레이터 장치(600)를 더 포함하는, 차량용 브레이크 시스템(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 압력이 가해진 유압액을 브레이크 회로들(100, 200)에 할당된 유체 라인들(430, 440)로 공급하기 위한, 유압액 압력을 생성하는 제어 가능한 액츄에이터(400)를 더 포함하고, 이때 액츄에이터(400)로부터 각각의 브레이크 회로 유체 라인들(430, 440)에 대해 전류 없이 차단된 개폐 밸브들(470, 480)이 배치되어 있는, 차량용 브레이크 시스템(10).
  6. 제5항에 있어서, 액츄에이터(400)는 전자 유압식으로 작동될 수 있는, 차량용 브레이크 시스템(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 브레이크 시스템의 기능 오류가 운전자에게 경고 장치에 의해 전해질 수 있는, 차량용 브레이크 시스템(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른, 차량 브레이크 시스템(10)을 작동하기 위한 방법이며, 이때 고장 대책 계획 상황에서 유압액 압력이 휠 브레이크 실린더와 체크밸브들에 의해 한정된 부분 브레이크 회로(150) 내에서 차단되어, 휠 브레이크 실린더의 브레이크 캘리퍼들이 해당 브레이크 디스크들에 비교적 밀착되어 접하는, 차량 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서, 브레이크 회로에 할당된 상응하는 체크밸브(115, 125)가, 부분 브레이크 회로(150)의 방향으로 개방될 수 있는 쌍으로 배치된 체크밸브에 의해 각각 유압액을 통과시킴으로써, 운전자는 브레이크 입력 부재(48)를 작동함으로써 고장 대책 계획 상황이 발생함에도 불구하고 부분 브레이크 회로(150) 내에서 브레이크 토크를 생성하기 위해 유압액 압력을 증가시킬 수 있는, 차량 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 부분 브레이크 회로(150)로부터의 압력을 강하하기 위해, 부분 브레이크 회로(150)로부터 먼 방향으로 개방하는 각각의 체크밸브(120, 130)가 부분 브레이크 회로(150) 내에서의 사전 설정된 압력값으로부터 개방하는, 차량 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법.
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