KR20170020824A - 자동차용 제동 시스템 - Google Patents

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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은 유압식으로 작동가능한 휠 브레이크들 (1) 을 작동시키기 위한 차량용 브레이크 시스템에 관한 것으로, 상기 브레이크 시스템은: 상기 휠 브레이크들을 작동시키기 위해 브레이크 압력을 공급하는 전기적으로 제어가능한 제 1 압력 소스 (2), 상기 휠 브레이크들 (1) 의 각각에 개별적인 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 로서, 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 는 각각의 휠 브레이크 (1) 에 대해 전기적으로 작동될 수 있는 입구 밸브 (60a-60d) 와 전기적으로 작동될 수 있는 출구 밸브 (61a-61d) 를 구비하는, 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (6); 및 상기 휠 브레이크들을 작동시키기 위한 브레이크 압력을 공급하는 전기적으로 제어가능한 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 로서, 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 는 적어도 이중 회로 유압 펌프 (38a, 38b) 와 적어도 하나의 저압 저장소 (33a, 33b) 를 갖는 모터-펌프 어셈블리 (30) 를 포함하는, 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 를 구비하고, 상기 저압 저장소 (33a) 는 적어도 하나의 출구 밸브 (61a, 61b) 의 출력 연결부에 연결된다. 상기 브레이크 시스템은 제 1 전력 공급 유닛 (4), 및 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 과는 독립된 제 2 전력 공급 유닛 (5) 를 포함한다. 상기 제 1 압력 소스 (2) 에는 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있고, 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 에는 상기 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있으며, 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 에는 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 과 상기 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있다.

Description

자동차용 제동 시스템{BRAKING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 자동차용 제동 시스템에 관한 것이다.
자동차 기술에서, "브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire)" 제동 시스템들은 점점 더 널리 보급되고 있다. 이러한 제공 시스템들은, 차량의 운전자에 의해 가동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더 외에, 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스를 종종 포함하고, 이러한 압력 공급 디바이스에 의해 휠 브레이크들의 가동을 위한 유압이 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서 빌드업 (built up) 된다. 제동 시스템의 "브레이크-바이-와이어" 작동 모드의 존재는 자동 운전의 필수 조건이고, 상기 자동 운전 동안 전자 오토파일럿 (autopilot) 기능은 완전히 자동으로 또는 운전자와 협력하여 차량을 조종, 가속 및 제동한다.
전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스의 고장 시에도, 자동 운전의 안전 요건, 특히 운전자에 의한 브레이크 페달의 작동 없이 제동을 수행하기 위한 안전 요건을 충족시키기 위하여, 브레이크 압력의 전기적으로 제어가능한 공급을 위한 제 2 의 독립적인 디바이스가 필요하다.
브레이크 페달-가동된 마스터 브레이크 실린더 및 제 1 전기적으로 제어가능한 압력 소스를 구비하는 제 1 유압 유닛, 및 모터-펌프 어셈블리와 저압 저장소들을 구비하는 제 2 유압 유닛, 및 휠 브레이크 당 입구 밸브와 출구 밸브를 구비하는 휠 브레이크 압력 모듈레이션 유닛 (이른바, 폐쇄된 ABS (ABS: Anti-lock Braking System) 와 ESC 유압 모듈 (ESC: Electronic Stability Control)) 을 포함하는 자동차용의 브레이크 시스템은 DE 10 2012 205 860 Al 로부터 공지되어 있다. 두 개의 전자 제어 및 조절 유닛들이 제공되고, 그럼으로써 제 1 제어 및 조절 유닛은 제 1 유압 유닛을 작동시키는데 사용되고, 제 2 제어 및 조절 유닛은 제 2 유압 유닛을 작동시키는데 사용된다. 구성 요소들에 전기 에너지를 공급하는 것에 대해서는 언급되지 않는다.
전기유압식 액추에이터, 모터-펌프 어셈블리, 및 휠 브레이크 당 입구 밸브와 출구 밸브를 구비하는 휠 브레이크 압력 모듈레이션 유닛에 의해 전기적으로 가동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더를 구비하는 자동차용 브레이크 시스템은 DE 10 2011 084 206 Al 로부터 공지되어 있다. 두 개의 전자 제어 및 조절 유닛들이 제공되고, 그럼으로써 제 1 제어 및 조절 유닛이 모터-펌프 어셈블리와 휠 브레이크 압력 모듈레이션 유닛을 작동시키는데 사용되고, 제 2 제어 및 조절 유닛이 마스터 브레이크 실린더를 가동하는 전기유압식 액추에이터를 작동시키는데 사용된다. 또한, 두 개의 별개의 전력 공급부들이 제공되고, 그럼으로써 제 1 전력 공급부는 제 1 제어 및 조절 유닛에 전기 에너지를 공급하고 제 2 전력 공급부는 제 2 제어 및 조절 유닛에 전기 에너지를 공급한다. 제 1 전력 공급부의 고장 시에, 전기유압식 액추에이터에 의해 모든 휠 브레이크들에 대한 브레이크 압력의 균일한 빌드업 또는 감소만이 여전히 가능해진다. 휠-특정 브레이크 압력들의 설정, 특히 잠금-방지 브레이크 제어 기능 또는 전자 안정성 제어 (ESC) 기능 또는 브레이크 시스템의 상이한 안정화 보조 기능의 설정은 이러한 경우에 공지된 브레이크 시스템에서는 불가능하다.
그러므로, 본 발명의 목적은 자동화된 또는 자율 주행의 안전 요건들을 충족시키는 자동차용 브레이크 시스템을 제공하는 것이다. 그렇게 함으로써, 특히 슬립 제어된 그리고 차량 안정화 제동의 가용성이 증가되어야 한다.
이러한 목적은 청구항 1 에 따른 브레이크 시스템에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은, 휠 브레이크들을 가동하기 위한 제 1 전기적으로 제어가능한 압력 소스, 휠-특정 브레이크 압력들을 설정하기 위해 휠 브레이크 당 입구 밸브와 출구 밸브를 구비하는 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스, 및 휠 브레이크들을 가동하기 위한 제 2 전기적으로 제어가능한 압력 소스로서, 상기 제 2 압력 소스는 적어도 하나의 저압 저장소와 적어도 이중 회로 유압 펌프를 구비하는 모터-펌프 어셈블리를 포함하고, 상기 저압 저장소는 적어도 하나의 출구 밸브의 출력 포트에 연결되는, 상기 제 2 전기적으로 제어가능한 압력 소스, 제 1 전력 공급 유닛 및, 상기 제 1 전력 공급 유닛과 독립된 제 2 전력 공급 유닛을 구비하는 브레이크 시스템을 제공하는 사상에 기초한다. 이러한 경우에, 제 1 압력 소스에는 제 1 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있고, 제 2 압력 소스, 즉 적어도 모터-펌프 어셈블리에는 제 2 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있으며, 압력 모듈레이션 디바이스에는 제 1 전력 공급 유닛 및 제 2 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있다.
본 발명의 일 이점은, 이것이 모터-펌프 어셈블리 및 저압 저장소를 구비하는 폐쇄된 ABS 의 공지되어 입증된 유압 레이아웃에 대해 적어도 부분적으로 의존하고, 추가로 자동 주행의 안전 요건들이 충족된다는 것이다. 이러한 어셈블리들은 오랫동안 공지되어 왔고 높은 압력을 형성할 수 있으며 매우 컴팩트 치수들로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 브레이크 시스템은 기본 제동 기능, 슬립 제어 및 차량 안정화의 보다 높은 가용성의 이점을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 브레이크 시스템으로, 오토파일럿 제어 유닛으로부터 브레이크 시스템으로의 안전한 (fail-safe) 데이터 경로를 용이하게 구현할 수 있다.
저압 저장소는 ABS (이른바 폐쇄된 ABS) 제어 동안 관련된 휠 브레이크들로부터 토출되는 압력 매체를 수용하는데 사용된다.
펌프의 흡입 포트는 바람직하게는 흡입 포트를 향해 개방하는 논-리턴 밸브에 의해 저압 저장소에 연결되어, 압력 매체가 저압 저장소로부터 흡입될 수 있다 (재순환 원리).
제 2 압력 소스는 바람직하게는 브레이크 회로의 출구 밸브들의 출력 포트들에 연결되는 적어도 하나의 저압 저장소를 포함한다. 즉, 폐쇄된 잠금-방지 제동 시스템 또는 재순환을 포함하는 ABS 는 브레이크 시스템의 브레이크 회로들 중 적어도 하나와 관련된다.
제 2 압력 소스는 바람직하게는 브레이크 회로의 출구 밸브들의 출력 포트들에 연결되는 브레이크 회로 당 저압 저장소를 포함한다.
제 1 압력 소스에는 바람직하게는 오로지 제 1 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있고 제 2 압력 소스에는 바람직하게는 오로지 제 2 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있다.
두 개의 압력 소스들 중 적어도 하나가 제 1 및 제 2 전력 공급 유닛들에 의해 공급될 수 있는 브레이크 시스템에 비해, 이것은 전력 공급 유닛들로부터 압력 소스들로의 보다 적은 개수의 공급 라인들을 제공한다.
본 발명의 개발에 따라, 브레이크 시스템은 제 1 압력 소스과 관련되는 제 1 압력 소스를 작동하기 위한 제 1 전자 제어 및 조절 유닛, 제 2 압력 소스와 관련되는 제 2 압력 소스를 작동하기 위한 제 2 전자 제어 및 조절 유닛, 및 압력 모듈레이션 디바이스와 관련되는 압력 모듈레이션 디바이스를 작동하기 위한 제 3 전자 제어 및 조절 유닛을 포함한다. 압력 모듈레이션 디바이스에 대해 안전하게 구현된 제 3 제어 및 조절 유닛으로 인해, 증가된 가용성이 달성될 수 있다.
압력 모듈레이션 디바이스는 바람직하게는 자립형 유압 유닛으로서 구현된다. 압력 모듈레이션 디바이스 및 제 3 전자 제어 및 조절 유닛은 특히 바람직하게는 전기유압식 제어 유닛으로서 구현된다.
모터-펌프 어셈블리 및 저압 저장소 또는 저압 저장소들을 구비하는 제 2 압력 소스, 그리고 가능하게는 밸브들은 바람직하게는 자립형 유압 유닛으로서 구현된다. 상기 유압 유닛 및 제 2 전자 제어 및 조절 유닛은 특히 바람직하게는 전기유압식 제어 유닛으로서 구현된다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템의 바람직한 실시형태에 따라, 제 1 전자 제어 및 조절 유닛에는 제 1 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있고, 제 2 전자 제어 및 조절 유닛에는 제 2 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있으며, 제 3 전자 제어 및 조절 유닛에는 제 1 전력 공급 유닛에 의해 그리고 제 2 전력 공급 유닛에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있다. 이는, 제 1 제어 및 조절 유닛 또는 제 2 제어 및 조절 유닛의 고장 이후에, 압력 소스들 중 하나뿐만 아니라 압력 모듈레이션 디바이스에는 항상 여전히 전기 에너지가 공급되어 작동될 수 있어서, 안전한 제동을 수행할 수 있다는 이점을 제공한다.
제 1 압력 소스 및 제 2 압력 소스 및 압력 모듈레이션 디바이스는 바람직하게는 이들과 관련된 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 전기 에너지가 공급된다.
본 발명의 발전에 따라, 브레이크 시스템은 제 3 전자 제어 및 조절 유닛을 제 1 전력 공급 유닛 및 제 2 전력 공급 유닛에 연결하기 위한 전자 디바이스를 포함한다. 이는 전력 공급 유닛들 중 하나의 결함이 제 3 전자 제어 및 조절 유닛의 전력 공급의 고장을 유발하지 않도록 구현된다. 특히 바람직하게는, 디바이스는 두 개의 입력 포트들과 한 개의 출력 포트를 구비하는 DC-DC 컨버터 모듈을 포함한다.
잠금-방지 제동 제어를 수행할 수 있도록, 브레이크 시스템은 바람직하게는 휠 회전 속도 센서들을 포함하거나 휠 회전 속도 센서들에 연결되고, 그럼으로써 휠 회전 속도 센서들의 신호들은 제 3 제어 및 조절 유닛에 전달된다. 신호들의 처리는 특히 바람직하게 제 3 제어 및 조절 유닛에서 실행되어, 휠-특정 브레이크 압력의 제어 동안 압력 모듈레이션 디바이스를 작동시키는데 필요한 데이터가 제 1 또는 제 2 제어 및 조절 유닛의 고장의 경우에도 이용가능하다.
추가로, 브레이크 시스템은 바람직하게는 주행 역학 변수들을 검출하기 위한 센서 디바이스를 포함하거나 센서 디바이스에 연결되고, 그럼으로써 상기 센서 디바이스의 신호들은 압력 모듈레이션 디바이스와 관련되는 제 3 제어 및 조절 유닛에 전달된다. 신호들의 처리는 특히 바람직하게는 제 3 제어 및 조절 유닛에서 실시된다. 이는 제 1 제어 및 조절 유닛 또는 제 2 제어 및 조절 유닛의 고장 시에도 주행 역학적인, 휠-특정 브레이크 압력 제어를 가능하게 한다.
센서 디바이스는 바람직하게는 자동차의 요 레이트를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서, 자동차의 측방향 가속을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서, 및/또는 자동차의 길이방향 가속을 검출하기 위한 센서를 포함한다.
제 1 제어 및 조절 유닛, 제 2 제어 및 조절 유닛 및 제 3 제어 및 조절 유닛은 바람직하게는 데이터 버스들에 의해 서로 연결된다.
제 2 압력 소스는, 바람직하게는 전기적으로 가동될 수 있는 밸브들을 포함한다. 유리하게는, 상기 밸브들은 모터-펌프 어셈블리와 마찬가지로 제 2 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동된다.
브레이크 시스템의 바람직한 실시형태에 따라, 제 2 압력 소스의 밸브들은 제 3 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동되는 반면, 제 2 압력 소스의 모터-펌프 어셈블리는 제 2 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동된다.
제 1 전기적으로 제어가능한 압력 소스는 바람직하게는 제동력 부스터를 구비하는 마스터 브레이크 실린더를 포함하고, 상기 제동력 부스터는 유리하게는 마스터 브레이크 실린더의 상류에 연결되고 또한 브레이크 페달에 의해 기계적으로 그리고 "by-wire" 로 전기적으로 제어될 수 있으며, 그럼으로써 상기 마스터 브레이크 실린더는 두 개의 압력 챔버들 (즉, 마스터 브레이크 실린더는 이중 회로 형태로 구현됨) 을 포함하고, 휠 브레이크들을 구비하는 브레이크 회로는 압력 챔버들의 각각과 관련된다. 특히 바람직하게는, 전기적으로 제어가능한 제동력 부스터가 마스터 브레이크 실린더의 상류에 연결된다. 상류에 연결된 전기적으로 제어가능한 제동력 부스터들을 구비하는 이러한 마스터 브레이크 실린더들은 브레이크 시스템의 이미 검증된 구성 요소들이다.
브레이크 시스템의 바람직한 실시형태에 따라, 각각의 브레이크 회로에 대해, 펌프의 흡입 포트는 가역적으로 마스터 브레이크 실린더의 관련된 압력 챔버에 연결된다. 특히 바람직하게는, 상시 폐쇄된 밸브는 연결부 내에 배치된다. 또한, 펌프의 압력 포트는 브레이크 회로의 휠 브레이크들의 입구 밸브들에 연결되고, 유리하게는 더 낮은 유동 저항으로 인해 직접 연결된다.
브레이크 페달에 의해 또는 "by-wire" 제어될 수 있는 제동력 부스터는 바람직하게는 마스터 브레이크 실린더의 피스톤을 가동시키는 병진-회전 기어박스와 전기 모터를 구비하는 전기적으로 제어가능한 전자기계식 액추에이터를 포함한다.
제 2 압력 소스는 바람직하게는 제 1 압력 소스와 압력 모듈레이션 디바이스 사이에 유압식으로 배치된다.
제 2 압력 소스는 바람직하게는 브레이크 회로 마다 제 1 상시 개방된 밸브, 제 2 상기 폐쇄된 밸브 및 저압 저장소를 포함하고, 그럼으로써 브레이크 회로의 휠 브레이크들의 출구 밸브들은 저압 저장소에 연결된다. 특히 바람직하게는, 압력 모듈레이션 디바이스와 함께 제 2 압력 소스는 공지된 종래의 ESC 유닛의 유압 장치들을 구성한다. 공지된 브레이크 시스템들로, ESC 제어 유닛의 밸브들은 (입구 밸브 및 출구 밸브, 격리 밸브 및 전환 밸브) 단일 유압 유닛 내에 배치되고 또한 단일 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동된다. 두 개의 전자 제어 및 조절 유닛들 (한편으로는, 입구 밸브 및 출구 밸브가 제 3 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동되고, 다른 한편으로는, 격리 및 전환 밸브가 제 2 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동됨) 에 의한 ESC 제어 유닛의 밸브들을 작동시키는 것은 브레이크 시스템 기능들의 가용성을 크게 증가시킨다.
대안적으로, 브레이크 회로들 중 단 하나의 브레이크 회로에 대한 제 2 압력 소스가 제 1 상시 개방된 밸브, 제 2 상시 폐쇄된 밸브 및 저압 저장소를 포함하고, 그럼으로써 상기 브레이크 회로의 휠 브레이크들의 출구 밸브들이 저압 저장소에 연결되는 것이 바람직하다. 다른 브레이크 회로에 대해, 제 2 압력 소스는 저압 저장소를 포함하지 않는다. 다른 브레이크 회로의 휠 브레이크들의 출구 밸브들은 대기압에 있는 압력 매체 저장 컨테이너에 연결된다. 압력 매체 저장 컨테이너는 유리하게는 마스터 브레이크 실린더와 관련된다. 특히 바람직하게는, 제 2 압력 소스는 다른 브레이크 회로에 대해 제 1 상시 개방된 밸브와 제 2 상시 개방된 밸브를 포함한다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태들은 도면을 이용하여 이하의 상세한 설명과 종속 청구항들에서 드러난다.
도 1 은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 1 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 2 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 3 예시적인 실시형태를 도시한다.
실시예에 따른 그리고 도 1 에 따른 브레이크 시스템은, 본질적으로, 도시되지 않은 자동차의 휠 브레이크들 (1) 을 가동하는 브레이크 압력을 공급하기 위한 제 1 전기적으로 제어가능한 압력 소스 (2), 휠 브레이크들 (1) 을 가동하는 브레이크 압력을 공급하기 위한 제 2 전기적으로 제어가능한 압력 소스 (3), 휠 브레이크들 (1) 용의 휠-특정 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스 (6), 제 1, 제 2 및 제 3 전자 제어 및 조절 유닛들 (ECU: 전자 제어 유닛)(12, 13, 16) 뿐만 아니라 제 1 전력 공급 유닛 (4) 및 상기 제 1 전력 공급 유닛과 독립된 제 2 전력 공급 유닛 (5) 을 포함한다.
제 1 전자 제어 및 조절 유닛 (12) 은 제 1 압력 소스 (2) 와 관련되고 또한 제 1 압력 소스 (2) 를 작동시키는데 사용된다. 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 (13) 은 제 2 압력 소스 (3) 와 관련되고 제 2 압력 소스 (3) 를 작동시키는데 사용되고, 또한 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 은 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 와 관련되고 또한 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 를 작동시키는데 사용된다.
제 1 전기적으로 제어가능한 압력 소스 (2) 는 두 개의 유압 챔버들 (21, 23) 을 경계짓는 잇따라 배치되는 두 개의 피스톤들 (9, 22) 을 갖는 이중 회로 마스터 브레이크 실린더 (7) 를 포함한다. 압력 챔버들 (21, 23) 은, 한편으로는, 상응하는 압력 균등화 라인들 (20a, 20b) 뿐만 아니라 피스톤들 (9, 22) 내에 형성된 방사상 보어들에 의해 대기압에 있는 압력 매체 저장 컨테이너 (70) 에 연결되고, 그럼으로써 상기 연결부들은 하우징 (24) 에서 피스톤들 (9, 22) 의 상대적인 변위에 의해 차단될 수 있다. 다른 한편으로는, 압력 챔버들 (21 또는 23) 의 각각이 유압 연결부 (26a 또는 26b) 에 의해 제 2 압력 소스 (3) 에 연결된다. 압력 챔버들 (21, 23) 는 마스터 브레이크 실린더 (7) 가 가동되지 않을 때에 피스톤들 (9, 22) 을 초기 위치에 위치시키고 또한 상세하게 식별되지 않은 복원 스프링들을 수용한다.
추가로, 제 1 제어가능한 압력 소스 (2) 는 마스터 브레이크 실린더 (7) 의 상류에 연결되는 전기적으로 제어가능한 제동력 부스터 (8) 를 포함한다.
브레이크 시스템의 브레이크 페달 (10) 을 가동하는 것은 예를 들어 제동력 부스터 (8) 에서 예를 들어 도시되지 않은 트래블 센서 또는 각도 센서에 의해 검출되고, 센서 신호는 제 1 압력 소스 (2) 와 관련되는 제 1 전자 제어 및 조절 유닛 (12) 에 전달 (passed on) 된다.
제 1 제어 및 조절 유닛과 제 2 제어 및 조절 유닛 (12, 13) 사이에는, 유리하게는 데이터 라인, 예를 들어 데이터 버스 (29) 가 있고, 상기 데이터 버스에 의해 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 제 1 압력 소스의 컨디션 상태를 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 전송한다. 예를 들어, 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 제 1 압력 소스 (2) 의 결함 시에 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 결함 메시지를 전송할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 제 1 압력 소스가 가동중인 경우, 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 "절적한 (in order)" 신호를 전송할 수 있다. 양자의 경우들에서, 제 1 압력 소스의 전송된 컨디션 상태를 사용하면, 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 은 제 2 압력 소스 (3) 가 휠 브레이크들을 가동시키기 위해 작동되어야 하는지의 여부를 검출할 수 있다.
두 개의 압력 소스들 (2, 3) 의 유압 직렬 연결에 의해, 제 2 압력 소스가 비통전 (de-energized) 될 때 (기본 상태) 에 제 1 압력 소스의 압력이 제 2 압력 소스를 통해 전달되고, 제 1 압력 소스가 예를 들어 제 1 전력 공급부 고장의 결과로서 가동상 준비되지 않았음에도 불구하고, 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 에 대한 압력들 (이른바 모듈레이터 입구 압력들) 의 빌드업은 보장되고, 또한 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 상응하는 고장 신호를 전송하지 않는다. 이러한 경우에 대해, 휠 브레이크들의 독립 작동 및 제 2 압력 소스 (3) 의 적합한 작동을 위해, 유리하게는 두 개의 추가의 독립적인 트래블 센서들 (25 및 27) 이 제공되고, 상기 주행 센서들은 예를 들어 피스톤들 (9 및 22) 의 변위를 검출하고, 그들의 신호들은 신호 또는 데이터 라인 (28) 에 의해 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 (13) 에 전송된다.
압력 모듈레이션 디바이스 (6) 는 자립형 유압 유닛으로서 구현되고, 각각의 휠 브레이크에 대해 입구 밸브 (60a-60d) 및 출구 밸브 (61a-61d) 를 포함하고, 이들은 센터 포트들에 의해 둘씩 짝을 지어 유압식으로 함께 연결되고 또한 휠 브레이크 (1) 에 연결된다. 입구 밸브들 (60a-60d) 의 주입 포트들에는 제 2 압력 소스 (3) 에 의해 각각의 브레이크 회로 (Ⅰ, Ⅱ) 에 대해 압력 (모듈레이터 입구 압력) 이 공급된다. 더 상세하게 언급되지 않고 또한 제 2 압력 소스 (3) 를 향해 개방하는 논-리턴 밸브는 입구 밸브들 (60a-60d) 의 각각에 병렬로 연결된다. 출구 밸브들 (61a, 61b; 61c, 61d) 의 출력 포트들은 각각의 브레이크 회로 (Ⅰ; Ⅱ) 에 대해 관련된 리턴 라인 (64a, 64b) 에 의해 제 2 압력 소스 (3) 의 저압 저장소 (33a, 33b) 에 연결된다.
압력 모듈레이션 디바이스 (6) 와 관련되는 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 은 유리하게는 데이터 라인, 예를 들어 데이터 버스 (62) 에 의해 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 에 연결된다. 따라서, 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 은 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 으로부터 (예를 들어 ESC 기능을 위해) 추가의 압력 빌드업을 요구할 수 있다.
유압 유닛 (6) 과 전자 유닛 (16) 은 바람직하게는 전기유압식 제어 유닛 (HECU) 으로서 구현된다.
실시예에 따라, 제 2 전기적으로 제어가능한 압력 소스 (3) 는 제 1 압력 소스 (2) 와 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 사이에 유압식으로 배치되는 자립형 유압 유닛으로서 구현된다.
유압 유닛 (3) 과 전자 유닛 (13) 은 바람직하게는 전기유압식 제어 유닛 (HECU) 으로서 구현된다.
실시예에 따라, 압력 소스 (3) 는 본질적으로 이중 회로 모터-펌프 어셈블리로서 구현되는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (30), 각각의 브레이크 회로에 대한 또는 각각의 유압 라인 (26a 또는 26b) 에 대한 저압 저장소 (33a, 33b) 및 전기적으로 가동될 수 있는 밸브들 (31a, 32a, 31b, 32b) 을 포함한다.
모터-펌프 어셈블리 (30) 는 일반적으로 전기 모터 (37) 에 의해 구동되는 두 개의 펌프들 (38a, 38b) 을 포함한다. 모터-펌프 어셈블리는 바람직하게는 캠에 의해 전기 모터로 구동되는 피스톤 펌프 유형이고, 이러한 디자인은 공지된 브레이크 시스템들에서 리턴 펌프로서 이미 수백만 개가 사용되고 있다. 이는 특히 높은 시스템 압력들을 생성할 수 있고 매우 컴팩트 크기로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 전기적으로 가동될 수 있는 두 개의 밸브들 (31a, 32a 또는 31b, 32b) 뿐만 아니라 두 개의 압력 센서들 (35a, 36a 또는 35b, 36b) 이 각각의 브레이크 회로 (Ⅰ, Ⅱ) 에 대해 제공된다.
상시 개방되는, 유리하게는 아날로그로 작동되는 밸브 (32a, 32b) 는 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 에 대한 연결부들 (26a, 26b) 의 각각에 배치되고, 상기 밸브 (32a, 32b) 에 의해, 마스터 브레이크 실린더 압력 챔버 (21, 23) 와 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 사이의 유압 연결부는 차단될 수 있다.
상세하게 식별되지 않고 또한 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 를 향해 개방하는 논-리턴 밸브는 각각의 밸브 (32a, 32b) 와 병렬로 연결된다.
밸브 (32a, 32b) 의 상류측 및 하류측 압력은 압력 센서들 (35a, 36a 또는 35b, 36b) 에 의해 측정된다.
각각의 브레이크 회로에서, 펌프 (38a, 38b) 의 흡입 포트는 흡입 포트를 향해 개방하는 논-리턴 밸브 (34a, 34b) 에 의해 저압 저장소 (33a, 33b) 에 연결되어, 압력 매체는 저압 저장소 (33a, 33b) 의 밖으로 흡입될 수 있다.
펌프 (38a, 38b) 의 각각의 압력 포트는 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 의 관련된 입력 포트 또는 관련된 입구 밸브들 (60a, 60b, 60c, 60d) 의 입력 포트들에 연결된다.
또한, 펌프 (38a, 38b) 의 흡입 포트는 각각의 경우에 유압 연결부에 의해 마스터 브레이크 실린더 압력 챔버 측에서 연결부 (26a, 26b) 의 구역에 연결되고, 이로 인해 상시 폐쇄된 밸브 (31a, 31b) 는 유압 연결부 내에 제공된다.
실시예에 따라, 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 및 압력 소스 (3) 의 전체 유압 장치들은 공지된 종래의 ESC 유닛 (ESC: Electronic Stability Control) 또는 공지된 폐쇄된 ABS 의 유압 장치들을 구성한다.
제 1 압력 소스 (2) 에는 제 1 전력 공급 유닛 (4) 으로부터 공급 라인 (40) 에 의해 전기 에너지가 공급되고, 제 2 압력 소스 (3) 에는 제 2 전력 공급 유닛 (5) 으로부터 공급 라인 (50) 에 의해 전기 에너지가 공급된다.
전자 디바이스 (45) 는 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 에 전기 에너지를 공급하기 위해 제공되고, 이를 이용하여, 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 는 제 1 전력 공급 유닛 (4) 에 의해, 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 또는 양자의 전력 공급 유닛들에 의해 공급된다. 이는 예를 들어 전환가능한 전류 공급부 또는 전압 공급부일 수 있어서, 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 는 제 1 전력 공급 유닛 (4) 또는 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 선택적으로 공급된다. 디바이스 (45) 는 전력 공급 유닛들 중 하나, 예를 들어 전력 공급 유닛 (4) 의 고장이 디바이스 (45) 에 의해 야기되는 다른 전력 공급 유닛, 예를 들어 전력 공급 유닛 (5) 의 고장을 초래할 수 없도록 구현되어, 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 의 전력 공급부는 완전히 실패할 것이다. 실시예에 따라, 디바이스 (45) 는 두 개의 입력 포트들과 한 개의 출력 포트를 구비하는 DC-DC 컨버터 모듈을 포함한다.
잠금 방지 브레이크 제어를 수행하기 위하여, 실시예에 따른 브레이크 시스템은 자동차의 휠 당 휠 회전 속도 센서 (13) 를 포함한다. 휠 회전 속도 센서들 (13) 의 신호들이 전력 공급 유닛들 (4, 5) 중 하나의 고장 시에도 또는 제어 및 조절 유닛들 (12, 13) 중 하나의 고장 시에도 잠금 방지 브레이크 제어에 이용가능하도록, 휠 회전 속도 센서들 (13) 의 신호들은 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 의 제어 및 조절 유닛 (16) 에 전달된다. 실시예에 따라, 휠 회전 속도 신호들은 제어 및 조절 유닛 (16) 에서 처리되어 분석된다. 휠 회전 속도 센서들 (13) 에는 유리하게는 제어 및 조절 유닛 (16) 에 의해 전기 에너지가 공급된다.
주행 역학 제어 또는 안정화 보조 기능을 수행할 수 있도록, 실시예에 따른 브레이크 시스템은 추가로 주행 역한 변수들을 검출하기 위한 센서 디바이스 (14)(SC: Sensor Cluster) 를 포함하고, 상기 센서 디바이스의 신호들은 전술한 것과 동일한 이유로 구현되는 신호 라인 또는 데이터 라인 (63) 에 의해 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 의 제어 및 조절 유닛 (16) 에 전달되고, 또한 바람직하게는 제어 및 조절 유닛 (16) 에서 처리되어 분석된다. 센서 디바이스 (14) 에는 유리하게는 제어 및 조절 유닛 (16) 에 의해 전기 에너지가 공급된다.
실시예에 따른 센서 디바이스 (14) 는 자동차의 요 레이트를 검출하기 위한 센서와 자동차의 측방향 가속을 검출하기 위한 센서를 포함한다. 유리하게는, 센서 디바이스 (14) 는 또한 자동차의 길이방향 가속을 검출하기 위한 센서를 포함한다. 차량 구조의 관성 모션 데이터의 완전 검출은 세 개의 공간 방향들의 각각에서 그의 가속도들과 각속도들을 검출하는 센서 모듈의 사용으로 달성된다. 또한, 센서 디바이스 (14) 는 바람직하게는 조향 각도 센서 또는 조향 휠 각도 센서를 포함한다.
세 개의 전자 제어 및 조절 유닛들 (12, 13 및 16) 의 각각은 다른 것들과는 독립된 데이터 버스 연결부 (AP1, AP2, AP3) 에 의해 오토파일럿 기능을 갖는 제어 유닛 또는 컴퓨터 네트워크에 연결된다. 따라서 자율 주행을 위해 특히 안전한 삼중 리던던시가 가능해진다.
도 2 에서, 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 2 예시적인 실시형태가 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템은 본질적으로 압력 센서 (35a) 만이 제 2 압력 소스 (3') 내에 제공된다는 점에서 도 1 에 도시된 제 1 예시적인 실시형태와는 상이하다. 압력 센서 (35a) 는 제 1 마스터 브레이크 실린더 압력 챔버 (21) 의 압력 또는 밸브 (32a) 상류의 압력을 검출한다. 제 1 예시적인 실시형태에 대해 상기된 나머지 부분들은 따라서 제 2 예시적인 실시형태에 적용된다.
도 3 에는 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 3 예시적인 실시형태가 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템은 본질적으로 제 2 압력 소스 (3") 의 구현에 의해 제 2 예시적인 실시형태와는 상이하다. 압력 소스 (3") 는 또한 이중 회로 모터-펌프 어셈블리 (30) 를 포함한다. 브레이크 회로 (Ⅰ) 에 관하여, 제 2 압력 소스 (3") 는 제 2 예시적인 실시형태 (저압 저장소 (33a) 를 구비하는 폐쇄된 ABS) 에서와 같이 구현된다.
브레이크 회로 (Ⅱ) 에 관하여, 이는 개방된 ABS 이고, 즉 저압 저장소 (33b) 는 제공되지 않는다. 출구 밸브들 (61c 및 61d) 은 리턴 라인 (66) 에 의해 압력 매체 저장 컨테이너 (70) 에 연결된다. 따라서, 펌프 (38b) 의 흡입 포트는 리턴 라인 (66) 에 연결되고, 그로 인해 압력 매체 저장 컨테이너 (70) 에 연결되어, 압력 매체는 펌프 (38b) 에 의해 압력 매체 저장 컨테이너 (70) 으로부터 흡입된다.
실시예에 따라, 브레이크 회로 (Ⅱ) 에 대해, 전기적으로 작동될 수 있는 두 개의 상시 개방된 밸브들 (43 및 44) 뿐만 아니라 압력 센서 (36b) 는 압력 소스 (3") 내에 제공된다.
상시 개방된의 밸브 (44) 는 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 와 마스터 브레이크 실린더 (7) 의 압력 챔버 (23) 사이의 연결부 (26b) 내에 배치되고, 상기 밸브에 의해 마스터 브레이크 실린더 압력 챔버 (23) 와 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 사이의 유압 연결이 차단될 수 있다.
펌프 (38b) 는 상시 개방된, 유리하게는 아날로그-작동된 밸브 (43) 와 병렬로 연결된다. 밸브 (43) 는 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 를 향해 개방하고 상세하게 설명되지 않는 논-리턴 밸브와 병렬로 연결된다.
밸브 (43) 의 하류측 압력, 즉 브레이크 회로 (Ⅱ) 의 모듈레이터 입구 압력은 압력 센서 (36b) 에 의해 측정된다.
특히 공지된 브레이크 시스템의 전체 기능 범위의 가용성이 주로 전력 공급부의 그리고 전자 제어 및 조절 유닛의 결함들로부터 위험에 처하기 때문에, 슬립-제어된 그리고 차량 안정화 제동의 가용성은 본 발명에 따른 브레이크 시스템에 의해 증가된다. 대조적으로, 유압 장치들의 결함들은 매우 드물다.
그러므로, 공지된 "ESC 브레이크 시스템" (도 1 참조) 의 검증된 유압 레이아웃을 채택하는 것이 바람직하게 제안되지만, 전력 공급부와 전자적 구성을 변경하는 것도 바람직하게 제안된다.
브레이크 시스템은 바람직하게는 두 개의 상호 독립적인 전력 공급 유닛들 (4, 5) 에 의해 공급되고 또한 세 개의 전자 제어 및 조절 유닛들 (12, 13, 16) 을 포함한다.
제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 바람직하게는 제 1 전력 공급 유닛 (4) 에 연결되고 또한 제 1 압력 소스 (2), 특히 제동력 부스터 (8) 를 제어한다.
제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 은 바람직하게는 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 연결되고 또한 제 2 압력 소스 (3, 3', 3"), 특히 ESC 유압들 (모듈레이터 입구 압력들) 의 회로 압력 공급부를 펌프들 (38a, 38b) 과 밸브들 (31a, 32a, 31b, 32b 또는 31a, 32a, 43, 44) 을 작동시킴으로써 제어한다.
제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 은 바람직하게는 제 1 및 제 2 전력 공급 유닛들 (4, 5) 에 연결되고, 또한 휠 브레이크 압력 모듈레이션 밸브들 (60a-60d, 61a-61d) 을 작동시킴으로써 휠 브레이크 압력 모듈레이션을 제어한다.
제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 을 두 개의 전력 공급 유닛들 (4, 5) 에 연결하기 위해, 일 전력 공급 유닛의 고장이 전자 디바이스 (45) 에 의해 야기된 다른 전력 공급 유닛의 고장을 초래할 수 없도록 디자인되는 전자 디바이스 (45) 가 바람직하게는 제공된다.
예를 들어, 상기 전자 디바이스 (45) 는 두 개의 입력부들과 한 개의 출력부를 구비하는 DC-DC 컨버터 모듈로 구성된다.
또한, 이것은 추가로 저잔압 및 과전압이 어느 정도까지 보상될 수 있다는 이점을 가진다. 이와 관련하여, 전기적으로 구동되는 펌프 또는 제동력 부스터와 같은 고전류 부하가 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 에 연결되는 것이 아니라 상대적으로 낮은 전력 요건을 갖는 8 개의 밸브들 (60a-60d, 61a-61d) 에만 연결되는 것이 유리하다.
제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 은 중앙 압력 위치로부터 벗어나는 모든 브레이크 시스템에 특정되는 제어 작업들, 예를 들어 잠금 방지 및 차량 안정화를 책임진다. 따라서, 예를 들어 휠 회전 속도 센서들 (13), 관성 센서 시스템들 (14) 및 조향 각도 센서들과 같은 이에 필요한 센서들은 바람직하게는 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 에 연결된다.
제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 바람직하게는 특히 제동력 부스터 (8) 의 "제 1 압력 소스" 브레이크 서브시스템 (2) 의 구성 요소이다. 제어 및 조절 유닛 (12) 은 유리하게는 제동력 부스터 액추에이터 시스템 부근에 배치되고 또한 제동력 부스터에 의해 제동력 부스팅 또는 압력 공급을 제어한다.
제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 바람직하게는 데이터 버스 (실시예에 따라 데이터 버스들 (29, 62)) 에 의해 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 및 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 에 연결되고, 따라서 예를 들어 브레이크 압력을 능동적으로 빌드업시키기 위해 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 에 의해 요구될 수 있다.
제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 은 제 2 압력 소스 (3, 3', 3"), 특히 펌프 모터 (37) 와 벨브들 (31a, 32a, 31b, 32b 또는 31a, 32a, 43, 44)(예를 들어, ESC 유압 유닛의 일부인 밸브들 (31a, 32a, 31b, 32b)) 을 제어한다. 그러므로, 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 은 유리하게는 구조적으로 제 2 압력 소스에 연결된다.
제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 은 바람직하게는 데이터 버스 (29, 62) 에 의해 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 및 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 에 연결되고, 따라서 예를 들어 브레이크 압력을 능동적으로 빌드업시키기 위해 제 3 제어 및 조절 유닛에 의해 요구될 수 있다. 게다가, 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 은 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 모듈레이터 입구 압력들을 빌드업시키는 것을 요구할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라, 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 의 전자기 밸브들 (31a, 32a, 31b, 32b 또는 31a, 32a, 43, 44) 의 작동은 또한 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 에 의해 실시된다. 이러한 경우에, 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 의 작업들은 전기 펌프 모터 (37) 의 제어로 감소된다. 하지만, 잠재적인 결함들의 발생 시에 이러한 시스템의 기능들의 범위는 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 의 전자기 밸브들 (31a, 32a, 31b, 32b 또는 31a, 32a, 43, 44) 의 작동이 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 의해 실시되는 다른 바람직한 실시형태에서보다 작다.
브레이크 시스템에서, 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 의 기능은 브레이크 시스템 제어 기능들의 가용성에 결정적인 영향을 미친다. 제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 이 내부 결함으로 인해 또는 그의 이중 공급된 전력 공급부의 고장으로 인해 스스로 차단되는 경우에, 상기 제어 기능들은 실패한다. 이러한 경우에, 운전자와 또한 차량의 오토파일럿 기능 모두가 여전히 여분의 전자 시스템에 의해, 그러나 단지 휠-특정 제어 작용들 없이 제동될 수 있다. 운전자는 이러한 경우에 제 1 압력 소스 (2)(예를 들어, 일반적인 제동력 부스터) 에 의해 또는 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 의해 제어되는 제 2 압력 소스 (3, 3', 3")(즉, 펌프-밸브-유압 장치들) 에 의해 제동력 향상을 얻는다.
실시예들에 따른 브레이크 시스템들은 현저하게 자율 주행 차량들에 사용하기에 적합하다. 한편으로는, 브레이크 시스템은 기본적인 브레이크 기능, 슬립 제어 및 차량 안정화의 보다 높은 가용성을 가지고, 다른 한편으로는, 오토파일럿 컴퓨터로부터 브레이크 시스템으로의 데이터 경로를 안전하게 (fail-safe) 만들 수 있다.
브레이크 시스템에는 적어도 세 개의 제어 및 조절 유닛들 (12, 13, 16) 이 있기 때문에, 데이터는 중복 변경될 수 있다. 심지어 특히 안전한 삼중 리던던시가 다른 것들과는 독립된 데이터 버스 연결부를 구비하는 오토파일럿 기능의 컴퓨터 네트워크로부터 데이터를 수용하는 세 개의 제어 및 조절 유닛들의 각각에 의해 가능해진다.
제 1 전력 공급 유닛 (4) (또는 제 1 제어 및 조절 유닛 (12)) 이 고장날 경우, 이는 제 1 압력 소스 (2), 예를 들어 제동력 부스터 (8) 에 영향을 미친다. 그의 기능은 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 공급되는 (그리고 제 2 제어 및 조절 유닛 (13) 에 의해 제어되는) 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 에 의해 모듈레이터 입구 압력 공급부에 의해 교체된다. 그 후, 브레이크 시스템은 모든 기능을 가진다.
제 2 전력 공급 유닛 (5) (또는 제 2 제어 및 조절 유닛들 (13)) 이 고장날 경우, 이는 제 2 압력 소스 (3, 3', 3"), 특히 펌프 (38a, 38b) 에 의한 압력 빌드업 및 재순환, 즉 저압 저장소(들)(33a, 33b) 을 비우는 펌핑에 영향을 미친다. 이러한 경우에, 압력 빌드업은 제 1 전력 공급 유닛 (4) 에 의해 공급되는 (그리고, 제 1 제어 및 조절 유닛 (12) 에 의해 제어되는) 제 1 압력 소스 (2), 예를 들어 제동력 부스터 (8) 에 의해 수행되고, 브레이크 시스템은 저압 저장소(들)가 꽉 채워지지 않는 한 모든 기능을 가진다.
제 3 제어 및 조절 유닛 (16) 이 고장날 경우, 양자의 제동력 부스팅 기능과 "브레이크-바이-와이어" 기능은 항상 여분으로 가능하다. 그러므로, 운전자는 여전히 이러한 경우에도 안전하게 강하게 제동할 수 있고, 오토파일럿 (오토파일럿 기능) 은 또한 차량 "by-wire" 를 감속시킬 수 있다. 또한, 두 개의 전력 공급 유닛들 (4, 5) 중 하나가 상기 제동 기능이 상실되지 않아도 고장날 수 있다.
바람직하게는, ESC 유압 모듈이 하류에 연결되는 전기적으로 제어가능한 제동력 부스터를 구비하는 브레이크 시스템이 제안된다. 공지된 유압 레이아웃은 변경되지 않지만, 공지된 ESC 제어 및 조절 유닛은 두 개의 제어 및 조절 유닛들 (13, 16) 에 의해 교체되고, 따라서 이는 더 적은 구성 요소들을 작동시켜야 한다. 상기 변경들은 브레이크 시스템의 기능들의 가용성을 크게 증가시킨다.
자동 주행 기능 없이 그리고 자동 주행 기능과 함께 공급되어야 하는 차량이 제공되어야 할 경우, 모든 차량들에는 단순히 본 발명에 따른 브레이크 시스템이 장착될 수 있다. 기존 차량에 대한 추가 비용은 낮고 동시에 자동 주행을 위한 높은 작동 신뢰성을 갖는 브레이크 시스템은 필요할 경우 제공될 수 있다.

Claims (14)

  1. 유압식으로 가동될 수 있는 휠 브레이크들 (1) 을 가동하는 자동차용 브레이크 시스템으로서,
    - 상기 휠 브레이크들을 가동하기 위해 브레이크 압력을 공급하는 전기적으로 제어가능한 제 1 압력 소스 (2),
    - 각각의 휠 브레이크 (1) 에 대해 전기적으로 가동될 수 있는 입구 밸브 (60a-60d) 와 전기적으로 가동될 수 있는 출구 밸브 (61a-61d) 를 갖고서 상기 휠 브레이크들 (1) 에 대한 휠-특정 (wheel-specific) 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스 (6), 및
    - 상기 휠 브레이크들을 가동시키기 위한 브레이크 압력을 공급하는 전기적으로 제어가능한 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 로서, 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 는 적어도 이중 회로 유압 펌프 (38a, 38b) 및 적어도 하나의 저압 저장소 (33a, 33b) 를 갖는 모터-펌프 어셈블리 (30) 를 포함하는, 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3")
    를 갖고,
    상기 저압 저장소 (33a) 가 적어도 하나의 출구 밸브 (61a, 61b) 의 출력 포트에 연결되고,
    상기 브레이크 시스템은 제 1 전력 공급 유닛 (4), 및 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 과는 독립된 제 2 전력 공급 유닛 (5) 을 포함하고, 상기 제 1 압력 소스 (2) 에는 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있고, 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 에는 상기 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있으며, 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 에는 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 과 상기 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있는, 자동차용 브레이크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 압력 소스 (2) 를 작동시키기 위해 상기 제 1 압력 소스와 관련된 제 1 전자 제어 및 조절 유닛 (12), 상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 를 작동시키기 위해 상기 제 2 압력 소스와 관련된 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 (13), 및 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (6) 를 작동시키기 위해 상기 압력 모듈레이션 디바이스와 관련된 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 이 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전자 제어 및 조절 유닛 (12) 에는 상기 제 1 전력 공급 유닛 (4) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있고, 상기 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 (13) 에는 상기 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있으며, 상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 에는 제 1 전력 공급 유닛 (4) 및 상기 제 2 전력 공급 유닛 (5) 에 의해 전기 에너지가 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 을 상기 제 1 전력 공급 유닛 및 상기 제 2 전력 공급 유닛 (4, 5) 에 연결하기 위한 전자 디바이스 (45) 가 제공되고, 상기 전자 디바이스 (45) 는 전력 공급 유닛들 중 하나의 결함이 상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 의 전력 공급의 고장을 초래하도록 구현되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전자 제어 및 조절 유닛, 상기 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 및 상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛은 적어도 하나의 데이터 버스 (29, 62) 에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브레이크 시스템은 휠 회전 속도 센서들 (13; wheel revolution rate sensors) 를 포함하거나 휠 회전 속도 센서들 (13) 에 연결되고, 그럼으로써 상기 휠 회전 속도 센서들 (13) 의 신호들은 상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 에 전달되고, 특히 상기 브레이크 시스템은 주행 역학 변수들 (driving dynamics variables) 을 검출하기 위한 센서 디바이스 (14) 를 포함하거나 센서 디바이스 (14) 에 연결되고, 그럼으로써 상기 센서 디바이스의 신호들은 상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 에 전달되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 소스 (3, 3', 3") 는 전기적으로 가동될 수 있는 밸브들 (31a, 31b, 32a, 32b, 43, 44) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 소스들의 상기 밸브들 (31a, 31b, 32a, 32b, 43, 44) 뿐만 아니라 상기 제 2 압력 소스의 상기 모터-펌프 어셈블리 (30) 는 상기 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 (13) 에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 소스의 상기 밸브들 (31a, 31b, 32a, 32b, 44) 은 상기 제 3 전자 제어 및 조절 유닛 (16) 에 의해 작동되는 반면, 상기 제 2 압력 소스의 상기 모터-펌프 어셈블리 (30) 는 상기 제 2 전자 제어 및 조절 유닛 (13) 에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적으로 제어가능한 상기 제 1 압력 소스 (2) 는, 특히 그의 상류에 연결되고 또한 브레이크 페달에 의해 기계적으로 그리고 전기적으로 제어될 수 있는 제동력 부스터 (8) 를 구비하는 마스터 브레이크 실린더 (7) 를 포함하고, 그럼으로써 상기 마스터 브레이크 실린더는 두 개의 압력 챔버들 (21, 22) 을 포함하고, 휠 브레이크들을 구비하는 브레이크 회로 (Ⅰ, Ⅱ) 가 상기 압력 챔버들의 각각과 관련되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각각의 브레이크 회로 (Ⅰ, Ⅱ) 에 대해, 상기 펌프 (38a, 38b) 의 흡입 포트는 특히 상시 폐쇄되는 밸브 (31a, 31b) 에 의해 상기 마스터 브레이크 실린더 (7) 의 관련된 상기 압력 챔버 (21, 23) 에 가역적으로 연결되고, 상기 펌프 (38a, 38b) 의 압력 포트는 상기 브레이크 회로의 상기 휠 브레이크들의 상기 입구 밸브들 (60a, 60b; 60c, 60d) 에, 특히 직접적으로, 연결되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    브레이크 페달-제어가능한 또는 전기적으로 제어가능한 상기 제동력 부스터 (8) 는, 상기 마스터 브레이크 실린더 (7) 의 피스톤 (9) 을 가동하는, 특히 전기 모터 및 병진-회전 기어박스 (translation-rotation gearbox) 를 구비하는, 전기적으로 제어가능한 전기기계식 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 소스 (3, 3') 는 각각의 브레이크 회로 (Ⅰ, Ⅱ) 에 대해 제 1 상시 개방된 밸브 (32a, 32b), 제 2 상시 폐쇄된 밸브 (31a, 31b), 및 저압 저장소 (33a, 33b) 를 포함하고, 그럼으로써 상기 브레이크 회로의 상기 휠 브레이크들의 상기 출구 밸브들은 상기 저압 저장소에 연결되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  14. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 회로들 중 단 하나의 브레이크 회로 (Ⅰ) 에 대해, 상기 제 2 압력 소스 (3") 는 제 1 상시 개방된 밸브 (32a), 제 2 상시 폐쇄된 밸브 (31a) 및 저압 저장소 (33a, 33b) 를 포함하고, 그럼으로써 상기 브레이크 회로 (Ⅰ) 의 상기 휠 브레이크들의 상기 출구 밸브들 (61a, 61b) 은 상기 저압 저장소 (33a) 에 연결되고, 다른 브레이크 회로 (Ⅱ) 의 상기 휠 브레이크들의 상기 출구 밸브들 (61c, 61d) 은 압력 매체 저장 컨테이너 (70) 에 연결되며, 상기 압력 매체 저장 컨테이너 (70) 는 대기압에 있고 특히 상기 제 1 압력 소스 (2) 와 관련되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
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