KR20190103037A - 2개의 전기기계식 제동압 생성 장치를 포함하는 자동차용 브레이크 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 내에서 유압 제동압을 생성하기 위한 2개의 전기기계식 제동압 생성 장치를 포함하는 자동차용 브레이크 시스템에 관한 것이며, 제 1 제동압 생성 장치는 적어도 하나의 펌프를 작동시키기 위한 제 1 전기 액추에이터를 포함한 유압 시스템으로서 형성되고, 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 내에서 의도된 휠 개별적인 압력 변조를 이용하여 자동차의 주행 다이내믹 제어를 가능하게 하도록 구성되고, 제 2 제동압 생성 장치는, 유압 압력 챔버를 한정하며 제 2 전기 액추에이터의 작동에 의해 유압 압력 챔버의 체적을 변동시키도록 조정될 수 있는 적어도 하나의 피스톤을 포함하는 피스톤-실린더 장치로서 형성되며, 제 1 제동압 생성 장치와 제 2 제동압 생성 장치는 서로 직렬로 배치되고, 제 1 제동압 생성 장치는 각각 하나의 직접 유압 연결부에 의해 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더와 연결된다.
Description
본 발명은 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 내에서 유압 제동압을 생성하기 위한 2개의 전기기계식 제동압 생성 장치를 포함하는 자동차용 브레이크 시스템에 관한 것이며, 제 1 제동압 생성 장치는 적어도 하나의 펌프를 작동시키기 위한 제 1 전기 액추에이터를 포함한 유압 시스템으로서 형성되고, 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 내에서 의도된 휠 개별적인 압력 변조를 이용하여 자동차의 주행 다이내믹 제어를 가능하게 하도록 구성되며, 제 2 제동압 생성 장치는, 유압 압력 챔버를 한정하고 제 2 전기 액추에이터의 작동에 의해 유압 압력 챔버의 체적을 변동시키는 방식으로 조정될 수 있는 적어도 하나의 피스톤을 포함하는 피스톤-실린더 장치로서 형성되고, 제 1 제동압 생성 장치와 제 2 제동압 생성 장치는 서로 직렬로 배치되며, 제 1 제동압 생성 장치는 각각 하나의 직접 유압 연결부에 의해 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더와 연결된다.
오늘날의 자동차 브레이크 시스템들은 휠에서의 제동력 생성에 대한 지속적인 유압 작용을 이용한 차량 운전자에 의한 제어에 부합하게 구성되어 있다. 그 결과, 브레이크 시스템의 고장 시, 운전자가 브레이크 페달을 작동시키는 것을 통해 충분한 제동력을 차량의 휠들에 제공할 수 있는 것이 보장된다.
오늘날, 예컨대 iBooster 및 ESP와 같은 소위 연결형 브레이크 시스템들(coupled brake system) 또는 보조력 브레이크 시스템들(auxiliary power brake system)이 공지되어 있다. 또한, Robert Bosch GmbH의 IPB와 같은 분리형 브레이크 시스템들(decoupled brake system) 또는 파워 브레이크 시스템들(power brake system)이 공지되어 있다. 분리형 브레이크 시스템들은 전기능(full function) 모드에서 바이와이어(by-wire)로 작동되며, 다시 말하면 운전자는 직접 작용을 실행하지 않는다(운전자는 페달감 시뮬레이터에 관여한다). 그러나 상기 시스템들도 백업(backup) 모드에서 여전히 유압 작용이 제공되도록 실현된다. 예컨대 IPB와 같은 현재의 파워 브레이크 시스템들은 전기적으로 중복적이지 않다. 그러므로 고자율 주행 차량(high-autonomic vehicle) 및 완전 자율 주행 차량(full-autonomic vehicle)에 상기 파워 브레이크 시스템들을 사용하기 위해서는, 예컨대 RBU(Redundant Brake Unit; 이중 브레이크 유닛)와 같은 추가의 유압 유닛이 내장되어야 한다. 높은 자동화도(degree of automation)를 갖는 차량(다시 말해 고자동화 및 자율 주행 차량)의 경우, 운전자는 적어도 폴백 상태(fallback state)로서의 소정의 반응 시간 동안 관여될 수 없다. 그러므로 (브레이크, 조향 시스템 등과 같은) 모든 안전 관련 시스템은 중복적으로 형성되어야 한다.
본 발명의 과제는, 전체 차량 플랫폼을 위한 적은 브레이크 시스템 비용 및 고수준의 안전을 제공하기에 적합한 모듈형 브레이크 시스템 아키텍처를 가능하게 하는 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
종래 기술과는 달리, 본 발명에 따른 브레이크 시스템은, 부분 자동화 및 고자동화 차량뿐만 아니라 전기 차량 쪽으로의 이행 시 전체 차량 플랫폼을 위한 적은 브레이크 시스템 비용을 가능하게 하기에 그리고 예컨대 이중 차량 전기 시스템(redundant vehicle electrical system)과 같은 브레이크 시스템의 주변 조치들을 방지하도록 고수준의 안전을 제공하기에 적합한 모듈형 브레이크 시스템 아키텍처를 가능하게 한다.
이는, 본 발명에 따라서, 독립 청구항들에 제시된 특징들에 의해 가능해진다. 본 발명의 또 다른 구현예들은 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템은, 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 내에서 유압 제동압을 생성하기 위한 운전자의 힘과 무관한 2개의 제동압 생성 장치를 포함하는 자동차용 브레이크 시스템으로서, 제 1 제동압 생성 장치는 적어도 하나의 펌프를 작동시키기 위한 제 1 전기 액추에이터를 포함한 유압 시스템으로서 형성되고, 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 내에서 의도된 휠 개별적인 압력 변조를 이용하여 자동차의 주행 다이내믹 제어를 가능하게 하도록 구성되며, 제 2 제동압 생성 장치는, 유압 압력 챔버를 한정하고 제 2 전기 액추에이터의 작동에 의해 유압 압력 챔버의 체적을 변동시키도록 조정될 수 있는 적어도 하나의 피스톤을 포함하는 피스톤-실린더 장치로서 형성되고, 제 1 제동압 생성 장치와 제 2 제동압 생성 장치는 서로 직렬로 배치되며, 제 1 제동압 생성 장치는 각각 하나의 직접 유압 연결부에 의해 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더와 연결되는, 상기 자동차용 브레이크 시스템이다.
이는, 브레이크 시스템이 운전자와 무관하게 유압 유체를 변위시킬 수 있거나 압력을 형성할 수 있는 2개의 압력 생성기를 포함한다는 것을 의미한다. 이 경우, 유체 변위 또는 압력 형성은 자동화 방식으로 수행된다. 이는 예컨대 전기 기계 장치, 예컨대 전기 액추에이터, 예컨대 전기 모터에 의해 수행된다.
운전자의 힘과 무관한 압력 생성은, 특히 운전자와의 기계적 또는 유압적 연결(hydraulic coupling)이 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 다시 말하면, 예컨대 상기 압력 생성기 내에서의 연결형 압력 생성은 전기 모터 및 브레이크 페달을 통해 수행되지 않는다. 실제적인 구현에서, 예컨대 제 2 제동압 생성 장치는, 피스톤에 대한 운전자의 기계적 작용 가능성이 존재하지 않도록 형성된다. 이 경우, 운전자 제동 요구는 예컨대 브레이크 페달 트래블 센서에 의해 검출되어 전기 액추에이터의 전자 제어에 의해 구현되며, 이 전기 액추에이터는 다시 피스톤을 조정하고 그에 따라 유체를 변위시키거나 압력을 형성한다. 이런 의미에서, 압력 생성은 운전자 제동 요구에 따라서 수행되지만, 실제로 운전자에 의해 생성된 압력과 무관하게, 또는 운전자의 힘과 무관하게 수행된다. 더 나아가, 예컨대 자동화(부분 자동화) 주행 모드에서 제동의 필요성이 확인된다면, 압력 생성은 자동화 방식으로도, 그리고 운전자 제동 요구와 무관하게 수행될 수 있다.
예컨대 제 1 제동압 생성 장치의 경우에서도, 운전자를 위한 기계적 연결 또는 기계적 작용 가능성은 존재하지 않는다. 그러나 제 1 제동압 생성 장치는 운전자에 의해 생성된 제동압을 휠 브레이크 실린더들로 전달하도록 형성된다. 이 경우, 상기 제동압은 필요에 따라 변조될 수 있다. 압력 변조로서 해석되는 경우는 제동압의 형성, 소멸 또는 유지이다. 이런 압력 변조에 의해 특히 주행 다이내믹이 영향을 받으며, 특히 주행 안정성 제어(ESP)가 실행된다. 이로써, 차량 이동의 제어가 가능해지고 차량의 오버스티어(oversteer) 및/또는 언더스티어(understeer)는 방지된다. 그 결과, 브레이크 슬립 제어(ABS)도 달성될 수 있다. 제 1 제동압 생성 장치의 유압 회로는, 브레이크 회로들의 X형 분할 및 II형 분할이 존재하도록 형성될 수 있다. 압력 형성 유닛, 제동압 생성 장치, 제동압 생성기 및 압력 생성기라는 표현은 같은 의미로 사용되어야 한다.
제 2 제동압 생성 장치는 주 브레이크 시스템(main brake system)으로서 형성되고 제 1 제동압 생성 장치는 보조 브레이크 시스템(secondary brake system)으로서 형성된다. 주 및 보조 브레이크 시스템은 서로 직렬로(일렬로) 배치되거나 그와 같이 서로 유압적으로 연결된다. 이 경우, 제 1 제동압 생성 장치는 휠 브레이크 실린더들과 연결되며, 다시 말하면 유압적으로 접속된다. 전술한 직접 연결은, 추가 압력 생성 장치들이 그 사이에 연결되어 있지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 제 1 압력 생성 장치와 휠 브레이크 실린더들 사이에 밸브들은 놓여 있지 않다. 제 1 제동압 생성 장치에 의한 압력 생성 또는 압력 변조는 제 1 제동압 생성 장치의 유압 회로를 통해 자동차의 모든 휠에 작용한다. 이 경우, 자동차는 특히 휠마다 하나의 휠 브레이크 실린더를 포함한다. 제 1 제동압 생성 장치와 제 2 제동압 생성 장치는 서로 적어도 하나의 유압 연결 가능성을 갖는다. 연결부는 예컨대 분리 밸브에 의해 유압적으로 연결되고 분리될 수 있다. 따라서, 예컨대 제 2 제동압 생성 장치는 휠 브레이크 실린더들로부터 분리될 수 있다.
제 2 제동압 생성 장치(주 브레이크 시스템)는 소위 플런저 시스템(피스톤-실린더 장치)으로서 구현된다. 이 경우, 플런저는 바람직하게는 단일 회로로 형성될 수 있는데, 그 이유는 일반적인 이중 회로가 주 브레이크 시스템의 고장 시 운전자의 이중 회로식 기계적 작용(이중 회로형 탠덤 브레이크 마스터 실린더) 및 이중 회로형 ESP에 의해 제공되기 때문이다. 이는, 이중 회로형 플런저를 포함하는 실시예들에 비해, 부동 피스톤(floating piston)의 생략 및 액추에이터의 간단한 접속에 의해 분명한 비용 장점들을 가능하게 한다. 대안으로서, 안전에 대한 높은 요건들을 보장하기 위해 이중 회로형 플런저 시스템들도 가능하다. 여기서 언급해야 할 사항은, 이중 회로형 플런저로서 구현되는 제 2 제동압 생성 장치도 운전자와 무관한 제동압 생성기라는 것이며, 다시 말하면 브레이크 페달과의 기계적 연결부를 포함하지 않는다는 것이다.
또한, 주 브레이크 시스템으로서 플런저 시스템의 사용에 의해, 전체 시스템(full system)에서 최적의 NVH 성능이 달성될 수 있다. 또한, 이는, 간단하면서도 정확한 모니터링 및 제어를 가능하게 하며, 위치뿐만 아니라 체적 및 압력 형성 정보도 (예컨대 펌프와 같은) 다른 개념들과 비교하여 더 간단하면서도 더 정확하게 검출될 수 있다. 2개의 상이한 제동압 생성 장치의 조합 및 특정한 배치에 의해, 소위 이중화 시스템(hot redundancy)도 가능해질 수 있다. ESP 시스템은 특정한 기능들에서, 예컨대 HBB(유압 브레이크 부스트) 또는 HBC(유압 부스터 고장 보상)에서 플런저 시스템을 보조할 수 있다. 또한, 주 브레이크 시스템의 고장 시, 길이 방향 및 횡방향 안정화를 포함하는 완전한 ESP 기능이 이용될 수 있다.
이로써, 바람직하게는, 모듈형 플랫폼들을 위한 브레이크 시스템 비용의 감소가 가능해질 수 있다. 각각의 차량 버전에 대한 각각의 요건 특성에 따라서, 가장 유리한 브레이크 시스템이 사용될 수 있다. 특히 자율 주행 또는 부분 자율 주행 차량의 경우, 상기 유형의 시스템은 광범위한 장점들을 제공한다. 예컨대 능동적 페달 분리는 운전자의 오작동이 작용하지 않게 할 수 있으며 능동적 제동이 그것에 의해 영향을 받지 않으면서 계속하여 실행될 수 있게 한다. 또한, 브레이크 부스터는 제공되는 페달 분리 및 별도의 압력 형성 유닛(제 2 제동압 생성 장치)으로 대체될 수 있으며, ESP는 변함없이 계속 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은, 특히 흙받이 상의 특히 패키지 임계의 컴포넌트들과 관련하여, 오늘날의 이중 브레이크 시스템들에 비해 더 작은 중량 및 체적을 갖는다. 또한, 회복(recuperation) 동안 체적 배합도 요구되지 않으며, 완전한 페달 연결형 시스템에 비해, 순수 회복 제동 동안 압력은 능동적으로 영(0)으로 조절될 수 있다. 그 결과, 회복 효율을 감소시키는 잔류 압력들은 방지된다.
본원의 브레이크 시스템의 바람직한 실시형태에서, 제 2 제동압 생성 장치는 제 1 제동압 생성 장치를 통해 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더와 연결된다.
이는, 2개의 압력 생성기의 구성 및 배치가, 제 1 압력 생성기가 제 2 압력 생성기로부터 휠 브레이크들로의 압력 전달을 가능하게 하도록 형성되어 있다는 것을 의미한다. 이 경우, 제 1 압력 생성기는 (적어도 조금씩) 제 2 압력 생성기와 휠 브레이크 실린더들 사이의 유압 연결부를 형성한다. 플런저 시스템은 ESP 시스템에 의한 것과 유사하게 브레이크액(brake fluid)을 가압한다. 물론, ESP 시스템은 상기 유체 흐름을 변조할 수 있다.
가능한 실시 예에서, 제 1 제동압 생성 장치는 다수의 밸브, 특히 12개의 전자기 밸브, 및 적어도 하나의 저장 챔버, 특히 2개의 저장 챔버를 포함하는 ESP 장치로서 형성된다.
이는, 제 1 제동압 생성기가 완전한 ESP 기능을 가능하게 한다는 것을 의미한다. 승용차의 경우, ESP는 예컨대 회로마다 각각 하나의 저압 어큐뮬레이터, 하나의 재송출 펌프, 2개의 유입 및 유출 밸브, 하나의 압력 유지 밸브 및 압력 조절 밸브(USV) 및 하나의 고압 스위칭 밸브(HSV)를 포함하는 이중 회로형 시스템으로서 구성된다. 바람직하게는, 제 1 제동압 생성기로서 정규 ESP 모듈이 사용된다. 정규 ESP 모듈의 1:1 인수(takeover)는 기존 치수 효과(scale effect)를 통해 매우 낮은 총 시스템 비용을 가능하게 하고, 모든 차량 버전에 걸쳐 2중 또는 신규 애플리케이션 비용을 방지한다.
바람직한 실시 예에서, 본원의 브레이크 시스템은 운전자 제동압 생성 장치를 포함하며, 특히 운전자 제동압 생성 장치는 적어도 하나의 제 1 분리 밸브에 의해 제 1 제동압 생성 장치와 연결된다.
운전자 제동압 생성 장치로서 해석되는 경우는 예컨대 마스터 브레이크 실린더 또는 탠덤 브레이크 마스터 실린더이거나, 또는 진공 부스터(공압 보조 브레이크 마스터 실린더)이거나, 또는 iBooster(전기기계식 보조/구동 브레이크 마스터 실린더)이다. 이 경우, 브레이크액에 대한 운전자의 직접 작용이 존재한다. 예컨대 풋 브레이크 페달은, 자신의 이동을 통해 브레이크액이 이동되고 제동압이 형성되게 하는 피스톤과의 직접적인 기계적 연결을 가능하게 한다. 운전자 제동압 생성 장치는 제 1 제동압 생성기에 유압적으로 접속된다. 또한, 운전자 제동압 생성 장치는 제 1 제동압 생성기를 통해 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더와 연결된다.
플런저 시스템은, 브레이크 마스터 실린더와 별도로, 유압 유체 압력을 생성할 수 있으며, 이 유압 유체 압력은, 각각 하나의 스위칭 밸브가 배치되어 있는 유체 라인들을 통해 액(liquid)과 관련하여 제 1 압력 생성 장치의 브레이크 회로와 연결된다. 마찬가지로, 브레이크 마스터 실린더는, 플런저 시스템과 별도로, 유압 유체 압력을 생성할 수 있으며, 이 유압 유체 압력은, 각각 하나의 스위칭 밸브가 배치되어 있는 유체 라인들을 통해 액과 관련하여 제 1 압력 생성기의 브레이크 회로와 연결된다. 그러므로 상기 2개의 압력 생성기는 서로 병렬로 배치된다. 휠 브레이크 실린더들에 대한 운전자의 작용 가능성으로 인해, 예컨대 액추에이터들의 제어를 위한 이중 차량 전기 시스템은 생략될 수 있다.
분리 밸브에 의해, 휠 브레이크 실린더들에 대한 브레이크 마스터 실린더의 유압적 접속이 연결되거나 분리될 수 있다. 예컨대, 이를 위해, 상시 개방 분리 밸브가 사용될 수 있다. 상기 압력 회로는 이중 회로로 구성될 수 있다. 따라서, (각각의 유체 라인을 위해 하나씩) 2개의 분리 밸브가 제공된다. 운전자 제동압 생성 장치의 분리 밸브들은, 제 2 압력 생성기에 의해 생성된 압력(또는 변위된 유체)이 브레이크 마스터 실린더의 유압 압력 챔버 내로 도달하는 것을 방지하며, 그에 따라 상기 압력 또는 유체가 실제로 휠 브레이크 실린더들로 안내되는 것을 가능하게 한다.
대안적 개선 예에서, 제 1 상태에서 운전자 제동압 생성 장치와 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더 간의 유압 연결부가 형성되며, 제 2 상태에서는 운전자 제동압 생성 장치와 제동감 시뮬레이터 간의 유압 연결부가 형성된다.
이는, 시스템이 제동 과정에 유압적으로 운전자를 관여시키거나 분리할 수 있는 것을 의미한다. 관여하는 (제 1) 상태에서, 휠 브레이크 실린더들에 대한 기계적-유압적 운전자 작용의 가능성이 존재한다. 분리된 (제 2) 상태에서는, 운전자는 작용을 실행하지 않으며, 단지 제동감 시뮬레이터에만 관여한다. 이 경우, 운전자는 밸브들을 통해 능동적으로 브레이크 시스템으로부터 분리되고, 필요한 페달감은 시뮬레이터를 통해 생성된다. 따라서, 상기 시스템을 능동적 페달 분리형 시스템이라 할 수 있다.
바람직한 실시 예에서, 제 2 제동압 생성 장치는 적어도 하나의 제 2 분리 밸브에 의해 제 1 제동압 생성 장치와 연결된다.
이는, 제 2 압력 생성기가 분리 밸브에 의해 제 1 압력 생성기로부터 분리될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 이중 회로형 시스템의 경우, 2개의 분리 밸브가 제공된다. 분리 밸브들은 제 2 압력 생성기에 할당된다. 즉, 상기 분리 밸브들은 운전자 제동압 생성 장치에서와 동일한 분리 밸브들이 아니다. 그러나 제 2 압력 생성기의 분리 밸브들은 유사한 방식으로 운전자에 의해 생성된 압력(또는 변위된 유체)이 제 2 압력 생성기의 유압 압력 챔버 내에 도달하는 것을 방지하며, 그에 따라 상기 압력 또는 유체가 실제로 휠 브레이크 실린더들로 안내되는 것을 가능하게 한다.
가능한 실시예에서, 본원의 브레이크 시스템은 폐쇄형 브레이크 시스템으로서 형성된다.
이는, 전체 브레이크 시스템이 폐쇄형 시스템으로서 구현된다는 것을 의미한다. 다시 말해, 브레이크액은 ABS의 경우 유출 밸브들을 경유하여 저압 어큐뮬레이터 또는 저장 챔버 내로 배출되며, 보조 시스템의 재송출 펌프를 통해 다시 유입 밸브들 상부에서 브레이크 회로 내로 재순환된다. 그에 따라, 바람직하게는, 폐쇄형 시스템에서는 주 브레이크 시스템(플런저 시스템)의 보충(replenishment)은 필요하지 않다. 따라서, 보충의 경우 압력 유지 단계의 생략으로 인해, 기능 감소 및 성능 이득이 달성될 수 있다.
바람직한 개선 예에서, 제 1 및 제 2 제동압 생성 장치는 각각 별도의 제어 장치에 의해 제어된다.
이는, 각각의 압력 생성기의 전기 액추에이터들이 각각 하나의 제어 장치에 의해 제어된다는 것을 의미한다. 2개의 제어 장치는 바람직하게는 차량 전기 시스템에 연결되어 있다.
대안적 실시형태에서, 제어 장치들은 상이한 차량 전기 시스템들에 연결되어 있다. 이로써, 시스템 안전의 증대가 달성된다.
대안적 실시 예에서, 본원의 브레이크 시스템은 다수의 구조 유닛을 포함하고, 제 1 구조 유닛은 제 1 제동압 생성 장치를 포함하며, 제 2 구조 유닛은 제 2 제동압 생성 장치, 적어도 제 2 분리 밸브, 운전자 제동압 생성 장치, 적어도 제 1 분리 밸브 및 제동감 시뮬레이터를 포함한다.
바람직하게 소위 2-박스 디자인(Box Design)은 전체 차량 내로 기하학적 통합 시 높은 모듈성 및 유연성을 가능하게 한다.
바람직한 실시형태에서, 본원의 브레이크 시스템은 다수의 구조 유닛을 포함하고, 제 1 구조 유닛은 제 1 제동압 생성 장치를 포함하며, 제 2 구조 유닛은 제 2 제동압 생성 장치 및 적어도 제 2 분리 밸브를 포함하고, 제 3 구조 유닛은 운전자 제동압 생성 장치, 적어도 제 1 분리 밸브 및 제동감 시뮬레이터를 포함한다.
소위 3-박스 디자인은 전체 차량 내로 기하학적 통합 시 모듈성 및 유연성을 더욱 증가시킨다. 그 결과, 특히 (상대적으로 더 작은 박스가 흙받이 상에 포지셔닝되고 제 2 압력 생성기의 박스는 임의로 포지셔닝될 수 있기 때문에) 패키징 장점들뿐만 아니라, [자신의 모터를 포함한 제 2 압력 생성기의 박스가 더 이상 흙받이 상에 포지셔닝되지 않고 그에 따라 최적화된(더 적합한/감쇄되는/더 긴) 음 전달 경로가 달성될 수 있기 때문에] NVH 장점들도 달성된다.
또한, 본 발명에 따라서, 차량의 전술한 브레이크 시스템을 작동시키기 위한 방법이 제안되며, 브레이크 시스템은 적어도 일시적으로 하기 모드들 중 하나로 작동된다:
- 제 1 모드에서, 브레이크 마스터 실린더는 휠 브레이크 실린더들로부터 유압적으로 분리되며, 휠 브레이크 실린더들 내의 제동압은 적어도 제 2 제동압 생성 장치에 의해 생성되고, 제 1 제동압 생성 장치는 휠 개별적인 제동압 변조를 실행한다;
- 제 2 모드에서, 브레이크 마스터 실린더는 휠 브레이크 실린더들로부터 유압적으로 분리되며, 휠 브레이크 실린더들 내의 제동압은 적어도 제 1 제동압 생성 장치에 의해 생성되고, 제 1 제동압 생성 장치는 휠 개별적인 제동압 변조를 실행한다;
- 제 3 모드에서, 브레이크 마스터 실린더는 휠 브레이크 실린더들에 유압적으로 연결되며, 휠 브레이크 실린더들 내의 제동압은 적어도 브레이크 마스터 실린더에 의해 생성되고, 제 1 제동압 생성 장치는 휠 개별적인 제동압 변조 및/또는 제동력 증강(HBC)을 실행한다.
여기서 주지할 사항은, 본원 명세서에 개별적으로 설명되는 특징들이 기술적으로 의미 있는 임의의 방식으로 서로 조합될 수 있고 본 발명의 또 다른 실시 예들을 나타낸다는 것이다. 본 발명의 또 다른 특징들 및 유효성은 첨부한 도면들을 참고로 하는 실시예 설명에 제시된다.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 가능한 제 1 구현을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 가능한 대안적 구현을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 가능한 또 다른 대안적 구현을 도시한 도면이다.
도 4는 가능한 방법 단계들을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 가능한 대안적 구현을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 가능한 또 다른 대안적 구현을 도시한 도면이다.
도 4는 가능한 방법 단계들을 나타낸 흐름도이다.
도 1에는, 본 발명에 따른 브레이크 시스템(19)의 가능한 제 1 구현의 개략도가 도시되어 있다. 이 경우, 제 1 압력 생성 장치(1)는 유압 ESP 시스템으로서 형성된다. ESP 시스템은 하나의 구조 유닛(18a)으로서 형성된다. 상기 유닛은 전기 액추에이터(5)와 더불어, 펌프들(6) 및 밸브들(11)(고압 스위칭 밸브들 및 전환 밸브들, 유입 밸브들, 유출 밸브들) 그리고 저장 챔버들(12)을 포함한다. 이는, 작동 원리가 공지되어 있는 종래 ESP 시스템이다. ESP 시스템은 브레이크 마스터 실린더(13) 또는 제 2 제동압 생성 장치(2)의 방향으로 향하는 2개의 유압 연결부뿐만 아니라 휠 브레이크 실린더들(4a, 4b, 4c, 4d)의 방향으로 향하는 4개의 유압 연결부도 포함한다.
제 2 제동압 생성 장치(2)는 플런저 시스템(7)으로서 형성된다. 이 경우, 전기 액추에이터(10)는, 유압 압력 챔버(9)를 한정하는 피스톤(8)을 조정한다. 이런 조정을 통해, 유압 유체는 압력 챔버에서 외부로 밀려나가거나 흡입된다. 분리 밸브들(16)은 제 1 압력 생성기의 브레이크 시스템에 대한 제 2 제동압 생성 장치의 연결 및 분리를 가능하게 한다.
제 2 제동압 생성 장치(2)는, 하나의 구조 유닛(18b) 내에, 운전자 제동압 생성 장치(3)와 함께 형성된다. 상기 운전자 제동압 생성 장치는 브레이크 마스터 실린더(13) 및 제동감 시뮬레이터(15)를 포함한다. 분리 밸브들(14)은 제 1 압력 생성기의 브레이크 시스템에 대한 운전자 제동압 생성 장치의 연결 및 분리를 가능하게 한다. 마찬가지로, 브레이크 마스터 실린더는 분리 밸브를 통해 제동감 시뮬레이터(15)와 연결된다. 운전자가 브레이크 페달을 작동할 때, 상부에 도시된 주 브레이크 시스템(메인 시스템) 내의 전기 제어에 의해 운전자 경로 내의 두 분리 밸브(14)는 폐쇄되고 시뮬레이터 및 플런저 경로 내의 분리 밸브들(16)은 개방된다. 그 결과, 운전자는 브레이크 시스템으로부터 분리되고, 제동액 체적을 단지 페달감 시뮬레이터(15) 내로만 변위시키며, 그럼으로써 운전자는 자신이 알고 있는 트래블 및 힘의 반동을 경험하게 된다. 메인 시스템은 플런저 시스템(7)을 통해 검출되는 운전자 제동 요구에 상응하게 차량의 감속을 위해 요구되는 유압 압력을 설정한다. 공지된 차량 안정화 기능들(ESP, TCS, ABS 등) 및 경우에 따라 추가 기능들은 공지된 것처럼 제 1 압력 생성기(1)의 ESP 시스템에 의해 휠 개별적으로 구현된다. 액추에이터들(5 및 10)의 제어를 위해 2개의 제어 장치(17a 및 17b)가 제공된다.
차량이 자율 제동을 실행하고 상위의 조정 시스템(coordination system)은 운전자 제동 요구의 구현을 금지한다면(예컨대 아이들이 자율 주행 차량에서 놀면서 경우에 따라 의도하지 않게 브레이크 페달을 작동시킨다면), "운전자"의 페달 작동은 차량 감속의 증가를 야기하지 않으며, 브레이크 시스템은 능동적 페달 분리를 기반으로 계속해서 독립적으로 차량 감속을 위해 상위의 조정 시스템의 요구되는 제동압을 설정할 수 있다. 페달 분리 시스템의 고장 시, 운전자는 밸브들(14)의 무전류 위치를 통해 파운데이션부(foundation)에 기계적/유압적으로 직접 연결되고, 페달감 시뮬레이터(15) 및 플런저 시스템(7)은 분리되며, 다시 말하면, 운전자는 기존 유압 변환비를 가진 페달 답력의 제공을 통해 차량의 휠들에서 제동력을 직접 형성할 수 있다.
도 2에는, 본 발명에 따른 브레이크 시스템(19)의 대안적 구현이 도시되어 있다. 처음에 설명한 구현과 달리, 여기서 플런저 시스템은 이중 회로형 플런저를 포함한다. 다시 말하면, 2개의 유압 압력 챔버(9)가 형성된다. 또한, 액추에이터(10)에 의해 조정될 수 있는 2개의 피스톤(8)이 존재한다.
도 3에는, 본 발명에 따른 브레이크 시스템(19)의 또 다른 대안적 구현이 도시되어 있다. 처음에 설명한 도 1에서의 구현과 달리, 이제는 3개의 구조 유닛이 존재한다. 제 1 구조 유닛(18a)은 변함없이 ESP 시스템을 구비한 제 1 제동압 생성기(1)를 포함한다. 제 2 구조 유닛(18b)은 (플런저 시스템의 단일 회로형 구현으로 도시되어 있지만, 이중 회로형 구현도 가능한) 제 2 제동압 생성기(2)를 포함한다. 한편, 구조 유닛(18c)은 브레이크 마스터 실린더(13), 제동감 시뮬레이터 및 관련 분리 밸브들을 구비한 운전자 제동압 생성 장치(3)를 포함한다.
도 4에는, 본 발명의 일 실시형태의 방법 단계들이 도시되어 있다. 이 경우, 제 1 단계(S1)에서 본원의 방법이 시작된다. 제 2 단계(S2)에서, 선택된 모드로 브레이크 시스템의 작동이 수행된다. 최종 단계(S3)에서 본원의 방법이 종료된다.
Claims (12)
- 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b) 내에서 유압 제동압을 생성하기 위한 운전자의 힘과 무관한 2개의 제동압 생성 장치(1, 2)를 포함하는 자동차용 브레이크 시스템(19)에 있어서,
제 1 제동압 생성 장치(1)는 적어도 하나의 펌프(6)를 작동시키기 위한 제 1 전기 액추에이터(5)를 포함한 유압 시스템으로서 형성되고, 상기 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b) 내에서 의도된 휠 개별적인 압력 변조를 이용하여 자동차의 주행 다이내믹 제어를 가능하게 하도록 구성되며,
제 2 제동압 생성 장치(2)는, 유압 압력 챔버(9)를 한정하고 제 2 전기 액추에이터(10)의 작동에 의해 상기 유압 압력 챔버(9)의 체적을 변동시키도록 조정될 수 있는 적어도 하나의 피스톤(8)을 포함하는 피스톤-실린더 장치(7)로서 형성되며,
상기 제 1 제동압 생성 장치(1)와 상기 제 2 제동압 생성 장치(2)는 서로 직렬로 배치되며,
상기 제 1 제동압 생성 장치(1)는 각각 하나의 직접 유압 연결부에 의해 상기 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b)와 연결되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 제동압 생성 장치(2)는 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)를 통해 상기 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b)와 연결되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 제동압 생성 장치(1)는, 다수의 밸브(11), 특히 12개의 전자기 밸브(11), 및 적어도 하나의 저장 챔버(12), 특히 2개의 저장 챔버(12)를 포함하는 ESP 장치로서 형성되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크 시스템(19)은 운전자 제동압 생성 장치(3)를 포함하고, 특히 상기 운전자 제동압 생성 장치(3)는 적어도 하나의 제 1 분리 밸브(14)에 의해 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)와 연결되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 상태에서 상기 운전자 제동압 생성 장치(3)와 상기 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b) 간의 유압 연결부가 형성되고, 제 2 상태에서는 상기 운전자 제동압 생성 장치(3)와 제동감 시뮬레이터(15) 간의 유압 연결부가 형성되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 제동압 생성 장치(2)는 적어도 하나의 제 2 분리 밸브(16)에 의해 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)와 연결되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크 시스템(19)은 폐쇄형 브레이크 시스템으로서 형성되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 상기 제 2 제동압 생성 장치(1, 2)는 각각 별도의 제어 장치(17a, 17b)에 의해 제어되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어 장치들(17a, 17b)은 서로 상이한 차량 전기 시스템들에 연결되는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크 시스템(19)은 다수의 구조 유닛(18a, 18b)을 포함하며, 제 1 구조 유닛(18a)은 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)를 포함하고, 제 2 구조 유닛(18b)은 상기 제 2 제동압 생성 장치(2), 상기 적어도 하나의 제 2 분리 밸브(16), 상기 운전자 제동압 생성 장치(3), 상기 적어도 하나의 제 1 분리 밸브(14) 및 상기 제동감 시뮬레이터(15)를 포함하는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크 시스템(19)은 다수의 구조 유닛(18a, 18b, 18c)을 포함하며, 제 1 구조 유닛(18a)은 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)를 포함하고, 제 2 구조 유닛(18b)은 상기 제 2 제동압 생성 장치(2) 및 상기 적어도 제 2 분리 밸브(16)를 포함하며, 제 3 구조 유닛(18c)은 상기 운전자 제동압 생성 장치(3), 상기 적어도 제 1 분리 밸브(14) 및 상기 제동감 시뮬레이터(15)를 포함하는, 자동차용 브레이크 시스템. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 자동차용 브레이크 시스템(19)을 작동시키기 위한 브레이크 시스템 작동 방법에 있어서,
상기 브레이크 시스템(19)은 적어도 일시적으로 하기 모드들 중 하나로 작동되며,
- 제 1 모드에서, 브레이크 마스터 실린더(13)는 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b)로부터 유압적으로 분리되고, 상기 휠 브레이크 실린더들(4a, 4b) 내의 제동압은 적어도 제 2 제동압 생성 장치(2)에 의해 생성되며, 제 1 제동압 생성 장치(1)는 휠 개별적인 제동압 변조를 실행하고;
- 제 2 모드에서, 상기 브레이크 마스터 실린더(13)는 상기 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b)로부터 유압적으로 분리되며, 상기 휠 브레이크 실린더들(4a, 4b) 내의 제동압은 적어도 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)에 의해 생성되고, 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)는 휠 개별적인 제동압 변조를 실행하며;
- 제 3 모드에서, 상기 브레이크 마스터 실린더(13)는 상기 적어도 2개의 휠 브레이크 실린더(4a, 4b)에 유압적으로 연결되고, 상기 휠 브레이크 실린더들(4a, 4b) 내의 제동압은 적어도 상기 브레이크 마스터 실린더(13)에 의해 생성되며, 상기 제 1 제동압 생성 장치(1)는 휠 개별적인 제동압 변조 및/또는 제동력 증강을 실행하는, 브레이크 시스템 작동 방법.
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