KR20190134980A - 자율 주행 육상 차량을 위한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템 - Google Patents

자율 주행 육상 차량을 위한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템 Download PDF

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KR20190134980A
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알렉산더 바라이쓰
유에르겐 라이너
토마스 찬더
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 공용 도로상에서 자율 주행하는 승용차를 위한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템(1)에 관한 것이다. 본 발명은, 주 브레이크 장치(2)에 보조 브레이크 장치(3)를 연결하여, 주 브레이크 장치(2)가 고장인 경우에는 차량 브레이크 시스템(1)이 보조 브레이크 장치(3)에 의해 작동될 수 있게 하는 점을 제안한다. 브레이크 액이 저온이고 점성이 있는 경우에도 보조 브레이크 장치(3)에 의해서 신속하게 제동 압력을 형성할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명은, 보조 브레이크 장치(3) 내에 통합되고 짧은 라인 길이로 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프(22)에 연결되는 브레이크 액 저장기(27)를 제안한다.

Description

자율 주행 육상 차량을 위한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템{ELECTROHYDRAULIC POWER BRAKE SYSTEM OF A VEHICLE FOR AN AUTONOMOUS DRIVING LAND VEHICLE}
본 발명은, 청구항 1의 전제부의 특징들을 갖는, 공용 도로상에서 자율 주행하는 육상 차량을 위한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템, 및 청구항 9의 전제부의 특징들을 갖는 방법에 관한 것이다.
레벨 4(운전자가 개입 요청을 받음) 및 레벨 5(최고 레벨; 운전자가 불필요함) 이하의 자율 주행을 위해서는, 운전자 개입이 필요 없이 차량 브레이크 시스템의 완전한 고장을 거의 확실하게 배제하는, 리던던시를 갖는 차량 파워 브레이크 시스템이 필요하다.
공개 공보 DE 10 2014 220 440 A1호는, 주 브레이크 장치 및 보조 브레이크 장치를 구비한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템을 개시한다. 2개의 브레이크 장치는 각각, 전기 제어 압력원을 갖는 파워 제동 압력 발생기 및 각각의 휠 브레이크를 위한 제동 압력 조절 밸브 어셈블리를 구비한다. 보조 브레이크 장치가 주 브레이크 장치에 연결되고, 유압식 휠 브레이크가 보조 브레이크 장치에 연결됨으로써, 휠 브레이크는 수동 보조 브레이크 장치에서 이 보조 브레이크 장치를 통하여 주 브레이크 장치에 의해 작동될 수 있고, 주 브레이크 장치의 장애 또는 고장 시에는 보조 브레이크 장치에 의해 작동될 수 있다. 각각의 능동 브레이크 장치가 휠 브레이크에서의 휠 제동 압력을 제어한다.
청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템은, 공용 도로상에서 레벨 4 및 레벨 5 이하의 자율 주행을 위한 시스템이다. 레벨 4는, 고도 자동화 주행으로도 지칭되며, 차량 운전을 전자 시스템이 영구적으로 담당하고, 이 시스템이 주행 임무를 더 이상 처리하지 않는 경우에만 운전자가 개입 요청을 받게 됨을 의미한다. 레벨 5는 완전 자동화라고도 지칭되며, 운전자를 전혀 필요로 하지 않는다.
본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템은, 하나 또는 복수의 유압식 휠 브레이크가 연결되어 있는 주 브레이크 장치 및 보조 브레이크 장치를 구비한다. 휠 브레이크(들)는 일반적으로 주 브레이크 장치에 의해서 작동되며, 이를 주 제동이라고 지칭한다. 휠 브레이크(들)의 작동을 위해, 주 브레이크 장치는 제동 압력을 발생시키기 위한 제동 압력 발생기, 및 휠 브레이크에서의 휠 제동 압력을 조절하는 하나 또는 복수의 제동 압력 조절 밸브 어셈블리를 구비한다. "조절은 제어로서도 이해될 수 있다. 바람직하게, 각각의 휠 브레이크에서의 휠 제동 압력은 개별적으로 조절되지만, 휠 브레이크 그룹 내에서의 휠 제동 압력 또는 모든 휠 브레이크의 휠 제동 압력이 공동으로 조절될 수도 있다. 휠 제동 압력(들)의 레벨 및 이로써 휠 브레이크들의 제동력이 조절된다. 또한, 제동 압력 조절 밸브 어셈블리(들)에 의해, 슬립 제어, 주행 안정성 제어[통상 "앤티-스키드 컨트롤(anti-skid control)"이라고도 지칭됨], 자동 제동, 간격 조절 등도 가능하다.
주 브레이크 장치는, 근력-브레이크 마스터 실린더 또는 보조력-브레이크 마스터 실린더를 제동 압력 발생기로서 구비할 수 있으며, 이 경우 보조력-브레이크 마스터 실린더는 브레이크 부스터, 예를 들어 부압 부스터 또는 전기 기계식 브레이크 부스터를 갖는 근력-브레이크 마스터 실린더를 의미한다. 보조력 제동은, 주 브레이크 장치가 고장인 경우의 보조 브레이크 장치에 의한 보조 제동과 구별되어야 한다. 주 브레이크 장치는, 브레이크 마스터 실린더에 추가로 또는 그 대신, 예를 들어 피스톤/실린더 유닛을 구비할 수 있는 파워 제동 압력 발생기를 구비할 수 있으며, 이 경우 상기 피스톤/실린더 유닛의 피스톤은 예를 들어 전기 모터에 의하여 회전/병진 변환 기어를 통해 실린더 내에서 변위 가능하다. 파워 제동 압력 발생기의 또 다른 한 가능성은, 예를 들어 전기 모터에 의해 구동 가능한 유압 펌프이다.
보조 브레이크 장치는, 주 브레이크 장치의 결함 또는 고장 시 휠 브레이크(들)의 작동을 위해 이용되며, 이 경우 휠 브레이크에서의 휠 제동 압력은, 주 브레이크 장치의 제동 압력 조절 밸브 어셈블리가 제대로 기능하는 경우에는, 상기 제동 압력 조절 밸브 어셈블리에 의해 조절될 수 있다. 주 브레이크 장치의 결함 또는 고장 시 보조 브레이크 장치에 의한 브레이크 작동을 보조 제동이라 지칭한다. 더욱 간단한 구조 때문에, 보조 브레이크 장치가 제동 압력 조절 밸브 어셈블리를 구비한다는 점은 소개되어 있지 않지만, 주 브레이크 장치뿐만 아니라 보조 브레이크 장치도 제동 압력 조절 밸브 어셈블리를 구비하는 본 발명의 실시예들이 가능하다.
보조 브레이크 장치는, 파워 제동 압력 발생기와; 보조 브레이크 장치 내에 통합된 브레이크 액 저장기;를 구비한다. "통합된"이라는 표현은, 브레이크 마스터 실린더에 의해 공지된 바와 같은, 보조 브레이크 장치에 장착된 브레이크 액 저장 용기 또는 별도의 브레이크 액 저장 용기를 의미하는 것이 아니라, 예를 들어 보조 브레이크 장치의 유압 블록 내에 보어로서 구현되거나 이 보어 내에 수용된 브레이크 액 저장기를 의미한다. 보조 브레이크 장치의 파워 제동 압력 발생기가 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기에 연결됨으로써, 상기 제동 압력 발생기는 제동 압력의 발생을 위해 브레이크 액 저장기로부터 브레이크 액을 흡입할 수 있다. 브레이크 액 저장기가 보조 브레이크 장치 내에 통합됨으로써, 낮은 유동 저항을 갖는 브레이크 액 저장기로의 파워 제동 압력 발생기의 짧은 연결이 가능해진다. 이는 흡입 거동을 개선하며, 특히 저온에서 브레이크 액이 점성을 갖는 경우에 신속한 제동 압력 형성을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 한 가지 장점은, 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기가 차량 브레이크 장치와 공동으로 브레이크 액으로 채워진다는 것이다. 별도의 브레이크 액 저장 용기 또는 보조 브레이크 장치상에 장착된 브레이크 액 저장 용기의 별도의 충전 또는 재충전은 생략된다.
종속 청구항들은, 청구항 1에 명시된 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들을 대상으로 한다.
바람직하게, 주 브레이크 장치 및/또는 보조 브레이크 장치는 각각 유압 블록을 구비한다. 유압 블록은, 통상 금속으로 제조되는 대부분 정방형인 부품이지만, 다른 재료, 예를 들어 플라스틱으로 이루어질 수도 있다. 유압 블록 내에는, 차량 브레이크 장치의 유압 부품을 위한 수용부로서의 블라인드 홀이 형성된다. 상기 부품은 솔레노이드 밸브로서, 이 솔레노이드 밸브의 유압 부분은 전형적으로 유입 블록의 개별 수용부 내에 존재하고, 전기자 또는 솔레노이드와 같은 상기 솔레노이드 밸브의 전기 기계 부분은 유압 블록으로부터 돌출한다. 솔레노이드 밸브의 유압 부분은 고유 밸브, 즉, 예를 들어 차단 바디와, 밸브 시트를 구비한 밸브 하우징이다. 또 다른 유압 부품은, 다른 무엇보다 유압 펌프, 유압 어큐뮬레이터, 체크 밸브 및 펌프 구동부 부재들이다. 또한, 이와 같은 유압 블록은 나사 니플 또는 압착 니플을 이용한 브레이크 라인들의 연결("self-clinch")을 위한 블라인드 홀을 구비한다. 유압 부품들의 수용부를 형성하는 블라인드 홀들은 대부분 직경 단차를 갖는다. 유압 블록의 보링에 의해서, 유압 부품을 위한 수용부들은 차량 브레이크 장치 또는 주 브레이크 장치 및/또는 보조 브레이크 장치의 유압 회로도에 상응하게 서로 연결되며, 이를 (유압) 회로 배선이라고 지칭할 수 있다. 유압 블록의 보링은 대부분 직교 방식으로 수행되는데, 다시 말해 보어들이 서로에 대해 평행이고 수직이며, 정방형 유압 블록에서는 유압 블록의 면들과 모서리들에 대해 평행이고 수직이다.
바람직하게, 보조 브레이크 장치의 파워 제동 압력 발생기는 짧은 그리고/또는 직선형인 라인에 의해, 예를 들어 보조 브레이크 장치의 유압 블록 내 보어에 의해, 브레이크 액 저장기에 연결된다. 이로 인해, 브레이크 액 저장기로의 보조 브레이크 장치의 파워 제동 압력 발생기의 연결부가 낮은 유동 저항을 갖게 된다. 여기서 "짧은"이라는 표현은, 1 밀리미터 또는 수 밀리미터의 라인 길이, 및 특히 예를 들어 브레이크 장치, 휠 브레이크 또는 브레이크 마스터 실린더에 브레이크 라인을 연결하기 위한 압입 니플 또는 나사 니플보다 더 짧은 길이의 라인으로 이해될 수 있다.
보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기는 바람직하게 무압력 상태이다. 이와 같은 상태의 장점은, 브레이크 액 저장기 내의 압력이 모니터링될 필요가 없다는 것이다. 스프링에 의해서 작동되거나 압축 가스에 의해서 작동되는 브레이크 액 저장기도 가능한데, 이 경우 브레이크 액 저장기 내의 압력은, 예를 들어 파워 압력 발생기의 부분으로서의 피스톤 펌프의 유입 밸브를 개방시키지 않을 정도로 낮아야 한다. 일반적으로 표현하자면, 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기 내에서 발생 가능한 압력이, 브레이크 액이 파워 제동 압력 발생기를 관류하는 상황을 야기해서는 안 된다.
청구항 9의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 방법은, 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기를 충전 및 테스트 밸브를 통해 주 브레이크 장치의 파워 제동 압력 발생기를 이용하여 채우고 상황에 따라서는 그 이전에 비우는 방법을 제안한다. 채움 및/또는 비움은, 예를 들어 브레이크 액 저장기의 완전히 채워진 상태를 보장하고 그리고/또는 발생 가능한 기포를 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기로부터 제거하기 위하여, 브레이크 액을 교체하는 것을 목적으로 한다. 또한, 주 브레이크 장치의 파워 제동 압력 발생기 또는 브레이크 마스터 실린더를 이용한 채움 및/또는 비움도 가능하다.
청구항 10에 따른 일 개선예는, 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기의 채움 및/또는 비움을 평가하는 것을 제안한다. 예를 들어 채움 및/또는 비움의 지속시간, 압력 거동, 체적 유량, 정해진 압력에 도달할 때까지의 지속시간, 및/또는 채움 및/또는 비움의 지속기간이 측정될 수 있고, 그 다음에 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기가 완전히 채워졌는지의 여부, 또는 채움 및 비움 이전에 완전히 채워졌는지의 여부, 그리고/또는 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기의 채움 및/또는 비움 상태가 예측 가능하거나 통상적인 거동을 보이는지, 또는 예를 들어 기포 혹은 전혀 채워지지 않았거나 불완전하게만 채워진 브레이크 액 저장기의 상태와 같은 결함을 지시하는지가 판단될 수 있다.
명세서 및 도면에 개시된 모든 특징들은, 본 발명의 실시예들에서 각자 단독으로 구현될 수 있거나, 원칙적으로 임의의 조합 형태로 구현될 수 있다. 일 청구항의 모든 특징이 아닌 단 하나의 특징 또는 복수의 특징을 갖는 본 발명의 실시예들도 원칙적으로 가능하다.
본 발명은, 도면부에 도시된 일 실시예를 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템의 유압 회로도이다.
도면부에 도시된 본 발명에 따른 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템(1)은, 공용 도로상에서 레벨 4 또는 레벨 5 이하의 자율 주행을 하는 육상 차량, 즉, 승용차를 위해 제공된 것이다. 레벨 4는 운전자가 개입 요청을 받을 수 있는 자율 주행을 의미하고, 레벨 5는 운전자의 개입을 필요로 하지 않는 최고 레벨의 자율 주행이다.
차량 파워 브레이크 시스템(1)은 주 브레이크 장치(2) 및 보조 브레이크 장치(3)를 구비한다. 주 브레이크 장치(2)는 브레이크 작동을 위한 것이고, 보조 브레이크 장치(3)는 주 브레이크 장치(2)에 결함이 있거나 고장이 발생한 경우의 브레이크 작동을 위한 것이다. 주 브레이크 장치(2)에는 (브레이크 라인을 통해, 실시예에서는 4개의) 유압식 휠 브레이크(4)가 연결된다. 보조 브레이크 장치(3)는, 휠 브레이크(4)가 보조 브레이크 장치(3)에 의해서도 작동될 수 있도록 브레이크 라인을 통해 주 브레이크 장치(2)에 연결된다. 주 브레이크 장치(2)와 보조 브레이크 장치(3)는, 예를 들어 승용차의 엔진실 내 다양한 위치에 배치될 수 있는 각각 하나의 고유 어셈블리이다.
본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템(1)은 2회로 브레이크 시스템으로서 구현되며, 이 차량 브레이크 시스템의 브레이크 장치(2, 3)는 2회로 브레이크 장치로서 구현된다. 각각 2개의 휠 브레이크(4)가 하나의 제동 회로에 할당된다.
주 브레이크 장치(2)는 피스톤/실린더 유닛(5)을 구비하며, 이 유닛의 피스톤(6)은 전기 모터(7)에 의하여 회전/병진 변환 기어로서의 스크루 드라이브(8)를 통해 실린더(9) 내에서 변위 가능하다. 전기 모터(7), 스크루 드라이브(8) 및 피스톤/실린더 유닛(5)은, 운전 제동을 위한 제동 압력을 발생시키기 위한 주 브레이크 장치(2)의 파워 제동 압력 발생기(10)를 형성한다. 운전 제동은 통상적이고 의도된 제동 동작이다. 파워 제동 압력 발생기(10)는 주 브레이크 밸브(11)를 통해 분리 밸브(12)와 유입 밸브(13) 사이에서 2개의 작동 회로에 연결된다.
주 브레이크 장치(2)는, 각각의 휠 브레이크(4)를 위해 유입 밸브(13) 및 배출 밸브(14)를 구비하며, 이들 밸브에 의해 각각의 휠 브레이크(4) 내에서의 휠 제동 압력이 개별적으로 제어될 수 있다. 이렇게 함으로써, 휠 브레이크들(4) 내에서의 휠 제동 압력 및 이로써 휠 브레이크들(4)의 제동력이 정상 주행 모드에서 슬립 방지식으로 제어될 수 있다. 또한, 통상 앤티스키드 컨트롤(anti-skid control)이라고도 지칭되는 ABS 및 TCS, ESP와 같은 슬립 제어, 자동 제동, 간격 조절 등도 가능하다. 이러한 제어들은 이미 공지되어 있으므로 여기서는 더 이상 설명하지 않는다. 유입 밸브(13) 및 배출 밸브(14)는 휠 제동 압력 조절 밸브 어셈블리로도 이해될 수 있다.
파워 제동 압력 발생기(10) 외에, 주 브레이크 장치(2)는 근력에 의해 작동 가능한 브레이크 마스터 실린더(15)를 구비하며, 이 실린더에는 휠 브레이크(4)가 분리 밸브(12) 및 유입 밸브(13)를 통해서 연결된다. 주 브레이크 장치(2)는 각각의 제동 회로 내에 분리 밸브(12)를 구비하며, 각각의 휠 브레이크(4)를 위해 유입 밸브(13) 및 배출 밸브(14)를 구비한다. 브레이크 마스터 실린더(15)는, 운전자에 의한 운전의 경우 운전 제동 시, 휠 브레이크들(4)에서 설정될 휠 제동 압력을 위한 목표값 생성기로서 이용된다. 제동 압력은, 운전자에 의한 운전에서도 그리고 자율 주행에서도 파워 제동 압력 발생기(10)에 의해 발생한다. 브레이크 마스터 실린더(15)는, 운전 제동 시 분리 밸브(12)의 폐쇄에 의해서 휠 브레이크(4)로부터 유압식으로 분리된다.
전술된 바와 같이, 브레이크 마스터 실린더(15)는, 제동 압력이 파워 제동 압력 발생기(10)에 의해서 발생하는 운전자에 의한 운전에서 운전 제동 시, 휠 제동 압력을 위한 목표값 생성기로서 이용된다. 파워 제동 압력 발생기(10)가 고장인 경우에는, 브레이크 마스터 실린더(15)의 작동에 의해 제동 압력이 발생할 수 있다. 이와 같은 제동은 소위 근력에 의한 보조 제동이며, 그렇기 때문에 브레이크 마스터 실린더(15)는 근력 제동 압력 발생기로도 간주될 수 있다.
분리 밸브(12)가 폐쇄된 경우에, 브레이크 액을 브레이크 마스터 실린더(15)로부터 밀어내고, 브레이크 마스터 실린더(15)의 피스톤 및 브레이크 페달(16)이 작동될 수 있도록 하기 위해, 주 브레이크 장치(2)가, 시뮬레이터 밸브(18)를 통해 브레이크 마스터 실린더(15)의 제동 회로에 연결된 페달 트래블 시뮬레이터(17)를 구비한다. 페달 트래블 시뮬레이터(17)는, 스프링에 의해서 작동되는 피스톤을 구비한 피스톤/실린더 유닛이다.
기술되고 도시된 본 발명의 실시예에서, 분리 밸브(12) 및 유입 밸브(13)는 전류 공급이 없는 기본 위치에서 개방되어 있는 2/2-방향 솔레노이드 밸브이고, 파워 제동 압력 발생기(10)의 주 브레이크 밸브(11), 배출 밸브(14) 및 시뮬레이터 밸브(18)는 전류 공급이 없는 기본 위치에서 폐쇄되어 있는 2/2-방향 솔레노이드 밸브이다. 휠 제동 압력의 더 우수한 제어 품질을 위해 유입 밸브(13)는 비례 밸브로서 구현되어 있지만, 이와 같은 구현은 본 발명에 필수적인 것은 아니다.
본 발명에 따른 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템(1)의 주 브레이크 장치(2)의 유압식 부품들, 즉, 파워 제동 압력 발생기(10)와; 브레이크 마스터 실린더(15)와; 페달 경로 시뮬레이터(17);의 밸브들(11, 12, 13, 14, 18) 및 압력 센서들와 같은 여타의 부품들은 주 브레이크 장치(2)의 유압 블록(19)의 수용부 내에 배치되고, 유압 블록(19)의 보링에 의해 차량 브레이크 시스템(1) 또는 주 브레이크 장치(2)의 도시된 유압 회로도에 상응하게 서로 연결되어 있다.
종래의 브레이크 마스터 실린더로부터 공지된 무압력 브레이크 액 저장 용기(20)는 유압 블록(19)에 장착되고, 이 저장 용기에는 브레이크 마스터 실린더(15) 및 파워 제동 압력 발생기(10)가 연결된다. 2개의 브레이크 회로 중 하나의 브레이크 회로 내에서는, 브레이크 액 저장 용기(20)와 브레이크 마스터 실린더(15) 사이에 밸브(21)가 제공된다.
보조 브레이크 장치(3)는, 자신의 2개의 브레이크 회로 내에 각각 유압 펌프(22)를 구비하며, 이 유압 펌프는 공통 전기 모터(23)에 의해 구동될 수 있다. 유압 펌프(22)는 피스톤 펌프이며, 이때 다른 유압 펌프, 예를 들어 기어 휠 펌프도 마찬가지로 가능하다. 유압 펌프(22)는 전기 모터(23)와 함께 파워 제동 압력 발생기(24)를 형성한다. 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프(22)의 흡입측은, 보조 브레이크 장치(3)를 주 브레이크 장치(2)에 연결하는, 이미 언급한 브레이크 라인들 및 흡입 밸브(25)를 통해서, 주 브레이크 장치(2)의 브레이크 마스터 실린더(15)의 두 브레이크 회로에 연결된다. 마찬가지로, 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프(22)의 토출측도 압력 밸브(26)를 통해 주 브레이크 장치(2)의 브레이크 마스터 실린더(15)에 연결된다.
또한, 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프(22)의 흡입측도, 보조 브레이크 장치(3)를 주 브레이크 장치(2)에 연결하는 브레이크 라인들을 통해서, 밸브들의 개재 없이, 주 브레이크 장치(2)의 분리 밸브들(12)에 연결된다. 이렇게 함으로써, 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)를 형성하는 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프들(22)에 의한 제동 압력의 발생에 의해 휠 브레이크들(4)의 작동이 가능해진다. 휠 브레이크들(4)에서의 휠 제동 압력은, 제동 압력 조절 밸브 어셈블리들을 형성하는, 주 브레이크 장치(2)의 유입 밸브(13)와 배출 밸브(14) 및 이들 밸브의 제어부가 제대로 기능하는 한, 상기 두 밸브(13, 14)에 의해 제어될 수 있다. 주 브레이크 장치(2)의 결함 또는 고장 시에는, 파워 제동 압력 발생기(24)를 형성하는 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프들(22)에 의해 제동 압력이 발생한다. 이와 같은 제동을 보조 제동이라고 지칭한다.
기술되고 도시된 본 발명의 실시예에서, 보조 브레이크 장치(3)의 흡입 밸브(25)는 전류 공급이 없는 기본 위치에서 폐쇄되는 2/2-방향 솔레노이드 밸브로서 구현되고, 압력 밸브(26)는 전류 공급이 없는 기본 위치에서 개방되는 2/2-방향 솔레노이드 밸브로서 구현된다. 보조 제동 시 흡입 밸브들(25)이 개방됨으로써, 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프들(22)은 브레이크 마스터 실린더(15)를 통해 주 브레이크 장치(2)의 브레이크 액 저장 용기(20)로부터 브레이크 액을 흡입할 수 있게 된다. 또한, 휠 브레이크들에서 압력을 발생시키기 위하여, 압력 밸브들(26)도 폐쇄된다.
보조 브레이크 장치(3)는, 유압 펌프들(22)의 흡입측이 연결된 브레이크 액 저장기(27)를 구비한다. 도시되고 기술된 본 발명의 실시예에서, 브레이크 액 저장기(27)는 피스톤/실린더 유닛이며, 이 유닛의 피스톤(28)은 스프링에 의해서도 그리고 가스 압력에 의해서도 작동되지 않는다. 실시예에서는 피스톤(28)이 스로틀링(29)에 의해 주변과 연통함으로써, 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)가 무압력 상태가 된다. 브레이크 액 저장기(27)의 다른 실시예들, 예를 들어 벨로우즈 저장기 또는 멤브레인 저장기도 가능하다. 스프링, 가스 압력 또는 여타의 가압에 의한, 브레이크 액 저장기(27)의 피스톤(28)의 약한 작동도 가능하긴 하나, 이는 브레이크 액이 브레이크 액 저장기(27)로부터 유압 펌프들(22)을 통해 전혀 밀려나가지 않을 정도로 약하다.
보조 브레이크 장치(3)의 제동 압력 발생기(24)를 형성하는 유압 펌프들(22)은 브레이크 액 저장기(27)를 통해 낮은 유동 저항을 갖는 브레이크 액을 공급받으며, 이로 인해 브레이크 액이 저온이고 점성이 있어도 신속한 제동 압력 형성이 가능해진다.
채움 및/또는 비움을 위해, 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)는 충전 및 테스트 밸브(31)를 통해 주 브레이크 장치(2)의 파워 제동 압력 발생기(10)에 연결된다. 도시되고 기술된 본 발명의 실시예에서는, 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)가 충전 및 테스트 밸브(31)와; 보조 브레이크 장치(3)와 주 브레이크 장치(2) 사이의 브레이크 라인들로서, 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프들(22)의 토출측을 주 브레이크 장치(2)의 분리 밸브들(12) 및 주 브레이크 장치(2)의 주 브레이크 밸브들(11)에 연결하는, 브레이크 라인들;을 통해, 주 브레이크 장치(2)의 파워 제동 압력 발생기(10)에 연결됨으로써, 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)는 주 브레이크 장치(2)의 파워 제동 압력 발생기(10)에 의한 전술한 밸브들(11, 12, 31)의 개방에 의해 채워지고 비워질 수 있다. 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)의 채움 및 비움을 위해, 보조 브레이크 장치(3)의 압력 밸브들(26)이 폐쇄되고, 흡입 밸브들(25)은 폐쇄된 상태로 유지된다. 주 브레이크 장치(2)의 유입 밸브들(13)도 바람직하게는 마찬가지로 폐쇄된다. 브레이크 액 저장기(27)는, 브레이크 액의 교체를 위해; 브레이크 액 저장기를 완전히 채우고 그리고/또는 브레이크 액 저장기가 완전히 채워져 있는 상태를 보장하기 위하여 브레이크 액 저장기가 완전히 채워져 있는지의 여부를 검출하기 위해; 기포를 제거하기 위해; 주 브레이크 장치(2)의 파워 제동 압력 발생기(10)에 의해서 채워질 수 있고, 상황에 따라 그 전에 비워질 수 있다. 도시되고 기술된 본 발명의 실시예에서, 충전 및 테스트 밸브(31)는 전류 공급이 없는 기본 위치에서 폐쇄되는 2/2-방향 솔레노이드 밸브이다.
보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)의 채움 및 비움은, 주 브레이크 장치(2)의 브레이크 마스터 실린더(15)에 의해서도, 그리고/또는 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)를 형성하는 보조 브레이크 장치(3)의 유압 펌프들(22)에 의해서도 가능하다. 브레이크 마스터 실린더(15)에 의한 채움을 위해 분리 밸브들(12)이 바람직하게 폐쇄되고, 나머지 밸브들은 도시된, 전류 공급이 없는 기본 위치에 유지된다. 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)에 의한 채움을 위해 흡입 밸브들(25)이 개방됨으로써, 파워 제동 압력 발생기(24)는 브레이크 마스터 실린더(15)를 통해 브레이크 액 저장기(20)로부터 브레이크 액을 흡입할 수 있게 되고, 압력 밸브들(26)은 폐쇄되며, 충전 및 테스트 밸브들(31)은 개방되고, 분리 밸브들(12)도 바람직하게는 마찬가지로 폐쇄된다.
보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)의 채움 및/또는 비움의 거동은, 이 거동이 평상시와 같은지 혹은 예측할 수 있는 것인지의 여부, 또는 이 거동을 벗어나서 예를 들어 전혀 채워지지 않았거나 불완전하게 채워진 브레이크 액 저장기(27)나 기포와 같은 결함을 추론하게 하는지에 대해 평가된다. 예를 들면, 브레이크 액 저장기(27)의 채움 및/또는 비움 시, 압력 거동, 체적 유량, 지속시간, 및/또는 정해진 지속시간 이후에 도달한 압력이 평가될 수 있다.
보조 브레이크 장치(3)의 유압식 부품들, 요컨대 유압 펌프(22), 밸브(25, 26, 31), 브레이크 액 저장기(27), 그리고 압력 센서와 같은 여타의 부품들은 보조 브레이크 장치(3)의 유압 블록(30) 내부에 배치되고, 유압 블록(30)의 보링에 의해 도시된 유압 회로도에 상응하게 서로 연결되며, 이를 유압식 부품들(22, 25, 26, 27)의 회로 배선이라고도 지칭할 수 있다. 보조 브레이크 장치(3)의 유압 블록(30) 내에 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)를 배치하는 것은, 보조 브레이크 장치(3) 내부 또는 상기 보조 브레이크 장치(3)의 유압 블록(30) 내부로의 브레이크 액 저장기(27)의 통합으로도 간주될 수 있다. 브레이크 액 저장기(27)는 유압 블록(30) 내부에 완전히 매립될 수 있거나, 부분적으로 유압 블록(30)으로부터 돌출할 수도 있다.
브레이크 액 저장기(27)와 유압 펌프들(22) 사이에 낮은 유동 저항을 달성하기 위하여, 파워 제동 압력 발생기(24)를 형성하는 유압 펌프들(22)의 흡입측과 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)의 연결부들, 다시 말해 보조 브레이크 장치(3)의 유압 블록(30) 내에 있는 보어들은 대략 1㎜ 내지 5㎜, 6㎜ 또는 10㎜ 미만으로 짧고, 바람직하게는 직선형이다.

Claims (10)

  1. 공용 도로상에서 자율 주행하는 육상 차량을 위한 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템으로서,
    하나 이상의 유압식 휠 브레이크(4)가 연결되어 있고, 제동 압력을 발생시키기 위한 제동 압력 발생기(10, 15) 및 상기 하나 이상의 휠 브레이크(4)를 작동시키는 휠 제동 압력을 제어하기 위한 제동 압력 조절 밸브 어셈블리(13, 14)를 구비한 주 브레이크 장치(2)와,
    상기 주 브레이크 장치(2)에 연결되어 있는 보조 브레이크 장치(3)를 포함하며,
    그럼으로써, 상기 주 브레이크 장치(2)가 고장인 경우, 하나 이상의 유압식 휠 브레이크(4)를 작동시키는 제동 압력을 발생시키기 위한 파워 제동 압력 발생기(24)를 구비한 보조 브레이크 장치(3)에 의해 상기 하나 이상의 휠 브레이크(4)가 작동될 수 있는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템에 있어서,
    상기 보조 브레이크 장치(3)가 브레이크 액 저장기(27)를 구비하며, 상기 브레이크 액 저장기가 보조 브레이크 장치(3) 내에 통합되고, 상기 브레이크 액 저장기에 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)가 연결됨으로써, 상기 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)는 제동 압력의 발생을 위해 브레이크 액 저장기(27)로부터 브레이크 액을 흡입할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 보조 브레이크 장치(3)가 유압 블록(30)을 구비하며, 상기 유압 블록 내에 브레이크 액 저장기(27)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)가 짧은 그리고/또는 직선형인 라인에 의해 브레이크 액 저장기(27)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 브레이크 액 저장기(27)가 무압력 상태인 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 보조 브레이크 장치(3)가 피스톤/실린더 유닛, 벨로우즈 저장기 또는 멤브레인 저장기를 브레이크 액 저장기(27)로서 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24) 및/또는 브레이크 액 저장기(27)가, 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(15) 및/또는 브레이크 액 저장 용기(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)의 흡입측은 밸브(25)에 의해서 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(15) 및/또는 브레이크 액 저장 용기(20)와 연결될 수 있으며, 그리고/또는 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)의 토출측은 밸브(26)에 의해서 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(15) 및/또는 브레이크 액 저장 용기(20)로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 보조 브레이크 장치(3)가 충전 및 테스트 밸브(31)를 구비하며, 상기 충전 및 테스트 밸브에 의해 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)가 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24) 및/또는 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(10, 15)에 연결됨으로써, 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24) 및/또는 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(10, 15)는 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27) 내부로 브레이크 액을 이송할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 차량 파워 브레이크 시스템.
  9. 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)를 채우기 위한 그리고/또는 비우기 위한 방법에 있어서,
    충전 및 테스트 밸브(31)가 개방되어, 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)가 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(10, 15)에 의해서 또는 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)에 의해서 채워지고, 그리고/또는 비워지는 것을 특징으로 하는, 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기의 채움 및/또는 비움 방법.
  10. 제9항에 있어서, 주 브레이크 장치(2)의 제동 압력 발생기(10, 15)에 의한 또는 보조 브레이크 장치(3)의 파워 제동 압력 발생기(24)에 의한 보조 브레이크 장치(3)의 브레이크 액 저장기(27)의 채움 및/또는 비움이 평가되는 것을 특징으로 하는, 보조 브레이크 장치의 브레이크 액 저장기의 채움 및/또는 비움 방법.
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