KR20210125068A

KR20210125068A - 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20210125068A
Application number: KR1020217028970A
Authority: KR
Inventors: 미햐엘 분크; 베레나 바스케; 디륵 푀르히; 안드레아스 크라우터; 페터 치글러; 울리케 쉐퍼
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-12-07
Publication date: 2021-10-15
Also published as: JP7256884B2; EP3924232A1; US11926306B2; CN113396089A; DE102019201907A1; CN113396089B; WO2020164775A1; JP2022520336A; US20220153247A1

Abstract

본 발명은, 상호 병렬로 연결된 복수의 브레이크 회로(16; 18)에 제동압 하에 가압 매체를 공급하기 위해 제어 구동식 압력 발생기(50)가 제공된 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템(10)에 관한 것이다. 또한, 브레이크 회로들(16; 18)은 각각, 제공되어 있는 제1 방향 제어 밸브들(60)을 통해 압력 발생기(50)로부터 분리될 수 있고, 상기 브레이크 회로들(16; 18)에 연결되어 있는 휠 브레이크들(14) 내 제동압을 제어하기 위해, 제1 방향 제어 밸브들(60)의 하류에 연결된 제2 방향 제어 밸브들(62)을 포함한다. 또한, 본 발명에서는, 브레이크 회로들(16; 18) 내 압력 제어를 위해 제공된 전자 컨트롤러(34)가 3개의 장치(90, 92, 94)를 구비하며, 이 경우 제3 장치(94)는, 제1 장치(90)에 의해 상기 브레이크 회로(16a) 내에서 제2 방향 제어 밸브(62)의 하류에서의 누출(80)이 확인되고, 제2 장치(92)에 의해 압력 발생기(50)에 의해 발생한 압력이 상기 제1 방향 제어 밸브(60)의 한계 압력(86)에 적어도 거의 도달했거나 이를 초과하는 것으로 확인되면, 브레이크 회로(16; 18)의 각각의 제1 방향 제어 밸브(60)를 관류 위치로 이동시키도록 형성된다.

Description

전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템

본 발명은 청구항 제1항의 전제부의 특징들에 따른 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템(electronically slip-controllable power brake system)에 관한 것이다.

전자 슬립 제어식 브레이크 시스템은 차량 제조 부문에서 선행 기술에 속하며, 그 사이 많은 국가에서 신차에 이미 법적으로 규정되어 있다.

상기 유형의 브레이크 시스템은, 제동 과정에서 휠들이 잠기는 것을 방지하고, 물리적 한계 내에서 차량을 안정된 주행 상태로 유지하여 궁극적으로 주행 안전성을 높이는 데 기여한다. 또한, 상기 유형의 브레이크 시스템은 위험 상황에서 독자적으로, 다시 말해 운전자의 관여 없이, 제동압을 생성하여 사고에 대응할 수 있다. 상기 유형의 브레이크 시스템은 종종 안티 록 브레이크 시스템(ABS), 트랙션 컨트롤 시스템(TCS) 또는 주행 안정 프로그램(ESP)을 구비한 브레이크 시스템이라고도 지칭된다.

슬립 제어식 브레이크 시스템은 전보다 더 많이 파워 브레이크 시스템으로서 구현되고 있다. 파워 브레이크 시스템은, 운전자의 제동 요구가 전자식으로 검출되어 제어 구동식 압력 발생기에 의해 제동압으로 변환되는 것을 특징으로 한다. 상기 제동압이 가해진 휠 브레이크는 최종적으로 의도된 차량 감속을 야기한다.

또한, 슬립 제어식 브레이크 시스템에서 압력 발생기로서, 주기적으로 작동하는 피스톤 펌프, 연속 이송 기어 휠 펌프, 또는 플런저 장치를 사용하는 점이 공지되어 있다. 본 발명의 기초가 되는, 도 1에 따른 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템은 서로 병렬로 연결된 2개의 브레이크 회로를 포함하고, 이들 브레이크 회로는 함께 하나의 플런저 압력 발생기로부터 제동압 하에 가압 매체를 공급받는다.

브레이크 시스템의 사용 조건에서, 브레이크 회로들 중 하나에서 밀봉 결함을 유발하는 누출 또는 기계적 손상이 발생할 수 있는 점이 안전하게 배제될 수 없고, 이 경우 브레이크 회로들의 공통 압력 발생기로 인해 전체 브레이크 시스템의 기능이 위태로워질 수도 있기 때문에, DE 10 2018 212 016호에서는 브레이크 시스템의 누출 방지성을 검사하는 방법이 제안된다. 이 방법을 토대로 브레이크 회로들 중 어느 것이 손상에 관련되는지를 확인할 수 있다. 이 경우, 누출이 있는 브레이크 회로는 경우에 따라 다른 브레이크 회로들로부터 분리되며, 그럼으로써 차량은 여전히 온전한 브레이크 회로에 의해 제동되어 확실하게 멈출 수 있고, 결함이 있는 브레이크 회로 내 누출에 의해 가압 매체가 손실되지 않는다.

압력 발생기로부터 각각의 브레이크 회로의 분리를 위해, 각각의 브레이크 회로에 전자 제어식 방향 제어 밸브가 장착되어 있다. 상기 방향 제어 밸브는 예컨대 플런저 제어 밸브라고도 지칭되며, 평상시 닫혀 있는 차단 위치로부터 관류 위치로 전환된다. 이를 위해, 플런저 제어 밸브는 폐쇄 부재에 의해 제어되는 밸브 단면을 갖는다. 플런저 제어 밸브 상의 압력은 상기 폐쇄 부재에 개방 작용을 한다. 그러므로 폐쇄 부재에 작용하는 압력이 구조적인 밸브 설계를 통해 결정될 수 있는 한계 압력보다 더 높으면, 플런저 제어 밸브가 개방되어 밸브 단면을 릴리스한다. 그 결과, 가압 매체는 경우에 따라 존재하는 누출로 진행되어 브레이크 시스템에서 유출될 수 있다. 가압 매체 누출에 의해, 계속 온전한 브레이크 회로의 기능이 축소되며, 게다가 유출되는 가압 매체는 경우에 따라 환경오염을 야기한다. 또한, 온전한 브레이크 회로 내에서 압력이 더는 유지될 수 없는데, 그 이유는 압력 발생 유닛이 결함이 있는 회로 내로 체적을 밀어내기 때문이다.

그에 반해, 청구항 제1항의 특징들에 따른 발명은, 결함이 있는 브레이크 회로에서부터 유출되는 체적이 최소 체적으로 감소하여, 결과적으로 온전한 브레이크 회로가 연장된 시간 동안 가용하다는 장점이 있다. 또한, 의도하지 않은 환경오염도 대부분 방지된다.

본원 제안의 또 다른 장점들 또는 바람직한 개선예들은 종속 청구항들 또는 하기 설명부에 명시된다.

본 발명은 브레이크 시스템의 제어를 위한 수정된 전자 컨트롤러에 의해 구현되며, 이로써 상기 유형의 브레이크 시스템의 유압 유닛의 조립을 위한 장착 공간의 확장 없이 또는 부품에 대한 추가 비용에 있어서 바람직하게 작용한다.

본 발명은 특히, 압력 발생기에 의해 발생한 압력이 각각의 플런저 제어 밸브의 한계 압력에 적어도 거의 도달했거나 이를 초과한 경우, 누출이 있는 브레이크 회로의 플런저 제어 밸브를 관류 위치로 이동시키도록 형성된, 브레이크 시스템의 전자 컨트롤러 내 장치에 기반한다.

놀랍게도 본 발명에 의해, 누출이 발생한 브레이크 회로의 가압 매체 누출은, 상기 브레이크 회로가 정해진 전제조건에서 압력 발생기와 연결되어 제동압을 인가받는 것을 통해 감소한다. 누출이 발생한 브레이크 회로의 분리 또는 연결은 누출이 발생한 브레이크 회로에 할당된 플런저 제어 밸브의 상응하는 전자 제어를 통해 수행된다.

본 발명의 일 실시예가 도면들을 토대로 설명되고, 하기 설명부에서 상세하게 기술된다.

도 1은 본 발명의 기초가 되는 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템의 유압 회로도이다. 이 유압 회로도는, 마찬가지로 후속하는 본 발명의 기초가 되는, 브레이크 시스템에 대한 기밀성 검사를 위한 방법과 관련하여 기존 특허 출원 DE 10 2018 212 016호에 개시되어 있다.
도 2a는 누출이 있는 제1 브레이크 회로 분기와 이에 대해 병렬로 연결된 온전한 제2 브레이크 회로 분기를 포함하는, 도 1에 따른 상기 브레이크 시스템의 브레이크 회로의 일 섹션을 도시한 도면이다.
도 2b는 손상된 브레이크 회로 분기 내 개별 컴포넌트들의 누출 거동을 설명하는 그래프이다.
도 2c는 브레이크 회로의 누출 합을 설명하는 그래프이다.
도 3a 및 3b는 직렬로 연결된 2개의 방향 제어 밸브를 포함하는, 누출이 발생한 제1 브레이크 회로 분기의 도해를 토대로 본 발명을 설명하기 위한 도면이다. 상기 두 방향 제어 밸브는 도 3a와 도 3b에서 상이한 밸브 위치를 취하고 있다.
도 4a 및 4b는 도 3a 및 3b에 할당되고, 압력 발생기를 통한 압력 증강(pressure build-up) 단계 또는 감압(pressure reducing) 단계 동안 브레이크 회로의 누출 합을 각각 설명하는 그래프이다.

도 1에 도시된 브레이크 시스템(10)은 휠 브레이크들(14)이 연결되어 있는 유압 유닛(12)과, 마찬가지로 상기 유압 유닛에 연결된 가압 매체 저장탱크(15)로 나뉘어 있다. 총 4개의 휠 브레이크(14)가 제공되며, 이들 휠 브레이크는 2개의 제공된 브레이크 회로(16 및 18)를 통해 각각 쌍으로 가압 매체를 공급받는다. 브레이크 시스템(10)의 두 브레이크 회로(16; 18) 중 각각 하나는 브레이크 마스터 실린더(24)의 총 2개의 가압 매체 챔버(20; 22) 중 각각 하나에 연결된다. 상기 브레이크 마스터 실린더는 예를 들어 마찬가지로 유압 유닛(12) 내에 수용된다. 가압 매체 챔버들(20; 22)은 각각 다시 가압 매체 저장탱크(15)와 연결된다. 브레이크 마스터 실린더(24)는 운전자에 의해 예컨대 페달 형상으로 형성된 작동 장치(26)를 이용하여 작동될 수 있다. 이를 위해, 페달은 커플링 로드(28)를 통해 브레이크 마스터 실린더(24)의 이른바 로드 피스톤(30)과 연결된다.

운전자는 페달을 작동시켜 제동 요구를 설정한다. 이 제동 요구는 커플링 로드(28)의 작동 경로에서 발현되며, 상기 작동 경로는 커플링 로드(28)의 작동 경로를 검출하는 제1 센서 장치(32)에 의해 검출되어 브레이크 시스템(10)의 전자 컨트롤러(34)로 공급된다. 브레이크 마스터 실린더(24)의 부동 피스톤(38) 상에 로드 피스톤(30)을 지지하는 데 이용되는 로드 피스톤 스프링(36)에 의해, 로드 피스톤(30)의 변위가 부동 피스톤(38)으로 전달된다.

로드 피스톤(30)에 할당된, 브레이크 마스터 실린더(24)의 가압 매체 챔버(20)는 시뮬레이터 제어 밸브(40)에 의해 제어될 수 있는 가압 매체 연결부를 통해 시뮬레이터 장치(42)와 연결되며, 이 시뮬레이터 장치 내에서는 브레이크 마스터 실린더(24)의 가압 매체 챔버(20)로부터 밀려나온 가압 매체가 페달 작동 시 완충된다. 시뮬레이터 제어 밸브(40)가 개방되면, 시뮬레이터 장치(42)에 의해 페달 작동 경로가 형성될 수 있다.

브레이크 마스터 실린더(24)의 두 가압 매체 챔버(20 및 22)는 각각 브레이크 회로들(16; 18) 중 하나로 제어 가능하게 연결된다. 두 가압 매체 연결부의 제어를 위해, 전자 제어 회로 분리 밸브(44)가 제공된다. 브레이크 시스템(10)의 정상 작동 상태에서(미도시), 브레이크 회로들(16; 18)과 가압 매체 챔버들(20 및 22)의 연결은 회로 분리 밸브(44)에 의해 차단되고, 시뮬레이터 장치(42)와 압력 챔버(20)의 가압 매체 연결부는 개방된다.

브레이크 시스템(10)의 정상 작동 상태에서, 제동 요구 또는 허용된 페달 경로에 비례하는 브레이크 회로들(16; 18) 내 제동압이 압력 발생기(50)에 의해 특히 센서 장치(32)의 신호에 따라 공급된다. 이를 위해, 압력 발생기(50)는, 브레이크 마스터 실린더(24)에 병렬로 브레이크 회로들(16; 18)과 접촉된다. 도 1에 따라, 플런저 피스톤(52)이 제어 가능한 모터(54)에 의해 하류에 연결된 변속기(56)를 통해 선형 운동을 위해 구동되는 플런저 장치가 압력 발생기(50)로서 이용된다. 이 경우, 상기 압력 발생기(50)는 플런저 작동 챔버(58)로부터 두 브레이크 회로(16; 18) 내로 가압 매체를 밀어낸다. 전자 제어 플런저 제어 밸브들(60)은, 브레이크 회로들(16; 18)과 압력 발생기(50) 사이에 존재하는 연결부들을 제어하기 위해 제공되어 있다. 상기 플런저 제어 밸브들(60)은 평상시 차단하는 전자 제어 스위칭 밸브들이며, 이들 스위칭 밸브는 각각 2개의 가압 매체 포트를 제어한다.

브레이크 시스템(10)은 각각 플런저 제어 밸브들(60) 및 회로 분리 밸브들(44)의 하류에 이른바 압력 변조 장치를 구비한다. 이 압력 변조 장치는 연결된 휠 브레이크(14)마다 각각 하나의 할당된 전자 제어 압력 증강 밸브(pressure build-up valve)(62)와 이와 동일한 유형의 감압 밸브(pressure reducing valve)(64)로 구성된다. 압력 증강 밸브들(62)은, 전자 제어를 통해 차단 위치로 이동될 수 있는 각각 2개의 가압 매체 포트의 제어를 위한, 상시 개방형 방향 제어 밸브이며, 그와 달리 감압 밸브들(64)은, 전자 제어를 통해 차단 위치로부터 관류 위치로 전환될 수 있는 각각 2개의 가압 매체 포트의 제어를 위한 방향 제어 밸브로서 형성된다. 압력 증강 밸브들(62)과 감압 밸브들(64)은 상응하는 전자 제어를 통해, 각각 할당된 휠에서의 슬립비(slip ratio)에 맞추어 개별 휠 브레이크(14)에서 우세한 휠 제동압이 조정될 수 있게 한다.

압력 증강 밸브들(62)에는 압력 제어식 체크 밸브들(78)이 병렬로 연결된다. 상기 체크 밸브들(78)은, 감압 밸브들(64)의 방향에 따른 우회 유동성을 제공하는 바이패스를 제어한다. 압력 발생기(50)로 향해 있는, 체크 밸브(78)의 가압 매체 포트에, 휠 브레이크(14)로 향해 있는 가압 매체 포트에서보다 더 높은 압력이 인가되면, 체크 밸브들(78)은 차단 위치를 취한다. 그와 반대로, 휠 브레이크측 가압 매체 포트(14)에서의 압력 레벨이 압력 발생기측 가압 매체 포트에서보다 더 높다면, 체크 밸브들(78)은 압력 증강 밸브(62)의 우회 유동을 가능하게 한다. 체크 밸브들(78)의 역할은 제동 과정의 종료 시 휠 브레이크들(14)에서의 최대한 신속한 감압을 가능하게 하는 것이다.

제동 과정이 진행될 때 휠들 중 하나에서 발생하는 슬립은, 할당된 휠 속도 센서들(70)에 의해 감소하는 휠 속도를 근거로 검출된다. 하나의 휠이 잠길 위험에 처해 있다면, 관련 감압 밸브(64)가 개방되고 그에 수반하여 휠 브레이크(14)로부터 가압 매체 저장탱크(15)로 이어지는 귀환부(46) 내로 가압 매체가 유출됨으로써, 제동압 감소가 수행된다.

휠 브레이크들(14) 내 제동압의 제어를 위해, 브레이크 시스템(10)에 추가 센서 장치가 장착되어 있다. 한 센서 장치(72)는 브레이크 회로들(16; 18)의 제동압을 검출하고, 추가 센서 장치들(74; 76)은 압력 발생기(50)의 구동 또는 플런저 피스톤(52)의 작동 경로를 평가한다. 센서 장치들(70 내지 76)의 신호는 전자 컨트롤러(34)로 공급되며, 이 전자 컨트롤러는 상기 신호를 토대로 압력 발생기(50)의 모터(54) 및 설명한 밸브들(40; 44; 60; 62; 64)로 전송될 가변 제어 신호를 계산한다.

도 2a에 도시된, 제1 브레이크 회로(16)의 제1 분기(16a)의 경우, 플런저 제어 밸브(60) 또는 압력 발생기(50)의 하류에 있는 제1 방향 제어 밸브가 작동되지 않는 기본 위치에 있고, 그에 따라 휠 브레이크(14)로 향하는 압력 발생기(50)의 가압 매체 연결부를 차단한다. 그와 달리, 상기 플런저 제어 밸브(60)의 하류에 배치된 압력 증강 밸브(62), 또는 상기 분기(16a)의 제2 방향 제어 밸브는 전자식으로 작동되며, 그렇게 하여 마찬가지로 자신의 차단 위치를 취한다. 그에 따라, 휠 브레이크(14)로 향하는 압력 발생기(50)의 가압 매체 연결부는 이중으로 차단되고, 그럼으로써 가압 매체에 의해 관류될 수 없다. 따라서, 상기 제1 분기(16a) 내에서 제2 방향 제어 또는 압력 증강 밸브(62)와 휠 브레이크(14) 사이에 존재하는 누출(80)로 인해서는 원칙적으로 가압 매체가 유출되지 않는다.

한편, 상기 브레이크 회로(16)의 도시된 제2 분기(16b) 내에서, 압력 발생기(50)로 향해 있는 제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브(60)가 전자식으로 제어되어 자신의 관류 위치를 취하는 반면, 휠 브레이크(14)로 향해 있는 제2 방향 제어 밸브 또는 압력 증강 밸브(62)는 기본 위치에 위치하고 그에 따라 마찬가지로 관류된다. 제2 분기(16b) 내에는 누출이 존재하지 않으며, 그에 따라 압력 발생기(50)에 의해 상기 제2 분기(16b) 내로 가압 매체가 밀려남으로써, 할당된 휠 브레이크(14) 내에서 제동압 증강이 수행될 수 있다.

도 2b의 두 그래프는, 누출(80)이 있는, 제1 브레이크 회로(16)의 제1 분기(16a)에 할당되고, 도 2a에 도시된, 두 방향 제어 밸브의 위치에서의 이들의 누출 거동을 지시한다. 누출 특성곡선들(96a 및 96b)은 각각 방향 제어 밸브 상에 인가된 압력(84)을 통해 상응하는 방향 제어 밸브에서의 가압 매체 누출(82)을 나타낸다. 이 경우, 그래프에서 수직선은 이른바 한계 압력(86)을 설명한다. 상기 한계 압력(86)은, 각각의 제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브(60), 특히 이 밸브의 폐쇄 부재, 밸브 단면 및 밸브 복귀 장치의 치수 설계 및 구조적 구성을 통해 설정될 수 있다. 플런저 제어 밸브(60)의 누출 특성곡선(96a)은, 상기 플런저 제어 밸브(60) 상에 인가된 압력이 표시된 한계 압력(86)에 비해 상승하는 즉시, 상대적으로 높은 기울기(gradient)로 상승한다. 이 밸브 거동을 기반으로, 상기 한계 압력(86)이 초과되는 즉시, 폐쇄 본체에 작용하는 유압력은 개방 작용을 하며, 이를 저지하고 폐쇄하는 기계적 힘을 넘어선다.

반면, 제2 방향 제어 또는 압력 증강 밸브(62)는, 한계 압력(86)의 미만에서 자신의 특성곡선과 관련하여 그래프에서 하방으로 개방된 포물선에 필적하는 누출 특성곡선(96b)을 나타낸다. 이 누출 특성은 제2 방향 제어 밸브에 대해 병렬로 연결된 체크 밸브(78)로 인한 것이며, 이 체크 밸브는, 인가되어 압력 발생기(50)에 의해 휠 브레이크(14)의 방향으로 작용하는 압력 강하 시 차단된다. 그러나 상기 체크 밸브(78)의 신뢰성 있는 차단 작용은, 이때 체크 밸브(78)의 폐쇄 부재에 최소의 힘이 차단 방향으로 작용하는 것을 전제조건으로 한다. 상기 최소의 힘은 예컨대 체크 밸브(78)에 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86)의 레벨로 인가될 때 도달된다. 그에 따라, 상기 한계 압력(86)보다 더 낮은 압력에서는, 체크 밸브(78)의 차단 작용이 불완전하고, 그 결과 가압 매체는 체크 밸브(78)를 통해 제2 방향 전환 밸브(62)를 우회할 수 있다.

브레이크 회로(16) 내에서 도 2b에 따른 두 누출 특성곡선(96a 및 96b)으로부터 산출되는 누출 합(96c)이 도 2c에 따른 그래프에 표시되어 있다. 브레이크 회로(16) 내 압력이 한계 압력(86)에 미달하면 누출은 발생하지 않는데, 그 이유는 플런저 제어 밸브(60)가, 설명한 것처럼, 상기 압력 범위에서 신뢰성 있게 차단되기 때문이다. 그러나 한계 압력(86)을 초과하면, 플런저 제어 밸브(60)는 설명한 이유로 과류되어 가압 매체를 통과시킬 수 있다. 이 경우, 우선 작은 개방 제어 단면 및 그에 따른 플런저 제어 밸브(60)의 높은 스로틀링 효과를 기반으로, 체크 밸브(78)에 폐쇄 방향으로 가해지는 압력은, 체크 밸브의 차단 작용이 휠 브레이크(14)로 향하는 가압 매체 연결부를 신뢰성 있게 차단하기에 불충분할 정도로 낮다. 그 결과, 제2 방향 제어 또는 압력 증강 밸브(62)가 우회된다. 그로 인해, 결과적으로 한계 압력(86)을 초과하는 압력에서는 가압 매체가 누출(80)에 이를 수 있고, 브레이크 시스템(10)에서 유출될 수 있다. 도 2c에 따라, 브레이크 회로(16) 내 압력이 한계 압력(86)을 넘어서면, 상기 가압 매체 누출은 자체 최대 체적을 취한다. 게다가 회로 압력이 추가로 상승하는 경우, 상기 가압 매체 누출은 다시 영(0)으로 돌아가는데, 그 이유는 이 경우 체크 밸브(78)에 폐쇄 작용을 하는 힘이 체크 밸브의 차단 작용을 보장하기에 충분히 크기 때문이다.

상기 조건들은, 누출(80)이 있는 손상된 브레이크 회로(16)의, 서로 직렬로 연결된 두 방향 제어 밸브가 도 3a 및 3b에 도시된 밸브 위치들을 취하는 방식으로, 상기 손상된 브레이크 회로가 제어될 경우에 변한다. 이 경우, 압력 발생기(50)를 통한 압력 증강 단계 동안, 손상된 브레이크 회로(16; 18) 내 압력이 압력 발생기(50)로 향해 있는 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한과 0 사이일 때, 또는 압력 발생기(50)를 통한 감압 단계 동안 브레이크 회로(16) 내 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 상한과 0 사이에 있을 때, 방향 제어 밸브들은 도 3a에 따른 위치들을 취한다.

그에 비해, 도 3b에는, 압력 발생기(50)를 통한 압력 증강 단계 동안, 브레이크 회로(16) 내 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한과 압력 발생기(50)에 의해 구현될 수 있는 최대 압력 사이일 때, 또는 압력 발생기(50)를 통한 감압 단계 동안, 브레이크 회로(16) 내 제동압이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 상한과 압력 발생기(50)에 의해 공급될 수 있는 최대 압력 사이에 있을 때, 방향 제어 밸브들의 위치가 도시되어 있다.

도 3a에 따라, 방향 제어 밸브들은 우선 도 2의 설명과 관련하여 기술한 것처럼 제어된다. 상기 밸브 위치들은, 브레이크 회로(16) 내 압력이 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한(88a)에 근접할 때까지 유지된다. 상기 범위에서는, 제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브(60)가 휠 브레이크(14)로부터 브레이크 회로(16)를 신뢰성 있게 밀폐한다. 압력 발생기(50)의 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한(88a)에 도달하거나 이를 초과하면, 본 발명에 따라 플런저 제어 밸브(60)는 전자 컨트롤러(34)를 통해 제어되어 자신의 관류 위치로 이동된다(도 3b).

이제 개방된 플런저 제어 밸브(60)를 통해 이 플런저 제어 밸브의 스로틀링 효과가 감소함에 따라, 압력 발생기(50)의 압력은 거의 감소하지 않으면서 압력 증강 밸브(62)에 병렬로 연결된 체크 밸브(78)에 작용하고, 그렇게 하여 유효 압력이 체크 밸브의 차단 작용을 보장한다.

압력 발생기(50)를 통해 감압이 수행되면, 플런저 제어 밸브(60)는 도 3b에 따라 압력 발생기(50)의 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 상한(88b)에 도달할 때까지 전자식으로 제어되고, 그에 따라 자신의 관류 위치에 유지된다. 이제, 상기 플런저 제어 밸브(60)의 제어가 취소됨에 따라, 상기 플런저 제어 밸브가 다시 도 3a에 도시된 차단 위치로 돌아간다.

제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 범위 하한 및 범위 상한(88a 및 88b)을 갖는 히스테리시스 범위(88)는 바람직하게, 압력값들이 플런저 제어 밸브(60)의 결정된 한계 압력(86)에 근접할 때, 교호적인 전자 제어로 인해 상기 플런저 제어 밸브의 차단 위치와 관류 위치 간에 높은 빈도로 전환되고, 이를 통해 의도하지 않은 방식으로 방해로 느껴질 수 있는 소음이 야기되거나, 열적 또는 기계적 과부하에 노출되는 것을 방지하게 위해 제공되어야 한다.

도 4a에는, 상술한 실시예들과 관련하여, 압력 발생기(50)를 통한 압력 증강 동안 브레이크 회로(16; 18)의 누출 특성곡선(96d)이 도시되어 있고, 도 4b에는, 압력 발생기(50)를 통한 감압 동안 상기 브레이크 회로(16; 18)의 누출 특성곡선(96e)이 도시되어 있다.

도 4a에 따라, 브레이크 회로(16; 18) 내 압력 증강 시 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한(88a)에 도달할 때까지, 손상된 브레이크 회로(16; 18) 내에서 가압 매체 누출은 발생하지 않는다. 브레이크 회로(16; 18) 내 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한(88a)에 도달한 다음, 그에 이어서, 즉, 브레이크 회로(16; 18) 내 압력의 추가 상승과 함께 다시 꾸준히 0으로 돌아간다면, 가압 매체 누출은 급격히 낮은 최댓값으로 상승한다.

그에 비해, 압력 발생기(50)를 통한 감압 시에는, 단지 브레이크 회로(16; 18) 내 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86)과 이 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 상한(88b) 사이에 있을 때에만, 낮은 가압 매체 누출이 발생한다. 최대 가압 매체 누출은, 브레이크 회로(16; 18) 내 압력이 범위 상한(88b)의 압력에 상응할 때 도달한다. 그런 다음, 브레이크 회로(16; 18) 내 압력 강하와 더불어, 가압 매체 누출은 도시된 것처럼 연속 곡선으로 0으로 되돌아간다.

설명한 플런저 제어 밸브들(60)의 제어는, 필요 시 브레이크 시스템(10)의 전자 컨트롤러(34)를 통해 수행된다. 이를 위해, 상기 전자 컨트롤러(34)에는 브레이크 회로들(16, 18)의 기밀성을 검사하고 그에 따라 브레이크 회로들(16; 18) 중 하나에서 경우에 따라 발생하는 누출을 확인하는 제1 장치(90)(도 1)가 장착된다. 누출이 있는 브레이크 회로(16; 18)는, 상기 브레이크 회로(16; 18)에 할당된 플런저 제어 밸브(60)가 자신의 차단 위치를 취하는 방식으로 제어됨으로써, 제1 장치(90)에 의해 압력 발생기(50)로부터 분리된다. 이런 관점에서, 상기 제1 장치(90)의 추가 작동 원리와 관련하여, 재차 기존 특허 출원 DE 10 2018 212 016호의 개시 내용이 참조된다.

또한, 전자 컨트롤러(34)에는, 전자식으로 저장된 압력과 압력 발생기(50)에 의해 발생한 압력의 레벨을 비교하도록 형성된 제2 장치(92)(도 1)가 장착된다. 이를 위해, 상기 장치(92)는, 브레이크 시스템(10) 내에 제공된 압력 센서(72)에 의해 공급되는 신호들을 평가하고, 이들 신호를 컨트롤러(34) 내에 저장된, 제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브들(60)의 한계 압력(86)을 나타내는 신호들과 비교한다. 여기서 목표는, 압력 발생기(50)의 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 기결정된 한계 압력(86)을 초과하는지의 여부를 확인하는 것이다. 또한, 예시적으로 전자 컨트롤러(34)의 상기 제2 장치(92) 내에는, 제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브(60)의 상기 한계 압력(86) 근방의 설명한 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한 및 범위 상한(88a; 88b)이 저장될 수 있다.

그 밖에도 전자 컨트롤러(34) 내에 제공된 제3 장치(94)(도 1)는, 전자 컨트롤러(34)의 제1 장치(90)에 의해 브레이크 회로(16, 18) 내 누출이 확인되고, 압력 발생기(50)에 의해 발생한 압력이 플런저 제어 밸브(60)의 한계 압력(86)에 적어도 거의 도달했거나 이를 초과했다면, 압력 발생기(50)에 가장 가까이 있는 제1 방향 제어 또는 플런저 제어 밸브(60)를 적어도 간접적으로 그의 관류 위치로 이동시키도록 형성된다.

결과적으로, 전자 컨트롤러(34)의 설명한 장치들(90 내지 94)을 통해, 손상된 브레이크 회로(16, 18)의 발생하는 가압 매체 누출이 선행 기술에 비해 명백히 감소한다.

본 발명의 기본 사상에서 벗어나지 않으면서, 기술한 실시예의 추가적인 수정안 또는 보충안도 생각해볼 수 있는 점은 자명하다.

Claims

자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템으로서,
제어 구동식 압력 발생기(50);
압력 발생기(50)에 상호 병렬로 연결된 복수의 브레이크 회로(16, 18);
브레이크 회로(16; 18)마다 압력 발생기(50)로부터 브레이크 회로(16; 18)의 분리를 위한 각각 하나의 전자 제어식 제1 방향 제어 밸브(60);
제1 방향 제어 밸브(60)의 하류에 배치되어, 브레이크 회로(16; 18)와 연결된 휠 브레이크(14) 내 제동압을 제어하기 위한 전자 제어식 제2 방향 제어 밸브(62); 및
압력 발생기(50) 및 방향 제어 밸브들(60; 62)의 제어를 수행하는 전자 컨트롤러(34);를 포함하는, 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템에 있어서,
전자 컨트롤러(34)에,
브레이크 회로들(16; 18)에 대해 기밀성을 검사하고, 누출이 확인되는 경우 압력 발생기(50)로부터 상기 브레이크 회로들을 적어도 간접적으로 분리하도록 형성된 제1 장치(90);
압력을 나타내는 신호 변수들을 서로 비교하도록 형성된 제2 장치(92); 및
브레이크 회로(16; 18)의 누출이 확인되고, 압력 발생기(50)에 의해 증강된 압력이 상기 브레이크 회로(16; 18)의 제1 방향 제어 밸브(60)의 한계 압력(86)에 적어도 거의 도달했거나 이를 초과한 경우, 상기 브레이크 회로(16; 18)의 제1 방향 제어 밸브(60)를 관류 위치로 이동시키도록 형성된 제3 장치(94);가 장착된 것을 특징으로 하는, 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 제1 방향 제어 밸브(60)는, 상기 제1 방향 제어 밸브(60)의 결정 가능한 한계 압력(86)보다 더 높은 작동 압력 하에서의 가압 매체 공급을 통해, 또는 전자 컨트롤러(34)를 통한 전자 제어를 통해, 제1 방향 제어 밸브(60)가 평상시 닫혀 있는 기본 위치로부터 가압 매체에 의해 관류될 수 있는 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 방향 제어 밸브(62)에, 압력 발생기(50)로부터 휠 브레이크(14)로 향하는 방향으로는 차단 위치를 취하고, 휠 브레이크(14)로부터 압력 발생기(50)로 향하는 방향으로는 가압 매체를 통과시키는 압력 작동식 체크 밸브(78)가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는, 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 컨트롤러(34) 내에 제1 방향 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)가 저장되며,
전자 컨트롤러(34)의 제3 장치(94)는, 압력 발생기(50)에 의해 압력 증강이 수행될 때 제1 방향 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 하한(88a)에 도달하거나 이를 초과하면, 누출이 있는 브레이크 회로(16; 18)의 제1 방향 제어 밸브(60)를 적어도 간접적으로 관류 위치로 이동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템.
제4항에 있어서, 전자 컨트롤러(34)의 제3 장치(94)는, 압력 발생기(50)에 의한 감압 시 제1 방향 제어 밸브(60)의 한계 압력(86) 근방의 히스테리시스 범위(88)의 범위 상한(88b)에 도달하거나 미달하면, 누출이 있는 브레이크 회로(16; 18)의 제1 방향 제어 밸브(60)를 적어도 간접적으로 차단 위치로 이동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 전자 슬립 제어식 파워 브레이크 시스템.