KR20000016709A - 전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워감지기 - Google Patents

전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워감지기 Download PDF

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울리히 데믈
미하엘 되리히트
칼-하인츠 에클제더
미하엘 후버
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베른트 게뮌덴, 롤프 옴케
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Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크 페달(20)과 연결되며, 적어도 하나의 센서(26, 55)를 이용하여 브레이크 페달의 동작을 검출하고 전기 신호로 변환시키는, 전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워 감지기(19)에 관한 것이다. 상기 브레이크 페달은 회전 가능하게 지지된 플런저 로드(30)에 의해서 실린더(42)의 내부에서 움직이는 피스톤(37)에 연결된다. 실린더 내부에는 체적이 가변적인, 가스로 채워진 압력 챔버(61, 45)가 제공되며, 상기 압력 챔버는 적어도 부분적으로 유압 오일(46)로 채워질 수 있다. 가스는 브레이크 페달의 작동시에 피스톤(37)에 의해서 압축되며, 그로 인해 브레이크 페달상에 작용하는 반동력이 증가된다.

Description

전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워 감지기
자동차용 파워 브레이크 시스템에서 작동 유닛, 즉 브레이크 페달과 휠 브레이크 사이에는 압축 공기식의 또는 유압식의 기계적 결합이 형성되는데, 이러한 경우는 종래의 자동차용 제동 장치에서 나타난다. 운전자가 브레이크 페달을 작동시켜 적절한 제어 장치를 통해서 제동력에 영향을 주기는 하지만, 브레이크 페달의 작동시 운전자의 근력은 전체적으로는 물론이고 부분적으로도 제동 효과를 발생시키기 위해 이용되지는 않는다.
지금까지 도로용 차량의 파워 브레이크 장치는 상용차, 즉 화물차 및 버스용으로만 표준적으로 사용되었다. 이 경우에는 작동 에너지로서 압축 공기 또는 초기 응력을 받은 스프링이 사용되는데, 이러한 스프링의 파워는 압축 공기를 제공받은 압축 공기 실린더의 파워에 의해 느슨한 상태에서 보상된다. 이 경우 제동 효과는 브레이크 페달과 기계적으로 결합된 소위 작동 브레이크 밸브에 의해서 진단되며, 페달의 위치 및 페달력에 따라 휠 브레이크 실린더내에 있는 상응하는 브레이크 압력을 제어한다(보쉬 기술적 교시: 압축 공기 제동 장치, 설비).
휠 브레이크의 작동이 전자적으로 제어되면(ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 자동차 기술 잡지 98 (1996), Pages 406 and 407; VDI Berichte Nr. 1188, 1995: Potential elektronisch geregelte Bremssysteme), 작동 브레이크 밸브에는 운전자의 감속 요구를 측정하는 센서가 제공된다. ("Brake by wire"로도 기술되는) 전자-기계식 자동차 브레이크를 구상한 명세서에는, 운전자가 원하는 것을 검출하는 여분으로 설치된 센서 장치를 갖춘 전자식 브레이크 페달이 언급되어 있다. 그러한 방식으로 검출된 감속 요구는 전자 신호의 형태로 제동 장치 및 제어 장치에 전송된다.
본 발명은, 자동차의 브레이크 페달과 연결되며 적어도 하나의 센서를 이용하여 브레이크 페달의 동작을 검출하고 전기 신호로 변환시키는, 전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워 감지기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기가 사용된, 전기적으로 제어되고 작동되는 자동차 제동 장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 제 1실시예이며,
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 제 2실시예이고,
도 4는 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 압력 실린더의 개략도이며,
도 5는 브레이크 페달이 서있는 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 추가 실시예이고,
도 6은 브레이크 페달이 매달려 있는 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 추가 실시예이며,
도 7은 도 2 내지 도 5에 따른 브레이크 파워 감지기의 특성 곡선이다.
본 발명의 목적은, 제동 효과를 정밀하게 측정할 수 있는 서문에 언급된 방식의 브레이크 파워 감지기를 제공하는 것이다. 이 경우 제동 효과는 브레이크 페달의 작동력에 충분히 비례해야만 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구의 범위 청구항 1에 따른 브레이크 파워 감지기에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에서 기술된다.
본 발명의 장점은 특히, 페달 파워 감지기가 기계적 보조 에너지뿐만 아니라 유압식 또는 압축 공기식 보조 에너지도 필요로 하지 않는다는 점이다. 전기 에너지는 다만 센서를 작동시키기 위해서만 필요하다. 또한, 페달 특성 곡선도 자유롭게 선택될 수 있다. 따라서, - 파워 브레이크 장치가 동일하게 설계된 경우에는 - 예를 들어 스포츠카에서 더 강한 페달 특성 곡선, 즉 페달 거리가 동일하더라도 안락함이 강조된 리무진에서보다 더 높은 작동력이 세팅될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 하기에 자세히 설명된다.
(자세하게 도시되지 않은) 4개의 휠을 갖는 자동차용 제동 장치(도 1)는 4개의 브레이크(2)를 포함하며, 이 브레이크는 각각 하나의 브레이크 디스크(3) 및 - 하기에서 작동기로도 기술되는 - 휠 브레이크 작동기(4)의 형상으로 된 하나의 작동 장치를 포함한다. 휠 브레이크 작동기(4)는 각각 하나의 관련 캘리퍼(5)(caliper)에 통합된다. 즉, 캘리퍼와 하나의 부품 유닛으로 합쳐진다. 캘리퍼(5)는 플로우팅 캘리퍼로 형성된다. 휠 브레이크 작동기(4)의 작동시에는 브레이킹 모멘트가 브레이크 라이닝(6)을 통해서 브레이크 디스크(3)상에 가해진다.
각각의 휠 브레이크 작동기(4)에는 출력 전자 장치 및 제어 전자 장치(8)가 제공되는데, 이 전자 장치들은 예를 들어 휠 브레이크 작동기(4)에 의해 제공될 목표 파워 또는 목표 압력에 대한 제어 신호를 관련 제어 장치(9)로부터 제공받아서 예를 들어 상기 파워의 실제값에 대한 액크값을 제어 장치(9)에 전송한다.
출력 전자 장치 및 제어 전자 장치(8)도 마찬가지로, 예를 들어 브레이크 라이닝(6)으로 하여금 브레이크 작동기(24)에 의해서 브레이크 디스크(3)에 대해 압력을 가하게 하는 압착력에 대한 액크값을 휠 브레이크 작동기(4)로부터 수신한다. 각각의 휠 브레이크 작동기에 대한 목표값은 예컨대 파워 센서(10) 및 거리 센서(12)와 같은 상이한 센서로부터 전달되는 측정값으로부터 제어 유닛(9)에 의해서 검출되며, 상기 센서들은 자동차의 브레이크 페달(14)에 의해 작동되는 브레이크 파워 감지기 또는 페달 파워 시뮬레이터(13)에 제공된다. 페달 파워 시뮬레이터(13)는 브레이크 페달(14)의 동작, 즉 운전자에 의해 습관적으로 가해지는 파워 및 페달 거리를 전기 신호로 변환시키는데, 이 전기 신호는 제어 장치(9)에 제공되어 브레이크(2) 특히 자동차 감속에 대한 목표값 및 브레이크 디스크에 제공될 회전 모멘트 또는 브레이킹 모멘트에 대한 목표값을 나타낸다. 안티 블로킹 조절 장치 및 주행 안정 조절 장치와 결합될 때 목표값을 계산하기 위해서는 제어 장치(9)에 의해 추가의 센서 신호, 예를 들면 횡가속 또는 편요각(yaw angle) 속도 및 휠 회전수의 센서 신호가 평가될 수 있다.
제동 장치(1)는 전방축 및 후방축으로 나누어지는 2개의 브레이크 회로(16 및 17)를 포함한다. 따라서, 가급적 정확하게 대각선 방식으로 이루어지는 브레이크 회로의 분배는 휠 브레이크 작동기가 제어 장치 및 전원 장치에 할당되는 것을 변동시킴으로써만 상이해진다. 각각의 브레이크 회로(16, 17)에는 고유의 제어 장치(9) 및 배터리의 형태로 된 고유의 전원 장치(Bat. 1 또는 Bat. 2)가 제공된다. 이 경우 전원 장치 및 제어 유닛은 각각 하나의 하우징내에 수용될 수 있지만, 기능적으로는 서로 분리되어야 한다.
공급 라인은 도 1에서 굵은선으로 표시되었고, 화살표가 없으며, 제어 라인 및 신호 라인은 가는선으로 표시되었고, 신호 흐름 방향에 상응하는 화살표가 기입되었다.
서로 독립적으로 동작하는 2개의 제어 장치(9)가 도면에서 보여지는 양방향 신호 라인을 통해 서로 통신할 수 있음으로써 브레이크 회로(16 또는 17)의 고장을 다른 브레이크 회로내에서 인식하거나 경우에 따라서는 적합한 비상 조치를 취할 수 있다. 상기 제동 장치는 또한, 슈퍼바이저로서 2개의 브레이크 회로 제어 장치를 모니터링하는 - 도면에 도시되지 않은 - 제 3의 제어 장치를 충족시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기(19)의 제 1실시예는 회전 가능하게 지지된 연결 포오크(21)에 의해서 브레이크 페달(20)과 연결된다(도 2). 연결 포오크는 한 단부가 압력 챔버(24)로 형성된 실린더형 보어(23)를 포함한다. 압력 챔버(24)에는 측면 나사선 보어를 통해 제 1압력 센서(26)가 연결된다. 실린더형 보어(23) 내부에는 플런저 로드(plunger rod) 피스톤(27)이 이동 가능하게 제공된다. 상기 플런저 로드 피스톤(27)에는 하나의 홈 및 그 홈의 내부에 포함된 밀봉부(28)가 제공되는데, 이 밀봉부는 압력 챔버(24)내에 포함된 유압 유동체의 배출을 저지한다.
플런저 로드 피스톤(27)의 다른 단부는 암나사(29)를 포함하며, 플런저 로드(30)가 스터드 볼트(31)로 형성된 (도면에서는 좌측에 있는) 그것의 단부와 함께 상기 암나사 내부에 결합된다. 이러한 나사 결합이 원하지 않게 해체되는 것을 방지하기 위해서, 안전 너트(32)가 제공되고, 플런저 로드(30)의 다른 단부는 볼헤드(34)로 형성되어 강으로 이루어진 부시(36)의 보어내에 지지된다. 상기 강 부시(36)는 피스톤(37)의 실린더형 보어 내부로 프레싱되어 피스톤과 넌-포지티브하게 결합된다. 피스톤은 (도면의) 좌측에 있는, 링형 홈을 갖는 어깨(shoulder) 또는 샤프트(48)를 포함하는데, 이 홈은 공기식 밀봉부(38), 바람직하게는 O형링을 수용한다. 피스톤(37)은 그것의 다른 단부에 추가로 2개의 링형 홈을 포함하는데, 그 중에서 외부링은 펠트링(39)을 수용하고 내부링은 제 2유압 밀봉부(40)를 수용한다. (도면의) 우측에 있는 피스톤(37)의 영역(41)의 직경은 샤프트(48)의 직경보다 더 작다.
피스톤(37)은 중공 실린더(42)의 내부에서는 샤프트(48)와 함께 이동 가능하게 가이드되고, 실린더를 폐쇄하는 덮개부(43)의 내부에서는 영역(41)과 함께 이동 가능하게 가이드된다. (도면의 우측에 있는) 피스톤(37) 영역(41)의 전면 및 덮개부(43)의 실린더형 내부 챔버(44)는 가변적인 압력 챔버(45)를 형성하는데, 상기 압력 챔버는 유압 오일(46), 특히 공기와 같은 가스 또는 가스 혼합물로 부분적으로 채워진다.
펠트링(39)은 유압 오일을 수용하여 상기 오일을 모세관 작용에 따라 실린더형 내부 챔버(44) 벽의 상부로 보낸다. 그에 의해서, 실린더벽의 습윤이 언제나 충분하게 보장되는 동시에 유압 밀봉부(40)의 기능도 장애 없이 보장된다.
덮개부(43)에는 반동 스프링(50)이 지지되는데, 이 스프링의 다른 단부는 피스톤(37)의 어깨 또는 샤프트(48)를 향해 밀려져서 피스톤이 출발 위치로 이동되도록 해준다. 덮개부(43) 내부에는 압력 챔버(45)내의 압력을 검출하는 제 2압력 센서(52)가 나사 결합된다. 덮개부(43)는 덮개 밀봉부(53)에 의해서 실린더(42)의 내부 챔버에 대해 밀봉된다. 실린더(42) 및 덮개부(43)는 하나의 보어를 포함하는데, 이 보어 내부로는 오일 충전 나사(54)가 결합된다. 이 오일 충전 나사(54)를 수용하는 보어를 통해 유압 오일이 압력 챔버(54) 내부로 제공되고 조절될 수 있다. 유압 오일 대신에 윤활 특성을 갖는 다른 적합한 유동체도 사용될 수 있다.
브레이크 페달(20)의 회전점 및 지지점(55)에는 브레이크 페달(20)의 작동시 형성된 회전각을 측정하는 회전각 센서(56)가 제공된다. 상기 회전각으로부터 페달 길이에 의해 페달 거리가 산출될 수 있다.
브레이크 페달(20)의 작동시에는 압력 챔버(24)내에 있는 유압 오일이 링크 포오크(21)에 의해서 압축된다. 유압 오일의 압축성이 작고 압력 챔버(24)내의 충전 부피가 작기 때문에, 압축을 위해서는 운전자용 브레이크 페달(20)에서 감지할 수 없을 정도로 매우 짧은 거리만이 필요하다. 압력 챔버(24) 내부의 압력으로부터 플런저 로드(30)상에 가해지는 파워가 산출될 수 있으며, 이 경우에는 실린더형 보어(23)의 벽과 플런저 로드 피스톤(27) 사이의 마찰력은 무시될 수 있다. 상기 파워는 볼헤드(34) 및 강으로 이루어진 부시(36)를 통해 피스톤(37)상에 전달되고, 피스톤을 반동 스프링(50)의 파워에 대항하여 실린더(42)의 압력 챔버(45) 내부로 움직인다.
압력 챔버(45)내에 있는 공기는, 이 공기에 의해 구성된 압력이 반동 스프링의 파워 및 마찰력을 제외한 플런저 로드(30)내에서의 파워와 동일한 반동력을 피스톤(37)상에 가할 때까지 압축된다. 제 2압력 센서(52)의 측정 신호로부터 상기 파워가 산출될 수 있다. 압력 챔버(45)내의 압력은 피스톤 행정과 지수 함수적으로 증가된다. 그로부터 강하게 증가하는 페달 특성 곡선이 얻어진다. 공기와 비교해서 실제로 비압축성을 갖는 유압 오일(46)의 량을 변동시킴으로써, 압력 챔버(45) 내부의 체적내에서의 가스 체적이 변동되고, 그럼으로써 거리-압력-특성 곡선이 영향을 받을 수 있다.
브레이크 파워 감지기(19)의 응답 파워는 반동 스프링(50)의 초기 응력에 의해서 결정되기 때문에 마찬가지로 변동될 수 있다.
브레이크 파워 감지기(19)의 특성 곡선을 변동시키는 다른 가능성은 하나 또는 다수의 스로틀 보어(58)를 피스톤(37)의 샤프트(48) 내부에 제공함으로써 얻어진다. 이 스로틀 보어(58)는 샤프트(48)의 좌측 정면벽과 실린더(42)의 내부 챔버 사이에 있는 보상 챔버(60)와 반동 스프링(50)이 배치되어 있는 링챔버(61) 사이를 공기식으로 연결한다. 상기 스로틀 보어(58)에 의해서, 추가의 반동력을 야기시킬 수 있는 링챔버(61)내에서의 압력 증강이 감소되거나 억제된다. 스로틀 보어의 추가 장점은, 이 보어에 의해서 피스톤 동작의 댐핑이 의도한 대로 설정될 수 있다는 점이다.
본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기(64)(도 3)의 제 2실시예에서는 플런저 로드(30)에서 나타나는 파워가 압력 센서에 의해서 검출되지 않고 파워 센서(66)에 의해서 검출된다. 상기 파워 센서는 링크 포오크(69) 내부에 나사 결합된 제 1나사 스템(68)(threaded stem) 및 가이드 로드(71)와 나사 결합된 제 2나사 스템(70)을 포함한다. 파워 센서(66)는 가이드 로드 내부에서 나타나는 파워를 검출하여 이 파워를 전기 신호로 변환시킨다. 파워 센서는 또한 링크 포오크(69)를 가이드 로드(71)와 기계적으로 연결시킨다. 본 실시예의 장점은, 압력 챔버, 플런저 로드 피스톤 및 플런저 로드 내부의 유압 유동체가 없어도 되기 때문에 구성 부품 비용이 줄어든다는 점이다. 브레이크 파워 감지기(64)의 추가 구성 부품은 도 2에 따른 브레이크 파워 감지기(19)의 구성 부품과 정확하게 일치한다.
본 발명의 추가 실시예에서는 압력 실린더가 전술한 압력 실린더(42)와 상이하다. 피스톤(76) 및 실린더 하우징(78)의 덮개부(77)의 내벽에 의해 형성되는 내부 챔버(75)(도 4)는 실린더형 내부 챔버를 더 양호하게 습윤시키기 위해서 완전히 유압 오일(46)로 채워진다. 내부 챔버(75)는 보어(79)를 통해서 압력 용기(80)의 내부 챔버와 연결된다. 이 압력 용기는 예를 들어 공기와 같은 가스 또는 가스 혼합물을 함유하는 유압 오일로 단지 부분적으로만 채워지며, 조인트(81)에 의해 폐쇄된 압력 챔버(82)를 형성한다.
강으로 이루어진 부시(36)상에 작용하는 파워에 의해 피스톤(76)이 우측으로 움직이면, 유압 오일(46)이 내부 챔버(75)로부터 압력 용기(80)내로 유입되어 그곳에서 실제로 압력 챔버(82)내에 있는 공기만을 압축시키는데, 그 이유는 언급한 바와 같이 유압 오일의 압축성이 공기의 압축성보다 훨씬 더 작기 때문이다. 따라서, 본 실시예에서도 본 발명에 따른 파워-거리-특성 곡선이 얻어진다. 나사선 보어(79)와 압력 챔버(82) 사이에 있는 유동 보어(84)의 횡단면에 의해서 브레이크 파워 감지기의 댐핑이 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기(86)의 추가 실시예(도 5)는 서있는, 즉 상기 감지기의 하부 단부에 회전 가능하게 지지된 브레이크 페달(87)을 위해 제공된다. 상기 브레이크 파워 감지기도 또한 지금까지 기술된 실시예와 마찬가지로 자동차의 바닥 패널(85)(floor panel)에 고정된다. 플런저 로드(88)는 전술한 실시예에서보다 더 짧다. 더 작은 지렛대비로 인해 압력 실린더(90)내에 있는 피스톤(89)에 가해지는 파워가 더 작아짐으로써, 결과적으로 반동 스프링(91)이 더 약하게 설계될 수 있다. 또한 압력 실린더 및 피스톤의 치수도 더 작은데, 이것은 브레이크 파워 감지기(86)의 장치 공간 및 중량에 유리하게 작용한다.
브레이크 파워 감지기의 치수가 더 작음으로써 감지기가 더 이상 엔진실 내부로까지 돌출되지 않게 되고, 그럼으로써 정면 충돌 사고의 경우에도 부상의 위험이 더 줄어드는데, 그 이유는 페달이 더 이상 객실 내부로까지 밀려들어올 수 없기 때문이다. 본 실시예에서 파워 센서(92)는 플런저 로드(88)상에 부착된 연신 측정 테이프로 형성된다. 이 연신 측정 테이프에 의해서도 파워 측정 비용이 줄어든다. 거리를 측정하기 위해서는 회전각 센서(57)가 사용되거나 또는 (도면에 도시되지 않은) 선형 전위차계(potentiometer)가 브레이크 페달(87)과 브레이크 파워 감지기(86) 사이에 끼워진다.
브레이크 파워 감지기(94)의 추가 실시예(도 6)는 매달려 있는, 즉 감지기의 상부 단부에 회전 가능하게 지지된 브레이크 페달(95)을 위해 제공되며, 그 외에는 구성 및 작동 방식면에서 전술한 브레이크 파워 감지기(86)와 일치한다.
도 7에는 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 전형적인 특성 곡선이 도시되어 있는데, 이 특성 곡선은 브레이크 페달상에 작용하는 (N으로 표기된) 페달력이 (mm로 표기된) 페달 거리의 함수로 나타난다. 이 특성 곡선의 특징은 거리가 증가됨에 따라 페달력도 강하게 증가된다는 것이며, 이것은 증가하는 파워-거리-특성 곡선으로 나타난다. 상기와 같은 특성 곡선은 매우 바람직한데, 그 이유는 이 특성 곡선이 자동차의 제동 장치를 매우 적절하게 작동시킬 수 있기 때문이다. 약간만 감속되는 브레이킹, 즉 정상 브레이킹시에는 초기에 충분히 긴 페달 거리를 통한 비교적 "약한" 페달에 의해서 제동 효과의 진단이 매우 정밀하게 이루어진다. 비상 브레이킹시에는 페달이 운전자에 의해서 신속하게 그리고 강한 발의 힘으로 밟혀진다. 반응 시간을 짧게 유지하기 위해서는 페달 거리가 가급적 적은 시간을 필요로 해야만 한다. 페달력이 작은 약한 구역은 신속하게 밟히고, 그 다음에 페달력은 요구되는 거리가 매우 짧기 때문에 강하게 상승된다.
브레이크 파워 감지기는 보통의 운전자에 의해 제공되어야 하는 최대 페달력이 인간 환경 공학적으로 유리한 페달 거리에서 나타나도록 매칭되는 것이 이상적이다. 이러한 경우에는 고유의 제동 장치와의 기계적인 결합이 존재하지 않기 때문에, 제동 장치의 실현 및 자동차의 타입과 관계없이 페달 감각이 자유롭게 결정될 수 있다. 이 경우 페달 특성 곡선의 매칭은 반동 스프링의 초기 응력 및 강성, 압력 챔버의 직경 및 길이 그리고 압력 챔버내에 있는 오일의 충전량에 의해서 이루어진다. 브레이크 페달의 댐핑은 피스톤 어깨 내부에 있는 스로틀 보어를 통해서 또는 압력 용기내에 있는 유동 보어에 의해서 설정될 수 있다. 가스, 즉 공기를 압축 매체로 사용함으로써, 비교적 큰 파워가 제공되도록 할 수 있는 증가하는 특성 곡선이 간단한 방식으로 실현될 수 있다. 동일한 파워의 제공이 혁신적인 스프링에 의해서 가능하다면, 적절한 스프링을 구성하기 위한 장치 챔버 및 중량면에서 현저한 비용이 필요하게 될 것이다.
상이한 실린더를 유압 오일로 채우는 것은 매우 우수한 밀봉 효과를 보장해주고, 그럼으로써 긴 수명이 보장된다. 본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기는 자동차의 전체 수명동안 관리가 필요 없는 부품이다. 브레이크 파워 감지기내에 3개의 센서가 사용됨으로써 큰 작동 안정성이 얻어진다. 기술된 실시예에서는 2개의 압력 센서 또는 파워 센서 및 하나의 거리 센서가 사용되지만, 2개의 거리 센서 및 하나의 압력 센서 또는 파워 센서의 조합 형태도 사용될 수 있다. 하나의 센서가 고장인 경우에는 나머지 2개 센서에 의해서 결함 있는 센서가 확실하게 식별될 수 있다.
센서 이외에는 단지 기계적인 부품들만이 사용되고, 또한 브레이크 파워 감지기를 작동시키기 위해서 센서에 전력을 공급하기 위한 매우 적은 전기 에너지 이외에는 추가 에너지가 필요하지 않기 때문에, 브레이크 파워 감지기의 고장에 대한 안정성이 매우 크다. 페달 거리 및 페달력을 상이한 방식으로 측정할 수 있음으로써 감속 희망을 결정할 때에도 충분한 자유가 제공된다. 예를 들어, 페달 특성 곡선이 약한 영역에서는 거리 신호가 그 신호의 우수한 분해도 때문에 바람직하게 가중될 수 있는 한편, 페달력이 높은 경우에는 파워 신호가 더 높게 평가되는데, 그 경우에는 거리의 분해도가 별로 높지 않기 때문이다. 특히, 차량의 감속과 페달 작동력 사이에 정밀한 비례성이 달성될 수 있다. 또한, 원하는 액크 메시지가 제공될 수 있음으로써, 예를 들어 강한 브레이크 페이딩(brake fading)이 나타날 때에는 필요한 페달력이 증가된다. 이 경우에는, 운전자가 운전 스타일을 바꾸지 않으면 브레이크에 과도한 스트레스가 야기된다는 사실을 운전자에게 신호로 알리기 위해서 페달력과 자동차 감속 사이의 비례성으로부터 의식적으로 벗어난다.
본 발명에 따른 브레이크 파워 감지기의 추가 실시예에서는 공기 또는 가스로 채워진, 피스톤(37)과 외부 실린더(42) 사이에 있는 링챔버(61)(도 2 내지 도 6 참조)가 압력 챔버를 형성하는데, 이 챔버의 내용은 브레이크 페달의 작동시에 보상되며, 이 때 브레이크 페달에 작용하는 반동력이 증가된다. 이 경우에는 압력 챔버(45)가 없어도 되며, 반동 스프링도 모든 표면에 필요한 것은 아니다. 그럼으로써, 브레이크 파워 감지기(19, 64, 74, 86 및 94)의 구성이 현저하게 단순해진다.
반동력의 크기는 링챔버(61)의 체적을 결정함으로써 세팅될 수 있고, 브레이크 작동에 미치는 반동력의 영향은 브레이크 페달(20 또는 95)의 지렛대비의 선택에 의해서도 개별적인 요구 사항에 매칭될 수 있다.

Claims (10)

  1. 자동차의 브레이크 페달(20)과 연결되며 적어도 하나의 센서(26)를 이용하여 브레이크 페달의 동작을 검출하고 전기 신호로 변환시키는, 전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워 감지기(19)에 있어서,
    - 브레이크 페달이 회전 가능하게 지지된 플런저 로드(30)에 의해서 실린더(42)의 내부에서 이동 가능한 피스톤(37)에 연결되고;
    - 상기 실린더(42)내에는 체적(45; 61)이 가변적이고 가스로 채워진 압력 챔버가 존재하며;
    - 상기 가스는 브레이크 페달(20)의 작동시 피스톤(37)에 의해서 압축되고, 이 때 브레이크 페달(20)에 작용하는 반동력이 증가되는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  2. 제 1항에 있어서,
    - 실린더 내부에는 적어도 부분적으로 유압 오일(46)로 채워진 내부 챔버(44)가 제공되며;
    - 상기 유압 오일(46)은 체적이 가변적인, 가스로 채워진 압력 챔버(45)를 제한하는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 실린더의 내부 챔버(44)내에는 반동 스프링(50)이 배치되며, 상기 스프링에 의해서 피스톤(37)이 출발 위치로 밀려지는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    피스톤(37)이 펠트링(39)을 수용하는 홈을 포함하며, 내부 챔버(44)의 벽은 유압 오일(46)과 접촉되는 펠트링(39)에 의해서 모세관 작용에 따라 유압 오일에 의해 습윤되는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플런저 로드(30)가 유압 오일로 채워진 실린더 보어(23) 내부로 돌출되는 피스톤(27)을 포함하며, 상기 실린더 보어는 플런저 로드(30)상에 작용하는 페달력을 검출하는 압력 센서(26)와 접속되는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 챔버(45)는 피스톤(37)에 의해 형성된 가스 압력을 검출하는 압력 센서(52)와 접속되는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    플런저 로드(30)는 브레이크 페달(20)의 작동시에 상기 플런저 로드에 작용하는 파워를 검출하는 파워 센서(66)와 접속되는 것을 특징으로 브레이크 파워 감지기.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 실린더(74)의 내부 챔버(75)는 완전히 유압 오일로 채워지고 압력 용기(80)와 연결되며, 상기 압력 용기내의 유압 오일 상부에는 가스로 채워진 압력 챔버(82)가 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤(37)은 실린더(42)의 내부에서 가이드되는 직경이 더 큰 샤프트(48) 및 실린더(42)를 폐쇄하는 덮개부(43)의 내부에서 가이드되는 직경이 더 작은 영역(41)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
  10. 제 9항에 있어서,
    피스톤(37)을 감싸는 링형 챔버(61)를 상기 피스톤 외부에 있는 보상 챔버(60)와 연결시키는 적어도 하나의 스로틀 보어(58)가 상기 샤프트(48)에 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 파워 감지기.
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