KR20170020823A - 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리 및 이러한 어셈블리를 구비하는 브레이크 시스템 - Google Patents

유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리 및 이러한 어셈블리를 구비하는 브레이크 시스템 Download PDF

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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리에 관한 것으로, 브레이크 마스터 실린더의 압력 챔버에 연결하기 위한 제 1 연결부 (1); 압력 매체 저장소, 특히 대기압 하의 압력 매체 저장소에 연결하기 위한 제 2 연결부 (2); 특히 압력 모듈레이션 디바이스에 연결하기 위한 출력 압력 연결부 (3); 상기 제 2 연결부 (2) 에 연결 (12b, 13) 되는 적어도 하나의 제 1 흡입 측 (41, 241) 을 구비하는 펌프 어셈블리 (4, 14, 24); 제 1 연결부 (1) 와 출력 압력 연결부 (3) 사이의 유압 연결부 (11) 로서, 상기 유압 연결부 내에 제 1 밸브 (5) 가 배열되고, 상기 제 1 밸브 (5) 는 전류가 인가되지 않을 때에 개방되고 또한 아날로그 방식으로 제어될 수 있는, 상기 유압 연결부 (11); 및 제 1 연결부 (1) 와 제 2 연결부 (2) 사이의 유압 연결부 (12) 로서, 상기 유압 연결부 내에 제 2 밸브 (6) 가 배열되고, 상기 제 2 밸브 (6) 는 전류가 인가되지 않을 때에 폐쇄되는, 상기 유압 연결부 (12) 를 구비하고, 상기 제 1 흡입 측에 할당되는 상기 펌프 어셈블리의 제 1 압력 측 (42, 242) 은 제 3 밸브 (8, 8') 에 의해 상기 제 1 흡입 측 (41, 241) 에 연결되고, 상기 제 3 밸브 (8, 8') 는 전류가 인가되지 않을 때에 개방되고 또한 아날로그 방식으로 제어될 수 있다. 본 발명은 추가로 이러한 어셈블리를 구비하는 브레이크 시스템에 관한 것이다.

Description

유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리 및 이러한 어셈블리를 구비하는 브레이크 시스템{ASSEMBLY FOR A HYDRAULIC MOTOR-VEHICLE BRAKE SYSTEM AND BRAKE SYSTEM HAVING SUCH AN ASSEMBLY}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리 및 청구항 12 의 전제부에 따른 브레이크 시스템에 관한 것이다.
국제 특허 출원 WO 2012/150120 A1 는, 브레이크 페달에 의해 작동될 수 있는 이중-회로 브레이크 마스터 실린더, 휠-특정 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스, 및 두 개의 펌프들을 구비하는 전자적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스를 포함하는 유압식 자동차 브레이크 시스템을 개시하고, 상기 유압식 자동차 브레이크 시스템은, 각각의 브레이크 회로에서, 비통전 (deenergized) 시에 개방되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한 밸브와 비통전 시에 폐쇄되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한 밸브를 구비한다. 이러한 배열체에서, 펌프들 중 하나는 흡입 측에서 브레이크 마스터 실린더의 압력 챔버들 중 하나에 연결되고, 다른 챔버는 흡입 측에서 압력 매체 저장소에 연결된다. 브레이크 회로의 펌프들의 압력 측들은 함께 연결되어 압력 공급 디바이스의 상응하는 출력 압력 포트를 형성하고, 상기 포트는 관련된 입구 밸브들에 연결된다. 비통전 시에 폐쇄되는 압력 공급 디바이스의 아날로그 밸브는, 이에 인가된 압력 차이가 디자인에 의해 결정된 개방 압력 값에 도달하자마자 개방한다. 이는, 브레이크 페달이 강제로 작동될 때에, 어떤 상황들에서 압력 매체 볼륨이 브레이크 마스터 실린더로부터 압력 매체 저장소로 유동할 수 있어서, 브레이크 페달을 상응하는 방식으로 드룹 (droop) 시키는 결과를 가진다. 이는 이미 공지된 압력 공급 디바이스의 단점이다. 이러한 압력 공급 디바이스의 다른 단점은, 출력 압력이 대기압보다 높을 경우, 펌프가 구동되지만 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트 사이의 볼륨 변위들이 수행되지 않는 스탠바이 모드가 불가능하다는 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 펌프와 밸브들을 구비하는 어셈블리뿐만 아니라, 마지막에 언급된 단점을 제거하는 상응하는 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 목적은 청구항 1 에서 주장된 바와 같은 어셈블리와 청구항 12 에서 주장된 바와 같은 브레이크 시스템에 의해 달성된다.
본 발명은, 어셈블리가 펌프 어셈블리를 포함하고, 상기 펌프 어셈블리는 제 2 포트에 연결되는 적어도 하나의 제 1 흡입 측, 제 1 포트와 출력 압력 포트 사이의 유압 연결부로서, 상기 유압 연결부 내에 제 1 밸브가 배열되고, 상기 제 1 밸브는 비통전 시에 개방되도록 디자인되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한, 상기 유압 연결부, 및 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 유압 연결부로서, 상기 유압 연결부 내에 제 2 밸브가 배열되고, 상기 제 2 밸브는 비통전 시에 폐쇄되도록 디자인되는, 상기 유압 연결부를 구비하며, 제 1 흡입 측에 할당되는 펌프 어셈블리의 제 1 압력 측은 제 3 밸브에 의해 제 1 흡입 측에 연결되고, 상기 제 3 밸브는 비통전 시에 개방되도록 디자인되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능하다는 사상에 기초한다. 따라서, 제 1 압력 측은, 제 3 밸브가 비통전될 때에, 제 1 흡입 측과 유압식으로 단락된다.
본 발명은, 급격한 압력 빌드업 (buildup) 을 위해 높은 포텐셜 (potential) 을 갖는 스탠바이 상태를 생성하는데 필요한 모든 것이 밸브를 활성화 (통전) 할 필요 없이 펌프 어셈블리를 구동시키는 장점을 제공한다. 본원에서, 펌프 어셈블리는 압력 차이 없이 사실상 압력 매체를 전달하고, 이러한 압력 매체는 개방된 제 3 밸브를 통해 제 1 압력 측으로부터 제 1 흡입 측으로 피드백된다. 급격한 압력 빌드업을 위해, 그 후에 필요한 모든 것은 제 3 밸브를 폐쇄하기 위한 것이고, 이러한 압력 빌드업은 우선 그의 정격 속도에 도달하기 위해 펌프 어셈블리의 구동에 대한 필요에 의해 제한되지 않는다.
어셈블리 또는 브레이크 시스템의 패시브 (즉, 비통전) 모드에서, 제 1 포트 (브레이크 마스터 실린더) 와 (압력 모듈레이션 디바이스의) 출력 압력 포트 사이의 압력 매체 볼륨의 방해받지 않는 교환은 개방된 제 1 밸브를 통해 가능한 반면, 제 1 포트 (브레이크 마스터 실린더) 와 제 2 포트 (압력 매체 저장소) 사이의 압력 매체 볼륨의 교환은 폐쇄된 제 2 밸브에 의해 방지된다.
출력 압력 포트는 바람직하게는 브레이크 시스템의 압력 모듈레이션 디바이스에 연결된다.
바람직한 옵션으로서, 추가의 밸브가 제 1 포트와 출력 압력 포트 사이에 제 1 밸브를 포함하는 연결부 내에 배열되지 않는다. 따라서, 어셈블리 또는 브레이크 시스템의 패시브 (즉, 비통전) 모드에서, 압력 매체 볼륨의 방해받지 않는 교환은 제 1 포트 (브레이크 마스터 실린더) 와 (압력 모듈레이션 디바이스의) 출력 압력 포트 사이에서 가능하다.
제 1 포트에서의 입력 압력과 출구 압력 포트에서의 출력 압력 사이의 증압을 제어하기 위하여, 제 1 포트에서의 압력을 검출하는 제 1 압력 검출 디바이스 및 출력 압력 포트에서의 압력을 검출하는 제 2 압력 검출 디바이스가 바람직하게는 존재한다.
펌프 어셈블리의 제 1 흡입 측은 바람직하게는 직접적으로, 즉 밸브의 개재 없이 제 2 포트에 연결되고, 따라서 압력 매체 저장소로부터의 흡기 동안 유동 저항들을 회피한다.
체크 밸브는 바람직하게는 펌프 어셈블리의 제 1 압력 측에 연결되고, 상기 체크 밸브는 상기 펌프 어셈블리의 볼륨 토출 방향 (volume discharge direction) 으로 개방한다.
본 발명에 따른 어셈블리의 바람직한 실시형태에 따라, 펌프 어셈블리는 제 1 흡입 측과 제 1 압력 측을 구비하는 단일 펌프에 의해 형성되고, 체크 밸브의 볼륨 토출 측은 출력 압력 포트에 연결된다. 따라서, 제 1 압력 측은 체크 밸브를 통해 출력 압력 포트에 연결된다. 어셈블리는 단지 단일 펌프가 (각각의 브레이크 회로에 대해) 요구된다는 장점을 제공한다. 제 3 밸브가 폐쇄될 때에, 압력 매체는 제 2 포트 (압력 매체 저장소) 로부터 출력 압력 포트로 체크 밸브를 통해 펌프에 의해 펌핑된다. 제 1 밸브가 폐쇄되거나 부분적으로 폐쇄될 때에, 출력 압력 포트에서의 증압이 이러한 방식으로 달성된다. 제 1 밸브가 개방되거나 부분적으로 개방될 때에, 이는 압력 매체가 제 2 포트로부터 (압력 매체 저장소로부터) 제 1 포트로 (브레이크 마스터 실린더로) 체크 밸브와 제 1 밸브를 통해 전기적으로 제어되는 방식으로 전될되는 것이 가능하다. 특히 바람직한 옵션으로서, 압력 측은 체크 밸브를 통해 제 3 포트에 직접적으로, 즉 다른 밸브의 개재 없이 연결된다.
비통전 시에 개방되도록 디자인되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한 제 4 밸브는 바람직하게는 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 유압 연결부 내에 배열되고, 상기 연결부 내에 제 2 밸브가 배열되며, 상기 제 4 밸브는 제 2 밸브와 직렬로 배열된다. 제 4 밸브의 설치 방향과 대조하여, 제 2 밸브의 설치 방향은 특히 바람직하게 제 1 포트의 여압이 밸브 시트를 향해 가압되는 밸브 태핏 (valve tappet) 으로 이어지도록 선택된다. 이는 제 2 밸브가 비통전될 때에 발생할 수도 있는 제 1 포트의 임의의 압력 서지들이 제 2 포트로의 압력 매체의 원치 않는 유출들로 이어지지 않는다는 장점을 제공한다.
본 발명에 따른 어셈블리의 다른 바람직한 실시형태에 따라, 펌프 어셈블리는 제 1 흡입 측 및 제 1 압력 측을 갖는 제 1 펌프 및 제 2 흡입 측 및 제 2 압력 측을 갖는 제 2 펌프에 의해 형성된다. 이러한 어셈블리는 단 세 개의 전기적으로 제어가능한 밸브들로 관리하는 장점을 제공한다.
제 2 펌프는 바람직하게는 제 1 펌프와 병렬로 연결되고, 제 2 흡입 측은 제 1 포트에 연결되고 제 2 압력 측은 출력 압력 포트에 연결된다. 그럼으로써, 제 1 밸브가 폐쇄되거나 부분적으로 폐쇄될 때에 제 2 펌프에 의해 출력 압력 포트에서의 증압을 달성할 수 있다.
제 1 펌프의 압력 측은 바람직하게는 제 2 밸브에 의해 제 1 포트에 연결될 수 있다. 제 2 밸브가 개방되고 제 3 밸브가 적어도 부분적으로 또는 일시적으로 폐쇄될 때에, 압력 매체는 따라서 제 2 포트로부터 (즉, 압력 매체 저장소로부터) 제 1 포트로 (즉, 브레이크 마스터 실린더) 로 압력 매체가 제 1 밸브를 통해 유동할 필요 없이 제 1 펌프에 의해 제어된 방식으로 펌핑될 수 있다.
바람직한 실시형태에 따라, 체크 밸브의 볼륨 토출 측은 제 1 포트에 연결된다. 따라서, 제 1 압력 측은 체크 밸브를 통해 제 1 포트에 연결된다. 특히 바람직한 옵션으로서, 제 1 펌프의 압력 측은 체크 밸브를 통해 제 1 포트에 직접적으로, 즉 다른 밸브의 개재 없이 연결된다.
다른 바람직한 실시형태에 따라, 체크 밸브의 볼륨 토출 측은 출력 압력 포트에 연결된다. 따라서 제 1 펌프의 압력 측은 체크 밸브를 통해 출력 압력 포트에 연결된다. 이러한 방식으로, 제 1 펌프 및 제 2 펌프의 볼륨 유동들이 병렬로 연결될 수 있으므로, 더 신속한 압력 빌드업이 출력 압력 포트에서 달성될 수 있다. 특히 바람직한 옵션으로서, 제 1 펌프의 압력 측은 체크 밸브를 통해 출력 압력 포트에 직접적으로, 즉 다른 밸브의 개재 없이 연결된다.
출력 압력 포트의 방향으로 개방하는 제 2 체크 밸브는 바람직하게는 제 1밸브와 병렬로 연결된다.
비통전 시에 폐쇄되는 제 2 밸브와 비통전시에 개방되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한 밸브 (펌프 어셈블리의 실시형태에 따라, 제 4 밸브 또는 제 3 밸브) 는 바람직하게는 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 유압 연결부 내에 배열된다. 특히 바람직한 옵션으로서, 다른 밸브는 연결부 내에 배열되지 않는다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 어셈블리를 구비하는 브레이크 시스템에 관한 것이다.
브레이크 시스템은, 바람직하게는, 브레이크 페달에 의해 작동가능하고 또한 압력 챔버들을 구비하는 브레이크 마스터 실린더로서, 각각의 압력 챔버에는 적어도 하나의 휠 브레이크가 할당되는, 상기 브레이크 마스터 실린더, 상기 브레이크 마스터 실린더에 할당된 대기압 하의 압력 매체 저장소, 휠-특정 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스로서, 상기 압력 모듈레이션 디바이스는 각각의 휠 브레이크에 대해 적어도 하나의 입구 밸브를 구비하는, 상기 전기적으로 제어가능한 모듈레이션 디바이스, 및 상기 브레이크 마스터 실린더의 압력 챔버 당 본 발명에 따른 어셈블리를 포함하는 전기적으로 제어가능한 펌프-밸브 어셈블리를 구비하고, 각각의 경우에, 제 1 포트가 압력 챔버에 연결되고, 제 2 포트가 압력 매체 저장소에 연결되고, 또한 출력 압력 포트가 압력 챔버에 할당된 휠 브레이크들의 입구 밸브들에 연결되거나 연결될 수 있다.
브레이크 시스템은 바람직하게는 다른 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스를 포함한다. 특히 바람직한 옵션으로서, 이는 실린더-피스톤 어셈블리에 의해 형성되고, 상기 실린더-피스톤 어셈블리의 피스톤은 전기기계식 액추에이터에 의해 작동될 수 있다.
브레이크 시스템의 개발에 따라, 상기 시스템은 시뮬레이션 디바이스를 포함하고, 상기 시뮬레이션 디바이스는 전기적으로 작동가능한 시뮬레이터 가능 밸브에 의해 브레이크 마스터 실린더의 적어도 하나의 압력 챔버에 유압식으로 연결될 수 있고 또한 "브레이크-바이-와이어" 가동 모드에서 편안한 브레이크 페달감을 차량 운전자에게 제공한다.
브레이크 회로의 입구 밸브들을 연결하는 각각의 브레이크 회로 공급 라인은 바람직하게는 비통전 시에 개방되는 격리 밸브를 포함하는 유압 연결 라인을 통해 어셈블리의 출력 압력 포트에 연결되고, 또한 비통전 시에 폐쇄되는 시퀀스 밸브를 포함하는 다른 유압 연결 라인을 통해 압력 공급 디바이스에 연결된다.
압력 공급 디바이스 및 압력 모듈레이션 디바이스에 할당된 제 1 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛, 및 펌프-밸브 어셈블리에 할당된 제 2 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛이 바람직하게는 제공된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태들은 도면들을 참조하여 이하의 상세한 설명과 독립 청구항들로부터 자명해질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 어셈블리의 제 1 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 어셈블리의 제 2 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 어셈블리의 제 3 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 4 는 본 발명에 따른 어셈블리의 제 4 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 5 는 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 1 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 2 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 7 은 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 3 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 1 은 유압식 자동차 브레이크 시스템을 위한 본 발명에 따른 어셈블리의 제 1 예시적인 실시형태를 도시한다. 어셈블리는 브레이크 마스터 실린더의 압력 챔버에 연결하기 위한 제 1 포트 (1), 압력 매체 저장소, 유리하게는 대기압 하의 압력 매체 저장소에 연결하기 위한 제 2 포트 (2), 및 압력 모듈레이션 디바이스에 연결하기 위한 출력 압력 포트 (3) 를 포함한다. 실시예에 따른 어셈블리는 펌프 어셈블리 (4) 와 네 개의 전기적으로 제어가능한 밸브들 (5, 6, 7, 8) 을 포함한다.
비통전 시에 개방되도록 그리고 아날로그 방식으로 제어되도록 디자인되는 제 1 밸브 (5; 압력 상승 밸브) 는, 라인 세그먼트들 (11a 및 11b) 을 포함하는 제 1 포트 (1) 와 출력 압력 포트 (3) 사이의 유압 연결부 (11) 내에 배열된다. 출력 압력 포트 (3) 의 방향으로 개방하는 체크 밸브 (10) 는 제 1 밸브 (5) 와 병렬로 연결된다.
제 2 밸브 (6; 브레이크 마스터 실린더 리덕션 가능 밸브) 와 제 4 밸브 (7; 브레이크 마스터 실린더 리덕션 미터링 밸브) 는, 제 1 포트 (1) 를 제 2 포트 (2) 에 연결하는 다른 유압 연결부 (12) 내에서 직렬로 연결된다. 유압 연결부 (12) 는 라인 세그먼트들 (11a, 12a 및 12b) 을 포함한다. 제 2 밸브 (6) 는 비통전 시에 폐쇄되도록 디자인되고, 제 4 밸브 (7) 는 비통전 시에 개방되도록 그리고 아날로그 방식으로 제어가능해지도록 디자인되고, 제 1 포트 (1) 의 방향으로부터, 제 2 밸브가 먼저 배열되고, 이어서 제 3 밸브가 배열된다.
실시예에 따라, 펌프 어셈블리 (4) 는 전기 모터 (M) 에 의해 구동되고 또한 흡입 측 (41) 과 압력 측 (42) 을 가지는 단일 펌프 (50) 에 의해 형성된다. 비통전 시에 개방되도록 그리고 아날로그 방식으로 제어가능해지도록 디자인되는 제 3 밸브 (8; 역압 밸브) 가 펌프 (50) 와 병렬로 연결된다. 제 3 밸브 (8) 의 일 포트와 펌프의 흡입 측 (41) 은 라인 세그먼트 (12b) 에 의해 제 2 포트 (2) 에 연결된다. 펌프 어셈블리 (4) 의 흡입 측 (41) 은 제 2 포트 (2) 에 직접적으로, 즉 밸브의 개재 없이 연결된다. 제 3 밸브 (8) 의 다른 포트와 펌프의 압력 측 (42) 은 출력 압력 포트의 방향으로 개방하는 체크 밸브 (9) 와 라인 세그먼트 (15) 를 통해 라인 세그먼트 (11b) 에, 따라서 출력 압력 포트 (3) 에 연결된다. 제 1 밸브 (5) 가 개방될 때에, 펌프 어셈블리 (4) 의 압력 측 (42) 은 따라서 제 1 포트 (1) 에 연결되고, 제 1 포트의 방향으로 개방하는 체크 밸브 (9) 는 이런 이유로 배열된다.
실시예에 따른 어셈블리에 의해, 제 1 포트 (1) 에서의 압력 입력은 출력 압력 포트 (3) 에서의 압력의 미리 정해진 값들로 상승 또는 강화될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 제 1 밸브 (5) 는 부분적으로 또는 완전히 폐쇄되고, 제 3 밸브 (8) 는 완전히 폐쇄되며, 펌프 (50) 는 구동된다. 제 1 밸브 (5) 를 가로질러 압력 차이가 형성되고, 이러한 차이는 제 1 밸브 (5) 의 적합한 개방-루프/폐쇄-루프 제어에 의해 원하는 값으로 조절될 수 있다. 압력 매체는 압력 매체 저장소로부터 제 2 포트 (2) 를 통해 드로잉 (drawn in) 된다. 제 2 밸브 (6) 와, 해당되는 경우, 제 4 밸브 (7) 의 폐쇄-루프 제어의 선택적인 개방에 의해, 브레이크 마스터 실린더로부터 압력 매체를 또한 취할 수 있다.
제 1 포트 (1) 에서의 입력 압력과 출력 압력 포트 (3) 에서의 출력 압력 사이의 증압의 폐쇄-루프 제어를 위해, 제 1 포트 (1) 에서의 압력을 검출하는 제 1 압력 검출 디바이스 (20) 와 출력 압력 포트 (3) 에서의 압력을 검출하는 제 2 압력 검출 디바이스 (21) 가 제공된다.
실시예에 따른 어셈블리에 의해, 브레이크 마스터 실린더의 압력 매체 볼륨이 변경될 수 있다.
브레이크 마스터 실린더 (제 1 포트 (1)) 로부터 압력 매체의 제어된 토출을 위해, 제 2 밸브 (6) 가 개방되고, 또한 제 4 밸브 (7) 의 제어 하에서, 압력 매체는 제 2 포트 (2) 를 통해 압력 매체 저장소 내로 토출된다.
압력 매체를 압력 매체 저장소로부터 (제 2 포트 (2) 로부터) 브레이크 마스터 실린더로 (제 1 포트 (1) 로) 전달하기 위하여, 제 3 밸브 (8) 는 폐쇄되고 압력 매체는 펌프 어셈블리 (4) 에 의해 제 2 포트 (2) 로부터 제어된 방식으로 개방하거나 개방되는 제 1 밸브 (5) 와 체크 밸브 (9) 를 통해 제 1 포트 (1) 로 펌핑된다.
도 2 에 도시되는 본 발명에 따른 어셈블리의 제 2 예시적인 실시형태는, 네 개의 밸브들 (5, 6, 7, 8) 과 두 개의 압력 검출 디바이스들 (20, 21) 뿐만 아니라 그들의 배열체와 유압 연결부들에 대해서는 제 1 예시적인 실시형태에 상응한다. 제 2 예시적인 실시형태에 따라, 흡입 측과 압력 측에 대해 상응하게 배열된 체크 밸브들 (구체적으로 나타내지 않음) 을 구비하는 피스톤 펌프에 의해 형성되는 펌프 어셈블리 (14) 가 제공된다.
"압력 매체 볼륨 디스플레이서 (displacer)" 유형의 모든 펌프들, 예를 들어, 기어 펌프들과 피스톤 펌프들은 본 발명에 따른 어셈블리에 대한 펌프의 유형들로서 적합하다. 펌프들의 흡기는 유리하게는 직접적으로 그리고 제 2 포트 (2) 로부터 제한 없이 취해진다.
도 3 은 유압식 자동차 브레이크 시스템을 위한 본 발명에 따른 어셈블리의 제 3 예시적인 실시형태를 도시한다. 어셈블리는 브레이크 마스터 실린더의 압력 매체에 연결하기 위한 제 1 포트 (1), 압력 매체 저장소, 유리하게는 대기압 하의 압력 매체 저장소에 연결하기 위한 제 2 포트 (2), 및 압력 모듈레이션 디바이스에 연결하기 위한 출력 압력 포트 (3) 를 포함한다. 실시예에 따른 어셈블리는 펌프 어셈블리 (24) 와 세 개의 전기적으로 제어가능한 밸브들 (5, 6, 8') 을 포함한다.
비통전 시에 개방되도록 그리고 아날로그 방식으로 제어가능해지도록 디자인되는 제 1 밸브 (5; 압력 상승 밸브) 는, 라인 세그먼트들 (11a 및 11b) 을 포함하는, 제 1 포트 (1) 와 출력 압력 포트 (3) 사이의 유압 연결부 (11) 내에 배열된다. 출력 압력 포트 (3) 의 방향으로 개방하는 체크 밸브 (10) 는 제 1 밸브 (5) 에 병렬로 연결된다.
제 2 밸브 (6) 와 제 3 밸브 (8') 는, 제 1 포트 (1) 를 제 2 포트 (2) 에 연결하는 다른 유압 연결부 (12) 에서 직렬로 배열된다. 유압 연결부 (12) 는 라인 세그먼트들 (11a, 12a 및 12b) 을 포함한다. 제 2 밸브 (6) 는 비통전 시에 폐쇄되도록 배열되고, 제 3 밸브 (8') 는 비통전 시에 개방되도록 그리고 아날로그 방식으로 제어가능해지도록 디자인되며, 제 1 포트 (1) 의 방향으로부터, 제 2 밸브 (6) 가 먼저 배열되고, 이어서 제 3 밸브 (8') 가 배열된다.
제 1 압력 포트 (1) 에서의 압력을 검출하는 제 1 압력 검출 디바이스 (20) 와 출력 압력 포트 (3) 에서의 압력을 검출하는 제 2 압력 검출 디바이스 (21) 가 제공된다.
실시예에 따라, 펌프 어셈블리 (24) 는 전기 모터 (M) 에 의해 공동으로 구동되는 두 개의 펌프들 (25, 26) 에 의해 형성된다.
제 2 펌프 (26) 는 제 1 밸브 (5) 와 병렬로 연결되고, 즉 제 2 펌프 (26) 의 흡입 측 (243)(펌프 어셈블리 (24) 의 제 2 흡입 측 (243)) 은 제 1 포트 (1) 에 연결되며, 제 2 펌프 (26) 의 압력 측 (244)(펌프 어셈블리 (24) 의 제 2 압력 측 (244)) 은 출력 압력 포트 (3) 에 연결된다. 이러한 경우에, 언급된 두 개의 연결부들은 직접적인 방식으로, 즉 밸브의 개재 없이 구현된다.
제 1 펌프 (25) 의 흡입 측 (241)(펌프 어셈블리 (24) 의 제 1 흡입 측 (241)) 은 라인 세그먼트 (13) 를 통해 제 2 포트 (2) 에, 유리하게는 직접적으로, 연결되고, 제 1 펌프 (25) 의 압력 측 (242)(펌프 어셈블리 (24) 의 제 1 압력 측 (242)) 은 제 2 밸브와 제 3 밸브 (6, 8') 사이의 라인 세그먼트 (12b) 에 연결되고, 즉 제 1 압력 측 (242) 은 제 3 밸브 (8') 를 통해 제 2 포트 (2) 에 유압 제한을 허용하는 방식으로 연결된다. 따라서, 제 3 밸브 (8') 는 제 1 펌프 (25) 와 병렬로 연결된다.
결국, 라인 세그먼트 (12b) 는 제 1 포트 (1) 의 방향으로 개방하는 (라인 세그먼트 (15) 내의) 체크 밸브 (9) 를 통해 라인 세그먼트 (11a) 에, 따라서 제 1 포트 (1) 에 연결된다. 따라서, 펌프 어셈블리 (24) 의 제 1 압력 측 (242) 이 제 1 포트 (1) 에 연결되고, 제 1 포트의 방향으로 개방하는 체크 밸브 (9) 는 이와 관련하여 배열된다.
실시예에 따른 어셈블리에 의해, 제 1 포트 (1) 에서의 압력 입력은 출력 압력 포트 (3) 에서의 압력의 미리 정해진 값들로 상승 또는 강화될 수 있으면서, 볼륨 밸런스를 유지시킬 수 있다. 이를 위해, 제 1 밸브 (5) 는 부분적으로 또는 완전히 폐쇄되고, 펌프 (26) 는 구동된다. 제 1 밸브 (5) 를 가로질러 압력 차이가 형성되고, 이러한 차이는 제 1 밸브 (5) 의 적합한 개방-루프/폐쇄-루프 제어에 의해 원하는 값으로 조절될 수 있다. 그 결과, 압력 매체는 제 1 포트 (1) 로부터 제 2 포트 (2) 를 통해 출력 압력 포트 (3) 로 볼륨 교환의 발생 없이 전달된다. 브레이크 시스템의 작동 동안 볼륨 밸런스를 변경할 필요가 있는 경우에, 압력 매체는 제 1 펌프 (25) 에 의해 압력 매체 저장소로부터 제 2 포트 (2) 를 통해 드로잉되고, 또한 볼륨을 증가시키고 또한 볼륨을 감소시키기 위해 체크 밸브 (9) 를 통해 라인 세그먼트 (11a) 내로 펌핑되며, 제 2 밸브 (6) 는 개방되고, 제 3 밸브 (8') 는 부분적으로 또는 완전히 개방되며, 그 결과 압력 매체는 저장소로 흘러간다.
마찬가지로, 실시예에 따른 이러한 어셈블리에 의해, 브레이크 마스터 실린더의 압력 매체 볼륨은 변경될 수 있다.
브레이크 마스터 실린더 (제 1 포트 (1)) 로부터의 압력 매체의 제어된 토출을 위해, 제 2 밸브 (6) 는 개방되고, 또한 제 3 밸브 (8') 의 제어 하에서, 압력 매체는 제 2 포트 (2) 를 통해 압력 매체 저장소 내로 배출된다.
압력 매체를 압력 매체 저장소로부터 (제 2 포트 (2) 로부터) 브레이크 마스터 실린더로 (제 1 포트 (1) 로) 전달하기 위하여, 제 3 밸브 (8') 는 폐쇄되고 압력 매체는 제 2 포트 (2) 로부터 체크 밸브 (9) 를 통해 제 1 포트 (1) 로 펌프 어셈블리 (24) 의 제 1 펌프 (25) 에 의해 펌핑된다.
도 3 에 도시된 예시적인 실시형태에서, 출력 압력 포트 (3)(펌프 (25)) 에서의 증압을 위한 그리고 브레이크 마스터 실린더 (펌프 (26)) 에서 압력 매체 볼륨에 영향을 미치기 위한 별도의 펌프들 (25, 26) 로, 압력 매체 저장소로부터 브레이크 마스터 실린더 내로 압력 매체를 펌핑하는 기능은 (제 1 예시적인 실시형태에서와 같이) 출력 압력 포트 (3) 와 제 1 밸브 (5) 를 통해 유압 경로 없이 달성될 수 있다.
제 3 예시적인 실시형태의 이러한 펌프 어셈블리 (24) 에 대해, 제 3 밸브 (8') 가 어떠한 방식으로 제 1 예시적인 실시형태의 제 3 밸브 및 제 4 밸브 (8, 7) 의 기능들을 결합시킨다.
도 4 는 본 발명에 따른 어셈블리의 제 4 예시적인 실시형태를 도시하고, 이는 펌프 어셈블리 (24) 와 세 개의 전기적으로 제어가능한 밸브들 (5, 6, 8') 을 포함하며, 상기 밸브들은 본질적으로 제 3 예시적인 실시형태에서와 같이 서로에 연결된다. 제 3 예시적인 실시형태와 대조하여, 라인 세그먼트 (12b) 는 (라인 세그먼트 (15) 의) 체크 밸브 (9) 를 통해 라인 세그먼트 (11b) 에, 따라서 출력 압력 포트 (3) 에 연결된다. 체크 밸브 (9) 는 출력 압력 포트 (3) 의 방향으로 개방하도록 디자인된다. 따라서, 펌프 어셈블리 (24) 의 제 1 압력 측 (242) 은 출력 압력 포트 (3) 에 연결되고, 출력 압력 포트 (3) 의 방향으로, 따라서 제 1 포트 (1) 의 방향으로 개방하는 체크 밸브 (9) 는 이와 관련하여 배열된다. 이러한 예시적인 실시형태는, 두 개의 펌프들 (25, 26) 의 전달 볼륨 유동들이 출력 압력 포트 (3) 에서의 급속한 압력 빌드업을 위해 함께 연결되는 장점을 제공한다.
도 1 내지 도 4 에서 본 발명에 따른 어셈블리들에 대한 공통점은, 어셈블리 또는 브레이크 시스템의 패시브 (즉, 비통전) 모드에서, 제 1 포트 (1)(브레이크 마스터 실린더) 와 출력 압력 포트 (3)(압력 모듈레이션 디바이스) 사이의 압력 매체 볼륨의 방해받지 않는 교환이 개방된 제 1 밸브 (5) 를 통해 가능해지는 반면, 제 1 포트 (1)(브레이크 마스터 실린더) 와 제 2 포트 (2)(압력 매체 저장소) 사이의 압력 매체 볼륨의 교환이 폐쇄된 제 2 밸브 (6) 에 의해 방지된다는 사실이다.
추가로, 실시예들에 따른 어셈블리들에서, 출력 압력 포트 (3) 에서의 출력 압력이 제 1 포트 (1) 에서의 입력 압력 (브레이크 마스터 실린더 압력) 초과의 자유롭게 특정가능한 값들로 상승될 수 있고 또한 브레이크 마스터 실린더의 압력 매체 볼륨이 활성 모드에서 변경될 수 있다. 상기 변경은 브레이크 마스터 실린더로부터 압력 매체 저장소로 압력 매체의 제어된 토출에 의해 또는 압력 매체 저장소로부터 브레이크 마스터 실린더로 압력 매체 볼륨의 제어된 펌핑에 의해 달성될 수 있다.
또한, 실시예들에 따른 어셈블리들은 에너지 절약적인 스탠바이 모드를 허용하고, 상기 모드에서 펌프 어셈블리 (4 또는 24) 는 이미 구동되고 있지만, 밸브 (8) 또는 밸브들 (5 및 8') 가 여전히 통전되지 않고 있으므로, 상당한 펌프 압력이 여전히 압력 측 (42 또는 242) 에서 빌드업되지 않는다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템의 도 5 에서 개략적으로 도시된 제 1 실시형태는, 본질적으로, 푸시 로드를 통한 브레이크 페달 (141) 에 의해 직접적으로 작동될 수 있는 브레이크 마스터 실린더 (100), 브레이크 마스터 실린더 (100) 에 할당된 대기압 하의 압력 매체 저장소 (140), 전기적으로 제어가능한 펌프-밸브 어셈블리 (160), 자동차 (미도시) 의 휠 브레이크들 (151a-151d) 용 휠-특정 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스 (150), 및 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (ECU: electronic control unit)(130) 을 포함하고, 상기 제어 유닛은 펌프-밸브 어셈블리 (160) 와 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 를 제어하는데 사용된다.
이중-회로 브레이크 마스터 실린더 (100) 는 직렬로 배열되는 두 개의 피스톤들 (131, 132) 을 포함하고, 상기 피스톤들은 두 개의 유압 챔버들 (133, 134) 을 한정한다. 제 1 피스톤 (131) 은 브레이크 페달 (141) 에 기계적으로 커플링되고 또한 브레이크 부스터의 개재 없이 차량 운잔자에 의해 직접적으로 작동된다. 한편으로는, 압력 챔버들 (133, 134) 은 피스톤들 (131, 132) 에 형성된 방사상 보어들을 통해 그리고 상응하는 압력 보상 라인들 (135a, 135b) 을 통해 압력 매체 저장소 (140) 에 연결되고, 이러한 라인들은 하우징 (136) 에서 피스톤들 (131, 132) 의 상대 이동에 의해 차단될 수 있다. 다른 한편으로는, 압력 챔버들 (133 및 134) 의 각각이 유압 연결부 (137a 및 137b) 각각에 의해 펌프-밸브 어셈블리 (160) 의 제 1 포트 (101a, 101b) 에 연결된다. 압력 챔버들 (133, 134) 은 브레이크 마스터 실린더 (100) 가 작동되지 않을 때에 피스톤들 (131, 132) 을 초기 위치에 위치시키는 리턴 스프링들 (구체적으로 나타내지 않음) 을 수용한다.
브레이크 마스터 실린더 (100) 의 작동을 검출하기 위하여, 두 개의 독립적인 변위 센서들 (138 및 139) 이 유리하게 제공되고, 상기 센서들은 예를 들어 피스톤들 (131 및 132) 의 변위를 검출하며, 그들의 신호들은 신호 또는 데이터 라인을 통해 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 에 전송된다.
브레이크 마스터 실린더 (110) 의 각각의 회로 (137a, 137b) 에 대해, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 관련된 압력 챔버 (133, 134) 에 연결되는 제 1 포트 (101a, 101b), 압력 매체 저장소 (140) 에 연결되는 제 2 포트 (102a, 102b), 및 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 에 연결되는 출력 압력 포트 (103a, 103b) 를 포함한다.
실시예에 따라, 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 는, 각각의 휠 브레이크 (151a-151d) 에 대해, 중심 포트들을 통해 둘씩 짝을 지어 유압식으로 함께 연결되고 또한 휠 브레이크 (151a-151d) 에 연결되는 입구 밸브 (152a-152d) 및 출구 밸브 (153a-153d) 를 포함한다. 입구 밸브들 (152a-152d) 의 입구 포트들에는 펌프-밸브 어셈블리 (160) 의 출력 압력 포트들 (103a, 103b) 을 통해 각각의 브레이크 회로 (Ⅰ, Ⅱ) 에 대해 압력이 공급된다. 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 개방하는 체크 밸브 (구체적으로 나타내지 않음) 는 입구 밸브들 (152a-152d) 의 각각과 병렬로 연결된다. 각각의 브레이크 회로에서, 출구 밸브들 (153a, 153b, 153c, 153d) 의 출구 포트들은 관련된 리턴 라인 (154a, 154b) 에 의해 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 연결되고, 또한 각각의 제 2 포트 (102a, 102b) 를 통해 압력 매체 저장소 (140) 에 연결된다. 원칙적으로, 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 에서 밸브들의 상이한 배열이 가능하다.
각각의 브레이크 회로 (137a, 137b 또는 Ⅰ, Ⅱ) 에 대해, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 도 1 의 실시예에 따른 어셈블리, 즉 제 1 흡입 측 (141a, 141b) 과 제 1 압력 측 (142a, 142b) 을 구비하는 펌프 (104a, 104b), 제 1 전기적으로 작동가능한 밸브 (105a, 105b)(압력 상승 밸브), 제 2 전기적으로 작동가능한 밸브 (106a, 106b)(마스터 실린더 리덕션 가능 밸브), 제 3 전기적으로 작동가능한 밸브 (108a, 108b)(역압 밸브), 제 4 전기적으로 작동가능한 밸브 107a, 107b (브레이크 마스터 실린더 리덕션 미터링 밸브), 펌프 압력 측 상의 체크 밸브 (109a, 109b), 제 1 밸브와 병렬로 연결되는 체크 밸브 (110a, 110b), 및 두 개의 압력 센서들 (120a, 121a 및 120b, 121b) 을 각각 갖는 어셈블리 (161a, 161b) 를 포함한다.
실시예에 따른 어셈블리 (161a, 161b) 의 구성 및 가동은 도 1 의 상세한 설명에 상응하여 이미 위에서 설명했고, 따라서 다시 반복되지 않을 것이다.
실시예에 따라, 두 개의 펌프들 (104a 및 104b) 은 전기 모터 (M) 에 의해 공동으로 구동된다.
잠금 방지 제어 작동 (ABS: antilock brake system) 을 실시할 수 있도록, 브레이크 시스템은 실시예에 따른 자동차의 각각의 휠에 대한 휠 속도 센서 (155a-155d) 를 포함한다. 휠 속도 센서 (155a-155d) 로부터의 신호들은 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 에 공급되고, 휠 속도 센서 (155a-155d) 에는 유리하게는 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 에 의해 전력이 공급된다.
전자 안정성 제어 작동 (ESC: electronic stability control) 또는 안정화 보조 기능을 실시할 수 있도록, 실시예에 따라, 브레이크 시스템은 추가로 주행 역학 및 조향 각도 또는 조향 휠 각도에 관한 변수들을 검출하기 위한 센서 디바이스 (156) 를 포함하고, 그의 신호들은 신호 또는 데이터 라인을 통해 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 에 공급된다. 센서 디바이스 (156) 에는 유리하게는 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 에 의해 전력이 공급된다.
실시예에 따라, 센서 디바이스 (156) 는 자동차의 요 레이트를 검출하기 위한 센서 및 자동차의 횡방향 가속을 검출하기 위한 센서를 포함한다. 센서 디바이스 (156) 가 또한 자동차의 종방향 가속을 검출하기 위한 센서를 포함한다면, 이는 유리하다. 게다가, 센서 디바이스는 차량 조향 상태, 즉, 예를 들어 조향 각도 (휠 잠금 각도) 또는 이와 커플링된 조향 휠 각도를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함한다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 브레이크 시스템은, 부스팅 없이 브레이크 페달에 의해 작동된 브레이크 마스터 실린더 (100) 에 의해 출력되는 두 개의 회로 압력들 (입력 압력들) 이 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 의 입구 밸브들 (152a-152d) 에 출력되기 전에 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 의해 강화될 수 있으므로, 브레이크 페달과 브레이크 마스터 실린더 사이에 배열된 브레이크 부스터 없이 관리된다. 증압기 (pressure intensifier; 즉, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 또는 어셈블리 (161a, 161b)) 는, 이것이 입력 압력 레벨을 더 높은 출력 압력 레벨들로 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 추가로 브레이크 마스터 실린더 내의 압력 매체 용량을 능동적으로 빌드업시키고 또한 감소시킬 수 있는 방식으로 구성된다. 이러한 기능은, 예를 들어, 회생 제동 작동에 요구된다.
실시예에 따른 브레이크 시스템은 간단한 구성을 페달 트래블에 영향을 미치는 주변 기능들, 즉 증압, 회생 제동, 능동 제동과 ABS, ESC 및 ACC 기능 (ACC: ACC: active cruise control) 과 결합시킨다.
도 6 에 개략적으로 도시된 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 2 예시적인 실시형태는 브레이크 마스터 실린더 (100), 압력 매체 저장소 (140), 펌프-밸브 어셈블리 (160), 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 및 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 의 구성의 관점에서 제 1 예시적인 실시형태에 상응하지만, 제 1 예시적인 실시형태에 더하여, 브레이크 부스터 (170) 가 브레이크 마스터 실린더 (100) 의 상류에 배열된다. 브레이크 부스터는 진공 브레이크 부스터, 유압식 또는 전기식 브레이크 부스터일 수 있다. 펌프-밸브 어셈블리 (160) 가 능동적이지 않을 때에, 본 발명에 따른 펌프-밸브 어셈블리가 "동력-보조식 브레이크"를 제공하면서 "운전자와 무관하게", 즉 브레이크 페달을 이용하여 운전자에 의해 직접적이지 않게 결정된 압력 및 볼륨 변위들로 "동력-보조식 브레이크"로서의 볼륨 밸런스를 유지할 수 있다는 사실에 의해 또한 특징지어질 수 있을지라도, 브레이크 시스템은 동력-보조식 브레이크 시스템을 형성한다.
회생 제동 작동을 실시하기 위하여, 브레이크 페달이 작동할 때에, 휠 브레이크들 (101a-151d) 내의 압력 빌드업은 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 의 입구 밸브들 (152a-152d) 의 도움으로 방지 또는 감소된다. 제동 작용이 차량 운전자에 의해 완전히 또는 부분적으로 수행된다. 휠 브레이크들에 대한 감소된 압력 매체 볼륨에도 불구하고 익숙한 브레이크 페달감을 유지하기 위하여, 실시예에 따른 어셈블리들 (161a, 161b) 중 하나를 갖는 펌프-밸브 어셈블리 (160) 가 사용되고, 이는 전술한 바와 같이 브레이크 마스터 실린더 내의 볼륨에 영향을 미칠 수 있다.
도 7 에 개략적으로 도시되는 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제 3 예시적인 실시형태는 시뮬레이터 브레이크 시스템을 포함하고, 상기 시뮬레이터 브레이크 시스템은 본질적으로 푸시 로드를 통한 브레이크 페달 (141) 에 의해 직접적으로 작동될 수 있는 브레이크 마스터 실린더 (100), 상기 브레이크 마스터 실린더 (100) 에 할당된 대기압 하의 압력 매체 저장소 (140), 상기 브레이크 마스터 실린더 (100) 와 상호 작용하는 (트래블) 시뮬레이션 디바이스 (180), 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (190), 휠 브레이크들 (151a-151d) 에 대한 휠-특정 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스 (150), 및 상기 압력 공급 디바이스 (190) 및 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 를 제어하기 위해 디자인되는 제 1 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130) 을 포함하고, 또한 추가 모듈로서 각각의 회로에서 실시예에 따른 어셈블리 (161a, 161b) 를 구비하는 전기적으로 제어가능한 펌프-밸브 어셈블리 (160) 를 포함하고, 또한 상기 전기적으로 제어가능한 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 제 2 전자 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (145) 이 할당된다.
압력 모듈레이션 디바이스 (150) 는 휠-특정 입구 밸브들 (152a-152d) 과 출구 밸브들 (153a-153d) 을 갖는 제 1 예시적인 실시형태의 압력 모듈레이션 디바이스에 본질적으로 상응한다.
입구 밸브들 (152a-152d) 의 입력 포트들에는, 제 1 작동 모드 (예컨대, "브레이크-바이-와이어") 에서, 압력 공급 디바이스 (190) 에 연결된 시스템 압력 라인 (191) 내에 존재하는 시스템 압력으로부터 유래되는 압력이 브레이크 회로 공급 라인들 (Ⅰ, Ⅱ) 에 의해 공급된다. 시스템 압력 라인 (191) 과 브레이크 회로 공급 라인들 (Ⅰ, Ⅱ) 사이의 유압 연결부는 각각의 브레이크 회로에서 비통전 시에 유리하게는 폐쇄되는 시퀀스 밸브 (182a, 182b) 에 의해 나뉠 수 있다. 제 2 작동 모드 (예컨대, 부스팅된 폴백 모드) 에서, 브레이크 회로 공급 라인들 (Ⅰ, Ⅱ) 은 각각의 브레이크 회로에서 비통전 시에 유리하게는 개방되는 격리 밸브 (181a, 181b) 에 의해 어셈블리들 (161a, 161b) 의 출력 압력 포트들 (103a, 103b) 에 연결된다. 배출 밸브들 (153a-153d) 의 출력 포트들은 공통 리턴 라인 (154) 에 의해 압력 매체 저장소 (140) 에 연결된다.
실시예에 따라, 휠 브레이크들 (151a 및 151b) 은 전방 좌측 휠 (FL) 에 그리고 후방 우측 휠 (RR) 및 브레이크 회로 공급 라인 (Ⅰ) 에 할당되고, 휠 브레이크들 (151c 및 151d) 은 전방 우측 휠 (FR) 에 그리고 후방 좌측 휠 (RL) 및 브레이크 회로 공급 라인 (Ⅱ) 에 할당된다. 브레이크 회로들을 나누는 상이한 방법들이 상정가능하다.
이중-회로 브레이크 마스터 실린더 (100) 는 직렬로 배열되는 두 개의 피스톤들 (131, 132) 을 포함하고, 상기 피스톤들은 두 개의 유압 챔버들 (133, 134) 을 한정한다. 제 1 피스톤 (131) 은 기계적으로 브레이크 페달 (141) 에 커플링되고 또한 브레이크 부스터의 개재 없이 차량 운전자에 의해 직접적으로 작동된다. 도 3 의 제 1 예시적인 실시형태에서와 같이, 압력 챔버들 (133, 134) 에는 압력 매체 저장소 (140) 로 이어지는 압력 보상 라인들 (135a, 135b) 이 할당된다. 마찬가지로, 압력 챔버들 (133, 134) 의 각각은 유압 연결부 (137a 및 137b) 각각에 의해 펌프-밸브 어셈블리 (160) 또는 어셈블리 (161a, 161b) 의 제 1 포트 (101a, 101b) 에 연결된다.
압력 보상 라인 (135a) 은, 압력 매체 저장소 (140) 의 방향으로 폐쇄하는 체크 밸브 (185) 와 병렬로 연결되는, 비통전 (NO) 시에 개방되는, 진단 밸브 (184) 를 포함한다.
브레이크 마스터 실린더 (100) 의 작동을 검출하기 위하여, 여기에는 유리하게는 리던던트 디자인의 트래블 센서 (138) 가 있고, 상기 트래블 센서는 예를 들어 피스톤 (131 및/또는 132) 의 변위를 검출한다.
라인 세그먼트 (137b) 에 연결된 압력 센서 (186) 는 제 2 피스톤 (132) 의 변위에 의해 압력 챔버 (134) 에서의 빌드업을 검출한다.
시뮬레이션 디바이스 (180) 는 유압식으로 브레이크 마스터 실린더 (100) 에 커플링될 수 있고, 본질적으로 시뮬레이터 챔버 (188), 시뮬레이터 스프링 챔버 (189), 및 상기 두 개의 챔버들을 서로 분리시키는 시뮬레이터 피스톤 (192) 을 포함한다. 시뮬레이터 피스톤 (192) 은, 시뮬레이터 스프링 챔버 (188) 내에 배열되고 유리하게는 예비 인장되는 탄성 요소 (예컨대, 스프링) 에 의해 하우징 상에서 지지된다. 시뮬레이터 챔버 (188) 는 전기적으로 작동가능한 시뮬레이터 가능 밸브 (193) 에 의해 브레이크 마스터 실린더 (100) 의 압력 챔버 (133) 에 연결될 수 있다. 페달력이 입력되고 시뮬레이터 가능 밸브 (193) 가 활성화될 때에, 압력 매체는 브레이크 마스터 실린더 압력 챔버 (133) 로부터 시뮬레이터 챔버 (188) 로 유동한다. 시뮬레이터 가능 밸브 (193) 와 역병렬로 (antiparallel) 유압식으로 배열된 체크 밸브 (194) 는 시뮬레이터 가능 밸브 (193) 의 작동 상태와 관계없이 시뮬레이터 챔버 (188) 로부터 브레이크 마스터 실린더 압력 챔버 (133) 로의 압력 매체의 크게 방해받지 않는 리턴 유동을 허용한다.
전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (190) 는 유압 실린더-피스톤 어셈블리 또는 단일-회로 전기 유압 액추에이터로서 디자인되고, 그의 피스톤 (195) 은 개략적으로 나타낸 전기 모터 (196) 에 의해 마찬가지로 개략적으로 나타낸 회전-병진 메카니즘을 통해 작동될 수 있다. 전기 모터 (196) 의 로터 위치를 검출하는데 사용되고 또한 단지 개략적으로 나타내는 로터 위치 센서는 참조 부호 197 로 나타내어 진다. 게다가, 온도 센서 (198) 는 모터 와인딩 온도를 검출하는데 또한 사용될 수 있다. 피스톤 (195) 은 시스템 압력 라인 (191) 에 연결되는 압력 챔버 (199) 를 한정한다. 추가의 압력 매체는 피스톤 (195) 을 폐쇄된 시퀀스 밸브들 (182a, 182b) 로 후퇴시킴으로써 압력 챔버 (199) 내로 드로잉될 수 있어서, 압력 매체는 액추에이터 (190) 로의 유동 방향으로 개방하는 체크 밸브 (구체적으로 나타내지 않음) 를 포함하는 보충 라인 (135c) 을 통해 저장소 (140) 로부터 액추에이터 압력 챔버 (199) 로 유동할 수 있다. 시스템 압력 라인 (191) 에서 우세한 압력을 검출하기 위하여, 압력 센서 (187) 가 제공되고, 상기 센서는 바람직하게는 리던던트 디자인을 가진다.
각각의 브레이크 회로 (137a, 137b 또는 Ⅰ, Ⅱ) 에 대해, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 도 1 의 실시예에 따른 어셈블리, 즉 제 1 흡입 측 (141a, 141b) 및 제 1 압력 측 (142a, 142b) 을 구비하는 펌프 (104a), 제 1 전기적으로 작동가능한 밸브 (105a, 105)(압력 상승 밸브), 제 2 전기적으로 작동가능한 밸브 (106a, 106b)(마스터 실린더 리덕션 가능 밸브), 제 3 전기적으로 작동가능한 밸브 (108a, 108b)(역압 밸브), 제 4 전기적으로 작동가능한 밸브 (107a, 107b)(브레이크 마스터 실린더 리덕션 미터링 밸브), 펌프 암력 측 상의 체크 밸브 (109a, 109b), 제 1 밸브와 병렬로 연결되는 체크 밸브 (110a, 110b), 및 두 개의 압력 센서들 (120a, 121a 및 120b, 121b) 각각을 갖는 어셈블리 (161a, 161b) 를 포함한다.
각각의 회로 (137a, 137b) 에 대해, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 관련된 압력 챔버 (133, 134) 에 연결되는 제 1 포트 (101a, 101b) 및 격리 밸브 (181a, 181b) 를 통해 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 에 연결되는 출력 압력 포트 (103a, 103b) 를 포함한다. 어셈블리들 (161a, 161b) 의 제 2 포트들 (102a, 102b) 는 리턴 라인 (154) 에, 따라서 압력 매체 저장소 (140) 에 연결된다.
실시예에 따라, 브레이크 시스템의 유압 컴포넌트들은 유압 유닛 내에 배열되고, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 서브모듈을 형성한다.
펌프-밸브 어셈블리 (160) 를 이용함으로써, 압력 공급 디바이스 (190) 의 보충 사이클을 생략할 수 있다. 압력 공급 디바이스 (190) 의 압력 챔버 (199) 를 리필하기 위하여, 높은 압력이 펌프 어셈블리 (어셈블리들) 의 도움으로 어셈블리들 (161a, 161b) 의 출력 압력 포트들 (103a, 103b) 중 적어도 하나에서 빌드업된다. 그런 다음, 상응하는 격리 밸브 (181a, 181b) 가 개방되고, 그 결과 압력 매체는 개방된 시퀀스 밸브 (182a, 182b) 를 통해 압력 챔버 (199) 내로 유동한다. 이러한 방식으로, 압력 매체 저장소로부터 압력 챔버 (199) 로의 동등한 압력 매체 볼륨을 펌핑하기 위해 펌프-밸브 어셈블리 (160) 를 이용함으로써 휠 브레이크 압력 제어 작동들에 의해 출구 밸브들 (153a-153d) 을 통해 압력 매체 저장소 (140) 로 토출되는 압력 매체를 교체할 수 있다. 펌프-밸브 어셈블리 (160) 구비하지 않는 상응하는 시뮬레이터 브레이크 시스템과 대조적으로, 이는 중단되지 않는 ABS 와 안정성 제어를 허용한다.
펌프-밸브 어셈블리 (160) 를 갖는 시뮬레이터 브레이크 시스템의 작동은, 압력 공급 디바이스 (190) 가 고장난 경우, 브레이크 시스템의 전체 기능이 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 의해 유지되기 때문에 특히 안전하다. 마찬가지로, 예컨대 휠 브레이크 라인에서, 누출의 경우에, 이러한 어셈블리가 이중-회로 디자인을 가지기 때문에 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 의한 작동으로 전환하는 것이 유리하고, 따라서 이는 누출에 의해 영향을 받지 않는 브레이크 회로가 계속해서 완전하게 사용할 수 있게 한다. 게다가, 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 브레이크 페달 (141) 에 능동적으로 영향을 주는 기술적인 필수 조건들을 제공하고, 이는 펌프-밸브 어셈블리 (160) 를 구비하지 않는 상응하는 시뮬레이터 브레이크 시스템으로 매우 제한된 정도로만 가능하다.
추가 모듈로서 디자인되는 도 5 의 예시적인 실시형태의 펌프-밸브 어셈블리는 도 4 에서 제안된 브레이크 시스템의 펌프-밸브 어셈블리와 대체로 동일하다. 이는 브레이크 시스템들의 개발 및 생산과 관련하여 장점을 제공한다.

Claims (15)

  1. 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리로서,
    브레이크 마스터 실린더의 압력 챔버에 연결하기 위한 제 1 포트 (1), 압력 매체 저장소, 특히 대기압 하의 압력 매체 저장소에 연결하기 위한 제 2 포트 (2), 및, 특히 압력 모듈레이션 디바이스에 연결하기 위한, 출력 압력 포트 (3) 를 구비하고,
    상기 어셈블리는:
    - 상기 제 2 포트 (2) 에 연결 (12b, 13) 되는 적어도 하나의 제 1 흡입 측 (41, 241) 을 구비하는 펌프 어셈블리 (4, 14, 24),
    - 상기 제 1 포트 (1) 와 상기 출력 압력 포트 (3) 사이의 유압 연결부 (11) 로서, 상기 유압 연결부 (11) 내에 제 1 밸브 (5) 가 배열되고, 상기 제 1 밸브 (5) 는 비통전 (deenergized) 시에 개방되도록 디자인되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한, 상기 유압 연결부 (11), 및
    - 상기 제 1 포트 (1) 와 상기 제 2 포트 (2) 사이의 유압 연결부 (12) 로서, 상기 유압 연결부 (12) 내에 제 2 밸브 (6) 가 배열되고, 상기 제 2 밸브 (6) 는 비통전 시에 폐쇄되도록 디자인되는, 상기 유압 연결부 (12)
    를 구비하고,
    상기 제 1 흡입 측에 할당되는 상기 펌프 어셈블리의 제 1 압력 측 (42, 242) 이 제 3 밸브 (8, 8') 에 의해 상기 제 1 흡입 측 (41, 241) 에 연결되고, 상기 제 3 밸브 (8, 8') 는 비통전 시에 개방되도록 디자인되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능한, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프 어셈블리의 상기 제 1 압력 측 (42, 242) 에는 체크 밸브 (9) 가 연결되고, 상기 체크 밸브는 상기 펌프 어셈블리의 볼륨 토출 방향 (volume discharge direction) 으로 개방하는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 펌프 어셈블리는 상기 제 1 흡입 측 (41) 과 상기 제 1 압력 측 (42) 을 갖는 단일 펌프 (4, 14) 에 의해 형성되고, 상기 체크 밸브 (9) 의 볼륨 토출 측이 상기 출력 압력 포트 (3) 에 연결되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 포트 (1) 와 상기 제 2 포트 (2) 사이의 상기 유압 연결부 (12) 에는 제 4 밸브 (7) 가 배열되고, 상기 제 4 밸브 (7) 는 비통전 시에 개방되도록 디자인되고 또한 아날로그 방식으로 제어가능하며, 상기 유압 연결부 (12) 내에는 상기 제 2 밸브 (6) 가 배열되고, 상기 제 4 밸브는 상기 제 2 밸브 (6) 와 직렬로 배열되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펌프 어셈블리 (24) 는 상기 제 1 흡입 측 (241) 과 상기 제 1 압력 측 (242) 을 갖는 제 1 펌프 (25) 및 제 2 흡입 측 (243) 과 제 2 압력 측 (244) 을 갖는 제 2 펌프 (26) 에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 펌프 (26) 는 상기 제 1 밸브 (5) 와 병렬로 연결되고, 상기 제 2 흡입 측 (243) 은 상기 제 1 포트 (1) 에 연결되고, 상기 제 2 압력 측 (244) 은 상기 출력 압력 포트 (3) 에 연결되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서.
    상기 제 1 포트 (1) 는 상기 제 2 밸브 (6) 에 의해 상기 제 1 압력 측 (242) 에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 항을 인용할 경우,
    상기 제 1 포트 (1) 에는 상기 체크 밸브 (9) 의 볼륨 토출 측이 연결되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 항을 인용할 경우,
    상기 출력 압력 포트 (3) 에는 상기 체크 밸브 (9) 의 볼륨 토출 측이 연결되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 포트 (1) 에서의 압력을 검출하는 제 1 압력 검출 디바이스 (20) 및 상기 출력 압력 포트 (3) 에서의 압력을 검출하는 제 2 압력 검출 디바이스 (21) 가 제공되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브 (6) 는 전환 밸브로서 구현되는 것을 특징으로 하는, 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리.
  12. 유압식으로 작동가능한 휠 브레이크들 (151a-151d) 을 작동하기 위한 자동차용 브레이크 시스템으로서,
    - 브레이크 페달에 의해 작동가능하고 또한 압력 챔버들 (133, 134) 을 구비하는 브레이크 마스터 실린더 (100) 로서, 각각의 압력 챔버에는 적어도 하나의 휠 브레이크 (151a, 151b; 151c, 151d) 가 할당되는, 상기 브레이크 마스터 실린더 (100),
    - 상기 브레이크 마스터 실린더에 할당된 대기압 하의 압력 매체 저장소 (140),
    - 휠-특정 (wheel-specific) 브레이크 압력들을 설정하기 위한 전기적으로 제어가능한 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 로서, 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 는 특히 각각의 휠 브레이크 (151a-151d) 에 대해 적어도 하나의 입구 밸브 (152a-152d) 및 하나의 출구 밸브 (153a-153d) 를 구비하는, 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (150),
    - 전기적으로 제어가능한 펌프-밸브 어셈블리 (160)
    를 구비하고,
    상기 펌프-밸브 어셈블리 (160) 는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 어셈블리 (161a, 161b), 특히 압력 챔버 당 하나의 어셈블리를 포함하고, 상기 압력 챔버들 (133, 134) 중 하나에는 제 1 포트 (101a, 101b) 가 연결되고, 상기 압력 매체 저장소 (140) 에는 제 2 포트 (102a, 102b) 가 연결되며, 상기 압력 챔버 (133, 134) 에 할당된 상기 입구 밸브 (152a, 152b; 152c, 152d) 에는 출력 압력 포트 (103a, 103b) 가 연결되거나 연결될 수 있는, 자동차용 브레이크 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 브레이크 마스터 실린더 (100) 의 상류에는 브레이크 부스터 (170) 가 배열되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 브레이크 시스템은 다른 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스 (190) 를 포함하고, 상기 압력 공급 디바이스 (190) 는 특히 실린더-피스톤 어셈블리에 의해 형성되고, 상기 실린더-피스톤 어셈블리의 피스톤은 전기기계식 액추에이터에 의해 작동될 수 있으며, "브레이크-바이-와이어" 작동 모드에서, 상기 브레이크 시스템은 차량 운전자에 의해 또는 차량 운전자와 무관하게 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 압력 공급 디바이스 (190) 및 상기 압력 모듈레이션 디바이스 (150) 에 할당된 제 1 전자식 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (130), 및 상기 펌프-밸브 어셈블리 (160) 에 할당된 제 2 전자식 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛 (145) 이 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
KR1020167037017A 2014-06-30 2015-05-08 유압식 자동차 브레이크 시스템용 어셈블리 및 이러한 어셈블리를 구비하는 브레이크 시스템 KR102333535B1 (ko)

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