KR20230042507A - 자동차를 위한 전기 유압식 브레이크 제어기, 및 이러한 브레이크 제어기를 포함하는 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차를 위한 전기 유압식 브레이크 제어기(1)에 관한 것으로서, 전기 유압식 브레이크 제어기(1)는, 유압식으로 작동 가능한 적어도 4개의 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 위한 적어도 2개의 제1 배출구 연결부(4a, 4b) 및 2개의 제2 배출구 연결부(4c, 4d); 전기적으로 제어 가능한 유압식 압력 소스(2); 제1 전자 제어 및 조절 유닛(A); 제2 전자 제어 및 조절 유닛(B); 압력 매체 저장 용기(3); 각각의 제1 및 제2 배출구 연결부(4a 내지 4d)를 위한 흡입구 밸브(6a 내지 6d); 및 각각의 제1 및 제2 배출구 연결부(4a 내지 4d)를 위한 배출구 밸브(7a 내지 7d)를 포함하며, 각각의 배출구 연결부(4a 내지 4d)는, 각각의 배출구 밸브를 통해 압력 매체 저장 용기(3)에 연결되고, 압력 소스(2)는, 압력 챔버(30)를 갖는 실린더-피스톤 조립체로 제조되며, 이의 피스톤(31)은, 전기 기계식 작동기(32, 33)에 의해 앞뒤로 이동 가능하고, 압력 챔버(30)는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(9, 19)를 통해 브레이크 라인 섹션(60)에 연결되며, 상기 브레이크 라인 섹션은 적어도 4개의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)에 연결된다. 제1 전자 제어 및 조절 유닛(A)의 고장의 경우, 전기 기계식 작동기가 제2 전자 제어 및 조절 유닛(B)에 의해 작동되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 작동시키도록 구성되며, 제2 전자 제어 및 조절 유닛(B)의 고장의 경우, 전기 기계식 작동기(32)가 제1 전자 제어 및 조절 유닛(A)에 의해 작동되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 작동시키도록 구성되는, 전기 및/또는 전자 수단이 제공된다.

Description

자동차를 위한 전기 유압식 브레이크 제어기, 및 이러한 브레이크 제어기를 포함하는 브레이크 시스템

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 전기 유압식(electrohydraulic) 브레이크 제어기, 및 이러한 브레이크 제어기를 포함하는 브레이크 시스템에 관한 것이다.

DE 10 2017 216 617A1은 브레이크 제어기를 개시하며, 브레이크 제어기는, 유압식으로 작동 가능한 4개의 휠 브레이크를 위한 4개의 출력 포트; 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛; 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛; 압력 매체 저장소; 및 각각의 출력 포트를 위한 흡입구 및 배출구 밸브를 포함하고, 각각의 출력 포트는, 배출구 밸브를 통해 압력 매체 저장소에 연결된다. 고도로 자동화된 주행을 위해 적합하도록 하기 위해 그리고 운전자가 근력을 사용하여 휠 브레이크를 작동시킬 수 있는 기계식 및/또는 유압식 폴백 레벨(fall-back level)을 없앨 수 있도록 하기 위해, 브레이크 제어기는, 전기적으로 활성화 가능한 제1 및 제2 유압식 압력 소스(hydraulic pressure source)를 포함하며, 제1 압력 소스는 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되고, 제2 압력 소스는 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 또한, 전기적으로 작동 가능한 회로 분리 장치가 제공되며, 이에 의해, 브레이크 시스템은, 2개의 휠 브레이크 및 제1 압력 소스를 갖는 제1 브레이크 회로, 및 다른 2개의 휠 브레이크 및 제2 압력 소스를 갖는 제2 브레이크 회로로 무전압 상태에서 분리된다.

본 발명의 목적은 고도로 자동화된 주행을 위해 적합한 대안적인 전기 유압식 브레이크 제어기를 제공하는 것이며, 기계식 및/또는 유압식 폴백 레벨을 없앨 수 있고, 그럼에도 불구하고, 높은 레벨의 가용성을 가지므로, 고도로 자동화된 주행 또는 오토파일럿(autopilot) 기능을 위한 충분한 안전성을 제공하는, 자동차를 위한 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 청구항 제1항에 청구된 바와 같은 전기 유압식 브레이크 제어기, 및 청구항 제23항에 청구된 바와 같은 브레이크 시스템에 의해 본 발명에 따라 달성된다.

본 발명은 전기적으로 활성화 가능한 유압식 압력 소스, 적어도 4개의 휠 브레이크 각각을 위한 흡입구 및 배출구 밸브, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛, 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛을 브레이크 제어기가 포함한다는 개념에 기초하며, 압력 소스는, 압력 챔버를 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되고, 이의 피스톤은 전기 기계식 작동기에 의해 앞뒤로 압착될 수 있으며, 압력 챔버는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브를 통해, 적어도 4개의 흡입구 밸브가 연결된 브레이크 라인 섹션에 연결된다. 또한, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 고장나는 경우, 전기 기계식 작동기가 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크를 작동시키도록 구성되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 고장나는 경우, 전기 기계식 작동기가 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크를 작동시키도록 구성되는, 전기 및/또는 전자 수단이 제공된다.

브레이크 라인 섹션은, 제1 압력 활성화 밸브의 출력 포트를 (적어도 4개의) 흡입구 밸브의 각각의 입력 포트에 연결한다. 바람직하게는, 브레이크 라인 섹션은, 적어도 4개의 흡입구 밸브(즉, 제1 출력 포트 및 제2 출력 포트의 흡입구 밸브)를 서로 직접 연결한다. 이러한 의미에서, 바람직하게는, 브레이크 제어기, 또는 유압식 압력 소스에 의한 이의 압력 제공은 단일 회로로서 설계된다.

바람직하게는, 브레이크 라인 섹션에는 밸브가 배치되지 않으며, 예를 들어, 전기적으로 또는 유압식으로 작동 가능한 밸브 및 역류방지 밸브(nonreturn valve)가 배치되지 않는다. 바람직하게는, 브레이크 라인 섹션은, (적어도 4개의) 흡입구 밸브에 의해 휠 브레이크측 상에 한정되며, 제1 압력 활성화 밸브에 의해, 또는 제2 압력 활성화 밸브가 존재하는 경우, 제1 및 제2 압력 활성화 밸브에 의해, 압력 소스측 상에 한정된다. 브레이크 라인 섹션이 분리 밸브를 통해 압력 매체 저장소에 연결된 경우, 브레이크 라인 섹션은, 분리 밸브에 의해 압력 매체 저장소측 상에 한정된다.

전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나가 고장나는 경우, 전기 기계식 작동기는, 다른 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 이에 따라 활성화되며, 서비스 제동을 위한 브레이크-바이-와이어(brake-by-wire) 작동 모드로 휠 브레이크를 작동시키기 위해, 압력이 증가된다.

전기 기계식 작동기는, 하나의 기능적 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 휠 브레이크를 작동시키도록 압력을 증가시키기 위한 이의 출력 중 적어도 일부를 통해 작동된다.

본 발명에 따른 브레이크 제어기의 바람직한 실시형태에 따라, 전기 및/또는 전자 수단은, 제1 모터 권선(winding) 및 제2 모터 권선을 갖는 이중 권선형(double-wound) 전기 모터를 포함하는 전기 기계식 작동기를 포함하며, 제1 모터 권선은, 특히 바람직하게는 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화되고, 제2 모터 권선은, 특히 바람직하게는 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화된다. 따라서, 전기적으로 활성화 가능한 제2 유압식 압력 소스를 없앨 수 있다. 단일 전기 또는 전자 고장 후에도, 모든 휠 브레이크를 제동하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 전기 유압식 브레이크 제어기는, 적어도 4개의 유압식으로 작동 가능한 휠 브레이크를 위한 적어도 2개의 제1 출력 포트 및 2개의 제2 출력 포트; 전기적으로 활성화 가능한 유압식 압력 소스; 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛; 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛; 특히 대기압 하에 있는 압력 매체 저장소; 각각의 제1 및 제2 출력 포트를 위한 흡입구 밸브; 및 각각의 제1 및 제2 출력 포트를 위한 배출구 밸브로서, 이를 통해 각각의 출력 포트가 압력 매체 저장소에 연결되는, 배출구 밸브를 포함하며, 압력 소스는, 피스톤 및 압력 챔버를 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되며, 피스톤은 전기 기계식 작동기에 의해 앞뒤로 압착될 수 있고, 압력 챔버는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브를 통해, 흡입구 밸브가 연결된 브레이크 라인 섹션에 연결되며, 전기 기계식 작동기는, 제1 모터 권선 및 제2 모터 권선을 갖는 이중 권선형 전기 모터를 포함하고, 제1 모터 권선은 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화되며, 제2 모터 권선은 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화된다. 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의한 제1 모터 권선의 활성화, 그리고 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의한 제2 모터 권선의 활성화를 사용하는 이중 권선형 전기 모터는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 고장 시에, 전기 기계식 작동기가 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크를 작동시키도록 구성되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 고장 시에, 전기 기계식 작동기가 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크를 작동시키도록 구성되는, 전기 및/또는 전자 수단을 나타낸다.

따라서, 이중 권선형 전기 모터는 제1 모터 권선 및 제2 모터 권선을 포함하며, 각각의 2개의 모터 권선은, 2개의 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나에 의해 활성화된다. 어떤 의미에서는, 전기 모터는 2개의 부분으로 구성된다. 모터 권선 둘 모두가 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 둘 모두에 의해 활성화되는 경우, 전기 모터는 최대 출력을 산출한다. 2개의 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나만이 해당 모터 권선을 활성화시키는 경우, 압력 소스는, 비록 감소된 레벨로 그리고 감소된 동력을 갖지만, 압력을 증가시킬 수 있으며, 적어도 4개의 휠 브레이크 모두가 상기 압력을 받는다. 그럼에도 불구하고, 차량은 제동되어 정지될 수 있다.

특히 바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 상전압을 제공하기 위한 제1 출력 스테이지(output stage), 및 제1 출력 스테이지를 활성화시키기 위한 제1 구동기 스테이지(driver stage)를 포함하며, 제1 출력 스테이지는 제1 모터 권선에 연결되고, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 상전압을 제공하기 위한 제2 출력 스테이지, 및 제2 출력 스테이지를 활성화시키기 위한 제2 구동기 스테이지를 포함하며, 제2 출력 스테이지는 제2 모터 권선에 연결된다.

바람직하게는, 제1 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 모터 프로세서를 각각 포함한다.

바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

본 발명에 따른 브레이크 제어기의 다른 바람직한 실시형태에 따라, 전기 및/또는 전자 수단은, 모터 권선을 갖는 단일 권선형 전기 모터를 포함하는 전기 기계식 작동기를 포함하며, 제1 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 상전압을 제공하기 위한 출력 스테이지, 및 출력 스테이지를 활성화시키기 위한 구동기 스테이지를 각각 갖고, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 출력 스테이지, 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 출력 스테이지는, 단일 권선형 전기 모터의 모터 권선에 연결되며, 관련 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 고장나는 경우, 이들의 출력이 높은 임피던스를 갖도록 하는 방식으로 설계된다. 따라서, 전기 모터의 모터 권선은, 2개의 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 어느 하나에 의해 활성화될 수 있다.

특히 바람직하게는, 제1 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 모터 프로세서를 각각 포함한다.

특히 바람직하게는, 이 경우에도, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

본 발명에 따른 브레이크 제어기의 추가적인 바람직한 실시형태에 따라, 전기 및/또는 전자 수단은, 모터 권선을 갖는 단일 권선형 전기 모터를 포함하는 전기 기계식 작동기를 포함하며, 제1 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 모터 프로세서를 각각 포함하고, 상전압을 제공하기 위한 제1 및 제2 출력 스테이지, 제1 및 제2 구동기 스테이지, 및 릴레이(relay)를 포함하는 제3 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 제공되며, 릴레이는, 각각의 모터 프로세서가 이의 출력 신호를 각각의 2개의 구동기 스테이지에 전송할 수 있고, 각각의 구동기 스테이지가 각각의 출력 스테이지를 활성화시킬 수 있도록 하는 방식으로 설계되고, 제1 및 제2 출력 스테이지는 단일 권선형 전기 모터의 모터 권선에 연결된다.

특히 바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급되고, 제3 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 제1 또는 제2 에너지 공급기로부터 전환될 수 있는 방식으로 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 제어기의 추가적인 바람직한 실시형태에 따라, 전기 및/또는 전자 수단은, 모터 권선을 각각 갖는 제1 및 제2 전기 모터를 포함하는 전기 기계식 작동기를 포함하며, 제1 및 제2 전기 모터는, 단독으로 또는 함께 압력 소스의 피스톤을 앞뒤로 압착할 수 있고, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 상전압을 제공하기 위한 제1 출력 스테이지, 및 제1 출력 스테이지를 활성화시키기 위한 제1 구동기 스테이지를 포함하며, 제1 출력 스테이지는 제1 전기 모터의 모터 권선에 연결되고, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 상전압을 제공하기 위한 제2 출력 스테이지, 및 제2 출력 스테이지를 활성화시키기 위한 제2 구동기 스테이지를 포함하며, 제2 출력 스테이지는 제2 전기 모터의 모터 권선에 연결된다.

특히 바람직하게는, 제1 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 모터 프로세서를 각각 포함한다.

특히 바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

바람직하게는, 2개의 휠 브레이크를 위한 적어도 흡입구 및 배출구 밸브 및 압력 활성화 밸브는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 특히 바람직하게는, 제1 출력 포트의 적어도 흡입구 및 배출구 밸브 및 제1 압력 활성화 밸브는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다.

바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛, 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 별도로 구성되며, 중복 신호 라인을 통해 서로 연결된다.

바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛, 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 고장이 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 고장을 유발하지 않는다는 점에서(그리고 그 반대로도 마찬가지임), 서로 전기적으로 독립적이다.

압력 소스는 바람직하게는 단일 회로로서 설계된다. 특히 바람직하게는, 압력 소스는, 하나의 압력 챔버만을 포함한다.

압력 챔버는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브를 통해, 흡입구 밸브가 연결된 브레이크 라인 섹션에 연결된다. 바람직하게는, 각각의 흡입구 밸브는, 전기적으로 작동 가능한 추가적인 밸브의 개재 없이, 제1 압력 활성화 밸브에 연결된다. 특히 바람직하게는, 각각의 흡입구 밸브는, 제1 압력 활성화 밸브에 직접(즉, 밸브의 개재 없이) 연결된다.

즉, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브와 각각의 흡입구 밸브 사이의 브레이크 라인 섹션에는, 바람직하게는 전기적으로 작동 가능한 밸브, 특히 바람직하게는 밸브가 배치되지 않는다.

바람직하게는, 브레이크 제어기의 각각의 밸브, 예를 들어, 흡입구 밸브 및/또는 배출구 밸브 및/또는 압력 활성화 밸브(들) 및/또는 분리 밸브(들)는, 2개의 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나에 의해 단독으로 또는 전적으로 작동된다.

바람직하게는, 제1 모터 권선은 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 전적으로 활성화되며, 제2 모터 권선은 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 전적으로 활성화된다.

본 발명의 추가적인 전개예에 따라, 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크가 제2 출력 포트의 휠 브레이크에 할당된 휠 상에 제공된다.

바람직하게는, 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크는, 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 고장나는 경우, 해당 휠 브레이크(바람직하게는 후륜)를 전적으로 전기적으로 및 동적으로 제동할 수 있도록 하기 위해, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다.

바람직하게는, 각각의 흡입구 밸브는 유사하게 활성화 가능하며, 정상적으로 개방된다. 특히 바람직하게는, 관련 출력 포트의 방향으로 폐쇄되는 역류방지 밸브가 각각의 흡입구 밸브에 대하여 병렬로 연결된다.

각각의 배출구 밸브는 바람직하게는 정상적으로 폐쇄된다. 배출구 밸브는, 특히 바람직하게는 전환 밸브로서 설계된다.

제1 출력 포트의 적어도 흡입구 및 배출구 밸브 및 제1 압력 활성화 밸브는, 바람직하게는 단독으로 또는 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다.

바람직하게는, 제1 출력 포트는 차량의 하나의 차축의 휠 브레이크에 할당되며, 제2 출력 포트는 차량의 다른 차축의 휠 브레이크에 할당된다. 특히 바람직하게는, 제1 출력 포트는 앞차축(front axle)의 휠 브레이크에 할당되며, 제2 출력 포트는 차량의 뒷차축(rear axle)의 휠 브레이크에 할당된다.

바람직하게는, 제1 압력 센서는, 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의한 압력 제어를 위해 브레이크 라인 섹션에 연결되며, 제1 압력 센서로부터의 신호는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 공급되어 후자에 의해 평가된다.

바람직하게는, 제2 압력 센서는 브레이크 라인 섹션에 연결되며, 제2 압력 센서로부터의 신호는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 공급되어 후자에 의해 평가된다. 따라서, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해서도 정밀한 압력 제어가 가능하다.

바람직하게는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브는 정상적으로 폐쇄되며, 압력 챔버는, 특히 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되고 정상적으로 폐쇄되는, 전기적으로 작동 가능한 제2 압력 활성화 밸브를 통해, 브레이크 라인 섹션에 추가적으로 연결된다. 따라서, 압력 챔버는, 정상적으로 폐쇄된 제1 및 제2 압력 활성화 밸브의 병렬 연결을 통해, 브레이크 라인 섹션에 유압식으로 연결된다. 각각의 2개의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 압력 챔버를 브레이크 라인 섹션에 연결할 수 있으며, 그 반대로도 마찬가지이다.

대안적으로, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브가 정상적으로 개방되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 제1 압력 활성화 밸브는, 특히 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 유량을 증가시키기 위해, 특히 바람직하게는, 압력 챔버는, 흡입구 밸브의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브를 통해, 브레이크 라인 섹션에 연결된다. 즉, 출력 포트 또는 흡입구 밸브의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브는, 특히 바람직하게는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브에 대하여 병렬로 연결된다. 따라서, 압력 챔버는, 정상적으로 개방된 제1 압력 활성화 밸브 및 역류방지 밸브의 병렬 연결을 통해, 브레이크 라인 섹션에 유압식으로 연결된다. 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛만이 브레이크 라인 섹션을 압력 챔버에 연결할 수 있거나, 압력 챔버로부터 이를 분리시킬 수 있다.

바람직하게는, 브레이크 제어기는, 임의의 추가적인 유압식 압력 소스를 포함하지 않으며, 특히 전기적으로 활성화 가능한 추가적인 유압식 압력 소스를 포함하지 않는다.

바람직하게는, 제2 출력 포트의 흡입구 및 배출구 밸브는, 특히 바람직하게는 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되며, 브레이크 라인 섹션은, 전기적으로 작동 가능한 적어도 하나의 제1 분리 밸브를 갖는 분리 밸브 장치를 통해, 압력 매체 저장소에 연결되고, 제1 분리 밸브는, 특히 바람직하게는 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다.

제1 분리 밸브는 바람직하게는 정상적으로 폐쇄되며, 분리 밸브 장치는, 전기적으로 작동 가능한 제1 분리 밸브만을 포함한다. 이러한 방식으로, 단지 하나의 밸브를 통해, 제동 작업 이외의 압력 균일화가 가능하다. 특히 바람직하게는, 제2 출력 포트의 배출구 밸브 중 하나는, 무전압 상태에서의 시스템 내의 부압을 방지하기 위해, 출력 포트의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브와 병렬로 연결된다.

대안적으로, 바람직하게는 분리 밸브 장치는, 전기적으로 작동 가능한 제1 분리 밸브, 및 이의 상류 또는 하류에 연결된 전기적으로 작동 가능한 제2 분리 밸브를 포함하며, 제2 분리 밸브는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 제1 및 제2 분리 밸브는 정상적으로 개방된다.

바람직하게는, 제2 출력 포트의 흡입구 및 배출구 밸브는, 특히 바람직하게는 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 분리 밸브 장치를 통한 브레이크 라인 섹션과 압력 매체 저장소 사이의 유압식 연결부가 없다. 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나가 고장나는 경우, 2개의 휠 브레이크에 대한 휠-특정된 압력 조절이 여전히 가능하다. 따라서, 제2 압력 센서는, 특히 바람직하게는, 브레이크 라인 섹션에 연결되며, 제2 압력 센서로부터의 신호는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 공급되어 후자에 의해 평가된다. 특히 바람직하게는, 제2 출력 포트의 배출구 밸브 중 하나는, 무전압 상태에서 시스템 내의 부압을 방지하기 위해, 출력 포트의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브와 병렬로 연결된다.

본 발명의 추가적인 전개예에 따라, 제2 출력 포트의 배출구 밸브는 정상적으로 개방된다. 제2 출력 포트의 배출구 밸브는, (추가적으로) 특히 바람직하게는, 유사하게 활성화 가능하도록 설계된다. 제1 출력 포트의 배출구 밸브는, 특히 바람직하게는, 전환 밸브로서 설계되며, 정상적으로 개방된다. 분리 밸브 장치를 통한 브레이크 라인 섹션과 압력 매체 저장소 사이의 유압식 연결은 없다.

전개예의 바람직한 실시형태에 따라, 제2 출력 포트의 흡입구 밸브는, 특히 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되며, 제2 출력 포트의 배출구 밸브는, 특히 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 특히 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되는, 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크는, 특히 바람직하게는, 제2 출력 포트에 할당된 휠 상에 제공된다.

전개예의 다른 바람직한 실시형태에 따라, 하나의 제2 출력 포트에 대해, 흡입구 밸브는, 특히 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되며, 배출구 밸브는, 특히 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되고, 다른 제2 출력 포트에 대해, 흡입구 밸브는, 특히 전적으로, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되며, 배출구 밸브는, 특히 전적으로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동된다. 특히 바람직하게는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되는, 전기적으로 작동 가능한 제1 주차 브레이크는, 하나의 제2 출력 포트에 할당된 휠 상에 제공되는 반면에, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되는, 전기적으로 작동 가능한 제2 주차 브레이크는, 다른 제2 출력 포트에 할당된 휠 상에 제공된다. 따라서, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 고장 후에, 제1 출력 포트의 2개의 휠 및 제2 출력 포트의 휠 중 하나가 유압식으로 제동될 수 있다. 제2 출력 포트의 다른 휠은 주차 브레이크에 의해 제동된다.

브레이크 제어기의 바람직한 실시형태에 따라, 압력 챔버(30)는, 단지 하나의 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(19)만을 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 연결되며, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(19)는 정상적으로 개방되고, 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브(20)는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(19)에 대하여 병렬로 연결된다.

적어도 4개의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)는, 특히 바람직하게는, 정상적으로 개방되며, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되고, 제1 출력 포트(4a, 4b)의 배출구 밸브(7a, 7b)는 정상적으로 폐쇄되며, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되고, 제2 출력 포트(4c, 4d)의 배출구 밸브(7c, 7d)는 정상적으로 개방되며, 제2 출력 포트(4c; 4c, 4d)의 배출구 밸브(7c; 7c, 7d) 중 적어도 하나(또는 그렇지 않으면 배출구 밸브(7c; 7c, 7d) 둘 모두)는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다.

매우 특히 바람직하게는, 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50a) 또는 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50a, 50b)는, 그러한 제2 출력 포트(4c) 또는 이들 제2 출력 포트들(4c, 4d)에 할당된 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되며, 이의 배출구 밸브(들)(7c, 7d)는 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다. 제2 출력 포트(4d)의 다른 배출구 밸브(7d)는 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동될 수 있으며, 이의 배출구 밸브(7d)가 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는, 그러한 제2 출력 포트(4d)에 할당된 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50b)는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다.

바람직하게는, 압력 소스의 압력 챔버는, 압력 챔버의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브가 배치된 유압식 연결부를 통해, 압력 매체 저장소에 연결된다.

바람직하게는, 압력 소스는, 브리더 홀(breather hole), 또는 브리더 홀을 통한 압력 매체 저장소와의 연결부를 포함하지 않는다.

또한, 본 발명은, 차량 운전자를 위한 작동 유닛(actuation unit), 및 본 발명에 따른 전기 유압식 브레이크 제어기를 포함하는 브레이크 시스템에 관한 것이다. 작동 유닛은, 운전자의 요청 신호를 전송함으로써 브레이크 제어기에 연결된다. 작동 유닛으로부터 브레이크 제어기로의 기계적 유압식 연결부가 없다(유압식 폴백 레벨이 없음).

본 발명의 추가적인 바람직한 실시형태는 도면을 참조하여 이하의 설명 및 종속 청구항으로부터 드러날 것이며, 개략적으로, 도면으로서:
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 제어기의 예시적인 제1 실시형태를 도시한다;
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 제어기의 예시적인 제2 실시형태를 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 제어기의 예시적인 제3 실시형태를 도시한다;
도 4는 본 발명에 따른 브레이크 제어기의 예시적인 제4 실시형태를 도시한다;
도 5는 본 발명에 따른 브레이크 제어기의 예시적인 제5 실시형태를 도시한다; 그리고
도 6은 본 발명에 따른 브레이크 제어기의 예시적인 제6 실시형태를 도시한다.

도 1은 유압식으로 작동 가능한 4개의 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 갖는 자동차를 위한 본 발명에 따른 브레이크 제어기(1)의 예시적인 제1 실시형태를 개략적으로 도시한다.

브레이크 제어기(1)는, 각각의 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 위한 출력 포트(4a 내지 4d)를 갖는, 구체적으로 표시되지 않은 밸브 블록(유압식 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛)을 포함한다. 대기압 하에 있는 압력 매체 저장소(3)가 밸브 블록 상에 배치된다. 실시예에 따라, (제1) 출력 포트(4a, 4b)는 앞차축(프론트(front))의 휠 브레이크(5a, 5b)에 할당되며, (제2) 출력 포트(4c, 4d)는 뒷차축(리어(rear))의 휠 브레이크(5c, 5d)에 할당된다.

압력 매체 저장소(3)의 충전 레벨은 충전 레벨 센서(44)에 의해 측정된다.

각각의 출력 포트(4a 내지 4d)는 흡입구 밸브(6a 내지 6d) 및 배출구 밸브(7a 내지 7d)에 할당된다. 관련 출력 포트(4a 내지 4d)의 방향으로 폐쇄되는 역류방지 밸브(8a 내지 8d)는 각각의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)에 대하여 병렬로 연결된다. 각각의 출력 포트(4a 내지 4d)는, 배출구 밸브(7a 내지 7d)를 통해 압력 매체 저장소(3)에 연결된다. 흡입구 밸브(6a 내지 6d)는, 예를 들어, 정상적으로 개방되고 유사하게 활성화 가능하도록 설계되며, 배출구 밸브(7a 내지 7d)는 정상적으로 폐쇄되는 전환 밸브로서 설계된다.

예를 들어, 배출구 밸브(7a 내지 7d)는, 공통 리턴 라인(62)을 통해 압력 매체 저장소(3)에 연결된다.

압력 챔버(30)를 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되는, 전기적으로 활성화 가능한 유압식 압력 소스(2)가 제공되며, 이의 피스톤(31)은, 개략적으로 표시된 전기 모터(32) 및 개략적으로 도시된 회전 병진 기어 장치(33)를 갖는 전기 기계식 작동기에 의해 작동 가능하다. 예를 들어, 압력 소스(2)는, 하나의 압력 챔버(30)만을 갖는 단일 회로 전기 유압식 선형 작동기(LAC)로서 설계된다. 피스톤(31)은 전기 기계식 작동기에 의해 전진되어 압력을 증가시킬 수 있으며(브레이크 작동 방향), 푸시백(push back) 또는 풀백(pull back)되어 압력을 감소시킬 수 있다. 여기서 전기 모터는, 제1 모터 권선(34a) 및 제2 모터 권선(34b)을 갖는 이중 권선형 전기 모터(32)로서 설계된다. 모터 권선(34a, 34b) 둘 모두가 활성화되는 경우, 전기 모터(32)는 최대 출력을 공급한다. 2개의 모터 권선(34a, 34b) 중 하나만이 활성화되는 경우, 전기 모터(32)의 출력은 감소되지만, 압력은, 비록 감소된 레벨로 그리고 감소된 동력을 갖지만, 압력 소스(2)에 의해 여전히 증가될 수 있다.

예를 들어, 브레이크 제어기(1)는, 하나의 유압식 압력 소스(2)만을 포함한다.

압력 소스(2)를 활성화시키기 위해, 적어도 하나의 제1 모터 각도 센서(43)가 제공된다. 예를 들어, 제2 모터 각도 센서(42)가 추가적으로 제공된다.

압력 챔버(30)는, 전기적으로 작동 가능한 (제1) 압력 활성화 밸브(9)를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 유압식으로 연결된다. 흡입구 밸브(6a 내지 6d)는 브레이크 라인 섹션(60)에 연결된다. 따라서, 브레이크 라인 섹션(60)은, 제1 압력 활성화 밸브(9)(또는 도 6의 19)의 출력 포트를 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 각각의 입력 포트에 연결한다. 압력 챔버(30)는 제1 압력 활성화 밸브(9)(또는 도 6의 19)의 입력 포트에 연결된다. 각각의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 출력 포트는, 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 위한 브레이크 제어기(1)의 할당된 출력 포트(4a 내지 4d)에 연결된다.

예를 들어, 압력 챔버(30)는, 전기적으로 작동 가능한 추가적인 (제2) 압력 활성화 밸브(10)를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 연결된다. 즉, 압력 챔버(30)는, 서로에 대하여 병렬로 연결된 2개의 압력 활성화 밸브(9, 10)를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 유압식으로 연결된다. 압력 활성화 밸브(9, 10)는 정상적으로 폐쇄된다.

압력 활성화 밸브(9, 10)의 기능은, 선형 작동기(2)가 용량-소모적인(volume-consuming) 압력 조절(즉, 배출구 밸브를 통해 압력 매체 저장소(3) 내로의 압력 매체의 배출을 사용함) 후에 압력 매체를 보충할 수 있도록 하는 것이다.

도시되지 않은 예시적인 실시형태에 따라, 병렬로 연결되고 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브를 갖는, 전기적으로 작동 가능한 정상적으로 개방된 (단일) 압력 활성화 밸브(이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 병렬로 연결된 역류방지 밸브(20)를 갖는 정상적으로 개방된 압력 활성화 밸브(19))를 통해, 압력 챔버(30)가 브레이크 라인 섹션(60)에 연결된다.

각각의 경우, 단지 정확하게 하나의 밸브, 즉 압력 활성화 밸브 중 하나(9 또는 10)(도 1의 예시적인 실시형태) 또는 밸브 중 하나(19 또는 20)(도시되지 않은 예시적인 실시형태)만이 압력 챔버(30)로부터 각각의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)로의 유압식 연결부에 배치된다. 이에 따라, 제1 압력 활성화 밸브(9 또는 19)와 각각의 흡입구 밸브(6a 내지 6d) 사이의 브레이크 라인 섹션(60)에는, 전기적으로 작동 가능한 밸브, 특히 밸브가 배치되지 않는다. 이는 제2 압력 활성화 밸브(10) 및 각각의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)에도 동일하게 적용된다. 즉, 압력 활성화 밸브(들)(9, 10)는, 밸브의 상호 연결부 없이, 모든 흡입구 밸브(6a 내지 6d)에 직접 연결된다.

압력 소스(2)에 의해 발생된 압력을 결정하기 위해 사용될 수 있는 (제1) 압력 센서(40)가 브레이크 라인 섹션(60)에 연결된다.

압력 소스(2) 내로 압력 매체를 흡인하기 위해, 압력 소스(2)의 압력 챔버(30)는, 압력 챔버(30)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브(14)가 배치되는, 유압식 연결부(61)를 통해 압력 매체 저장소(3)에 연결된다.

예를 들어, 리턴 라인(62) 및 유압식 연결부(61)는 적어도 부분적으로 공통 라인 섹션을 통해 형성된다.

브레이크 라인 섹션(60)은, 예를 들어, 직렬로 연결된 전기적으로 작동 가능한 2개의 분리 밸브(11, 12)로 구성된 분리 밸브 장치를 통해, 압력 매체 저장소(3)에 연결된다. 직렬로 연결된 분리 밸브(11, 12)는, 예를 들어, 브레이크 라인 섹션(60)과 유압식 (보충) 연결부(61) 사이에 배치된다. 정상적으로 개방된 2개의 분리 밸브(11, 12)는, 제동 작업 이외의 압력 균일화의 기능을 제공한다.

전기 주차 브레이크(50a, 50b)는, 차축 중 하나의 휠 상에(예를 들어, 뒷차축(리어) 상에) 제공된다. 전기 주차 브레이크(50a, 50b)는, 브레이크 제어기(1)에 의해 활성화되거나 작동된다. 바람직하게는, 뒷차축의 휠 브레이크는, 전기적으로 작동 가능한 통합형 주차 브레이크(IPB) 및 유압식 휠 브레이크(5c, 5d)를 갖는 조합 브레이크 캘리퍼(caliper)로서 설계된다.

브레이크 제어기(1)는, 주차 브레이크(50a, 50b) 및 브레이크 제어기(1)의 전기적으로 작동 가능한 구성 요소를 활성화시키기 위한 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A) 및 별도의 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)을 더 포함한다. 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B)은, 중복 신호 라인(70)을 통해 서로 연결된다.

밸브 및 센서와 같은, 전기적 또는 전기적으로 작동 가능한 구성 요소 상의 화살표(A 또는 B)는, 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 또는 B)에 대한 할당을 나타낸다.

제1 모터 권선(34a)이 (단지) 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)(A로 화살표 표시됨)에 의해서만 활성화되고, 제2 모터 권선(34b)이 (단지) 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)(B로 화살표로 표시됨)에 의해서만 활성화된다는 의미에서, 압력 소스(2)의 전기 모터(32)는, 제1 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 활성화된다.

브레이크 제어기(1)의 센서(40, 42, 43, 44) 및 밸브(6, 7, 9 내지 12)는, 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나에만 각각 할당된다(즉, 전적으로 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 활성화되거나, 전적으로 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 활성화된다). 이에 따라, 이중으로 작동 가능한 복잡한 밸브/밸브 코일을 방지한다.

예시적인 제1 실시형태에 따라, 흡입구 및 배출구 밸브(6a 내지 6d, 7a 내지 7d), (제1) 압력 활성화 밸브(9) 및 분리 밸브(11)는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동된다. 마찬가지로, 2개의 전기 주차 브레이크(50a, 50b)는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동된다. 이는 A로 화살표에 의해 표시된다.

(제2) 압력 활성화 밸브(10) 및 분리 밸브(12)는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다(이는 B로 화살표에 의해 표시된다).

(제1) 모터 각도 센서(43)의 신호는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 공급되어 후자에 의해 평가되는 반면에, (제2) 모터 각도 센서(42)의 신호는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 공급되어 후자에 의해 평가된다.

예를 들어, (제1) 압력 센서(40)의 신호는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 공급되어 후자에 의해 평가된다.

개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은, 압력 센서(40)로부터의 신호에 기초하여, 압력 소스(2)에 의해 발생된 압력에 관한 정보를 갖기 때문에, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 할당된 제2 모터 각도 센서(42)를 선택적으로 없앨 수 있다.

개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나(A 또는 B)가 고장난 후에, 압력 소스(2)는, 비록 감소된 레벨로 그리고 감소된 동력을 갖지만, 모터 권선 중 하나(34a 또는 34b)에 의해 여전히 압력을 증가시킬 수 있다. 모든 4개의 휠 브레이크(5a 내지 5d)는 상기 (중심) 압력을 받는다. 피스톤(31)을 앞뒤로 압착함으로써, (중심) 압력이 조절될 수도 있다.

예시적인 제1 실시형태의 한 가지 가능한 단점은, 제동 작업 이외의 압력 균일화의 기능만을 갖는 2개의 분리 밸브(11, 12)이다. 이러한 기능을 위한 2개의 밸브는 높은 지출이다. 다른 예시적인 실시형태(도 2 내지 도 5 및 이의 설명 참조)에 따라, 압력 균일화 기능은, 바람직하게는 다른 밸브에 의해서도 대체된다.

도 2는 자동차를 위한 본 발명에 따른 브레이크 제어기(1)의 예시적인 제2 실시형태를 개략적으로 도시한다. 예시적인 제1 실시형태와의 유일한 차이점은, 상이한 분리 밸브 장치 및 추가적인 역류방지 밸브(18)이다. 직렬로 연결된 2개의 정상적으로 개방된 분리 밸브(11, 12)는, 정상적으로 폐쇄되고 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는, 단일 (제1) 분리 밸브(13)로 대체된다. 또한, 배출구 밸브 중 하나, 예를 들어 배출구 밸브(7d)는, 출력 포트(4d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브(18)와 병렬로 연결된다.

정상적으로 폐쇄된 분리 밸브(13)는, 제동 작업 이외에는 주기적으로 또는 영구적으로 개방된다. 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)의 고장 후에, 적어도 하나의 배출구 밸브(7a 내지 7d)가 제동 작업 이외에는 주기적으로 또는 영구적으로 개방됨으로써, 압력 균일화가 보장된다. 바람직하게는, 이러한 기능은 배출구 밸브에 걸쳐서 순환된다. 무전압 상태에서, 역류방지 밸브(18)가 배출구 밸브(7d)에 대하여 병렬로 연결되기 때문에, 시스템 내의 부압이 방지된다. 브레이크액의 열팽창으로 인한 무전압 상태에서의 정압이 수용되어야 한다.

또한, 예시적인 제2 실시형태에서, 대안(도시되지 않음)으로서, 병렬로 연결된 정상적으로 폐쇄된 2개의 압력 활성화 밸브(9, 10) 대신에, 압력 챔버(30)는, 병렬로 연결되고 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브를 갖는, 전기적으로 작동 가능한 정상적으로 개방된 (단일) 압력 활성화 밸브(이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 병렬로 연결된 역류방지 밸브(20)를 갖는, 정상적으로 개방된 압력 활성화 밸브(19))를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 연결될 수 있다.

도 3은 자동차를 위한 본 발명에 따른 브레이크 제어기(1)의 예시적인 제3 실시형태를 개략적으로 도시한다. 예시적인 제2 실시형태와는 대조적으로, 분리 밸브(13)와 함께, 브레이크 라인 섹션(60)으로부터 압력 매체 저장소(30)로의 유압식 연결부도 없다. 또한, 예시적인 제3 실시형태에 따라, 차축 중 하나(예를 들어, 뒷차축(리어))에 할당되는 2개의 휠 브레이크의 흡입구 및 배출구 밸브(바람직하게는, 흡입구 및 배출구 밸브(6c, 6d, 7c, 7d))는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다. 이러한 예시적인 실시형태에서도, 배출구 포트(4d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브(18)는, 배출구 밸브 중 하나(예를 들어, 배출구 밸브(7d))에 대하여 병렬로 연결된다. 다른 차축(예를 들어, 앞차축(프론트))의 흡입구 및 배출구 밸브(6a, 6b, 7a, 7b)는, 예시적인 제2 실시형태에서와 같이, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동된다.

예를 들어, 압력 소스(2)에 의해 발생된 압력을 결정하기 위해 사용될 수 있는 제2 압력 센서(41)가 브레이크 라인 섹션(60)에 연결된다. 제2 압력 센서(41)의 신호는, 다른, 즉 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 공급되어 후자에 의해 평가된다. 따라서, 압력 센서(40, 41) 중 하나의 신호는, 각각의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B)에 이용 가능하다.

예시적인 제2 실시형태에 대한 설명과 유사하게, 제동 작업 이외의 압력 균일화 기능은, 전적으로 배출구 밸브(7a 내지 7d)에 의해 대체된다.

각각의 차축에 대해, 휠 압력 조절 밸브(즉, 흡입구 및 배출구 밸브)가 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B)에 할당되기 때문에, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나(A 또는 B)가 고장난 후에도, 압력 균일화가 여전히 보장된다.

압력 제어 기능(예를 들어, ABS(잠김 방지 제어))은 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 둘 모두에 분산되어, 둘 모두에 의해 공동으로 수행된다. 거기에는 일부 단점이 있다. 반면에, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나(A 또는 B)가 고장나는 경우, 하나의 차축에서의 휠-특정된 압력 조절이 여전히 가능하다. 2개의 압력 센서(40, 41)는 이러한 목적을 위해서도 제공되며, 각각은 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나(A 또는 B)에 할당된다.

또한, 예시적인 제3 실시형태에서, 대안(도시되지 않음)으로서, 병렬로 연결된 정상적으로 폐쇄된 2개의 압력 활성화 밸브(9, 10) 대신에, 압력 챔버(30)는, 병렬로 연결되고 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브를 갖는, 전기적으로 작동 가능한 정상적으로 개방된 (제1) 압력 활성화 밸브(이에 따라 도 6에 도시된 바와 같음)를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 연결될 수 있다.

도 4는 자동차를 위한 본 발명에 따른 브레이크 제어기(1)의 예시적인 제4 실시형태를 개략적으로 도시한다. 예시적인 제1 실시형태와는 대조적으로, 분리 밸브(11, 12)와 함께, 브레이크 라인 섹션(60)으로부터 압력 매체 저장소(30)로의 유압식 연결부도 없다. 또한, 예를 들어, 뒷차축(리어)에 할당되는 배출구 밸브(7c, 7d)는 유사하게 활성화 가능하며, 예시적인 제3 실시형태에 따라 정상적으로 개방된다. 배출구 밸브(7c, 7d)만이 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는 반면에, 나머지 흡입구 및 배출구 밸브(6a 내지 6d, 7a, 7b)는 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동된다. 즉, 제1 출력 포트(4a, 4b)의 흡입구 및 배출구 밸브(6a, 6b, 7a, 7b) 및 제2 출력 포트(4c, 4d)의 흡입구 밸브(6c, 6d)는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되며, 제2 출력 포트(4c, 4d)의 배출구 밸브(7c, 7d)는 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다.

제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)의 고장 후에, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)이 정상적으로 개방된 배출구 밸브(7c, 7d)를 폐쇄함으로써, 4개의 모든 휠이 유압식으로 제동될 수 있다. 적합한 차량 신호, 특히 휠 속도가 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 이용 가능한 경우, 슬립 제어(slip control)를 위한 중앙 압력 조절도 가능하다.

제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)의 고장 후에, 각각의 제동 작업을 위해, 뒷차축(리어)의 흡입구 밸브(6c, 6d)가 폐쇄된다. 앞차축(프론트)의 휠은 유압식으로 제동되며(5a, 5b), 뒷차축(리어)의 휠은 전기 주차 브레이크(50a, 50b)에 의해 제동된다. 휠-특정된 조절은 계속 가능하다.

이러한 예시적인 실시형태는, 무전압 상태에서 부압 및 정압 둘 모두가 방지되는 이점이 있다. 정상적으로 폐쇄된 밸브보다 정상적으로 개방된 밸브를 통해 구현하기에 훨씬 더 용이한, 배출구 밸브(7c, 7d)의 유사한 기능은, 뒷차축에서("차축 블렌딩(axle blending)") 그리고 또한 각각의 개별 후륜에서 선택적인 컴포트(comfort) 압력 감소를 가능하게 하며, 이의 기능은 회생 제동 작업의 맥락에서 특히 바람직하다. 제동 작업 동안 밸브 동력 수요량이 증가되지만, 이는 제동 작업 이외의 더 낮은 동력 수요량에 의해 보정되는 것 이상일 가능성이 높다. 이러한 개념에서, 각각의 개별 후륜의 압력 제어가 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B) 둘 모두에 분산된다는 점에서, 일부 단점이 확인될 수 있다.

도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이, 또한, 예시적인 제4 실시형태에서, 병렬로 연결된 정상적으로 폐쇄된 2개의 압력 활성화 밸브(9, 10) 대신에, 압력 챔버(30)는, 병렬로 연결되고 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브(20)를 갖는, 전기적으로 작동 가능한 정상적으로 개방된 (단일) 압력 활성화 밸브(19)를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 연결될 수 있다. 압력 활성화 밸브(19)는, 압력 활성화 밸브(9)와 마찬가지로, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동된다.

예시적인 제1 실시형태와 관련하여 이미 전술한 바와 같이, 압력 활성화 밸브(9, 10)의 기능은, 용량-소모적인 압력 조절 후에, 압력 소스(2)의 보충을 가능하게 하는 것이다. 그러나, 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)의 고장 후에, 어떤 경우에도 용량-소모적인 압력 조절이 제공되지 않는다. 이에 따라, 병렬로 연결되고 상이한 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛에 의해 작동되는, 2개의 정상적으로 폐쇄된 압력 활성화 밸브(9, 10)는, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는, 정상적으로 개방된 단일 압력 활성화 밸브(19)로 대체될 수 있다.

바람직하게는, 정상적으로 개방된 밸브(19)는, 현재 정상적으로 폐쇄된 압력 활성화 밸브의 유량 저항과 유사하게 작은 크기의 유량 저항을 가져야 한다. 이러한 문제는, 예를 들어, 압력 증가 방향으로, 정상적으로 개방된 압력 활성화 밸브(19)에 대하여 병렬로 연결되는 역류방지 밸브(20)에 의해 완화된다. 복수의 병렬 역류방지 밸브를 선택하는 것도 바람직하다. 따라서, 압력 증가 방향으로의 작은 유량 저항은 비용 효율적으로 구현될 수 있다. 압력 감소 방향으로의 유량 저항이 너무 큰 경우, (선택적으로 유사한) 배출구 밸브를 통해 급격한 압력 감소가 수행될 수 있다. 병렬로 연결된 역류방지 밸브(20)의 추가적인 이점은, 오류로 인해 폐쇄되는 압력 활성화 밸브에 비하여 증가된 견고성이다.

도 6의 예시적인 제6 실시형태의 이점은, 제동 작업 이외에 밸브가 통전될 필요가 없다는 점이다.

도 1 내지 도 3 및 도 5의 설명에서도 언급된 바와 같이, 예시적인 제1, 제2, 제3 및 제5 실시형태의 밸브(19)(및 선택적으로 20)를 갖는, 도시되지 않은 대안적인 해당 예시적인 실시형태가 있다.

(압력 매체 저장소로의 분리 밸브 장치와의 연결부 없이) 압력 균일화를 대체하는, 정상적으로 폐쇄된 4개의 배출구 밸브(7a 내지 7d)와 조합된 정상적으로 개방된 압력 활성화 밸브(19)를 갖는) 대안적인 예시적인 제3 실시형태와 관련하여, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)의 고장 후에, (예를 들어, 뒷차축(리어)의) 휠 압력 조절 밸브(6c, 6d, 7c, 7d)가 여전히 이용 가능하지만, 압력 소스(2)가 더 이상 보충될 수 없음을 또한 유의해야 한다. 뒷차축에서의 적절한 슬립 제어 기능은, 용량 소모가 없는 EBV(전자식 제동력 분배)이다.

예를 들어, 변속기 주차 잠금 장치를 생략하기 위해 바람직한 기능의 손실 없이, 2개의 주차 브레이크(50a, 50b)가 더 이상 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B) 둘 모두에 분산될 수 없다는 점에서, 4개의 정상적으로 폐쇄된 배출구 밸브(7a 내지 7d)를 갖는 예시적인 실시형태에 비하여, 예시적인 제4 실시형태의 일부 단점이 확인될 수 있다. 예시적인 제4 실시형태에서, 대안으로서, 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)의 고장 후에, 2개의 주차 브레이크 중 (단지) 하나(예를 들어, 주차 브레이크(50b))만이 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된 경우, 이의 주차 브레이크가 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 할당된, 단지 전륜(5a, 5b) 및 하나의 후륜(50a)만이 제동될 수 있다.

이러한 단점은, 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 제어기(1)의 예시적인 제5 실시형태에 의해 제거된다. 예시적인 제4 실시형태에서와 같이, 뒷차축(리어)에 할당되는 배출구 밸브(7c, 7d)는 유사하게 활성화 가능하며, 정상적으로 개방된다. 예시적인 제4 실시형태와 대조적으로, 제2 출력 포트 중 하나(4c)에 대해, 흡입구 밸브(6c)는 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되며, 관련 배출구 밸브(7c)는 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는 반면에, 흡입구 밸브(6d)는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 다른 제2 출력 포트(4d)에 대해 작동되고, 관련 배출구 밸브(7d)는 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동된다. 동시에, 제2 출력 포트(4c)에 할당된 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50a)는, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는 반면에, 제2 출력 포트(4d)에 할당된 다른 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50b)는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동된다.

하나의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 또는 B)의 고장 후에, 앞차축 상의 양쪽 휠, 및 뒷차축 상의 하나의 휠은 유압식으로 제동될 수 있으며, 뒷차축 상의 다른 휠은 주차 브레이크에 의해 제동된다. 예를 들어, 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)이 고장나는 경우, 휠 브레이크(5a, 5b, 5d)가 유압식으로 제동되며, 주차 브레이크(50a)가 제동되고; 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)이 고장나는 경우, 휠 브레이크(5a, 5b, 5c)가 유압식으로 제동되며, 주차 브레이크(50b)가 제동된다. 단점은 뒷차축의 비대칭적 조절이다. 양쪽 후륜에 대한 압력 조절 시에, 동일한 지연 시간 기간(latency period)을 달성하는 것이 어려울 수 있다.

또한, 예시적인 제5 실시형태에서, 대안(도시되지 않음)으로서, 병렬로 연결된 정상적으로 폐쇄된 2개의 압력 활성화 밸브(9, 10) 대신에, 압력 챔버(30)는, 병렬로 연결되고 흡입구 밸브(6a 내지 6d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브를 갖는, 전기적으로 작동 가능한 정상적으로 개방된 (제1) 압력 활성화 밸브(이에 따라 도 6에 도시된 바와 같음)를 통해, 브레이크 라인 섹션(60)에 연결될 수 있다.

각각의 예시적인 실시형태에서, 제2 압력 센서(41)는 바람직하게는 브레이크 라인 섹션(60)에 연결되며, 제2 압력 센서(41)의 신호는, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 공급되어 후자에 의해 평가된다(도 4의 예시적인 실시형태에 대해 설명된 바와 같음).

따라서, 지금까지 설명된 예시적인 실시형태는, 압력 소스(2)가 이중 권선형 전기 모터(32)를 갖는 선형 작동기이며, 각각의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 또는 B)이 2개의 모터 권선 중 하나(34a 또는 34b)를 정확하게 활성시킨다는 공통적인 특징을 공유한다. 이러한 목적을 위해, 모터 권선(34a)은 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 연결되며, 다른 모터 권선(34b)은 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 연결된다. 압력 소스(2)를 활성화시키기 위해, 각각의 2개의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A, B)은, 모터 제어 기능을 처리하기 위한 모터 프로세서; 전기 모터(32)에 상전압을 제공하기 위한 트랜지스터를 갖는 출력 스테이지(예를 들어, B6 브리지); 및 출력 스테이지의 트랜지스터를 활성화시키기 위한 구동기 스테이지(게이트 구동 유닛)를 포함한다. 바람직하게는, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

도 1 내지 도 6의 예시적인 실시형태의 브레이크 제어기(1)로 구현될 수 있는, 압력 소스(2) 및 이의 활성화에 대한 본 발명에 따른 대안적인 예시적인 제2 실시형태에 따라, 압력 소스(2)는, 압력 챔버(30) 및 피스톤(31)을 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되며, 피스톤(31)은 전기 기계식 작동기(32, 33)에 의해 앞뒤로 압착될 수 있고, 전기 기계식 작동기는, 하나의 모터 권선만을 갖는 단일 권선형 전기 모터(32)를 포함한다. 압력 소스(2)를 활성화시키기 위해, 각각의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A, B)은, 모터 제어 기능을 처리하기 위한 모터 프로세서; 전기 모터(32)에 상전압을 제공하기 위한 트랜지스터를 갖는 출력 스테이지(예를 들어, B6 브리지); 및 출력 스테이지의 트랜지스터를 활성화시키기 위한 구동기 스테이지(게이트 구동 유닛)를 포함한다. 이러한 방식으로, 각각의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A, B)은, 전기 모터(32)의 작동을 위해 필요한 상전압을 제공할 수 있다. 출력 스테이지 둘 모두(또는 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A, B) 둘 모두)는, 단일 권선형 전기 모터(32)의 모터 권선에 연결된다. 출력 스테이지는, 관련 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 또는 B)이 고장나는 경우 또는 수동 상태에서 이들의 출력이 높은 임피던스가 되도록 하는 방식으로 설계된다. 따라서, 전기 모터(32)의 모터 권선은, 임의의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 또는 B)에 의해 활성화될 수 있으며, 상기 유닛이 고장나는 경우, 다른 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B 또는 A)이 이러한 작업을 대체할 수 있다. 따라서, 모터 프로세서, 구동기 스테이지, 및 출력 스테이지는 중복적으로 구현되며, 전기 모터(32)는 단일 권선을 갖는다. 바람직하게는, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

도 1 내지 도 6의 예시적인 실시형태의 브레이크 제어기(1)로 구현될 수 있는, 압력 소스(2) 및 이의 활성화에 대한 본 발명에 따른 대안적인 예시적인 제3 실시형태에 따라, 압력 소스(2)는, 압력 챔버(30) 및 피스톤(31)을 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되며, 피스톤(31)은 전기 기계식 작동기(32, 33)에 의해 앞뒤로 압착될 수 있고, 전기 기계식 작동기는, 하나의 모터 권선만을 갖는 단일 권선형 전기 모터(32)를 포함한다. 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A) 및 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)과 더불어, 제3 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 있다. 압력 소스(2)를 활성화시키기 위해, 각각의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A, B)은, 모터 제어 기능을 처리하기 위한 모터 프로세서를 포함한다. 제3 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 전기 모터(32) 상에 상전압을 제공하기 위한 트랜지스터를 갖는 중복(즉, 적어도 2개) 출력 스테이지(예를 들어, B6 브리지), 및 출력 스테이지의 트랜지스터를 활성화시키기 위한 중복(즉, 적어도 2개) 구동기 스테이지(게이트 구동 유닛)를 갖는다. 제3 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은 복수의 릴레이를 더 포함하여, 이에 따라, 각각의 모터 프로세서는, 이의 출력 신호를 각각의 2개의 구동기 스테이지에 전송할 수 있고, 각각의 구동기 스테이지는 각각의 출력 스테이지를 활성화시킬 수 있다. 출력 스테이지 둘 모두의 출력은 단일 권선형 모터의 권선에 연결된다. 따라서, 구동기 스테이지 및 출력 스테이지는, 제3 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛을 통해 중복적으로 구현되며, 전기 모터(32)는 단일 권선을 갖는다.

바람직하게는, 압력 소스(2) 및 이의 활성화의 예시적인 제3 실시형태에서, 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다(소위 중복 차량 전기 시스템). 또한, 바람직하게는, 제3 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛은, 중복 차량 전기 시스템의 2개의 독립적인 에너지 공급기(전압 소스)에 연결된다. 에너지 공급기(전압 소스) 중 하나가 고장나더라도, 다른 에너지 공급기(전압 소스)로 전환함으로써, 구동기 스테이지 및 출력 스테이지의 또는 제3 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 에너지 공급(전압 공급)을 보장하기 위해, 추가적인 릴레이가 사용될 수 있다.

압력 소스(2) 및 이의 활성화의 예시적인 제3 실시형태에 따라, 전기 모터(32)는, 압력 소스(2) 및 이의 활성화의 예시적인 제2 실시형태보다 더 많은 전자 장치 이중 고장의 경우에 활성화될 수 있다. 이러한 이중 고장은, 예를 들어, 구동기 스테이지 및 임의의 출력 스테이지의 동시 고장, 또는 모터 프로세서 및 임의의 구동기 스테이지의 동시 고장, 또는 출력 스테이지 및 임의의 전압 소스의 동시 고장을 포함한다.

도 1 내지 도 6의 예시적인 실시형태의 브레이크 제어기(1)로 구현될 수 있는, 압력 소스(2) 및 이의 활성화에 대한 본 발명에 따른 대안적인 예시적인 제4 실시형태에 따라, 압력 소스(2)는, 압력 챔버(30) 및 피스톤(31)을 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되며, 피스톤(31)은, 2개의(예를 들어, 단일 권선형) 전기 모터(32)를 포함하는 전기 기계식 작동기(32, 33)에 의해 앞뒤로 압착될 수 있다. 예를 들어, 각각의 2개의 전기 모터는, 2개의 볼 스크루 구동 장치(ball screw drive) 중 하나를 제어한다. 볼 스크루 구동 장치는, 이의 중심이 피스톤(31)에 기계적으로 연결된 밸런스 빔(balance beam)의 2개의 단부 상에 작용한다. 오류가 없는 작동 시에, 볼 스크루 구동 장치는, 피스톤(31)을 이동시키고 휠 브레이크의 압력을 증가 또는 감소시키기 위해, 병렬로 안과 밖으로 이동된다. 전기 모터가 고장나는 경우, 나머지 기능적 전기 모터는 여전히 밸런스 빔의 일 단부를 이동시킬 수 있으므로, 피스톤(31)을 앞뒤로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 피스톤(31) 상에 가해질 수 있는 작용력은 더 적으며, 이용 가능한 운동 범위가 감소될 수 있다. 압력 소스(2)를 활성화시키기 위해, 각각의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A, B)은, 모터 제어 기능을 처리하기 위한 모터 프로세서; 전기 모터(32)에 상전압을 제공하기 위한 트랜지스터를 갖는 출력 스테이지(예를 들어, B6 브리지); 및 출력 스테이지의 트랜지스터를 활성화시키기 위한 구동기 스테이지(게이트 구동 유닛)를 포함한다. 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)의 출력 스테이지는 하나의 전기 모터에 연결되며, 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)의 출력 스테이지는 다른 전기 모터에 연결된다. 즉, 제1 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은 제1 전기 모터(32)를 활성화시키며, 제2 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)은 제2 전기 모터(32)를 활성화시킨다. 바람직하게는, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)은, 제1 에너지 공급기와 무관한 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 전기 유압식 브레이크 제어기(1)는, 전기적으로 작동 가능한 적어도 2개의 주차 브레이크(50a, 50b) 및 차량 운전자를 위한 작동 유닛을 갖는 브레이크 시스템에 사용된다. 특히 바람직하게는, 주차 브레이크는, 차량의 차축, 바람직하게는 뒷차축(리어) 상에 배치된다. 이 경우, 운전자의 요청 신호를 전송하기 위해, 작동 유닛은 신호측 상의 브레이크 제어기(1)에 연결되지만, 작동 유닛으로부터 브레이크 제어기(1)로의 기계적 유압식 연결부가 없다.

중앙 유닛으로서, 4개의 유압식 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 위한 압력을 발생시키고 조절하며, 기계적 유압식 구동기 폴백 레벨 없이 브레이크 시스템에 사용하기 위해 특히 적합한, 다양한 변형예의 브레이크 제어기(1)가 제안된다. 바람직하게는, 브레이크 시스템은, 운전자의 요청 신호의 고장-안전 전송을 통해서만 중앙 브레이크 제어기(1)에 연결되는, 운전자를 위한 작동 유닛 및 중앙 전기 유압식 브레이크 제어기(1)로 본질적으로 구성된다. 또한, 중앙 브레이크 제어기(1)에 의해 또한 활성화되는 전기 주차 브레이크가 하나의 차축(전형적으로 뒷차축) 상에 제공된다.

모든 예시적인 실시형태는, 각각의 단일 전기 또는 전자 고장 후에, 4개의 모든 휠을 제동하는 것이 가능해야 한다는 요건을 특징으로 한다. 반면에, 누출과 같은 기계적 고장 후에는, 선택적으로 전기 동력 전달 계통(drive train)의 보조를 통해, 전기 주차 브레이크(50a, 50b)의 동적 제동 기능을 통해서만 차량을 감속하는 것이 허용 가능해야 한다. 이러한 목적을 위해 적합한 차량의 무게 중심의 위치는 요즘 차량에서 일반적으로 제공되며 요구된다. 이러한 요건은, 기계적 고장이 전자적 고장보다 훨씬 덜 자주 발생한다는 경험에 기초한다.

제안된 모든 유압식 브레이크 제어기(1)는, 특히, 중복 신호 라인(70)을 통해 연결된 2개의 별개의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B)에 의해 이들이 활성화된다는 점에서, 전기 고장 후에 사륜 제동의 기본 요건을 충족시킨다. 또한, 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)이 고장나는 경우, 전기 기계식 작동기가 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크(5a, 5b)를 작동시키도록 구성되며, 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)이 고장나는 경우, 전기 기계식 작동기(32)가 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 휠 브레이크(5a, 5b)를 작동시키도록 구성되는, 전기 및/또는 전자 수단이 제공된다. 따라서, 2개의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛 중 하나(A 또는 B)(또는 각각)가 고장나는 경우, 나머지 기능적 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B 또는 A)이 서비스 제동을 위한 브레이크-바이-와이어 작동 모드로 휠 브레이크를 작동시키도록 압력을 증가시키기 위한 적어도 이의 출력의 일부를 통해, (단일) 압력 소스(2)의 전기 기계식 작동기를 활성화시킬 수 있도록 하는 방식으로, 전기 및/또는 전자 수단이 설계된다.

또한, 브레이크 제어기(1)는 밸브 및 센서를 포함하며, 그 각각은 정확하게 하나의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 또는 B)에 할당된다.

개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B) 사이의 중복 신호 라인(70)은, 신호 라인 중 하나에서 고장이 발생하는 경우, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛이 다른 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛의 고장 또는 고장이 없는 기능을 잘못 탐지하는 것을 방지한다.

바람직하게는, 브레이크 제어기(1)는, 2개의 독립적인 전압 소스(제1 전기 에너지 공급기 및 제2 전기 에너지 공급기)를 갖는 중복 차량 전기 시스템에 의해 공급됨으로써, 2개의 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A 및 B)은 동일한 전압 소스에 의해 공급되지 않는다. 예를 들어, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)은 제1 전기 에너지 공급기에 의해 공급되며, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)은 제2 전기 에너지 공급기에 의해 공급된다.

Claims (17)

1. 자동차를 위한 전기 유압식 브레이크 제어기(1)로서,
   유압식으로 작동 가능한 적어도 4개의 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 위한 적어도 2개의 제1 출력 포트(4a, 4b) 및 2개의 제2 출력 포트(4c, 4d);
   전기적으로 활성화 가능한 유압식 압력 소스(2);
   제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A);
   제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B);
   특히 대기압 하에 있는 압력 매체 저장소(3);
   각각의 제1 및 제2 출력 포트(4a 내지 4d)를 위한 흡입구 밸브(6a 내지 6d); 및
   각각의 제1 및 제2 출력 포트(4a 내지 4d)를 위한 배출구 밸브(7a 내지 7d)로서, 이를 통해 상기 각각의 출력 포트(4a 내지 4d)가 상기 압력 매체 저장소(3)에 연결되는, 배출구 밸브(7a 내지 7d)를 포함하며,
   상기 압력 소스(2)는, 피스톤(31) 및 압력 챔버(30)를 갖는 실린더-피스톤 배치에 의해 형성되고,
   상기 피스톤(31)은 전기 기계식 작동기(32, 33)에 의해 앞뒤로 압착될 수 있으며,
   상기 압력 챔버(30)는, 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(9, 19)를 통해, 상기 적어도 4개의 흡입구 밸브(6a 내지 6d)가 연결된 브레이크 라인 섹션(60)에 연결되고,
   상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)이 고장나는 경우, 상기 전기 기계식 작동기가 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 상기 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 작동시키도록 구성되며, 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)이 고장나는 경우, 상기 전기 기계식 작동기(32)가 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 활성화되고, 압력을 증가시켜서 상기 휠 브레이크(5a 내지 5d)를 작동시키도록 구성되는, 전기 및/또는 전자 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는,
   자동차를 위한 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
2. 제1항에 있어서,
   상기 전기 및/또는 전자 수단은, 제1 모터 권선(34a) 및 제2 모터 권선(34b)을 갖는 이중 권선형 전기 모터(32)를 포함하는 상기 전기 기계식 작동기(32, 33)를 포함하며,
   상기 제1 모터 권선(34a)은 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 활성화되고,
   상기 제2 모터 권선(34b)은 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 활성화되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 출력 포트(4a, 4b)의 적어도 상기 흡입구 및 배출구 밸브(6a, 7a, 6b, 7b) 및 상기 제1 압력 활성화 밸브(9, 19)는, 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(9)는 정상적으로 폐쇄되며,
   상기 압력 챔버(30)는, 정상적으로 폐쇄되는 전기적으로 작동 가능한 제2 압력 활성화 밸브(10)를 통해, 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는 상기 브레이크 라인 섹션(60)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(19)는 정상적으로 개방되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기적으로 작동 가능한 제1 압력 활성화 밸브(9, 19)와 각각의 상기 흡입구 밸브(6a 내지 6d) 사이의 상기 브레이크 라인 섹션(60)에는, 전기적으로 작동 가능한 밸브, 특히 밸브가 배치되지 않는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 출력 포트(4c, 4d)의 상기 흡입구 및 배출구 밸브(6c, 7c, 6d, 7d)는, 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되며,
   상기 브레이크 라인 섹션(60)은, 전기적으로 작동 가능한 적어도 하나의 제1 분리 밸브(12, 13)를 갖는 분리 밸브 장치를 통해 상기 압력 매체 저장소(3)에 연결되고,
   상기 제1 분리 밸브(12, 13)는, 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 분리 밸브(13)는 정상적으로 폐쇄되며,
   상기 분리 밸브 장치는 상기 전기적으로 작동 가능한 제1 분리 밸브(13)만을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 출력 포트(4c, 4d)의 상기 흡입구 및 배출구 밸브(6c, 7c, 6d, 7d)는, 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 출력 포트(4d)의 방향으로 개방되는 역류방지 밸브(18)가 상기 배출구 밸브 중 하나(7d)에 대하여 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 흡입구 밸브(6a 내지 6d)는 유사하게 활성화 가능하며 정상적으로 개방되고,
    각각의 상기 배출구 밸브(7a 내지 7d)는 정상적으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 출력 포트(4c, 4d)의 상기 배출구 밸브(7c, 7d)는 정상적으로 개방되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 출력 포트(4c, 4d)의 상기 흡입구 밸브(6c, 6d)는, 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되며,
    상기 제2 출력 포트(4c, 4d)의 상기 배출구 밸브(7c, 7d)는, 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 출력 포트(4c, 4d)의 상기 휠 브레이크(5c, 5d)에 할당된 상기 휠 상에, 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50a, 50b)가 제공되며,
    상기 전기적으로 작동 가능한 주차 브레이크(50a, 50b)는, 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
15. 제12항에 있어서,
    하나의 상기 제2 출력 포트(4c)에 대해, 상기 흡입구 밸브(6c)는 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되며, 상기 배출구 밸브(7c)는 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되고,
    다른 상기 제2 출력 포트(4d)에 대해, 상기 흡입구 밸브(6d)는 상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되며, 상기 배출구 밸브(7d)는 상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(A)에 의해 작동되는, 전기적으로 작동 가능한 제1 주차 브레이크(50a)는, 하나의 상기 제2 출력 포트(4c)에 할당되는 상기 휠 상에 제공되며,
    상기 제2 전자 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 유닛(B)에 의해 작동되는, 전기적으로 작동 가능한 제2 주차 브레이크(50b)는, 다른 상기 제2 출력 포트(4d)에 할당되는 상기 휠 상에 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기 유압식 브레이크 제어기(1).
17. 브레이크 시스템으로서,
    차량 운전자를 위한 작동 유닛; 및
    제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 전기 유압식 브레이크 제어기(1)를 포함하며,
    상기 작동 유닛은, 운전자의 요청 신호를 전송함으로써 상기 브레이크 제어기(1)에 연결되고,
    상기 작동 유닛으로부터 상기 브레이크 제어기(1)로의 기계적 유압식 연결부가 없는,
    브레이크 시스템.

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