KR20010006505A - 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치 및 그를 구비한 브레이크 시스템 - Google Patents
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Abstract
유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치(1)는, 작동력(F)이 입력 부재(브레이크 페달(2))을 통해서 인가된 후, 브레이크 유체로 충전될 유압실(4)의 체적 감소에 의해서, 하나 이상의 휠 브레이크(3)에 적합한 유압실(4)의 출력부에 브레이크 압력을 제공한다. 상기 유압실(4)이외에도, 브레이크 유체용 유압실(6)이 있고, 상기 유압실(6)의 체적은 상기 작동력(F)의 인가후 마찬가지로 줄어든다. 브레이크력을 증폭하기 위하여, 상기 보조 유압실(6)의 출력은 부스터 펌프(10)의 입력 측부(10e)와 유체 연결되어 있고, 이는 추가 유압실(6)로부터 하나 이상의 휠 브레이크(3)방향으로 브레이크 유체를 전달한다. 상기 부스터 펌프(10)의 출력 측부(10a)는 상기 유압실(4)의 출력부와 유체 연결되어 있는데, 이는 증가된 브레이크 압력이 하나 이상의 휠 브레이크(3)를 위해서 제공되기 위한 것이다.
Description
차량용 유압 브레이크 시스템에서, 브레이크-압력-전달 장치는 휠 브레이크에 적합한 브레이크 압력을 생성하기 위하여 소위 마스터 실린더를 포함하고 있고, 이 같은 브레이크 압력은 입력 부재를-일반적으로 브레이크 페달을- 통해 인가되는 작동력에 비례한다는 것은 일반적으로 알려진 사실이다. 더욱, 브레이크 부스터를 구비한 브레이크-압력-전달 장치를 갖추고 있는 있는 것도 일반적으로 알려져 있는데, 이는, 브레이크 페달을 통해서 인가되는 작동력을 증대시키기 위하여 보조력을 제공한다. 적절한 브레이크 부스터들은 진공 원리에 의해 작동하는 공기 부스터 및 유압 펌프로 작동하는 유압 부스터들이다.
DE 28 45 794 C2는, 예를 들면, 공기 브레이크 부스터를 개시하고 있고, 반면에, DE 44 43 869 A1은, 예를 들면, 유압 브레이크 부스터를 개시하고 있다. 상기 공기 및 유압 브레이크 부스터들은 이동 벽을 구비하고 있는데, 이는 내부 하우징 공간을 두 개의 실들로 분할하여 상기 실들이 입력 부재에 유효한 힘의 함수로서의 압력 차이에 영향을 받을때 출력 부재를 통해서 힘을 마스터 실린더로 전달한다. 비-작동 상태에서 상기 실들은 압력 균형을 이루는데, 이는 가동성 벽이 출력 부재에 전혀 힘을 전달하지 않기 위한 것이다. 공기 부스터에서, 압력 차이는 진공원에 의해서 하나의 실에서 생성되는 진공에 의해서 생성되고, 반면에 대기압은 다른 실에 인가된다. 대조를 이루어, 상기 유압 부스터의 압력 차이는, 유압 펌프, 하나에 실에 연결되어 있는 흡입 측면 및 다른 실에 연결되어 있는 압력 측면에 의해서 생성되는데, 이는 유압 펌프가 브레이크-력 증폭을 얻기 위하여 하나의 실로부터 다른 실 방향으로 전달하기 위한 것이다.
그럼에도 불구하고, 일반적으로 알려진 브레이크 부스터는 차량내의 상대적으로 큰 장착 공간을 필요로 하기 때문에, 그러한 유압 브레이크 시스템은 향상시킬 가치가 있다.
더욱, 공기 브레이크 부스터가 사용될때, 진공원은 차량내에 제공되어야 한다. 비록 흡기 관내에서 생성되는 진공은 불꽃-점화 기관을 갖춘 자동차내에서 원칙적으로 사용될 수 있지만, 이 같은 방식으로 생성되는 진공의 뚜렷한 변동은, 특히, 일정하게 증가하는 성능 필요 조건에 대해서, 브레이크 시스템의 성능에 불리하게 영향을 미칠 수 있어서, 독립 진공원의 제공에 필요한 지출액 및 비용들이 필연적이다.
공지된 유압 부스터의 사용으로 인한 단점은, 일반적으로 전자기적으로 작동되는 추가 밸브 장치들이, 브레이크-압력-전달 장치가 작동되지 않을때, 휠 브레이크의 실 및 작업 공간을 포함하여, 모든 실들 및 작업 공간에 대한 압력 보상을 확실히 하기 위해 필요하다는 것이다. 이 역시 지출 및 비용을 낳는다.
본 발명은 특허 청구 범위 1의 전제부에 의한 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달(마스터 실린더) 장치에 관한 것이고 그를 구비한 브레이크 시스템에 관한 것이다.
도 1은 비-작동 상태에 있는 유압 브레이크 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 작동 상태에 있는 유압 브레이크 시스템의 또 다른 실시 예를 도시하고 있다.
도 3은 반-잠금 제어 장치에 의해서 연장된 유압 브레이크 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 반-잠금 제어 장치 및 견인 제어 장치에 의해서 연장된 유압 브레이크 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 예충전 유니트에 의해서 연장된 도 4에 의한 유압 브레이크 시스템을 도시하고 있다.
도 6은 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터에 의해서 연장된 도 3에 의한 유압 브레이크 시스템을 도시하고 있다.
도 7은 두 개의 브레이크 회로에 적합하게 설계된 도 3에 의한 유압 브레이크 시스템을 도시하고 있다.
도 8은 두 개의 브레이크 회로에 적합하게 설계된 도 3에 의한 유압 브레이크 시스템의 또 다른 실시 예를 도시하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 더욱 소형이고 더 낮은 비용으로 생산될 수 있으며 또한 안락한 방식으로 작동될 수 있는 향상된 유압 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 특허 청구 범위 1에 열거된 특징들을 갖는 브레이크-압력-전달 장치를 구비한 본 발명에 따라서 성취된다.
본 발명에 따라서, 상기 브레이크-압력-전달 장치가 작동될때, 추가적인 유압실 체적의 감소때문에 부스터 펌프의 입력 측면에서 발생하는 브레이크-유체 양은 유압실 체적의 감소때문에 휠 브레이크에서 발생하는 브레이크-유체 양으로 브레이크 펌프 수단에 의해서 추가로 공급된다. 상기 부스터 펌프에 의해서 휠 브레이크내로 추가로 공급되는 상기 브레이크-유체 양은, 유압실내에서 최초로 생산되는 브레이크 압력보다, 휠 브레이크 또는 유압실 각각에서 더 높은 브레이크 압력을 야기한다. 따라서, 입력 부재를 통해서 인가되는 작동력의 증폭은 매우 바람직한 방식으로 이루어질 수 있는데, 이 경우, 일반적으로 공지된 브레이크 부스터를 사용할 때의 위에서 기술된 단점들은 피해진다.
브레이크 유체를 구비한 유압 브레이크 시스템을 제공하기 위하여, 브레이크-압력-전달 장치가 작동하지 않을때 유압실 및/또는 추가 유압실은 브레이크 유체용 저장통에 연결되어 있다.
더욱, 브레이크 압력을 생성하기 위하여, 브레이크-압력-전달 장치가 작동될때 유압실 및 추가 유압실은 브레이크 유체에 적합한 저장통에 연결되어 있지 않다.
단지 유압실 또는 추가 유압실이 브레이크 유체에 적합한 저장통에 연결될 필요가 있도록, 상기 유압실은 상기 브레이크-압력 전달 장치가 작동되지 않을때 상기 추가 유압실에 연결될 수 있다.
상기 브레이크-압력-전달 장치가 작동될때, 상기 유압실은 추가 유압실에 연결되어 있지 않으며, 그 결과로서 유압실과 추가 유압실사이의 브레이크 유체의 재순환은 가능하지 않은데, 이는 휠 브레이크에 적합한 브레이크 압력이 방해없이 생성될 수 있기 위한 것이다.
일반적으로 공지된 브레이크 부스터들의 크기 순으로, 브레이크 페달을 통해서 인가되는, 작동력의 증폭을 얻기 위하여, 브레이크-압력-전달 장치는, 브레이크-압력-전달 장치가 작동할 때, 상기 유압실의 체적이 추가 유압실의 체적보다 더 적은 체적으로 줄어드는 방식으로 치수가 정해져 있다.
이 경우, 상기 추가 유압실과 상기 부스터 펌프사이의 일정한 연결이 있다.
구동 에너지를 절약할 이유때문에, 단지 브레이크 페달이 작동될때 상기 부스터 펌프가 작동될 경우 더 양호하다.
바람직한 방식으로, 페달의 안락성 및 계량 용량에 대한 유압 브레이크 시스템의 제어 작용은, 부스터 펌프의 전달율이 브레이크 페달의 작동과 관련된 변수 함수로서 설정되어 있다는 점에서 향상된다.
유압 브레이크 시스템에 적합한 실질적으로 이상적인 제어 작용을 얻기 위하여, 부스터 펌프의 전달 율이 추가 유압 실의 체적으로 변화의 함수로서 설정될 수 있다면 특히 바람직하다.
부스터 펌프는, 휠 브레이크로부터 추가 유압실의 방향으로 바람직하게 유동을 허여하지 않는다. 그 결과로서, 휠 브레이크의 브레이크 압력은, 브레이크-압력-전달 장치가 작동되고 부스터 펌프가 작동되지 않을때 일시적으로 일정하게 유지될 수 있다.
더욱, 상기 밸브 장치는 상기 부스터 펌프에 평행하게 배열될 수 있는데, 밸브 장치의 제 1 위치에서, 추가 유압실과 휠 브레이크사이에 직접적 연결이 있고, 상기 밸브 장치의 제 2 위치에서, 상기 추가 유압실과 상기 휠 브레이크사이에는 부스터 펌프만을 통한 연결이 있다.
상기 밸브 장치는, 상기 밸브 장치가 스프링-작동 방식으로의 기본 위치로서 제 1 위치를 취하여 추가 유압실내에서 생성되는 압력 함수와 같은 작동 위치로서 제 2 위치를 취하는 방식으로 바람직하게 설계되어 있다.
대안으로서, 부스터 펌프의 전달 방향이 역전될 수 있도록 하는데, 이는, 부스터 펌프가 휠 브레이크로부터 보조 유압실 방향으로 전달할 수 있기 위한 것이다. 결과적으로, 상기 부스터 펌프에 평행하게 배열되어 있는 밸브 장치는 불필요하게 될 수 있다.
반-잠금(anti-lock) 제어 장치가 상기 브레이크-압력-전달 장치와 상기 휠 브레이크사이에서 배열될 경우 구성요소들의 절감 및 비용 절감에 결정적인 기여를 하고, 상기 부스터 펌프는 상기 반-잠금 제어 장치의 일체 부분이 된다. 이 경우, 상기 브레이크-압력-전달 장치 및 반-잠금 제어 장치가 소형 구조 유니트를 형성하기 위하여 일체로 될 수 있는 장착 공간의 절약에 대해서 역시 바람직하다.
브레이크 페달이 작동될때 부스터 펌프의 입력 측부에서의 급기 압력을 생성하기 위하여, 비-복귀 밸브는, 상기 반-잠금 제어 장치의 축압기와 상기 부스터 펌프의 입력 측부사이에 배열되어 있고, 상기 비-복귀 밸브는 상기 축압기로부터 상기 부스터 펌프만의 입력 측부 방향으로 흐름 연결을 허여한다.
이 경우, 제한기는 페달 감촉에 적응하기 위하여 비-복귀 밸브에 평행하게 배열될 수 있다.
견인 제어가 유압 브레이크 시스템으로 실행될 수 있도록, 브레이크-압력-전달 장치와 반-잠금 제어 장치 또는 휠 브레이크 각각 사이에서 연결을 제공하거나 중단하기 위하여, 브레이크-압력-전달 장치와 상기 반-잠금 제어 장치 또는 휠 브레이크사이에 전환 밸브가 배열되어 있다.
유압 브레이크 시스템 또는 그 구성 요소들에 대한 손상을 피하기 위하여, 압력 경감 밸브는 동일 시간에 전환 밸브에 평행하게 배열될 수 있다.
자동차 동력(dynamics) 제어 동안에 부스터 펌프를 부스터 펌프를 예(豫)충전하기 위하여 필요한 신속한 압력 상승을 얻기 위하여, 전자적으로 제어할 수 있는 작동기에 의해서 작동될 수 있는, 예충전 유니트는, 저장통과 추가 유압실사이에 배열되어 있다.
만약, 유압 브레이크 시스템이 긴급 또는 방향 제동을 실행할 수 있는 경우, 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터는, 브레이크 페달을 통한 작동 대신에 또는 작동에 추가하여 상기 브레이크-압력-전달 장치를 작동시키기 위하여 제공될 수 있다.
법정 규정은 2중 분할 브레이크-회로 시스템을 필요로 하기 때문에, 상기 유압 브레이크 시스템은 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로를 구비하고 있고, 하나의 브레이크-압력-전달 장치는 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로 각각에 적합하게 배열되어 있다.
상기 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로 각각에 적합하게 제공된 상기 브레이크-압력-전달 장치는 서로 팽행하게 바람직하게 배열되어서 상기 브레이크 페달을 통해서 동시에 작동될 수 있다.
상기 브레이크 페달이 작동될때 브레이크-압력-전달 장치에 횡단력이 전달되는 것을 방지하기 위하여, 상기 브레이크 페달은, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로 각각에 제공된 브레이크-압력-전달 장치에 평행하게 축 방향으로 변위할 수 있는, 안내 요소에 연결되어 있다.
상기 브레이크 페달이 작동될때, 서로에 평행하게 배열되어 있는, 브레이크-압력-전달 장치내로 동일한 힘 균형을 인가하기 위하여, 브레이크 페달을 통해서 인가되는 작동력은, 균형-빔-장치를 통해서, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로 각각에 제공된 브레이크-압력-전달 장치내로 인가된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.
도 1에 개략적으로 도시된 유압 브레이크 시스템은, 휠 브레이크(3)에 적합한 브레이크 압력을 생성하기 위하여 브레이크 페달(2)을 통해서 작동될 수 있는 브레이크-압력-전달 장치(1)를 구비하고 있다. 상기 브레이크 압력은, 휠 브레이크(3)가 연결되는, 유압실(4)내에서 생성된다.
저장통(5)은 브레이크-유체 공급을 위해서 제공된다. 상기 저장통(5)은 통로(7)를 통해서 유압실(4)에 연결되어 있는 추가 유압실(6)에 연결되어 있다. 그러나, 대신에, 상기 저장통(5)은 상기 유압실(4) 또는 추가 유압실(6)에 연결될 수 있고, 상기 유압실(4)은 상기 저장통(5)에 연결될 수 있는데, 이는 상기 실(6,4)에 연결되어 있는 통로(7)가 생략될 수 있기 위한 것이다.
브레이크 압력을 생성하기 위하여, 유압실(4)은 축방향으로 변위할 수 있는 피스톤(4a)에 의해서 일 측부 상에 한정되어 있다. 상기 피스톤(4a)의 변위는 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)가 브레이크 페달(2)을 통한 작동력(F)의 인가에 의해서 작동될때 이루어진다. 스프링 장치(8)는, 브레이크 페달(2)이 작동되어 비-작동 상태에 있는, 브레이크-압력-전달 장치(1)가 도 1에 도시된 기본 위치를 취하게 할때, 피스톤(4a)의 변위를 방해한다. 이 같은 기본 위치에서, 상기 피스톤(4a)은, 상기 추가 유압실(6)에 연결을 제공하는 통로가 개방되어 있는 위치를 취하는데, 이는 상기 유압실(4)이 상기 저장통(5)에 연결되기 위한 것이다.
만약, 브레이크-압력-전달 장치(1)가 도 2에 도시된 그 작동 위치로 이동될 경우, 상기 통로(7)는 피스톤(4a)에 의해서 폐쇄되고, 상기 유압실(4)의 체적은 줄어들어서, 브레이크 압력(p)은 상기 휠 브레이크(3)에 적합하게 생성된다. 따라서, 상기 브레이크 압력(p)은, 브레이크 페달(2)을 통해서 인가되는 작동력(F) 및 피스톤(4a)의 작동 면적(A4)(P=F/A4) 함수로서의 공지된 방식으로 얻어진다. 상기 피스톤(4)의 작동 면적(A4)은 일반적으로 변화되지 않는 공지된 시스템 변수이기 때문에, 상기 휠 브레이크(3)에 적합하게 생성된 브레이크 압력(p)은 상기 브레이크 페달(2)(P ∼ F)을 통해서 인가된 작동력(F)에 비례한다.
이미 언급된 추가 유압실(6)은 또한 축방향으로 변위할 수 있는 피스톤(6a)에 의해서 그 측부상에 한정되어 있는데, 이는, 단단한 연결 부재(9)를 통해서 피스톤(4a)에 작동할 수 있도록 연결되어 있다. 따라서, 브레이크 페달이 작동될때, 상기 피스톤(6a,4a)들은 상기 스프링 장치(8)의 작용에 대향하여 축 방향으로 동시에 변위된다. 피스톤(6a,4a)의 작동 연결때문에, 상기 브레이크 페달(1)이 작동되지 않을때, 상기 스프링 장치(8)는, 상기 추가 유압실(6)이 상기 저장통(5)에 연결되는, 그 기본 위치를 취할 수 있도록 한다. 여기에서, 상기 작동 면적(A6)은 상기 연결 부재(9)의 횡단면적보다 더 적은 또 다른 피스톤(6a)의 횡단면이고, 상기 작동 면적(A4)은 상기 피스톤(4a)의 횡단면적인 것을 도 1 내지 도 7에서 알 수 있다.
상기 추가 유압실(6)은, 또 다른 통로(11)를 통해서 상기 유압실(10)의 입력 측부(10e)로 연결되어 있는데, 이는, 압력을 증가시키는 역활을 하고 그것의 출력 측부(10a)는 휠 브레이크(3) 또는 유압실(4)에 각각 연결되어 있다. 또 다른 통로(11)가 보조 유압실(6)로부터 펌프(10)에 일정하게 연결을 제공할 수 있도록, 즉, 연결은, 예를 들면, 또 다른 피스톤(6a)의 변위동안에, 떼어질 수 없고, 또 다른 통로(11)는 또 다른 피스톤(6a)에 대향되는 단부 면에서 추가 유압실(6)내로 개방한다.
상기 브레이크 페달(2)이 작동될때, 상기 저장통(5)으로부터 추가 유압실(6)로의 연결은 또한 또 다른 피스톤(6a)에 의해서 떼어지고 상기 추가 유압실(6)의 체적은 감소된다. 체적 감소에 의해서 변위되는 브레이크 유체는 유압 펌프(10)에 의해서 휠 브레이크(3)내로 또는 유압실(4)내로 전달되어서 변하지않는 작동력(F)을 갖는 브레이크 압력(P)에서의 증가를 이끌거나, 달리 표현해서, 브레이크 페달(2)을 통해서 인가되는 작동력(F)은 증폭된다.
상기 과정에서, 증폭도 또는 전달율(기구적 장점)은, 브레이크 페달(2)이 작동될때, 유압실(6,4)의 체적들이 서로에 대해서 어떻게 변화하는가에 원칙적으로 달려있다. 일반적으로 공지된(공기) 브레이크 부스터들의 크기 순으로 증폭을 얻기 위하여, 상기 브레이크 페달(2)이 작동될때, 유압실(4)의 체적은 추가 유압실(6)의 체적보다 더 적은 퍼센트로 줄어들어야 한다. 유압실(6,4)의 원통형 형태 및 상기 브레이크 페달(2)이 작동될 때, 축 방향으로의 동일한 이동 거리(S)에 의한 상기 피스톤(6a, 4a)들의 동시 변위로부터 시작함으로서, 상기 유압실(6,4)의 체적들은 단지 상기 피스톤(6a, 4a)의 작업 면적(A6, A4)에 달려있다. 이는, 또 다른 피스톤(6a)의 작업 면적(A6)이 피스톤(4a)의 작업 면적보다 더 커야 한다는 것을 의미하는데, 이는 상기 유압실(4)의 체적이 추가 유압실(6)의 체적보다 더 적은 퍼센트로 줄어들기 위한 것이다. 이와 관련하여, 증폭도 또는 전달율(i)은, 방정식 i = 1 + A6/A4에 의한 단순한 방식으로 결정될 수 있다. 브레이크-압력-전달 장치(1)의 소형 치수들을 가지고서, 예를 들면, 10mm의 피스톤(4a)의 직경, 24.5mm의 또 다른 피스톤(6a)의 직경 및 4.5mm의 연결 부재(9)의 직경, i=5인 전달율이 생긴다. 작업 면적(A6, A4)이 동일한 크기(A6= A4)의 특별한 경우, 전달율은 i=2이다.
상기 유압 펌프(10)는 영구적으로 구동될 수 있는데, 그러한 목적을 위해서, 어쨌든 차량에 존재하는, 구동 유니트를 구비한 유압 펌프(10)의 작동 연결은, 생각할 수 있으며, 그것은, 예를 들면 구동 벨트에 의해서, 단순한 방식으로 실행될 수 있다. 이 경우, 브레이크 유체는 상기 유압실(4) 및 통로(7)를 통해서 유압 펌프(10)에 의한 또 다른 통로(11)를 통해서 추가 유압실(6)로부터 단순히 재순환되기 때문에, 상기 기능을 따른, 본 장치에서, 브레이크 페달(2)이 작동되지 않을때, 브레이크 압력은 휠 브레이크(3)에서 생성되지 않을 수 있다. 다른 한편으로, 브레이크 유체의 재순환이 가능할 수 있도록, 유압실(6,4)들은 서로 연결되지 않기 때문에, 브레이크 페달(2)이 작동될 때, 브레이크 압력(p)은 위에서 언급된 방식으로 상기 휠 브레이크내에서 생성된다.
그러나, 상기 브레이크 페달(2)이 작동될 때만이 유압 펌프(10)가 작동되는 경우 구동 에너지를 절약하는 이유때문에 더 낮다. 정상적으로 전기 모터(미 도시)는 유압 펌프(10)의 구동을 위해서 제공되어 있고, 차량내에는, 논리 온/오프 신호로서 브레이크 페달(2)의 작동 상태를 검출하는, 소위 제동 빛 스위치(미 도시)가 있다. 따라서, 상기 제동 빛 스위치의 신호를 평가하여 전기 모터에 적합한 작동 신호를 제공하는 전자 제어 유니트(미 도시)에 의해서, 상기 브레이크 페달(2)이 작동될때면, 유압 펌프(10)를 구동시키기 위하여, 단순한 방식으로 전기 모터(미 도시)를 작동시키는 것이 가능하다.
전자 제어 유니트를, 다양한 방식으로 유압 펌프(10)의 전달율을 설정하기 위하여 전기 모터를 작동시키는 신호를 통해서 전기 모터(미 도시)의 속도를 변화시킬 수 있도록 할 수 있다. 만약, 제동 빛 스위치(미 도시) 대신에 또는 추가로, 브레이크 페달(2)의 작동과 관련된 변수를 검출하기 위한 센서 수단(미 도시)이 또한 제공될 경우, 그 출력 신호는 전자 제어 유니트로 공급되고, 유체 펌프의 전달율(10)은 상기 브레이크 페달(2)의 작동과 관련된 변수의 함수로서 설정될 수 있다. 결과적으로, 상기 유압 브레이크 시스템의 제어 작용은, 페달의 안락성 및 측정 용량에 대해서 증가된다. 일반적으로, 작동 운동 또는 브레이크 페달(2)의 작동 속도 또는 상기 브레이크 페달(2)에 인가되는 작동력은, 상기 브레이크 페달(2)의 작동과 관련된 변수로서 감지된다.
그러나, 상기 브레이크 페달(2)의 작동과 관련된 변수를 검출하기 위한 센서 수단(미 도시)은 또한 브레이크-압력-전달 장치내부에 배열될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 브레이크 페달(2)이 작동될때 피스톤(6a, 4a)들이 축방향으로 변위되는 변위 운동(s)은 브레이크 페달(2)의 작동과 관련된 변수로서 검출될 수 있다. 상기 피스톤(6a)의 작동 면적(A6)은 대체로 변화되지 않는 공지된 시스템 변수이기 때문에, 상기 브레이크 페달(2)이 작동될때 발생되는 변화인, 상기 추가 유압실(6)의 체적(V6)의 변화는, 또 다른 피스톤(6a)이 축 방향으로 변위되는(V6 ∼s) 변위 운동(s)에 비례한다. 따라서, 상기 추가 유압실(6)의 체적 변화의 함수로서 상기 유압 펌프(10)의 전달율을 설정하는 것이 가능한데, 그 결과로서 유압 브레이크 시스템의 실질적인 이상 제어 작용은 얻어질 수 있다.
도 1에 도시된 실시 예에서, 유압 펌프(10)는, 단지 하나의 전달 방향을, 즉, 추가 유압실(6)로부터 휠 브레이크(3)로, 적합하도록 설계되어 있다. 유동이 대향 방향으로, 즉, 휠 브레이크(3)로부터 보조 유압실(6)로, 유압 펌프(10)를 통해서 발생할 수 없도록, 입력 및 출력 측부들(10e, 10a)상의, 유압 펌프(10)는, 유압 펌프(10)에서 바람직하게 일체화되는, 비-복귀 밸브들(미 도시)을 구비한다. 이는, 브레이크-압력-전달 장치(1)가 작동되고 유압 펌프(10)가 작동되지 않을때-다시말해서 전기 모터가 작동되지 않을때-, 상기 휠 브레이크내의 브레이크 압력(p)은 적어도 일시적으로 일정하게 유지될 수 있는 효과를 얻는다.
도 1에 의한, 제 1 부분(12.1) 및 제 2 부분(12.2)내로 올 수 있는, 밸브 장치(12)는, 상기 유압 펌프(10)에 평행하게 제공되어 있다. 제 1 위치(12.1)에서, 추가 유압실(6)과 휠 브레이크(3)사이에 직접적 연결이 있고; 따라서, 유압 펌프(10)는 회피된다. 제 2 위치(12.2)에서, 추가 유압실(6)과 휠 브레이크(3)사이의 직접 연결은 차단되는데, 이는, 단지 유압 펌프(10)를 통해서 추가 유압실(6)과 상기 휠 브레이크(3)사이의 연결이 있기 위한 것이다. 제 1 위치(12.1)는, 밸브 장치(12)가 탄성적으로 편향되는, 기본 위치이고, 반면에 제 2 위치(12.2)는, 밸브 장치(12)가 압력-작동 방식으로 취하는 작동 위치이고, 상기 압력 작동은 추가 유압실(6)에서 생성되는 압력의 함수로서 이루어진다.
브레이크 페달(2)을 작동하여, 추가 유압실(6)내에서 생성되는 압력이 소정의 압력 값을 초과하자 마자, 상기 밸브 장치(12)는 추가 유압실(6)과 휠 브레이크(3)사이의 직접 연결을 차단하는데, 이는 브레이크 유체가, 실질적인 최종 제어 요소를, 즉, 유압 펌프(10)를, 통해서 추가 유압실(6)로부터 휠 브레이크(3)내로 통과할 수 있기 위한 것이다. 이는, 유압 펌프(10)의 전달율이 설정되어 있는 동안, 위에서-언급된 제어 작용을 실현하기 위하여 특히 중요하다.
브레이크 페달(2)을 놓을 경우, 추가 유압실(6)내의 압력은 떨어지고 상기 밸브 장치는 탄성 편향 방식으로 또 다시 그 기본 위치(12.1)를 취한다. 따라서, 브레이크 유체는, 휠 브레이크(3)로부터 유압실(4) 및 통로(7)뿐만 아니라 또 다른 통로(11)를 통해서 추가 유압실(6)내로 그리고 거기에서 저장통(5)으로 거꾸로 흐를 수 있다. 이는, 브레이크 페달(2)을 놓자마자, 휠 브레이크(3)내의 브레이크 압력(p)이 브레이크 페달이 작동될때의 휠 브레이크(3)내에서 증강되는 것보다 더욱 천천히 줄어드는 상황을 피한다. 따라서, 이는 유압 브레이크 시스템의 동적 작용의 괄목할만한 향상을 이끈다. 이상적으로, 유압 브레이크 시스템의 특징은 압력 증가 및 압력 감소동안에 시간 변화가 일정한 방식으로 설계되어 있다.
상기 밸브 장치(12)는 아래의 또 다른 장점을 가지고 있다: 정상적으로 유압 펌프(10)의 전달율은, 상기 유압 펌프(10)의 압력 측부(10a)에서의 압력 증강이 시간 지연을 가지고서 발생하는 동안, 특정의 개시상(start-up phase)후까지 활용할 수 없다. 유압 브레이크 시스템의 실행에 관한 상기 단점은 소위 유압 펌프(10)의 예충전에 의해서 회피될 수 있는데, 압력은 개시상동안의 유압 펌프(10)의 입력 측부(10e)에 인가된다. 상기 추가 유압실(6)과 상기 휠 브레이크(3)사이의 직접적 연결은 브레이크 페달(2)이 작동될 때 밸브 장치(12)에 의해서 폐쇄된다는 사실에 기인하여, 상기 유압 펌프(10)의 예충전은 즉시 이루어진다. 상기 관점은, 유압 펌프(10)의 작동에 적합한 구동이 일정하게 이루어지지 않고 단지 브레이크 페달(2)이 작동되는 경우 특히 중요하다.
선택적으로, 방금 기술된 상기 압력-제어 작동대신에, 밸브 장치(12)는 전자기 작동 장치와 함께 설계될 수 있다. 전자기 작동 장치에 적합한 작동 신호는 전자 제어 유니트(미 도시)에 의해서 제공되어서 브레이크 페달(2)의 작동 상태의 함수로서 이루어질 수 있고, 상기 작동 상태는 어떠한 경우에도 전자 제어 유니트에서 평가된다.
도 2에 도시된 실시 예에서, 상기 유압 펌프(10')는 두 개의 전달 방향에 적합하게, 즉, 추가 유압실(6)로부터 휠 브레이크(3)로 그리고 휠 브레이크(3)로부터 추가 유압실(6)로, 설계되어 있다. 전달 방향의 전환을 위해서, 역전할 수 있는 구동은 상기 유압 펌프(10')의 작동을 위하여 제공될 수 있다. 만약, 정상적으로, 전기 모터(미 도시)가 유압 펌프(10')의 구동을 위해서 제공되는 경우, 그 회전 방향은 역전하여야 한다. 여기에서, 또한, 적절한 작동은 전기 제어 유니트에 의해서 제공되어 있다. 두 개의 전달 방향에 적합한 유압 펌프(10')의 설계때문에, 상기 밸브 장치(12)는 도 1에 도시된 실시 예와 비교하여 불필요하게된다.
도 1과 비교하여, 도 3에 개략적으로 도시된 유압 브레이크 시스템은, 브레이크-압력-전달 장치(1)와 휠 브레이크(3)사이에 배열된, 반-잠금 제어 장치(20)에 의해서 연장되어 있다. 공지된 방식으로, 상기 반-잠금 제어 장치(20)는, 압력-증강, 압력-유지 및 압력-감소 상들을 설정함으로서 상기 휠 브레이크(3)내의 브레이크 압력(p)을 조정하기 위하여 제 1 밸브 장치 및 제 2 밸브 장치(21,22)를 포함하고 있다. 더욱, 반-잠금 제어 장치(13)는, 축압기(23)로부터 브레이크-압력-전달 장치(1) 또는 휠 브레이크(3)내로 거꾸로 브레이크 유체를 전달하기 위하여, 압력-증강-상동안에 휠 브레이크로부터 브레이크 유체가 방출되어 들어가는, 소위, 축압기실 또는 확장기실인, 축압기(23)뿐만 아니라, 유압 펌프(10'')플 포함하고 있다. 일반적인 방식으로, 상기 밸브 장치(21,22)들은 전자기적으로 작동될 수 있고, 상기 유압 펌프(10'')는 전기 모터(미 도시)에 의해서 구동되는데, 각각의 작동 신호들은 전자 제어 유니트(미 도시)에 의해서 제공된다. 전자 제어 유니트는, 센서(미 도시)들에 의해서, 잠금 성향이 휠들의 일측에서 검출될 경우 상기 밸브 장치(21,22) 및 유압 펌프(10'')의 적절한 작동화를 실행하기 위하여 상기 휠 브레이크(3)에 지정된 휠들의 회전 동작을 검출한다. 비-작동 상태(21.1)에서, 제 1 밸브 장치(21)는, 브레이크-압력-전달 장치(1)를 휠 브레이크(3)에 연결하고, 비-작동 상태(22)에서, 제 2 밸브 장치(22)는, 휠 브레이크(3)와 축압기(230사이의 연결을 폐쇄하는데, 이는 브레이크 압력(p)이 상기 휠 브레이크(3)내에서 증강될 수 있기 위한 것이다. 만약, 휠 브레이크(3)내의 브레이크 압력이 일정하게 유지된다면, 제 1 밸브 장치(21)는 작동 상태(21.2)로 오며, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)와 상기 휠 브레이크(3)사이의 연결은 폐쇄된다. 상기 휠 브레이크(3)내의 브레이크 압력을 줄이기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 밸브 장치(21,22)는 그것들의 작동 상태(21.2, 22.2)로 오는데, 이는, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)와 상기 휠 브레이크(3)사이의 연결이 폐쇄되고 상기 휠 브레이크(3)가 상기 축압기(23)에 연결되기 위한 것이다. 두 개의 2/2-방식 방향 밸브(21,22)로 형성되는 것 대신에, 반-잠금 제어 장치(20)는, 제 1 2/2-방식 방향 밸브(21)대신에 기구적 체적-제어 밸브 또는 두 개의 2/2-방식 방향 밸브(21,22)대신에 전자기적으로 작동되는 3/3-방식 방향 밸브로 형성될 수 있다.
어떤 경우에, 반-잠금 제어 장치(20)의 일체 부분인, 상기 유압 펌프(10'')는 또한 상기 브레이크 페달(2)을 통해서 인가되는 작동력(F)의 증폭인, 도 1에 의한 유압 펌프(10)의 기능을 실행하는 것은, 도 3에 도시된 유압 브레이크 시스템에 필수적이다. 따라서, 구성 요소들 및 비용의 절약에 결정적인 역활을 한다. 상기 브레이크-압력-전달 장치(1) 및 반-잠금 제어 장치(13)는, 소형 구조 유니트를, 또 다른 비용 절감이외에, 특히, 차량의 장착 공간의 상당한 절약을 이끄는 요소를, 형성하기 위하여 일체로 될 수 있다. 더욱, 일체화는 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)와 상기 반-잠금 제어 장치(20)사이의 필요한 연결 선들을 불필요하게 하고, 그 결과로서 누출의 위험은 줄어들고 유압 브레이크 시스템의 시스템 안전성은 증가된다.
상기 브레이크 페달(2)이 작동될때, 브레이크 유체가 상기 추가 유압실(6)로부터 축압기(23)로 새지않지만 상기 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'')에 직접적인 예충전을 위해서 공급될 수 있도록, 비-복귀 밸브(24)는 상기 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'')와 축압기(23)사이에 배열되어 있으며, 그 밸브는 상기 축압기(23)로부터 상기 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'') 방향으로 흐름 연결을 허여한다.
상기 브레이크 페달(2)의 작동 동안, 안락함 또는 촉감을 적합하게 적용시키기 위하여, 도 3에 도시된 것과 같은, 제한기(25)는 상기 비-복귀 밸브(24)에 평행하게 추가로 배열될 수 있다. 상기 제한기(25)의 횡 단면의 치수화에 의해서, 본 케이스에서 브레이크 유체의 특정 양은 상기 브레이크 페달(2)이 작동하자마자 상기 추가 유압실(6)로부터 축압기(23)로 흐르며, 그 결과로서 브레이크 유체의 어느정도 더 적은 양은 예충전을 위해서 상기 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'')로 공급된다. 따라서, 이러한 대안은 한편으로는 최적의 페달 안락성/촉감과 다른 한편으로는 상기 유압 브레이크 시스템의 최대 성능사이의 절충안을 필요로 한다.
도 3으로부터 시작하여, 도 4에 도시된 유압 브레이크 시스템은 견인 제어를 실행하기 위하여 연장된다. 결국, 전환 밸브(30)는, 브레이크-압력-전달 장치(1)와 반-잠금 제어 장치(20) 또는 휠 브레이크(3) 각각의 사이에 배열되어 있다. 상기 전환 밸브(30)는 전자기적으로 작동되고, 상기 작동 신호는 또 다시 상기 전자 제어 유니트(미 도시)에 의해서 제공되어 있다. 비-작동 상태(30.1)에서, 상기 전환 밸브(30)는 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)의 유압실(4)을 상기 반-잠금 제어 장치(20) 또는 상기 휠 브레이크(3)에 각각 직접적으로 연결하는데, 이는 정상적인 제동 및 반-잠금 제동이 위에서 설명하는 방식으로 가능하기 위한 것이다.
만약, 상기 휠 브레이크(3)에 지정된 구동 휠들중 하나에 있는 회전 성향이 검출된 후 견인 제어가 실행된다면, 상기 전환 밸브(30)는 무엇보다도 먼저 작동 상태(30.2)로 오는데, 그 결과로서 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)와 상기 반-잠금 제어 장치(20) 또는 휠 브레이크(3) 각 사이의 연결은 폐쇄된다. 동시에, 브레이크 압력은 상기 회전 성향을 방해하기 위하여 상기 유압 펌프(10'')에 의해서 상기 휠 브레이크(3)내에서 증강된다. 결국, 상기 유압 펌프(10'')는, 상기 추가 유압실(6) 및 또 다른 통로(11)를 통해서 상기 저장통(5)으로부터 브레이크 유체를 빼는데, 이는 견인 제어 동안에 브레이크 페달(2)의 작동이 없기때문에, 가능하다.
상기 전환 밸브(30)에 평행하게 배열되어 있는 것은 압력 경감 밸브(31)이고, 견인 제어 동안에, 즉, 상기 전환 밸브(30)가 작동 상태(30.2)에 있을때, 상기 휠 브레이크(3)내의 브레이크 압력이 소정의 압력 값을 초과하자마자 휠 브레이크(3)로부터 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)로 연결을 제공한다. 초과 압력에 기인한 유압 브레이크 시스템 또는 그 구성 요소들에 대한 손상은 방지된다.
반-잠금 제어 장치를 구비하고 있는 도 3에 도시된 유압 브레이크 시스템으로 시작하여, 반-잠금 장치 및 견인 제어 장치를 구비하고 있는 도 4에 도시된 유압 브레이크 시스템에 대한 연장은 추가로 전환 밸브(30)의 사용(및/또는 그에 평행하게 배열된 압력 경감 밸브(31))만을 요구하는데, 이는 그러한 연장이 비교적 적은 지출을 낳기 위한 것이다.
상기 유압 브레이크 시스템에는, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1) 또는 추가 유압실(6) 각각으로부터의 일정한 연결이 있는데, 이는 상기 브레이크 페달(2)이 작동되지 않을때 저장통(5)에 연결되어서, 상기 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'')에 연결되어 있다. 다른 한편으로, 일반적인 반-잠금 브레이크 시스템에서, 견인 제어 장치에 대한 연장은, 상기 브레이크-압력-전달 장치와 상기 반-잠금 제어 장치 또는 휠 브레이크 각각사이의 전환 밸브뿐만 아니라, 추가 연결 라인뿐만 아니라 또 다른 전환 밸브를 필요로 하는데, 이는, 연결이 상기 유압 펌프의 입력 측부와 상기 브레이크-압력-전달 장치 또는 저장통 각각 사이에 제공될 수 있기 위한 것이다.
도 4에 도시된 유압 브레이크 시스템으로부터 시작하여, 도 5에 도시된 유압 브레이크 시스템은 예충전 유니트(40)에 의해서 연장되어 있다. 상기 예충전 유니트(40)는 상기 저장통(5)과 추가 유압실(6)사이에 배열되어 있다. 예충전 유니트(40)에 의해서, 브레이크 페달(2)의 작동에 의해서 이루어지는 제동에 관계없이, 예를 들면, 견인 제어 또는 자동차 동력 제어동안에, 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'')상에 허여 압력을 생성하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 상기 밸브 장치(12)와 상기 비-복귀 밸브(24)와 관련하여 위에서 설명된 유사한 방식으로, 더 빠른 압력 증가는, 상기 유압 펌프(10'')의 개시상동안에 상기 유압 펌프(10'')의 출력 측부(10a'')에서 이루어진다. 이는, 자동차 동력 제어 동안에 유압 브레이크 시스템의 실행에 특히 매우 중요하고, 그러는 동안에, 비록 고압력이 절대적으로 필요하지 않을지라도, 매우 짧은 압력-증가 시간들은, 예를 들면 방향 전환시, 차량의 구동 안정성을 유지하기 위하여 펌프의 예충전동안에 대신 필요하다.
상기 예충전 유니트(40)는 압력실(41)을 구비하고 있는데, 이는 축방향으로 변위할 수 있는 피스톤(41a)에 의해서 일 측부상에 한정되어 있다. 스프링 장치(42)는, 상기 피스톤(41a)의 변위를 방해하여 예충전 유니트(40)가 비-작동 상태에 있는 도 4에 도시된 기본 위치를 취하게 한다. 상기 기본 위치에서, 상기 피스톤(41a)은 상기 압력실(41)이 상기 저장통(5)에 연결되는 위치를 취한다. 상기 예충전 유니트(40)가 작동될때, 상기 피스톤(41a)은 상기 스프링(42)에 대향하여 축방향으로 변위되고, 상기 압력실(41)과 상기 저장통사이의 연결은 방해되는데, 이는 상기 압력실(41)내의 브레이크 유체가 가압되기 위한 것이다. 상기 예충전 유니트(40)는 단지 상기 브레이크 페달(2)이 작동되지 않을때만 작동되기 때문에, 예충전을 위한 브레이크 유체를 갖는 후자를 공급하기 위하여 상기 추가 유압실(6)과 또 다른 통로(11)를 통해서 상기 압력실(41)로부터 상기 유압 펌프(10'')의 입력 측부(10e'')로 연결이 있다.
전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)는 상기 예충전 유니트(40)의 작동을 위해서 제공된다. 상기 전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)는, 가동 벽(46a)에 의해서 압력실(46b) 및 진공실(46c)로 분할되는, 하우징(46)을 포함하고 있고, 상기 가동 벽(46a)은 상기 피스톤(41a)에 작동할 수 있도록 연결되어 있다. 상기 진공실(46c)은 일정하게 진공원 VAC(상세하게 도시되어 있지 않은)에 일정하게 연결되어 있는 반면에, 전자기적으로 작동되는 3/2-방식 방향 밸브(47)에 의해서, 압력실(46b)은 진공원 VAC 또는 대기압 ATM 중 하나에 연결될 수 있다. 상기 실시 예에서처럼, 전자기적으로 작동되는 3/2-방식 방향 밸브(47)에 적합한 작동 신호는, 전자 제어 유니트(미 도시)에 의해 제공되어 있다. 만약, 3/2-방식 방향 밸브(47)가 비-작동 상태(47.1)에 있는 경우, 상기 예충전 유니트(40)는 도 5에 도시된 기본 위치를 취하고, 두 개의 실(46b,46c)들은 진공원(VAC)에 연결되어 있는데, 이는 가동벽(46a)에서 압력 차이가 없어져 스프링 장치(42)가 피스톤(41a)의 변위를 방해하기 위한 것이다. 만약, 3/2-방식 방향 밸브(47)가 작동 상태(47.2)로 전환된 경우, 상기 압력실(46b)은 대기압(ATM)에 연결되는데, 이는 압력 차이가 가동벽(46a)에서 유효하기 위한 것이며, 그러한 압력 차이하에서 상기 피스톤(41a)는 상기 스프링 장치(42)에 대향하여 변위되어서, 상기 예충전 유니트(40)는 작동된다.
도 6에 도시된 유압 브레이크 시스템에서, 반-잠금 제어 장치를 구비하고 있는 도 3에 도시된 유압 브레이크 시스템은 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)에 의해서 연장된다. 상기 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)는 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)가 상기 브레이크 페달(2)을 통해서 작동 대신에 또는 작동에 추가하여 작동가능하게 한다. 다시말해서, 한편으로는, 브레이크-압력-전달 장치(1)가 브레이크 페달(2)을 통한 작동 대신에 작동될 때, 예를 들면, 견인 제어, 자동차 동력 제어 또는 거리 제어와 같은, 제동 작동이 가능하고, 다른 한편으로는, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)가 상기 브레이크 페달(2)을 통해서 작동에 추가하여 작동될때 긴급 또는 방향 제동은 시작될 수 있다. 도 4 및 도 5에 의한 유압 브레이크 시스템과 비교되는, 도 6에 의한 유압 브레이크 시스템에서, 상기 전환 밸브(30)(및/또는 그에 평행하게 배열되어 있는 압력 경감 밸브(31))는 불필요하게 되는데, 이는 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)에 적합한 더 많은 지출이 상대적 조건에서 고려될 수 있기 위한 것이다. 그러나, 기능적으로 고려할때, 긴급 또는 방향 제동은 도 4 및 도 5에 도시된 유압 브레이크 시스템으로 실행될 수 없다는 것이 고려된다.
전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)의 구조 및 작동 모드는 원칙적으로 도 5에 의한 전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)의 그것과 원칙적으로 동일하다. 따라서, 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)는 하우징(51)을 구비하고 있는데, 이는 가동 벽(51a)에 의해서 압력실(51b) 및 진공실(51c)로 분할되어 있으며, 상기 가동 벽(51a)은 상기 브레이크-압력-전달 장치(1)의 피스톤(6a,4a)에 작동할 수 있도록 연결되어 있다. 마찬가지로, 상기 진공실(51c)은 진공원(VAC)(더욱 상세하게 도시되어 있지 않은)에 일정하게 연결되어 있고, 반면에, 그 작동이, 상기 위치에 달려있는, 상기 전자 제어 유니트(미 도시)에 의해서 이루어지는, 전자기적으로 작동되는 3/3-방식 방향 밸브(52)에 의해서, 압력실(51b)은 상기 진공원(VAC)(기본 위치 52.1)에 연결되어 있거나 그로부터(작동 위치 52.2) 폐쇄되거나 대기압(ATM)(작동 위치 52.3)에 연결될 수 있다. 상기 기본 위치(52.1)에서, 상기 가동 벽(51a)에서의 압력 차이는 줄어들고, 반면에 작동 위치(52.3)에서 가동 벽(51a)에서의 압력 차이는 증강되거나 증가된다. 추가 작동 위치(52.2)때문에, 도 5에 의한 전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)와 비교되는, 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)의 경우, 특정 기간에 일정한 가동 벽(51a)에 존재하는 압력 차이를 유지하는 것이 가능한데, 이는 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)에 의해 제공되는 작동력 또는 후자에 의해서 생성된 작동력 비율이 안락한 방식으로 제어될 수 있기 위한 것이다.
전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)(도 5) 및 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)(도 6)에 관련하여, 진공원이 차량내에 제공되는, 공기 타입들은, 예로서 위에서 고려되었다. 그러나, 일반적인 브레이크 시스템과 비교되는, 도 1 내지 도 4에 의한 본 발명에 의한 유압 브레이크 시스템의 실시 예들은 진공원이 필요치 않는 커다란 장점을 가지고 있다. 이러한 장점이 도 5 내지 도 6에 의한 실시 예들에 또한 적용될 수 있도록, 예를 들면, 순수한 전자기, 전자유압, 전자기구적 또는 기전 작동 유니트와 같은, 전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)(도 5) 및 전자적으로 작동할 수 있는 브레이크 부스터(50)(도 6)를 설계하는 대안이 있고, 그를 위해서 진공실은 필요하지 않다.
그럼에도 불구하고, 상기 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)(도 6)는 공기 타입으로 설계되어 있을지라도, 장착 공간 및 비용이 절약될 수 있는, 일반적인 브레이크 부스터와 비교되는 장점이 있다. 도 6에 의한 유압 브레이크 시스템내에서 사용될때, 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터는, 단지 작동력 또는 종래의 브레이크 시스템의 작동력의 20 %의 크기 순의 작동력 비율을 인가하여야 하고, 6인치의 직경을 가지고 있는 단순한 부스터는 일반적인 브레이크 시스템의 경우에 8 내지 9 인치의 직경을 갖는 세로로 나란한 부스터를 구비해야하는 차량에 충분하다. 상당히 "덜 강한" 브레이크 부스터는 충분하기 때문에, 상기 진공원는 "덜 강하게"설계될 수 있고, 이러한 관점에서 더욱 간편해지고 더 적은 비용이 지출된다. 불꽃 점화 기관을 구비한 차량에서, 원칙적으로 흡기관내에서 생성된 진공은 이 경우 비판하지 않는 방식으로 이용될 수 있다.
제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I., II)에 적합한 반-잠금 제어 장치(20)를 구비한 본 발명에 의한 유압 브레이크 시스템은 도 7에 도시되어 있다. 바람직하게 비스듬이 분할된 브레이크-회로 시스템을 얻기 위하여, 제 1 브레이크 회로(I)는 차량의 좌 전방 휠(VL) 및 우 후방 휠(HR)에 지정된 휠 브레이크(3)에 작용하고, 반면에, 제 2 브레이크 회로(II)는, 차량의 우 전방 휠(VR) 및 좌 후방 휠(HL)에 지정된 휠 브레이크(3)상에 작용한다. 물론, 예를 들면, 제 1 브레이크 회로(I)는 전방 축(VL, VR)의 휠들상에 지정된 휠 브레이크(3)상에 작용하고, 제 2 브레이크 회로(II)는 상기 후방 축(HL, HR)의 휠들상에 지정된 휠 브레이크(3)상에 작용하는 사실에 의해서, 소위 전방/후방-분할 브레이크-회로 시스템 또한 가능하다.
브레이크 회로(I. II)내의 브레이크 압력(p)을 생성하기 위하여, 각각의 경우에 브레이크-압력-전달 장치(1,1')는 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)에 제공되어 있다. 공지된 방식으로, 반-잠금 제어 장치(20)는 또한 각각의 브레이크 회로(I, II)에 적합한 유압 펌프(10'')을 구비하고 있기 때문에, 도 3과 관련하여 이미 설명된 상기 유압 펌프(10'')는, 브레이크-압력-전달 장치(1,1')내에서, 브레이크 페달(2)을 통해서 유입되는, 작동력(F)의 증폭을 위해서 사용될 수 있다.
상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1')들은 서로 평행하게 배열되어서 브레이크 페달(2)을 통해서 동시에 작동될 수 있다. 일련의 장치와 비교되는, 예를 들면 2중 피스톤 마스터 실린더의 경우, 소위 2중 장치는, 피스톤들의 활주-마모 손실에 의해서 야기되는, 서로로부터 달라지는 브레이크 압력들은 상기 브레이크 회로에서 발생될 수 없다는 장점을 가지고 있다. 일련으로 배열되어 있는 두 개의 피스톤들을 구비하고 있는 일반적인 마스터 실린더를 구비하고 있는 종래의 브레이크 시스템에서, 이는 정상적으로 특히 결정적인 것으로 고려되지 않는다. 그러나, 세로로 나란한 장치로서 도시된 유압 브레이크 시스템의 형상은 일련로 배열된 전체적인 4개의 피스톤을 구비하고 있어서, 상기 활주-마모 손실들은 결정적인 것으로 판명될 수 있다. 이는, 상대적으로 적은 압력 수준이 상기 추가 유압실(6)내에 설정되기 때문에 특히 정확하고, 그 결과로서, 압력 차이들은 퍼센트점에서 보면 더 큰 정도로 불리한 효과를 갖는다. 따라서, 2중 배열은 도시된 유압 브레이크 시스템의 관점에서 더 많은 장점이 있다.
상기 브레이크 페달(2)이 작동될때, 상기 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)의 각 경우에 제공된, 브레이크-압력-전달 장치(1,1')로, 피스톤(6a, 4a)의 고장을 이끌어서 유압 브레이크 시스템의 기능 부전을 이끌 수 있는, 횡단력이 전달되는 것을 방지하기 위하여, 상기 브레이크 페달(2)은, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)의 경우에 제공되는 브레이크-압력-전달 장치(1,1')에 평행하게 축방향으로 변위할 수 있는, 안내 요소(60)에 결합되어 있다. 도 7에 개략적으로 도시된 것처럼, 적절한 안내 요소(60)는, 예를 들면, 상기 브레이크-압력-전달 유니트의 하우징의 원통형 홀내에서 축방향으로 변위할 수 있는 방식으로 수용되는, 안내 봉이다.
작동력(F)이 브레이크 페달을 통해서 안내될때, 균형-빔 장치(61)는, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)의 각 경우에 제공된, 브레이크-압력-전달 장치(1,1')의 동시 작동을 보장할뿐만 아니라, 안내 요소(60)로부터 동일한 비율로 각각의 브레이크-압력-전달 장치(1,1')내로 브레이크 페달(2)을 통해서 인가되는 작동력(F)을 향하게 하기 위하여 제공되어 있는데, 이는 동일한 브레이크 압력이 두 개의 브레이크 회로(I, II)내에서 발생하기 위한 것이다.
제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)에 적합한 반-잠금 제어 장치(20)를 구비하고 있는 본 발명에 의한 유압 브레이크 시스템의 또 다른 실시 예는, 도 8에 도시되어 있다. 도 7에서처럼, 제 1 브레이크 회로(I)는 좌측 상의 전방 및 우측 상의 후방에 있는 휠 브레이크(3)상에 작용하는 반면에, 제 2 브레이크 회로(II)는, 우측상의 전방 및 좌측상의 후방에 있는 휠 브레이크(3)상에 작용한다.
도 7에 의한 전형적인 실시 예와 다르게, 도 8에 도시된 브레이크 시스템은, 원칙적으로 도 1의 브레이크-압력-전달 장치(1)에 따르지만 제 2 유압실(40)에 의해서 보충되는 브레이크-압력-전달 장치(1'')를 포함하고 있는데, 이는 유압실(4)과 일련으로 연결되어 있다. 도 8에서 볼수 있는 바와 같이, 두 개의 유압실(4,40)들은 부동 피스톤(4b)에 의해서 서로로부터 분리되어 있는데, 이는 브레이크-압력-전달 장치(1'')의 홀내에 축방향으로 밀봉하여 변위될 수 있는 방식으로 배열되어 있다. 스프링 장치(40)는 상기 홀의 베이스 상에 지지되어서 도 8에서 재생된 그 나머지 또는 초기 위치내에서 상기 부동 피스톤(4b)을 편향시킨다. 상기 전형적 실시 예에서, 상기 스프링 장치는 상기 부동 피스톤(4b)의 다른 측부상에 지지되어 있다.
작동력(F)의 인가후, 상기 두 개의 피스톤(4a, 4b)의 변위는 브레이크 압력이 상기 제 2 유압실(40)로부터 상기 제 1 브레이크 회로(I)에 공급될 수 있도록 하고, 반면에, 브레이크 압력은 상기 제 1 유압실(4)로부터 제 2 브레이크 회로(II)로 공급된다. 도 1과 같은, 상기 상태에서, 상기 추가 유압실(6)의 출력은, 상기 유압실(4)의 출력과 그리고 도 8에 도시된 하나의 부스터 펌프(10'')의 입력 측부와 유체 연결된다. 부동 피스톤(4b)을 통해서, 부스터 펌프(10'')에 의해서 증가된 브레이크-유체 압력은, 제 2 유압실(40)내에 위치된 브레이크 유체로 전달되는데, 이는 증가된 브레이크-유체 압력이 모든 휠 브레이크(3)로 공급될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 같은 경우, 도 8의 상부 펌프인, 제 2 펌프(10'')는 브레이크 유체를 복귀시키는 역활만을 한다. 선택적으로, 도 8에 도시된 브레이크 시스템은, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1'')의 작동동안에, 상기 추가 유압실(6)의 출력이 부스터 펌프로서 작용하는 상기 상부 펌프(10'')의 입력 측부와 유체 연결되는 방식으로 수정될 수 있다.
도 8에 도시된 전형적인 실시 예는, 2중 회로 브레이크 시스템내에서 정상적으로 사용되는 것과 같이, 일련로 연결된 두 개의 유압실과 함께 제공된 일반적인 마스터 실린더의 사용을 허여한다. 그러한 마스터 실린더는, 도시된 바와 같이, 두 개의 유압실(4,40)의 상류와 연결될 수 있는, 추가 유압실(6)에 의해서 실행될 필요성이 있다. 그러한 구조는 특히 소형의 브레이크-압력-전달 장치(1'')를 낳는다. 단지 하나의 추가 유압실(6)이 필요하기 때문에, 불리한 효과를 갖는 압력 차이들은 각각의 브레이크 회로사이에서 발생하지 않는다.
Claims (25)
- 작동력(F)이 입력 부재(브레이크 페달(2))를 통해서 인가된 후, 브레이크 유체로 채워질 유압실(4) 체적의 감소에 의해서, 하나 이상의 휠 브레이크(3)를 위해서 유압실(4)의 출력부에 브레이크 압력을 제공하는, 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')에 있어서,- 브레이크 유체용 추가 유압실(6)이 있고, 상기 추가 유압실(6)의 체적은 마찬가지로 작동력(F)의 인가후 줄어들고,- 추가 유압실(6)의 출력은 부스터 펌프(10,10',10'')의 입력 측부(10e)와 유체 연결되어 있고, 이는 추가 유압실(6)로부터 하나 이상의 휠 브레이크(3)의 방향으로 브레이크 유체를 전달하여, 그리고- 상기 부스터 펌프(10,10',10'')의 출력 측부(10e)는 유체실(4)의 출력부와 유체 연결되어 있는데, 이는 증가된 브레이크 압력이 하나 이상의 휠 브레이크(3)를 위해서 제공되기 위한 것인 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항에 있어서,브레이크 유체로 채워져 상기 유압실(4)과 일련으로 연결되어 있는 제 2 유압실(40)이 제공되어 있고, 작동력(F)의 인가 후, 상기 유압실(40)의 체적은, 하나 이상의 또 다른 휠 브레이크(3)를 위해서 그 출력부에 브레이크 압력을 제공하기 위하여 마찬가지로 줄어드는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')가 작동되지 않을때, 각각의 유압실(4,40) 및 추가 유압실(6)들은 브레이크 유체용 저장통(5)과 유체 연결되어 있고, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')가 작동될때, 브레이크 유체용 저장통(5)과 각각의 유압실(4,40)뿐만 아니라 추가 유압실(6)사이의 유체 연결은 중단되는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')가 작동되지 않을때, 상기 유압실(4)은 추가 유압실(6)과 유체 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')가 작동될때, 상기 유압실(4)과 상기 보조 유압실(6)사이의 유체 연결은 중단되는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,작동력(F)의 인가 후, 각각의 유압실(4,40)의 체적은 상기 추가 유압실(6)의 체적보다 더 적은 퍼센트로 줄어드는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 추가 유압실(6)로부터 상기 부스터 펌프(10,10',10'')로 일정한 유체 연결이 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 부스터 펌프(10,10',10'')는 상기 입력 부재가 작동될때만 작동되는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 부스터 펌프(10,10',10'')의 전달율은 상기 입력 부재의 작동과 관련된 변수에 달려있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 부스터 펌프(10,10',10'')의 전달율은 상기 추가 유압실(6)의 체적내의 변화에 달려있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 휠 브레이크(3)로부터 추가 유압실(6)의 방향으로 부스터 펌프(10,10',10'')를 통해서 유동이 발생할 수 없는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 밸브 장치(12)는 상기 부스터 펌프(10,10',10'')에 평행하게 연결되어 있고, 그 경우, 상기 밸브 장치(12)의 제 1 위치(12.1)내에서, 추가 압력실(6)의 출력은 유압실(4)의 출력과 직접 유체 연결되어 있고, 밸브 장치(12)의 제 2 위치(12.2)내에는, 추가 유압실(6)의 출력부와 상기 유압실(4)의 출력부사이에서 단지 부스터 펌프(10,10',10'')를 통해서 유체 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 밸브 장치(12)는 제 1 위치(12.1)에서 탄성적으로 편향되어 추가 유압실(6)내에서 생성되는 압력의 함수로서 제 2 위치(12.2)를 취하는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 부스터 펌프(10')의 전달 방향은 역전될 수 있는데, 이는 상기 부스터 펌프(10')가 상기 휠 브레이크(3)로부터 추가 유압실(6) 방향으로 전달될 수 있기 위한 것인 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,반-잠금 제어 장치(20)는 상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')와 상기 휠 브레이크(3)사이에 배열되어 있고, 상기 부스터 펌프(10,10',10'')는 상기 반-잠금 제어 장치(20)의 일체형 부분인 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 15 항에 있어서,비-복귀 밸브(24)는 상기 반-잠금 제어 장치(20)의 축압기(23)와 상기 부스터 펌프(10,10',10'')의 입력 측부(10e,10e'')사이에 배열되어 축압기(23)로부터 상기 부스터 펌프(10,10',10'')의 입력 측부(10e,10e'') 방향으로만 유체 연결을 허여하는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 16 항에 있어서,제한기(25)는 비-복귀 밸브(24)에 평행하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,전환 밸브(30)는, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')와 상기 휠 브레이크(3)의 반-잠금 제어 장치(20) 또는 휠 브레이크(3) 각각 사이에서 연결을 제공하거나 방해하기 위하여, 상기 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')와 반-잠금 제어 장치(20) 또는 하나 이상의 휠 브레이크(3) 각각 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 18 항에 있어서,압력 경감 밸브(31)는 상기 전환 밸브(30)에 평행하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,전자적으로 제어할 수 있는 작동기(45)에 의해서 작동될 수 있는, 예충전 유니트(40)는, 브레이크 유체용 저장통(5)과 추가 유압실(6)사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,입력 부재를 통한 작동 대신에 또는 추가로 브레이크-압력-전달 장치(1,1',1'')를 작동시키기 위하여 전자적으로 제어할 수 있는 브레이크 부스터(50)이 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)가 제공되어 있고, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II) 각각에 적합한 하나의 브레이크-압력-전달 장치(1,1')가 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 22 항에 있어서,제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)를 위해서 제공된 브레이크-압력-전달 장치(1,1')들은 서로에 대해서 팽행하게 배열되어 입력 부재를 통해서 동시에 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 23 항에 있어서,상기 입력 부재는, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)에 위하여 제공된 브레이크-압력-전달 장치(1,1')에 팽행하게 축방향으로 변위할 수 있는, 안내 요소(60)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
- 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,입력 부재를 통해서 인가되는 작동력은, 균형-빔 장치(61)를 통해서, 제 1 브레이크 회로 및 제 2 브레이크 회로(I, II)를 위해서 제공된 브레이크-압력-전달 장치(1,1')내로 인가되는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템용 브레이크-압력-전달 장치.
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