KR20070102715A

KR20070102715A - 차량의 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20070102715A
Application number: KR1020077018935A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 드룸
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-10-19
Also published as: EP1853469A1; US20080265665A1; CN101124111A; WO2006087338A1; CN100569566C; JP2008529892A

Abstract

본 발명은 차량의 브레이크 시스템으로서, 바퀴 브레이크 실린더가 연결될 수 있는 마스터 실린더 (1) 와 마스터 실린더 하우징 (20); 작동력을 전달하는 압력 로드 (34) 에 의해 브레이크 페달 (3) 에 연결되는 제 1 피스톤 (2); 상기 마스터 실린더 (1) 를 작동시키기 위해 사용되는 제 2 피스톤 (4); 상기 제 1 피스톤 (2) 에 의해 유압으로 작동될 수 있는 제 3 피스톤 (5); '브레이크 바이 와이어 (brake-by-wire)' 작동 모드에서 운전자에게 편안한 페달감을 주는 페달 이동 시뮬레이터를 형성하는 하나 이상의 탄성 요소 (6, 7); 상기 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 의 변위를 연결하는 요소; 유압이 가해질 수 있는 중간 챔버 (11) 로서, 유압의 영향으로 제 2 피스톤 (4) 과 제 3 피스톤 (5) 에 유압이 작용하게 되고; 상기 중간 챔버 (11) 가 압력 유체로 채워지고 비워지게 할 수 있는 전기적으로 제어되는 압력 공급 모듈 (9) 을 포함한다. 본 발명의 목적은 전자 제어기 또는 전기 에너지 공급에 이상이 있더라도 작동력을 보조하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 시스템은 제 4 피스톤을 구비하고, 상기 제 4 피스톤은 입구 측의 탄성 요소 (6, 7) 에 의해 서로 반대 방향으로 작용하는 힘과 출구 측의 중간 챔버 (11) 내의 유압에 의해 작동되고, 압력 공급 모듈 (9) 이 전기적으로 제어되는 것 외에도 힘의 작용의 결과 얻어지는 제 4 피스톤 (8) 의 위치에 따라 제어될 수 있도록 해주는 요소 (14, 19, 15) 에 의해 작동된다.

Description

차량의 브레이크 시스템{BRAKING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES}

차량의 브레이크 시스템으로서,

바퀴 브레이크 실린더가 연결될 수 있으며 마스터 실린더 하우징을 구비하는 마스터 실린더,

작동력을 전달하는 푸쉬 로드에 의해 브레이크 페달에 연결되는 제 1 피스톤,

상기 마스터 실린더를 작동시키기 위해 사용되는 제 2 피스톤,

상기 제 1 피스톤에 의해 유압으로 작동될 수 있는 제 3 피스톤,

'브레이크 바이 와이어 (brake-by-wire)' 작동 모드에서 운전자에게 쾌적한 페달감을 주는 페달 이동 시뮬레이터를 형성하는 하나 이상의 탄성 요소,

상기 제 1 피스톤과 제 3 피스톤의 운동을 연결하는 수단,

유압이 가해질 수 있는 공간으로서, 이 공간이 가압되면 제 2 피스톤과 제 3 피스톤에 유압이 작용하게 되는 상기 공간,

상기 공간이 압력 유체로 채워지고 또한 비워지게 할 수 있는 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 모듈을 포함한다.

'브레이크 바이 와이어' 브레이크 시스템은 차량 기술에서 사용률이 증가하 고 있다. 브레이크 시스템에서, 브레이크는 운전자 측의 어떠한 작동 없이 전자 신호에 응답하여 '독립적으로' 작동될 수 있다. 전자 신호는 예컨대, 전자 안정성 프로그램 (ESP) 또는 충돌 예방 시스템 (ACC) 에 의해 출력될 수 있다. 이러한 종류의 독립적인 작동이 운전자에 의해 실행된 작동에 중복되면, 차량의 운전자는 브레이크 페달의 반작용을 인지하게 된다. 브레이크 페달에서의 이러한 반응작용 효과는 운전자를 놀라게 하고 불쾌하게 할 수 있기 때문에, 위험한 교통 상황에서, 브레이크의 독립적인 작동에 의한 브레이크 페달에 대한 반작용이 운전자를 초조하게 하기 때문에 그 운전자는 이 상황에 맞는 정도로 브레이크 페달을 밟지 않을 것이다.

DE 10 2004 025 638 A1 은 상기 종류의 브레이크 시스템을 개시한다. 종래 브레이크 시스템의 '독립적인 작동' 또는 공간의 가압은 '브레이크 바이 와이어' 작동 모드에서 마찬가지로 전기적으로 작동 가능한 밸브 장치를 사용하는 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 모듈에 의해 실행되며, 상기 밸브 장치는 상기 공간과 압력 공급 모듈 사이의 유압 연결을 개방하거나 폐쇄한다. 운전자에 의해 생성되는 작동력의 증대는 차량에 제공된 전자 유닛과 에너지 공급부 (배터리, 및 전기적 배선 시스템) 에 이상이 없는 경우에만 가능하다는 것이 종래 브레이크 시스템에서 단점으로 여겨진다.

상기의 관점에서, 본 발명의 목적은, 전자 제어 유닛 또는 전기 에너지 공급부에 이상이 있더라도, 브레이크 시스템 내부의 에너지 축적기의 에너지 비축량이 고갈될 때까지 작동력이 증대되는, 전술한 종류의 브레이크 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 브레이크 시스템은 이러한 작동 조건에서도 운전자가 안전한 방법으로 통상적인 페달 밟음력으로 차량의 속도를 줄일 수 있게 해준다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 제 4 피스톤이 제공되는 것에 의해 달성되고, 이 제 4 피스톤은 입구 측의 탄성 요소에 의해 서로 반대 방향으로 작용하는 두 힘과 출구 측의 공간 내의 유압에 의해 작동되고, 압력 공급 모듈이 전기적으로 제어되는 것 외에도 힘의 작용 결과 얻어지는 제 4 피스톤의 위치에 따라 제어될 수 있도록 해주는 수단이 제공되는 것에 의해 달성된다.

본 발명의 기술적 사상을 더 정확하게 나타내기 위해, 제 4 피스톤의 위치에 따라 압력 공급 모듈을 제어하기 위한 수단은 기계적 및 전기적으로 제어 가능한 제어 밸브 및 이 제어 밸브에 제 4 피스톤의 위치를 전달하는 기계적 요소를 포함한다.

피스톤의 위치를 전달하기 위한 기계적 요소는 바람직하게는 디스크와 제어 슬리브를 포함한다.

본 발명의 다른 유리한 실시 형태에서, 기계적 요소의 하나 이상의 연결부가 한 측에서 작용하는 기계적 멈춤부로서 제공된다.

본 발명의 다른 유리한 실시 형태에서, 제 4 피스톤이 제공되는데, 이 피스톤은 중공 피스톤으로 형성되고 제 1 피스톤과 제 3 피스톤 사이에 유압 챔버가 형성되도록 제 1 피스톤과 제 3 피스톤 모두를 수용하고, 유압 챔버는 마스터 실린더 하우징에 대한 제 4 피스톤의 운동에 의해 폐쇄될 수 있고 제 1 피스톤과 제 3 피스톤의 운동을 연결하기 위한 수단을 구성한다.

본 발명의 유리한 개선에서, 축선 방향으로 작용하는 기계적 힘 전달 연결이 제 2 피스톤과 제 3 피스톤 사이에 제공된다.

본 발명의 다른 유리한 개선에서, 압력 공급 모듈은 공압 액츄에이터에 의해 작동될 수 있는 피스톤 - 실린더 조립체로 구성되고, 공압 액츄에이터는 브레이크 페달을 사용하여 제어 밸브에 의해 독립적으로 작동될 수 있고 또한 브레이크 페달과 상관없이 작동될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에서, 탄성 요소는 작용을 위해 푸쉬 로드와 제 4 피스톤 사이에 배치되어 있다.

본 발명의 다른 유리한 구성에 따르면, 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 유압 챔버는 압력 유체 공급 탱크와 통한다.

다른 구성의 변형예에 따르면, 공압 액츄에이터는 내부가 가동벽에 의해 진공 챔버와 작동 챔버로 나누어진 하우징을 포함하고, 이 작동 챔버에는 진공 또는 대기압이 제어 밸브에 의해 가해질 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서, 진공 챔버는 공기 흡입 장치, 예컨대 진공 펌프에 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에서, 제어 밸브는 마스터 실린더 하우징의 입구 영역에 배치되고 진공 밀봉 시트, 대기압 밀봉 시트 및 밸브 부재로 구성되고, 진공 밀봉 시트는 마스터 실린더 하우징에서 안내되는 축선 방향으로 이동할 수 있는 제 1 링에 형성되어 있고, 대기압 밀봉 시트는 제 2 링에 형성되고, 이 제 2 링은 또한 마스터 실린더 하우징에서 안내되고 제 1 링과 동축으로 축선 방향으로 이동할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서, 제어 밸브의 독립적인 작동은 전기 기계적 액츄에이터, 바람직하게는 전기자가 제 1 링에 연결되거나 또는 제 1 링으로 형성되는 전자석에 의해 실행된다.

본 발명의 다른 유리한 개선에 따르면, 반작용 스프링이 작용을 위해 제 1 피스톤과 제 4 피스톤 사이에 배치된다.

다른 변형예에 따르면, 운전자가 원하는 브레이크 력을 정확하게 부여하기 위해, 브레이크 페달의 위치와 운동을 탐지하기 위한 하나 이상의 센서가 제공되고, 이 센서의 출력 신호, 예컨대 페달 회전각 및/또는 페달 작동거리는 전자 제어 유닛에 전달되고 제어 밸브를 작동시키는데 사용된다.

또한, 하나 이상의 압력 센서와 하나 이상의 피스톤 이동거리 센서가 마스터 실린더에 설치되고, 이들 센서는 마스터 실린더에 도입되는 압력과 제 2 피스톤의 이동 거리를 탐지하여 이 정보를 전자 제어 유닛에 전달한다.

본 발명의 다른 실시 형태에서, 전기 제어 및 감시 수단이 진공 펌프를 제어하고 감시하기 위해 전자 제어 유닛에 제공된다.

본 발명의 다른 유리한 개선에 따르면, 전자 제어 유닛은 브레이크 광 신호를 생성하고 전자 작동 연결을 통해 차량에 이 신호를 전달한다. 전자 작동 연결은 데이터 버스 또는 직접 라인 연결 중 하나에 의해 구성된다.

다른 구성 변형예에 따르면, 다른 자동차 부품들과의 데이터 교환을 위한 소통 수단이 전자 제어 유닛에 제공된다.

마지막으로, 본 발명의 다른 더욱 유리한 개선에 따르면, 전자 제어 유닛은 다른 자동차 부품으로부터 브레이크 압력 요청을 받고 압력 센서와 피스톤 이동거리 센서에 의해 감시되는 마스터 실린더 작동을 유발하기 위한 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 모듈의 작동에 의해 상기 요청을 실현하는 것을 포함한다.

본 발명의 한 실시 형태가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명의 한 실시 형태를 나타낸 개략도이다.

도면에 도시된 것과 같은 본 발명의 브레이크 시스템은 브레이크 페달 (3) 을 포함하고, 이는 작동 로드 (34) 를 통해 제 1 피스톤 (2) 에 작동 연결되어 있다. 브레이크 페달 이동거리는 회전각을 결정하기 위한 센서 (31) 를 사용하여 탐지된다. 또한, 제 2 피스톤 (4) 이 제공되고, 이 피스톤은 마스터 브레이크 실린더 (1) 의 작동 피스톤을 나타낸다. 나타낸 예에서, 마스터 브레이크 실린더 (1) 는 텐덤 (tandem) 마스터 실린더로 되어 있고, 그의 마스터 실린더 하우징 (20) 내에는 다른 피스톤 (21) 이 제 2 피스톤 (4) 의 하류에 연결되어 있다. 차량의 바퀴 브레이크는 제어 가능한 바퀴 브레이크 압력 조절 모듈 (도시되지 않음) 을 통하여 마스터 브레이크 실린더 (1) 에 연결될 수 있고, 바퀴 브레이크 압력 조절 모듈에는 전자 제어 유닛 (도시되지 않음) 이 관련되어 있다. 푸쉬 로 드 (34) 또는 제 1 피스톤 (2) 의 작동 거리를 탐지하는 이동량 센서가 도시된 회전각을 결정하는 센서에 추가적으로 또는 대안으로 제공될 수 있다.

또한 제 3 피스톤 (5) 과 함께, 제 1 피스톤 (2) 은 제 4 피스톤 (8) 안에서 변위 가능하게 안내되고, 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 은 유압 챔버 (12) 의 범위를 정하고, 이 챔버는 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 의 운동을 연결하는 수단을 형성한다. 한편, 유압 챔버 (12) 는 제 4 피스톤 (8) 의 개구 또는 통로 (46) 를 통해 그렇지 않은 경우 폐쇄되는 유압 챔버 (45) 에 연결되고, 다른 한편으로는, 제 4 피스톤 (8) 의 유압 통로 (35) 를 통해 압력 유체 공급 탱크 (32) 에 연결되고, 이 탱크는 마스터 브레이크 실린더 (1) 와 연결되어 있고 대기압을 받게 된다. 마스터 실린더 하우징 (20) 에 부착된 밀봉 요소 (36) 는 제 4 피스톤 (8) 이 마스터 실린더 하우징 (20) 에 대해 운동할 때 통로 (35) 가 압력 유체 공급 탱크 (32) 와의 연결로부터 분리되게 하고, 더 변위하면, 폐쇄된 유압 챔버 (45) 에 연결된다. 비작동 상태인 이 챔버의 압력의 완화를 위해, 여기서는 단지 개략적으로 나타낸 밀봉 요소 (36) 를 피스톤 시일로 구성하는 것이 적절하며, 이동 거리에 따라 유체가 상기 피스톤 시일을 넘어 흐를 수 있다.

또한, 압축 스프링 (6) 이 작용을 위해 작동 페달 (3) 또는 제 1 피스톤 (2) 과 제 4 피스톤 (8) 에 사이에 배치되고, 작동 페달 (3) 이 밟히지 않을 때, 상기 스프링은 제 1 피스톤 (2) 을 디스크 (14) 를 통해 제 4 피스톤 (8) 에 형성된 멈춤부 (44) 에 접촉하도록 한다. 탄성 요소 (7), 예컨대 탄성 중합재 스프링이 또한 작동 로드 (28) 와 제 4 피스톤 (8) 사이에, 바람직하게는 압축 스프링 (6) 과 동축으로 또는 그에 대해 평행하게 작동 배치되어 있고, 압축 스프링 (6) 과 함께 페달 이동 시뮬레이터를 형성하게 된다. 브레이크 시스템이 작동될 때, 상기 페달 이동 시뮬레이터는 통상적인 브레이크 페달 특성에 대응하는 보통의 페달감을 운전자에게 부여한다. 이는 짧은 브레이크 페달 이동 시에, 저항은 천천히 상승하고 더 긴 브레이크 페달 이동시에는 과도한 비율로 증가하게 됨을 의미한다. 게다가, 반작용 스프링 (29) 이 디스크 (14) 와 제 4 피스톤 (8) 사이에서 작용한다.

상기 피스톤 (4, 5, 8, 21) 은 마스터 실린더 하우징 (20) 에 수용되고, 제 2 피스톤 (4) 과 제 3 피스톤 (5) 사이에는 공간 (11) 이 형성되어 있고 이 공간은 유압 연결부 (37) 에 의해, 공간 (11) 을 가압할 수 있으며 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 모듈 (9) 에 연결된다.

압력 공급 모듈 (9) 은 공압 액츄에이터 (10) 에 의해 작동할 수 있는 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 로 본질적으로 구성되고, 상기 유압 연결부 (37) 는 압력 공급 모듈의 압력 챔버 (38) 에 연결된다. 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 는 압력 유체 공급 탱크 (39) 를 구비한다. 압력 유체 공급 탱크 (32) 까지 이르는 호스 커플링이 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 와 연결되어 있는 도시된 압력 유체 공급 탱크 (39) 대신에 사용될 수 있다. 공압 액츄에이터 (10) 는 액츄에이터 하우징 (16) 을 가지며, 이 하우징 내에서 진공 펌프 (18) 또는 이와 동등한 공기 흡입 장치에 연결된 진공 챔버 (22) 와 환기 작동 챔버 (23) 가 가동벽 (17) 에 의해 서로 격리되어 있다. 가동벽 (17) 은 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 의 피스 톤 (40) (개략적으로만 도시됨) 과 힘 전달 연결되어 있고, 이 피스톤은 상기 압력 챔버 (38) 의 범위를 한정한다.

마스터 실린더 하우징 (20) 에 고정되어 있는 제어 밸브 (15) 가 공압 액츄에이터 (10) 의 활성화를 위해 사용되며, 이 제어 밸브는 기계적 및 전기 기계적 양쪽 모두로 작동될 수 있다. 제어 밸브 (15) 는 제 1 진공 밀봉 시트 (24), 제 2 대기압 밀봉 시트 (25), 그리고 이들 밀봉 시트 (24, 25) 와 상호 협력하는 환상 밸브 부재 (26) 로 이루어진다. 진공 밀봉 시트 (24) 는 바람직하게는 마스터 실린더 하우징 (20) 에서 안내되는 제 1 링 (27) 에 형성되고, 상기 제 1 링의 위치는 전기 기계적 수단에 의해 제어 가능하다. 대기압 밀봉 시트 (25) 는, 마찬가지로 마스터 실린더 하우징 (20) 에서 안내되고 위치는 전기 기계적 수단에 의해 제어 가능한 제 2 링 (28) 에 제공된다. 제 1 링 (27) 의 위치를 정하기 위해, 전기 액츄에이터, 즉 전자석 (30) 이 제공되고, 이 전자석의 전기자는 제 1 링 (27) 과 일체로 되어 있고, 상기 전자석은 작동 페달 (3) 과 상관없이 제어 밸브 (15) 의 독립적인 작동을 가능하게 한다. 제 2 링 (28) 의 위치를 정하기 위해, 제어 슬리브 (19) 가 제공되고, 이 제어 슬리브는 한쪽에서 상기 디스크 (14) 에 연결되고 다른 쪽에서는 제 2 링 (28) 에 연결되며, 이러한 연결 중 하나 이상은 한 쪽에 작용하는 멈춤부로 구성되어 제어 슬리브 (19) 는 반드시 견인력만을 전달하게 된다. 대기압 하의 공기가 방해받지 않고 제어 밸브 (15) 에 전달되도록 하기 위해, 제어 슬리브 (19) 는 방사형 개구를 포함한다.

브레이크 페달을 밟으면, 적절한 스프링 작용에 의해 먼저 제 1 피스톤 (2) 이 디스크 (14), 제어 슬리브 (19), 제 2 링 (28) 및 밸브 부재 (26) 와 함께 마스터 실린더 하우징 (20) 에 대해 변위를 하게 된다. 밸브 부재 (26) 가 진공 밀봉 시트 (24) 에 놓여지면, 이 진공 밀봉 시트 (24) 는 폐쇄되고 대기압 밀봉 시트 (25) 는 개방되고, 그 결과 공압 액츄에이터 (10) 의 작동 챔버 (23) 가 압력 공급 모듈 (9) 내에서 환기되고, 결과적으로 가동벽 (17) 에 작용하는 힘에 의해 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 의 피스톤 (40) 이 작동된다. 이렇게 압력 챔버 (38) 에서 발생된 유압은 유압 연결부 (37) 를 통해 마스터 실린더 하우징 (20) 내의 공간 (11) 에 공급된다.

따라서, 마스터 브레이크 실린더 (1) 는 작동되고, 중공 피스톤 (8) 이 작동 방향의 반대 방향으로 뒤로 밀리게 된다. 이 작용에 의해 대기압 밀봉 시트 (25) 가 폐쇄되고 공간 (11) 에서 더 이상의 압력 증대는 멈추게 되는데, 이는 공간 (11) 의 표면비에 의해 정해지는 액츄에이터 력의 일부와 작동력이 균형을 이루게 되는 균형 위치에 중공 피스톤 (8) 이 머무르기 때문이다. 페달력이 변하면, 밸브 시트 (24 및 25) 의 대응하는 개방과 폐쇄에 의해 새로운 균형 위치가 생긴다. 이를 중공 피스톤 (8) 을 위한 공압 위치 제어기라고 할 수 있는데, 이 제어기는 자동적으로 변경되는 액츄에이터 력으로 상이한 페달 작동력을 보상한다. 중공 피스톤 (8) 이 영구적으로 동일한 위치에 유지되기 때문에, 페달력은 마스터 실린더 (1) 의 작동 조건에 의해서가 아니라, 단지 스프링 (6 및 7) 에 의해 결정된다.

공간 (11) 내의 부스터 압력이 불충분하거나 또는 부족하면, 중공 피스톤 (8) 은 스프링 (6 및 7) 을 통하여 작동 로드 (34) 에 의해 가해지는 힘에 의해 공간 (11) 으로 이동할 것이다. 그 결과, 제 4 중공 피스톤 (8) 의 벽에 제공된 통로 (35) 는 시일 (27) 을 타고 넘게 되고, 이에 의해 유압 챔버 (12) 와 압력 유체 공급 탱크 (32) 사이의 연결이 차단된다. 유압 챔버 (12) 내에 둘러싸여 있는 압력 유체는 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 의 운동을 연결한다. 제 1 피스톤 (2) 이 작동 로드 (34) 를 통해 페달 (3) 에 연결되고 제 3 피스톤 (5) 은 작동 방향으로 마스터 실린더 피스톤 (4) 에 연결되어 있기 때문에, 공간 (11) 내에 부스터 압력이 불충분하거나 부족한 경우 브레이크 페달 (3) 로부터 마스터 실린더로의 직접적인 관통 연결이 자동적으로 성립된다. 이 유압 연결은 마스터 실린더 하우징 (20) 에 대한 제 4 피스톤 (8) 의 운동에 의해서만 제어되고, 따라서 마스터 실린더 (1) 의 작동 조건과는 관계가 없다. 연결 작용의 실행을 위해서는, 하우징 (20) 에 대해 중공 피스톤 (8) 을 단지 약간만 변위 이동시켜 통로 (35) 를 폐쇄하기만 하면 된다. 이리하여 페달 이동거리의 손실이 일어나지 않게 되는데, 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 사이의 기계적 접촉에 의한 브레이크 페달로부터 마스터 실린더 피스톤 (4) 으로의 직접적인 관통 연결의 경우에 상기 손실을 피할 수 없다. 이러한 종류의 기계적 관통 연결은 또한 본 발명의 브레이크 시스템에서도 가능하고, 예컨대 페달 이동거리의 손실에 관계된 누출로 인해 유압 연결에 이상이 있을 때 마스터 실린더의 작동을 가능하게 하는 최저 고장시 조치 방식 (fallback mode) 을 나타낸다.

본 발명의 브레이크 시스템은 상이한 작동 모드에서 작동될 수 있다. 비 작동 상태에서, 동일한 압력이 공압 액츄에이터 (10) 의 두 챔버 (22, 23) 에 생기게 되는데 이는 진공 밀봉 시트 (24) 가 개방되기 때문이다.

순전히 전기적으로 제어되는 작동 모드에서는, 공압 액츄에이터 (10) 의 작동 챔버 (23) 를 환기시키기 위해 제어 밸브 (15) 가 전기 기계적 액츄에이터 (43) 에 의해 작동된다. 이때, 상기 진공 밀봉 시트 (24) 는 폐쇄되고 대기압 밀봉 시트 (25) 는 개방된다. 도입된 공기가 가동벽 (17) 에 힘을 작용시키기 때문에, 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 의 압력 챔버 (38) 에 유압이 발생하고, 라인 (37) 을 통해 공간 (11) 에 공급된다. 이 압력은 마스터 실린더 (1) 의 제 2 피스톤 (4) 과 추가적인 피스톤 (21) 을 도면에 나타낸 것과 같이 우측으로 이동시키고, 따라서 압력 유체가 양쪽 브레이크 회로 (표시만 되어있음) 로 유입된다.

제 1 페달 제어 작동 모드에서, 브레이크 페달을 밟으면 상기에 설명한 효과를 갖는 제어 밸브 (15) 가 기계적으로 작동된다. 물론, 제어 밸브 (15) 가 페달로 제어됨과 전기적으로도 동시에 작동되는 조합 작동 모드 또한 가능하다. 예컨대, 이러한 모드는 브레이크 기술의 당업자에게 잘 알려진 브레이크 보조 시스템의 기능을 달성하기 위해 이용되는데, 이는 규정된 브레이크 페달 제어 브레이크 작용이 촉진되고 강화되는 것을 의미한다.

제 1 고장시 조치방식에 대응하는 다른 페달 제어 작동 모드에서, 상기한 일련의 과정에 문제가 있어 공간 (11) 에 유압이 발생 될 수 없고, 그 결과 중공 피스톤 (8) 의 변위는 복귀 압력의 저항을 받지 못하게 되며 상기 설명한 제 1 피스톤으로부터 제 3 피스톤으로의 유압 연결의 조건은 제 1 피스톤 (2), 유압 챔버 (12) 내에 둘러싸인 압력 유체, 제 3 피스톤 (5) 및 이 피스톤 (5) 에 결합되어 있는 제 2 피스톤 (4) 을 통한 작동 로드로부터 마스터 브레이크 실린더 (1) 로의 비 부스트 힘 전달을 야기한다. 유압 잠금을 사용하기 때문에, 다른 고장에 의해 챔버 (12) 내에서 압력이 발생하는 것이 불가능하지 않다면, 페달 이동거리 손실은 챔버 (12) 의 도움으로 발생하지 않을 것이다. 이러한 경우, 다른 고장시 조치 방식에서 제 1 피스톤 (2) 에서 제 3 피스톤 (5) 으로의 순수한 기계적인 힘 전달이 직접적인 기계적 접촉에 의해 발생한다. 마스터 브레이크 실린더 (1) 는 고장시 조치방식에서 인력에 의해서만 작동된다.

본 발명은 브레이크 페달 특성이 나머지 브레이크 시스템의 작동 조건에 따르지 않고, 그 결과 운전자에 의한 브레이크가 작용이 있는 경우, 페달감이 독립적인 브레이크 작용의 동시적인 존재에 의해서뿐만 아니라 안티 록 (anti-lock) 제어, 트랙션 제어, 또는 주행 안정성 제어와 같은 브레이크 시스템의 어떠한 다른 제어 활동에 의해서도 방해받지 않는 간단한 구성의 브레이크 시스템을 얻을 수 있다.

본 브레이크 시스템의 추가적인 이점은 종래의 브레이크 시스템보다 더 간단한 구성에서 볼 수 있다. 전자 안정성 제어 기능 (ESP) 을 구비한 차량은, 예컨대 특별한 ESP 유압 장치를 필요로 하는데, 이 유압 장치는 ABS 유압 장치와는 대조적으로 마스터 실린더 압력을 초과하는 바퀴 브레이크 압력을 발생시킬 수 있어야 하기 때문에 보통의 ABS 유압 장치보다 더 복잡하다. 이와 대조적으로, 본 발명의 브레이크 시스템은 마스터 실린더의 하류에 연결된 쪽에서 단지 여덟 개 의 솔레노이드 밸브를 포함한 간단한 'ABS' 유압 모듈로 처리된다.

Claims

차량의 브레이크 시스템으로서,

바퀴 브레이크 실린더가 연결될 수 있으며 마스터 실린더 하우징 (20) 을 구비하는 마스터 실린더 (1),

작동력을 전달하는 푸쉬 로드 (34) 에 의해 브레이크 페달 (3) 에 연결되는 제 1 피스톤 (2),

상기 마스터 실린더 (1) 를 작동시키기 위해 사용되는 제 2 피스톤 (4),

상기 제 1 피스톤 (2) 에 의해 유압으로 작동될 수 있는 제 3 피스톤 (5),

'브레이크 바이 와이어 (brake-by-wire)' 작동 모드에서 운전자에게 쾌적한 페달감을 주는 페달 이동 시뮬레이터를 형성하는 하나 이상의 탄성 요소 (6, 7),

상기 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 의 운동을 연결하는 수단,

유압이 가해질 수 있는 공간 (11) 으로서, 이 공간이 가압되면 제 2 피스톤 (4) 과 제 3 피스톤 (5) 에 유압이 작용하게 되는 상기 공간,

상기 공간 (11) 이 압력 유체로 채워지고 또한 비워지게 할 수 있는 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 모듈 (9) 을 포함하는 브레이크 시스템에 있어서,

제 4 피스톤 (8) 이 제공되고, 이 제 4 피스톤은 입구 측의 탄성 요소 (6, 7) 에 의해 서로 반대 방향으로 작용하는 두 힘과 출구 측의 공간 (11) 내의 유압에 의해 작동되고, 압력 공급 모듈 (9) 이 전기적으로 제어되는 것 외에도 힘의 작용의 결과 얻어지는 제 4 피스톤 (8) 의 위치에 따라 제어 될 수 있도록 해주는 수 단 (14, 19, 15) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서,

제 4 피스톤 (8) 의 위치에 따라 상기 압력 공급 모듈 (9) 을 제어하기 위한 상기 수단은 기계적 및 전기적으로 제어 가능한 제어 밸브 (15) 및 이 제어 밸브 (15) 에 제 4 피스톤 (8) 의 위치를 전달하는 기계적 요소 (14, 19) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 2 항에 있어서,

피스톤의 위치를 전달하는 상기 기계적 요소는 디스크 (14) 와 제어 슬리브 (19) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

기계적 요소의 하나 이상의 연결부가 한 측에서 작용하는 기계적 멈춤부 (47) 로서 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

제 4 피스톤 (8) 은 중공 피스톤으로 형성되고 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 사이에 유압 챔버 (12) 가 형성되도록 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 모두를 수용하고, 유압 챔버는 마스터 실린더 하우징 (20) 에 대한 제 4 피스 톤 (8) 의 운동에 의해 폐쇄될 수 있고 제 1 피스톤 (2) 과 제 3 피스톤 (5) 의 운동을 연결하기 위한 수단을 구성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 5 항에 있어서,

축선 방향으로 작용하는 기계적 힘 전달 연결이 제 2 피스톤 (4) 과 제 3 피스톤 (8) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

압력 공급 모듈 (9) 은 공압 액츄에이터 (10) 에 의해 작동될 수 있는 피스톤 - 실린더 조립체 (13) 로 구성되고, 상기 공압 액츄에이터 (10) 는 브레이크 페달 (3) 을 사용하여 제어 밸브 (15) 에 의해 독립적으로 작동될 수 있고 또한 브레이크 페달 (3) 과 상관없이 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성 요소 (6) 는 작용을 위해 푸쉬 로드 (34) 와 제 4 피스톤 (8) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

브레이크 페달 (3) 이 밟히지 않은 상태에서 상기 유압 챔버 (12) 는 압력 유체 공급 탱크 (32) 와 통하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 공압 액츄에이터 (10) 는 내부가 가동벽 (17) 에 의해 진공 챔버 (22) 와 작동 챔버 (23) 로 나누어진 하우징 (16) 을 포함하고, 상기 작동 챔버에는 진공 또는 대기압이 제어 밸브 (15) 에 의해 가해질 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 10 항에 있어서,

상기 진공 챔버 (22) 는 공기 흡입 장치, 예컨대 진공 펌프 (18) 에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 밸브 (15) 는 마스터 실린더 하우징 (20) 의 입구 영역에 배치되고 진공 밀봉 시트 (24), 대기압 밀봉 시트 (25) 및 밸브 부재 (26) 로 구성되고, 진공 밀봉 시트 (24) 는 마스터 실린더 하우징 (20) 에서 안내되는 축선 방향으로 이동할 수 있는 제 1 링 (27) 에 형성되어 있고, 대기압 밀봉 시트 (25) 는 제 2 링 (28) 에 형성되고, 이 제 2 링은 또한 마스터 실린더 하우징 (20) 에서 안내되고 제 1 링 (27) 과 동축으로 축선 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 3 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 밸브 (15) 의 독립적인 작동은 전기 기계적 액츄에이터에, 바람직하게는 전기자가 제 1 링 (27) 에 연결되거나 또는 제 1 링 (27) 으로 형성되는 전자석 (30) 에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

반작용 스프링 (29) 이 작용을 위해 제 1 피스톤 (2) 과 제 4 피스톤 (8) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

브레이크 페달의 위치와 운동을 탐지하기 위한 회전각 센서 (31) 가 제공되고, 이 센서의 출력 신호는 전자 제어 유닛 (33) 에 송신되고 제어 밸브 (15) 를 작동시키기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 15 항에 있어서,

하나 이상의 압력 센서 (42, 43) 와 하나 이상의 피스톤 이동거리 센서 (41) 가 마스터 실린더 (1) 에 설치되고, 이들 센서는 마스터 실린더 (1) 에 도입되는 압력과 제 2 피스톤 (4) 의 이동 거리를 탐지하여 이 정보를 전자 제어 유닛 (33) 에 전달하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

전기 제어 및 감시 수단이 진공 펌프 (18) 를 제어하고 감시하기 위해 전자 제어 유닛 (33) 에 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자 제어 유닛 (33) 은 브레이크 광 신호를 생성하고 전자 작동 연결을 통해 차량에 이 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

다른 자동차 부품들과의 데이터 교환을 위한 소통 수단이 전자 제어 유닛 (33) 에 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자 제어 유닛 (33) 은 다른 자동차 부품으로부터 브레이크 압력 요청을 받고 압력 센서 (42, 43) 와 피스톤 이동거리 센서 (41) 에 의해 감시되는 마스터 실린더 작동을 유발하기 위한 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 모듈 (9) 의 작동에 의해 상기 요청을 실현하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자 제어 유닛 (33) 은 압력 공급 모듈 (9) 과 관련되어 있는 것을 특 징으로 하는 브레이크 시스템.