KR102003653B1

KR102003653B1 - 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스

Info

Publication number: KR102003653B1
Application number: KR1020187014284A
Authority: KR
Inventors: 팔크 페촐트; 아드리안 메쓰너; 만프레트 뤼퍼; 미하엘 위르깅
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2036-11-18
Also published as: EP3380373B1; DE102015223047A1; KR20180069896A; US10752226B2; EP3380373A1; WO2017089233A1; US20180326958A1; CN209441352U

Abstract

유압 모터 차량 브레이크 시스템용 유압 부스터 스테이지 (2) 를 구비한 개선된 브레이크 디바이스 (1) 가 제공되고, 상기 브레이크 디바이스는, 정상적인 부스팅 작동 내에서, 전자 제어로 자율적인 운전자-독립적인 작동 모드 및 운전자에 의해 제어되는 수동 작동 모드 둘 다에서 작동될 수 있고, 상기 정상적인 부스팅 작동 외에서, 운전자에 의해서만 발생되는 부스팅되지 않는 작동력으로 비상 모드에서 작동될 수 있으며, 이러한 경우의 브레이크 디바이스에서, 본원에 따라서, 상기 정상적인 부스팅 작동 내에서, 각각의 작동 모드에는 상기 유압 부스터 스테이지 (2) 의 부스터 하우징 (3) 내의 전용 피스톤 (9, 13) 이 할당되고, 상기 피스톤은 부스트력에 의해 직접적으로 작용하고 기능적으로 하류측에 연결된 구성요소들에 기계적으로 이 부스트력을 전달한다.

Description

유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스

본원은 유압 부스터 스테이지를 가지는 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스에 관한 것이다.

자동화된 컴퓨터 제어되는 주행 및 제동에 대한 요구가 계속 증가하고 동시에 사용가능한 구조 공간이 계속 감소하면서, 대형 구조의 부압 브레이크력 부스터들 (negative-pressure brake force boosters) 이 그 기술적 한계에 도달한다. 따라서, 전기 기계적으로 구동되는 유압 부스터 스테이지들을 가진 브레이크 디바이스들을 사용하는 것이 알려져 있다.

이러한 부스터 스테이지들은 외부 작동되거나 완전히 자율적인 운전자-독립적인 작동 모드 및 수동의 운전자-개시 작동 모드 둘 다에서 또한 부스터 스테이지의 오작동 또는 에너지 공급의 실패시에 폴-백 레벨에서 신뢰가능한 기능을 보장해야 한다.

동시에, 동일한 기계적 인터페이스를 사용하는 부압 (negative-pressure) 브레이크력 부스터 대신에 유압 부스터 스테이지를 선택적으로 사용하고, 부압 브레이크력 부스터로 얻은 것과 유사한 촉각 피드백 또는 페달감을 얻는 것이 바람직하다.

공지된 일반적인 브레이크 디바이스들은 통상적으로 상이한 작동 모드들을 구현하기 위해 전기적으로 전환가능한 밸브 디바이스들을 가진 복잡한 구조로 되어 있다. 브레이크 페달이 자율적인 작동 상황에서 구동됨을 보장하기 위해, 이는 마찬가지로 공지된 브레이크 디바이스들에서 번거로운 기술적 방안이 필요한 경우이다.

압력 공급원으로서 무겁고 값비싼 고압 축압기들을 사용하는 유압 부스터 스테이지들을 가진 공지된 브레이크 디바이스들은 증가된 중량, 구조적 공간 비용 및 전환 노력으로 인해 개선될 특별한 잠재성을 가지는 것으로 여겨진다.

따라서, 유압 작동 부스터 스테이지를 가진 개선된 브레이크 디바이스를 제공하는 것이 목적이며, 이는 외부 작동 및 수동 작동 모드들을 가능한 한 비용 효율적인 방식으로 구현하기 위한 전환 노력을 감소시키는 것을 포함한다. 여기에서, 종래의 부압 브레이크력 부스터로 달성되는 바와 가능한 한 유사한 편안함과 조립 인터페이스들을 유지하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1 에 청구되는 바와 같은 특징들의 조합을 가진 브레이크 디바이스에 의해 본원에 따라 달성된다. 도면들의 설명과 함께 종속항들은 더 유리한 실시형태들 및 상세를 특정한다.

본원에 따른 브레이크 디바이스의 유압 부스터 스테이지는 고압 축압기들없이 순환 부스터로서 구성되고, 기능적으로 분리된 2 개의 별개의 피스톤들을 가지며, 이 피스톤들 중 각각의 경우에 하나의 피스톤, 압력 공간 피스톤은 주로 자율적인 작동 모드에서 부스터력의 생성 중에 작동하고 다른 피스톤, 중간 공간 피스톤은 주로 수동 작동 모드에서 작동한다. 피스톤들 사이의 작동 전환은 이러한 경우에 포지티브한 (positively) 압력 제어 방식으로 특히 간단한 방식으로 그리고 동시에 피스톤들 중 하나에서 그리고/또는 피스톤들에 대해 변위가능한 피스톤 로드내의 유압 통로들의 적합한 배열체에 의해 기계적으로 실시될 수 있다. 필요한 전용 제어 시스템을 가진 별개의 전기 또는 전자기 밸브 전환 디바이스들을 생략할 수 있다.

2 개의 피스톤들을 사용하더라도, 특히 부스터 스테이지의 압력을 측정하기 위한 압력 센서의 사용과 관련하여, 브레이크 디바이스는 신뢰가능한 방식으로 외부에서 작동될 수 있다. 압력 공간 피스톤 및 중간 공간 피스톤으로의 기능 분리는 또한 자율적인 작동 모드에 할당된 압력 공간 피스톤과 피스톤 로드 사이에 포지티브 결합이 제공됨으로써, 자율적인 작동 상황에서 페달을 보다 쉽게 구동할 수 있게 한다.

이러한 결합은 바람직하게는 피스톤 로드에 체결된 간단한 링 형상의 금속 인접 요소 (abutment element) 에 의해 실현될 수 있다.

본원에 따른 브레이크 디바이스는 특히 간단하고 견고한 구성에 의해 구별된다. 이 브레이크 디바이스는 또한 다른 마스터 브레이크 실린더들, 모터 펌프 유닛들 및 하류측 모듈레이터 유닛들과 결합된 모듈 방식으로 구성될 수 있고, 그리고 부압 브레이크력 부스터들을 교체하더라도, 차량의 기존의 체결 인터페이스들에 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 다양한 고객 특정 특성들이 본원에 따른 브레이크 디바이스의 변형예로 복제될 수 있고, 기존의 시스템들에 이들의 통합이 단순화될 수 있다.

본원의 다른 특징들 및 장점들은 본원에 따른 다수의 예시적인 실시형태들의 이하의 설명 및 도면들로부터 나타날 것이다. 상이한 실시형태들이지만 동일한 기능을 가진 구성요소 및 특징은 동일한 도면부호에 의해 우선적으로 표시된다.

도 1 은 본원에 따른 브레이크 디바이스의 실시형태의 2 개의 외부도들을 도시한다.
도 2 는 본원에 따른 제 1 실시형태의 간단한 축방향 단면도이다.
도 3 은 해제 위치 또는 비작동 초기 위치에서 본원에 따른 제 2 실시형태의 축방향 단면도를 도시한다.
도 4 는 능동 또는 자율적인 작동 모드의 도 3 에 따른 실시형태를 도시한다.
도 5 는 부분적인 제동 중에 수동 또는 수동 작동 모드에서 도 3 에 따른 실시형태를 도시한다.
도 6 은 강력한 완전 제동 중에 수동 또는 수동 작동 모드에서 도 3 에 따른 실시형태를 도시한다.

도 1 :

본원에 따른 브레이크 디바이스 (1) 의 실시형태는 도 1 에서 외부도들 (3 차원도 및 전면도) 로 도시되어 있다. 브레이크 디바이스 (1) 는 모듈 구조이며, 부스터 하우징 (3), 마스터 브레이크 실린더 (4) 및 전기 구동 모터 펌프 유닛 (11) 을 가진 유압 부스터 스테이지 (2) 를 실질적으로 포함한다.

부스터 스테이지 (2) 는 축방향으로 변위가능한 피스톤 로드 (6) 를 통하여 브레이크 페달 (7) (여기에서는 도시하지 않음) 에 의해, 가능하다면 다른 종래의 기계적 구성요소 (여기에서는 도시되지 않음) 를 개재하여 작동된다.

전동 구동 모터 펌프 유닛 (11) 은 탄성 반경방향 댐퍼 (26) 내의 체결 볼트 (25) 에서 선회가능하게 장착되고, 축방향 댐퍼 (27) 를 개재하여 부스터 하우징 (3) 상의 체결 지점에 대하여 지지 및 고정된다. 이러한 방식으로, 모터 펌프 유닛 (11) 의 토크는 진동면에서 최적으로 수용 및 격리된다.

도시된 실시형태에서, 체결 볼트 (25) 는, 양 단부에서, 나사결합 너트를 장착하기 위한 나사산을 가지고, 동시에 부스터 하우징 (3) 상에 마스터 브레이크 실린더 (4) 를 장착하도록 그리고 예를 들어 엔진 베이의 벌크헤드와 같은 몸체쉘에 대하여 고정된 차량 부품 (도시하지 않음) 에 전체 브레이크 디바이스 (1) 를 체결하도록 사용된다.

여기에서, 인터페이스는 다른 유형의 브레이크 디바이스들, 예를 들어 공압 브레이크력 부스터와 통합되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 동일한 차량 유형에서 다른 브레이크 디바이스 유형을 사용할 수 있다.

저장기 포트들 (29, 29', 29") 에 의해, 마스터 브레이크 실린더 (4) 및 모터 펌프 유닛 (11) 은 바람직하게는 단일의 공통 압력 매체 저장기 (16) (도면에 도시하지 않음) 로부터 공급된다. 하지만, 다수의 별개의 압력 매체 저장기들의 사용은 본원내에서 항상 허용가능하다.

유압 연결부 (28) 를 통하여, 제동 상황이 필요할 때, 고압 축압기를 개재하지 않고서, 모터 펌프 유닛 (11) 에 의해 부스터 스테이지 (2) 에 직접 압력 매체가 공급되고, 여기에서, 상기 압력 매체는 마스터 브레이크 실린더 (4) 에 작용하는 부스팅력을 형성하기 위해 즉시 "온 디맨드 (on demand)" 에서 사용될 수 있다. 따라서, 본원에 따른 부스터 스테이지는 순환 원리에 따라서 또는 순환 부스터로서 기능한다.

도 2 :

도 2 는 브레이크 디바이스 (1) 의 제 1 실시형태의 부스터 스테이지 (2) 를 매우 간략화한 형태의 축단면도를 도시한다. 부스터 하우징 (3) 에는 마스터 브레이크 실린더 (4) 반대편 단부에는 압력 공간 (10) 이 배열되어 있다. 압력 공간 (10) 은 부스터 하우징 (3) 에서 축방향으로 변위가능한 방식으로 수용되는 압력 공간 피스톤 (9) 에 의해 한정된다.

압력 공간 피스톤 (9) 은 부스터 하우징에 대하여 고정되는 2 개의 인접부들 (31, 32) 사이에 축방향으로 배열된다. 비작동 초기 위치에서, 압력 공간 피스톤 (9) 은 제 1 압력 공간측 인접부 (31) 에 대하여 지지되고; 여기에서, 중간 스프링 (22) 은 압력 공간 피스톤 (9) 과 제 2 마스터 실린더측 인접부 (32) 사이에 보강된다.

브레이크 페달 (7) 에 의해 작동가능하고 그리고 이 브레이크 페달에 결합된 피스톤 로드 (6) 는 압력 공간 피스톤 (9) 을 통하여 중심에서 연장되고 이 압력 공간 피스톤에 대하여 축방향으로 변위가능하다. 마스터 브레이크 실린더 (4) 의 방향으로 피스톤 로드 (6) 에 대한 압력 공간 피스톤 (9) 의 축방향 변위는 피스톤 로드상의 인접 요소 (24) 에 의해 한정된다.

자율적인 작동 모드에서, 압력 공간 (10) 에는 전자 제어 유닛 (30) 에 의해 제어되는 모터 펌프 유닛 (11) 에 의해 상기 압력 공간에서 양압이 생성되도록 유압 매체가 공급된다. 압력 공간 피스톤 (9) 에 의해 압력 공간 (10) 으로부터 분리된 중간 공간 (12) 으로의 양압의 전파는 축방향 시일링 요소 (31) 에 의해 방지된다. 여기에서, 본원에서, 시일링 요소 (31) 는 압력 공간 피스톤 (9) 과 인접 요소 (24) 둘 다에 부착될 수 있다.

압력 공간 피스톤 (9) 의 양 측면 사이의 압력차는 압력 공간 피스톤을 이동시키도록 설정된다. 인접 요소 (24) 에 의해, 피스톤 로드 (6) 는 (브레이크 페달 (7) 이 구동됨과 함께) 운반되고 압력 공간 (10) 내의 양압으로 인해 발생된 부스트력을 중간 공간 피스톤 (13) 에 전달하여, 이 중간 공간 피스톤은 또한 상기 부스터력을 마스터 브레이크 실린더 (4) 내의 브레이크 실린더 피스톤 (5) 에 전달한다. 결과적으로 브레이크 실린더 피스톤 (5) 의 변위는 마스터 브레이크 실린더 (4) 에 브레이크 압력을 발생시킨다.

제 1 유압 통로 (18) 는 피스톤 로드 (6) 내에 배열된다. 이러한 제 1 유압 통로는 피스톤 로드 (6) 의 반경방향 표면에서 축방향으로 이격된 개구들로 개방되는 피스톤 로드 (6) 내의 덕트 또는 보어를 실질적으로 구성한다.

추가적인 제동 작동 중에 또는 일반적으로, 운전자에 의해 브레이크 페달 (7) 이 작동되면 (수동 또는 수동 작동 모드), 피스톤 로드 (6) 는 마스터 브레이크 실린더 (4) 의 방향으로 압력 공간 피스톤 (9) 에 대하여 변위되어, 중간 공간측, 제 1 제어 개구 (20) 에서 제 1 유압 통로 (18) 의 개구가 개방된다.

이는 압력 공간 (10) 으로부터 중간 공간 (12) 으로의 유압 매체의 유동을 유도하고 궁극적으로 2 개의 공간 사이의 압력 균등화를 유도한다. 추가적인 부스트력은 이제 중간 공간 피스톤 (13) 에 의해 발생된다.

중간 스프링 (22) 은, 능동 작동 상태에서 운전자가 개입하고 브레이크 작동에 영향을 주길 원할 때, 필요하다. 이러한 상황에서, 운전자는 피스톤 로드 (6) 를 변위시킴으로써 압력 피스톤 (9) 의 능동적으로 또는 자율적으로 유효한 위치를 무시하고 제 1 제어 개구 (20) 를 개방하고, 그리하여 압력 균등화가 발생하고 압력 피스톤 (9) 이 그 후방 비작동 초기 위치로 복원된다.

도시되지 않은 본원에 따른 실시형태에서, 중간 스프링 (22) 은 생략될 수 있고, 그럼으로써 부스터 하우징 (3) 은 축방향으로 더 짧은 구조로 될 수 있다. 압력 공간 피스톤 (9) 의 복원 이동은 이러한 경우에 제동 프로세스의 종료 후에 피스톤 로드 (6) 상의 인접 요소 (24) 에 의해 실현된다. 그럼에도 불구하고, 운전자 요구에 의한 브레이크력의 부스팅은 항상 중간 공간 피스톤 (13) 에 의해 그리고 자율적인 작동 모드에서 그리고 압력 공간 피스톤 (9) 에 의해 달성된다.

센서 디바이스 (8) 는 특히 페달이 작동하는 경우에 피스톤 로드 (6) 의 위치 변경을 기록한다. 획득된 정보는 예를 들어 브레이크 페달 (7) 의 작동시 시동을 개시하거나 제동 프로세스 이후에 피스톤 로드 (6) 의 후방 이동의 경우에 정지를 개시하기 위해 모터 펌프 유닛 (11) 의 전자 제어에 사용된다.

도시된 실시형태에서, 제 2 유압 통로 (19) 는 중간 공간 피스톤 (13) 에 배열된다. 이는 중간 공간 (12) 과 실질적으로 영구적으로 가압되지 않은 복귀 챔버 (14) 사이의 유압 연결을 가능하게 하며, 이 복귀 챔버는 또한 복귀 연결부 (15) 를 통하여 가압되지 않은 압력 매체 저장기 (16) 에 연결된다. 제 2 유압 통로 (19) 에 할당된 제 2 제어 개구 (21) 는 피스톤 로드 (6) 와 중간 공간 피스톤 (13) 사이의 축방향 상대 변위에 의해 개폐될 수 있다. 정상 제동 작동 중에, 피스톤 로드 (6) 만의 변위 또는 압력 공간 피스톤 (9) 과 함께 변위됨으로써, 중간 공간 (12) 으로부터 복귀 챔버 (14) 로 압력 매체 유동이 빠져나올 수 없거나 소량의 규정된 압력 매체 유동만이 빠져나올 수 있도록, 제 2 제어 개구 (21) 는 완전 폐쇄 (완전 제동) 되거나 부분 폐쇄 (부분 제동) 된다.

마스터 브레이크 실린더측에서, 부스터 하우징 (3) 내에, 중간 공간 피스톤 (13) 에 대하여 보강되도록 복원 스프링 (17) 이 설치되고, 이 복원 스프링은 중간 공간 피스톤 (13) 의 변위로 인해서 제동 프로세스 중에 포지티브하게 예압된다.

제동 프로세스 이후에, 모터 펌프 유닛 (11) 은 정지되고, 피스톤 로드 (6) 및 압력 공간 피스톤 (9) 은 제어 개구 (21) 가 완전 개방되도록 재설정되고, 압력 매체는 중간 공간 (12) 외부로 유압 통로 (19) 를 통하여 복귀 챔버 (14) 로 가고 그로부터 복귀 연결부 (15) 를 통하여 압력 매체 저장기 (16) 로 가며, 이 압력 매체 저장기로부터 상기 압력 매체는 필요에 따라 저장기 포트 (29) 를 통하여 다시 모터 펌프 유닛 (11) 으로 공급된다.

동시에, 복원 스프링 (17) 은 특히 중간 스프링 (22) 을 지지하기 위해 제공된 인접 요소 (32) 또는 여기에 도시되지 않은 별개의 추가의 인접 요소와 인접하는 비작동 초기 위치로 중간 공간 피스톤 (13) 을 이동시킨다. 그렇지 않으면, 복원 스프링 (17) 이 복귀 챔버 (14) 에서 구속되지 않고 규정되지 않은 방식으로 이동하기 때문에, 중간 공간 피스톤 (13) 을 위한 후방 인접부가 필요하다.

도 3 :

도 3 ~ 도 6 은 상이한 작동 또는 작동 모드에서 브레이크 디바이스 (1) 의 본원에 따른 다른 실시형태를 도시한다.

도 3 은 비작동 초기 위치를 도시한다. 도 2 에 도시된 실시형태와는 반대로, 피스톤 로드 (6) 는 중간 공간 피스톤 (13) 의 축방향 통로 보어에 수용되어, 상기 피스톤 로드는 상기 중간 공간 피스톤을 통하여 내내, 예를 들어 완전 제동 상황시에 또는 폴-백 레벨상의 제동 상황에서 연장될 수 있다.

또한, 중간 공간 피스톤 (13) 은 복원 스프링 (17) 과 중간 스프링 (22) 사이에 축방향으로 보강되도록 배열된다. 복원 스프링 (17) 은 부스터 하우징에 대하여 고정되는 인접부 (도시되지 않음) 상에 지지되고, 상기 복원 스프링은 압력 공간 피스톤 (9) 의 방향으로 중간 공간 피스톤 (13) 에 축방향으로 작용하는 반면, 중간 스프링 (22) 은 피스톤 로드에 대하여 고정된 인접 요소 (24) 를 지지하고, 상기 중간 스프링은 마스터 브레이크 실린더 (4) 의 방향으로 중간 공간 피스톤 (13) 에 축방향으로 작용한다.

도시된 비작동 초기 위치에서, 중간 공간 피스톤 (13) 은 압력 공간 피스톤 (9) 에 대하여 직접 지지된다. 2 개의 피스톤들이 서로에 대하여 완전하게 면접 (areal abutment) 하는 것을 방지하고 압력 매체로 그 단부면들의 신뢰가능한 습윤을 보장하기 위해, 원주방향으로 분포된 이격 돌출부들 (34) 이 제공된다.

2 개의 유압 통로들 (18, 19) 은 피스톤 로드 (6) 에서 서로 축방향으로 이격되어 배열된다. 인접 요소 (24) 는 중간 스프링 (22) 이 지지될 뿐만 아니라 피스톤 로드가 자율적인 작동 모드에서 압력 공간 피스톤 (9) 에 의해서만 구동되도록 할 수 있다. 동시에, 축방향 시일 (35) 은 인접 요소 (24) 와 압력 공간 피스톤 (9) 사이에 배열되고, 이 축방향 시일은 제 1 제어 개구 (20) 를 통한 유동을 방지하여 압력 공간 (10) 과 중간 공간 (12) 사이의 체적 전달 (volume transfer) 을 방지한다.

복선 (36) 은 원칙적으로 부스터 스테이지 (2) 를 통하여 압력 매체 회로를 기본적으로 도시한다. 상이한 작동 모드들에 특별히 적용되는 특별한 특징들은 도 4 ~ 도 6 에 설명된다.

모터 펌프 유닛 (11) 으로부터, 압력 매체는 부스터 하우징 (3) 내의 덕트를 통하여 압력 공간 (10) 으로 통과한다. 여기에서부터, 압력 매체는 제 1 유압 통로 (18) 및 제 1 제어 개구 (20) 를 통하여 중간 공간 (12) 으로 통과한다. 중간 공간 (12) 으로부터, 압력 매체는 제 2 제어 개구 (21) 및 제 2 유압 통로 (19) 를 통하여 복귀 챔버 (14) 로 유동하고, 상기 압력 매체는 이 복귀 챔버로부터 도 2 와 동일하게 복귀 연결부 (15) (도시되지 않음) 를 통하여 압력 매체 저장기 (16) 로 그리고 거기에서부터 다시 모터 펌프 유닛 (11) 으로 공급된다.

탄성 반력 요소 (23) 는 피스톤 로드 (6) 와 한편으로는 중간 공간 피스톤 (13) 그리고 다른 한편으로는 브레이크 실린더 피스톤 (5) 사이에 개재된다. 피스톤 로드 (6) 에 의해, 브레이크 페달 (7) 로부터의 부스팅되지 않은 작동력 및 중간 공간 피스톤 (13) 으로부터의 부스트력이 반력 요소 (23) 로 도입되고, 거기에서부터 히스테리시스의 형성에 의해 브레이크 실린더 피스톤 (5) 으로 도입된다. 동시에, 반력 요소 (23) 는 피스톤 로드 (6) 에 반력을 도입하고, 이 반력은 운전자에 의해 실질적으로 촉각 피드백 또는 브레이크 페달 (7) 에서의 특징적인 페달감으로서 기록된다.

압력 안정적인 전달체 (transmisstion piece; 33) 는 피스톤 로드 (6) 의 반력 요소측 단부에 삽입된다. 전달체 (33) 는, 반력 요소 (23) 와의 접촉 영역에 의해, 피스톤 로드 (6) 와 반력 요소 (23) 사이의 힘 전달을 위한 유효 영역을 규정하고 그에 따라서 또한 브레이크 페달 (7) 에서 촉각 피드백으로서 인지되는 반력을 규정한다. 전달체 (33) 와 반력 요소 (23) 사이의 축방향 간격은 브레이크 페달 (7) 에서 인지가능한 아이들 주행에 실질적으로 영향을 미친다. 따라서, 전달체 (33) 의 직경 및 길이의 변화를 통하여, 브레이크 디바이스 (1) 의 응답 거동을 구조적 수단에 의해 제어할 수 있다.

여기에 도시된 바람직한 실시형태에서, 응답 거동의 특히 용이한 고객 특정 적응을 위해 그리고 부스터 스테이지 (2) 의 정확한 전환 능력을 위해, 별개의 제 1 및 제 2 제어 슬리브 (37, 38) 가 제공된다. 제어 슬리브들 (37, 38) 은 각각의 경우에 피스톤 로드 (6) 둘레에서 반경방향으로 결합하여, 제 1 제어 개구 (20) 는 피스톤 로드 (6) 와 제 1 제어 슬리브 (37) 사이에 작용하고, 이에 대응하여 제 2 제어 개구 (21) 는 피스톤 로드 (6) 와 제 2 제어 슬리브 (38) 사이에 작용한다. 이와 관련하여, 전환 지점들은 다른 브레이크 디바이스들에 대한 제조 노력을 최소화하면서 특히 정확한 고객 특정 방식으로 적응될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 제어 슬리브들 (37, 38) 이 다른 압력 공간 피스톤 (9) 및 중간 공간 피스톤들 (13) 과 조합되어 피스톤 로드 (6) 의 규정된 페어링 (pairing) 을 사용할 수 있고, 그리하여 브레이크 디바이스 (1) 의 다른 고객 특정 적용의 경우에 규정된 응답 및 전환 거동을 값싸게 얻을 수 있다.

제어 슬리브들 (37, 38) 은 바람직하게는 금속과 같은 내마모성 및 치수 안정성 재료로 제조된다. 이러한 방식으로, 훨씬 더 큰 압력 공간 피스톤 (9) 및 중간 공간 피스톤 (13) 이 예를 들어 플라스틱과 같은 가볍고 쉽게 성형가능한 재료로부터 중량 최적화되고 비용 최적화되며 제조 최적화된 방식으로 제조될 수 있게 된다. 이동 질량이 더 작기 때문에, 브레이크 디바이스 (1) 의 동력학은 또한 향상된다.

도 4 :

도 4 는 능동 또는 자율적인 작동 모드에서 부스터 스테이지 (2) 를 도시한다. 여기에서, 피스톤 로드 (6) 는 비작동 상태로 유지된다. 모터 펌프 유닛 (11) 은 고압의 압력 매체를 전자적으로 제어된 방식으로 압력 공간 (10) 으로 펌핑한다. 압력 공간 피스톤 (9) 은 인접 요소에 접한다. 축방향 시일 (35) 은 중간 공간 (12) 으로의 압력 매체의 유출을 방지하여, 압력 공간 (10) 에서, 압력 공간 피스톤 (9) 의 단부면상에 작용하는 높은 유압을 형성한다. 결과적인 부스트력 (F1) 은 압력 공간 피스톤 (9) 으로부터 중간 공간 피스톤 (13) 으로 그리고 브레이크 실린더 피스톤 (5) 으로 앞으로 기계적으로 전달된다. 여기에서, 압력 공간 피스톤 (9) 은 중간 공간 피스톤 (13) 과 함께 마스터 브레이크 실린더 (4) 의 방향으로 이동하고, 피스톤 로드 (6) 는 인접 요소 (24) 에 의해 압력 공간 피스톤 (9) 에 의해 지지된다.

도 5 :

도 5 는 운전자-개시 적당한 부분 제동 작동 중에 수동 또는 수동 작동 모드에서 부스터 스테이지 (2) 를 도시한다.

운전자는 브레이크 페달 (7) 에 의해 피스톤 로드 (6) 를 작동시킨다. 센서 디바이스 (8) 는 전자 제어 유닛 (도시되지 않음) 에 의해 변환된 제동 요구를 모터 펌프 유닛 (11) 에 제어 명령으로 기록하여 고압의 압력 매체를 압력 공간 (10) 으로 전달한다. 운전자의 발에 의해 부여된 힘 (F2) 은 압력 공간 피스톤 (9) 에 대하여 피스톤 로드 (6) 가 변위되도록 하여, 제 1 제어 개구 (20) 가 개방되고 압력 공간 (10) 과 중간 공간 (12) 사이에서 균압이 발생된다. 유압은 이제 중간 공간 피스톤 (13) 의 단부면상에 직접 작용하여, 이 중간 공간 피스톤은 브레이크 실린더 피스톤 (5) 의 방향으로 부스트력 (F1) 으로 변위되고 브레이크 실린더 피스톤에 부스트력 (F1) 을 전달한다.

하지만, 여기에서 제 2 제어 개구 (21) 는 완전히 폐쇄되지 않고; 오히려 상기 제 2 제어 개구를 통한 유동이 규정된 방식으로 단순히 감소되는 경우가 있다. 따라서 피스톤 로드 (6) 의 이동에 의해 제어가능한 압력 매체의 분획물은 중간 공간 (12) 으로부터 복귀 챔버 (14) 로 연속적으로 빠져 나오고 전술한 압력 매체 회로 (36) 를 따른다. 따라서, 중간 공간 피스톤 (13) 과 브레이크 실린더 피스톤 (5) 사이의 힘 평형은 전용의 특별한 폐루프 제어없이 쉽게 설정될 수 있다. 또한, 이러한 방식으로, 부압 브레이크력 부스터와 유사한 브레이크 디바이스 (1) 의 특히 편안한 응답 거동이 달성되고, 모터 펌프 유닛 (11) 의 제어는 전달 유량의 폐루프 제어와 관련하여 상당히 간략화될 수 있다.

도 6 :

이 도면은 마찬가지로 수동 또는 수동 작동 모드에서 하지만 완전 제동 상황에서 부스터 스테이지 (2) 를 도시한다. 도 5 에서 전술한 상황과 반대로, 운전자는 발이 부여한 훨씬 더 큰 힘 (F2) 으로 브레이크 페달 (7) 및 피스톤 로드 (6) 를 작동시킨다.

이러한 방식으로, 제 1 제어 개구 (20) 는 완전히 개방되고, 제 2 제어 개구 (21) 는 완전히 폐쇄된다. 중간 공간 (12) 으로부터 복귀 챔버 (14) 로의 유압 연결부는 이제 완전히 차단되고, 중간 공간 (12) 내의 유압은 기술적인 최대값에 도달할 수 있고 중간 공간 피스톤 (13) 에 직접 작용할 수 있다. 이러한 방식으로, 가장 큰 가능한 부스트력 (F1) 이 생성될 수 있고, 이는 또한 추가된 발이 부여한 힘 (F2) 에 의해 추가적으로 보조된다.

도 5 및 도 6 에 따른 수동 작동 모드 중에, 압력 공간 피스톤 (9) 은 부스트력 (F1) 의 발생에 관련되어 있지 않고 그 비작동 초기 위치에서 실질적으로 이동되지 않은 채로 유지된다.

1 : 브레이크 디바이스
2 : 부스터 스테이지
3 : 부스터 하우징
4 : 마스터 브레이크 실린더
5 : 브레이크 실린더 피스톤
6 : 피스톤 로드
7 : 브레이크 페달
8 : 센서 디바이스
9 : 압력 공간 피스톤
10 : 압력 공간
11 : 모터 펌프 유닛
12 : 중간 공간
13 : 중간 공간 피스톤
14 : 복귀 챔버
15 : 복귀 연결부
16 : 압력 매체 저장기
17 : 복원 스프링
18 : 유압 통로
19 : 유압 통로
20 : 제어 개구
21 : 제어 개구
22 : 중간 스프링
23 : 반력 요소
24 : 인접 요소
25 : 체결 볼트
26 : 반경방향 댐퍼
27 : 축방향 댐퍼
28 : 유압 연결부
29 : 저장기 포트
30 : 전자 제어 유닛
31 : 인접부
32 : 인접부
33 : 전달체
34 : 이격 돌출부
35 : 축방향 시일
36 : 압력 매체 회로
37 : 제어 슬리브
38 : 제어 슬리브

Claims

유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1) 로서,
유압 부스터 스테이지 (2) 및 축방향으로 변위가능한 브레이크 실린더 피스톤 (5) 을 가진 마스터 브레이크 실린더 (4) 를 포함하고,
상기 브레이크 디바이스 (1) 는, 정상적인 부스팅 작동 내에서, 전자적으로 제어되는 방식으로 자율적인 운전자-독립적인 작동 모드 및 운전자에 의해 제어되는 방식으로 수동 작동 모드 둘 다에서 작동될 수 있고, 상기 정상적인 부스팅 작동 외에서, 운전자에 의해서만 발생되는 부스팅되지 않는 작동력으로 비상 모드에서 작동될 수 있으며,
상기 정상적인 부스팅 작동 내에서, 각각의 상기 작동 모드에는 상기 유압 부스터 스테이지 (2) 의 부스터 하우징 (3) 내에 별개의 피스톤 (9, 13) 이 할당되고, 상기 피스톤은 부스트력에 의해 직접적으로 작용하고 작동적으로 하류측에 연결된 구성요소들에 기계적으로 이 부스트력을 전달하고,
상기 부스터 하우징 (3) 에는, 전동 모터 - 펌프 유닛 (11) 으로부터 직접적으로 압력 매체가 공급되는 압력 공간 (10), 상기 압력 공간 (10) 으로부터 압력 매체가 공급되는 중간 공간 (12), 및 상기 중간 공간 (12) 으로부터 압력 매체가 공급되고 그리고 복귀 연결부 (15) 를 통하여 가압되지 않은 압력 매체 저장기 (16) 에 연결되는 실질적으로 가압되지 않은 복귀 챔버 (14) 가 형성되며,
축방향으로 변위가능한 압력 공간 피스톤 (9) 은 상기 중간 공간 (12) 으로부터 상기 압력 공간 (10) 을 분리시키고, 축방향으로 변위가능한 중간 공간 피스톤 (13) 은 상기 복귀 챔버 (14) 로부터 상기 중간 공간 (12) 을 분리시키는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 1 항에 있어서,
피스톤 로드 (6) 는 상기 유압 부스터 스테이지 (2) 에서 축방향으로 변위가능한 방식으로 수용되고, 상기 피스톤 로드는 브레이크 페달 (7) 로부터 상기 브레이크 실린더 피스톤 (5) 으로 작동력을 전달하도록 구성되며, 상기 피스톤 로드 (6) 의 축방향 위치를 직접적으로 또는 간접적으로 모니터링하기 위해 센서 디바이스 (8) 가 제공되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 중간 공간 피스톤 (13) 은, 유압 매체가 상기 모터 펌프 유닛 (11) 으로부터 상기 압력 공간 (10) 으로 부스트압으로 공급되면, 상기 브레이크 실린더 피스톤 (5) 상에 부스트력을 작용시키는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 자율적인 운전자-독립적인 작동 모드에서, 상기 압력 공간 피스톤 (9) 으로부터 상기 중간 공간 피스톤 (13) 으로의 부스트력의 기계적인 전달이 달성되고, 상기 수동 작동 모드에서, 상기 중간 공간 (12) 으로부터 상기 중간 공간 피스톤 (13) 으로 부스트력의 유압 전달이 달성되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 2 항에 있어서,
상기 피스톤 로드 (6) 는 상기 압력 공간 피스톤 (9) 및 상기 중간 공간 피스톤 (13) 에서 적어도 단면에서 축방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 2 항에 있어서,
상기 피스톤 로드 (6) 에는 적어도 하나의 제 1 유압 통로 (18) 가 제공되고, 상기 적어도 하나의 제 1 유압 통로는 상기 피스톤 로드 (6) 를 통하여 축방향으로 있는 영역에서 연장되고 그리고 상기 피스톤 로드 (6) 의 반경방향 표면으로 적어도 2 개의 축방향으로 이격된 개구들이 개방하는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 2 항에 있어서,
상기 피스톤 로드 (6) 에는 제 1 유압 통로 (18) 및 제 2 유압 통로 (19) 가 배열되고, 상기 제 1 유압 통로와 상기 제 2 유압 통로는, 서로 축방향으로 이격되어, 상기 피스톤 로드 (6) 를 통하여 축방향으로 있는 영역에서 연장되고 그리고 각각의 경우에 상기 피스톤 로드 (6) 의 반경방향 표면으로 적어도 2 개의 축방향으로 이격된 개구들이 개방하는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
중간 공간측에서 제 1 유압 통로 (18) 의 개구는 압력 공간 (10) 과 상기 중간 공간 (12) 사이의 유압 연결을 상기 제 1 유압 통로 (18) 를 통하여 제어하기 위한 제 1 제어 개구 (20) 로서 제공되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 8 항에 있어서,
압력 공간측에서 제 2 유압 통로 (19) 의 개구는 중간 공간 (12) 과 복귀 챔버 (14) 사이의 유압 연결을 상기 제 2 유압 통로 (19) 를 통하여 제어하기 위한 제 2 제어 개구 (21) 로서 제공되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 중간 공간 피스톤 (13) 은 2 개의 스프링 요소들 사이에 축방향으로 보강되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 11 항에 있어서,
상기 중간 공간 피스톤 (13) 은, 비작동 초기 위치에서 제동 프로세스 중에 포지티브하게 예압을 받는 복원 스프링 (17) 에 의해, 상기 압력 공간 피스톤 (9) 에 대하여 또는 상기 부스터 하우징에 대하여 고정된 인접부에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 2 항에 있어서,
상기 브레이크 실린더 피스톤 (5) 과 상기 피스톤 로드 (6) 사이에 탄성 반력 요소 (23) 가 작동가능하게 개재되고, 상기 반력 요소는 수동 작동 중에 압축되고 히스테리시스의 형성으로 상기 피스톤 로드 (6) 를 통하여 브레이크 페달 (7) 에 촉각 피드백으로서 반력을 도입하는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).
제 2 항에 있어서,
상기 피스톤 로드 (6) 상에는 인접 요소 (24) 가 배열되고, 상기 인접 요소는 상기 중간 공간 (12) 의 방향으로 상기 피스톤 로드 (6) 에 대하여 상기 압력 공간 피스톤 (9) 의 축방향 변위를 제한하는 것을 특징으로 하는, 유압 모터 차량 브레이크 시스템용 브레이크 디바이스 (1).