KR0120932B1 - 앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스템 및 이 시스템의 감시 방법 - Google Patents

앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스템 및 이 시스템의 감시 방법

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페테 폴츠
헬무트 페넬
디트리히 유켄나크
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유.그라우·피.포트위치
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Abstract

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Description

앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스텝 및 이 시스템의 감시 방법
제1도는 자동차용 앤티록(앤티 스키드) 시스템의 유압 회로도이다.
제2도는 제1도와 같은 앤티록 시스템용 펌프의 부분도이다.
제3도는 전기 모터 구동 장치 및 펌프로 구성된 장치의 부분도이다.
제4도는 본 발명이 실시예의 다른 예에 따른 앤티록 시스템의 주요 구성품들을 나타낸 도면이다.
제5도는 제4도와 동일한 방식으로 나타낸 것으로 용적 또는 압력 맥동 센서를 구비한 일실시예의 한 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 장치 또는 시스템, 특히 앤티록 제어(anti-lock controlled) 또는 트랙션 슬립 제어되는 (traction-slip controlled) 유압 브레이크 시스템, 또는 그 시스템의 구성품들, 예를 들면, 펌프, 펌프 구동 모터, 전기 모터 등의 작동 또는 운전 상태를 감시하는 방법에 관한 것이다.
독일 특허출원 제P37 31 603.6호에서는 마스터 실린더, 휠 실린더, 앤티록 제어 장치를 구비한 브레이크 시스템을 설명하고 있으며, 이 시스템에서는, 제어 모드시에, 펌프가 마스터 실린더 피스톤의 위치를 결정하기 위해 제공되는데 상기 펌프의 용적 토출량은 가변적이며 펌프는 유압 라인을 통하여 마스터 실린더와 연결되고 또한 그 용적 토출량에 의하여 피스톤의 위치를 결정한다.
본 발명은 장치, 브레이크 시스템, 앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스템, 상기 장치 또는 시스템의 구성품들의 작동 또는 운전 상태를 감시하는데 그 목적이 있다. 이 방법은 저렴한 비용으로 안전성 및 신뢰성 있게 시행될 수 있다. 이러한 전자 감시에 일반적으로 요구되는 플러그, 케이블 등에 관한 비용은 감소되어야 한다. 필요에 따라 감시는 모든 주요 구성품 및전체 시스템으로 확대되어야 하며, 또는 감시는 특히 취약 지점에 대하여 행해져야 한다. 앤티록 제어 시스템 및 /또는 트랙션 슬립 제어 시스템의 감시에 있어서, 특히 중요한 점은 소정의 손상 또는 소정의 긴급한 손상이 즉시 인식되고 신호화되어 스위치 오프 제어 등에 의해 처리되게 하는 신뢰성에 있다.
상기 목적은 전술한 형태의 감시 방법에 의해 해결될 수 있는데, 그 특징은 작동 중에 힘을 받는 하나 또는 복수의 구성품들의 하나 또는 복수의 물리적 성질의 발생 및/또는 변화를 검출하는 제1단계와, 물리적성질의 검출된 발생 및/또는 검출된 변화를 전기적인 값에 의해 실제의 패턴으로 나타내는 제2단계와, 실제 패턴을 전자 감시 장치에서 평가하는 제3단계에 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 전자 감시 장치에서 실제 패턴은 상기 장치에 기억된 소망의 패턴과 비교된다. 감시 장치는 실제 패턴과 소망의 패턴 사이에 편차가 있을 경우에 고장 표시 신호를 발생한다.
본 발명의 방법에 의하면, 구성품, 예를 들면 전기 모터, 펌프 및/또는 밸브 중 일부의 가속도를 검출할 수 있다. 감시의 목적으로 다른 실시예에서는 구성품의 고체 전송음(solid-borne sound) 또는 구성품에 작용하는 힘을 결정한다. 예를 들면, 전기 모터 또는 펌프의 베어링 힘을 검출할 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 감시되고 앤티록 제어 및/또는 트랙션 슬립 제어의 범위내에서 유압을 제어하기 위한 유압 시스템의 경우에, 제어 목적으로 사용되는 전자 제어 장치를 전자 감시 장치로 설계하는 것이 유익하다.
본 발명에 따르면 본 발명을 실시하기 위하여 가속도 센서 및/또는 고체 전송음 센서가 구성품들 중 하나에 설치된다. 전기 모터를 감시할 목적을 위해 지지력 센서(bearing force sensor)가 사용되며, 상기 센서는 자석 고정 수단의 영역 또는 베어링 판에 설치되는 것이 좋다. 이것은 특히 공간을 줄일 수 있다.
펌프 감시에 대하여는 많은 경우에 적어도 하나의 센서의 감지 축(sensitive axis)이 펌프의 피스톤에 평행한 것이 좋다. 이것은 센서의 효율을 증대시킨다.
본 발명의 감시 방법은 자동차 시트의 시트 조정기의 구동 모터에 대하여, 내연 기관의 드로틀 밸브를 조정하는 모터에 대하여, 송풍기의 구동 모터에 대하여 또는 자동차 창문 리프터의 구동 모터에 대하여 매우 유익하게 사용될 수 있다. 이로써 전술한 기계 장치의 감시를 적은 비용으로 실현할 수 있다.
종래에도 자동차의 기계식 유압 브레이크 시스템에 대하여 여러 종류가 알려져 있다. 유압 브레이크 시스템의 마스터 실린더가 작동되면 제동될 자동차 휠(wheel)의 휠 실린더에 작용하는 유압이 발생된다. 휠의 감속은 마스터 실린더의 작동 또는 마스터 실린더에서 발생되는 유압과 상관 관계(相關關係)에 있게 된다.
종래의 브레이크는 특히 장시간 운전 후에 고장이나 결함이 생기기 쉽다. 그 이유로는 브레이크액에 포함된 과도한 물에 의해 기인하는 베이퍼록(vapor lock), 산길 운전시의 과부하, 주차 브레이크가 채워진 상태에서 구동시의 과열 등이 있다.
고장을 야기시키는 또 다른 원인으로는 유압 브레이크 회로의 누전 및 밸브내의 먼지 등이 있다.
브레이크 시스템에 앤티록 제어 장치 또는 트랙션 슬립 제어 장치가 구비되면, 브레이크 시스템을 특히 주의깊게 감시할 필요가 있다.
이러한 앤티록(또는 앤티 슬립)장치는 가령, Antiblockiersysteme(anti-skid systems) 표제의 오토모빌 리뷰(Automobil-Revue) 인쇄물(번호:42/1985)에 개시되어 있다.
공고된 독일 특허 출원 제28 32 143호에는 브레이크 시스템을 앤티록 제어 시스템이 개시되어 있는데, 이 시스템에는 펌프와 이 펌프에 연결된 축압기가 브레이크압 발생을 위해서 제공되며, 또한 휠의 동역학적 거동을 검출하는 변환기와, 이 신호를 브레이크압 제어 신호로 변환하는 평가 회로와, 이 신호들이 입력되고 브레이크압을 변환하는 브레이크압 제어 장치로 구성되며, 또한 제어 주파수를 변환하는 수단을 포함한다.
상기 특허 출원 제28 32 143호에는 입력 센서를 펌프 및 축압기와 결합하는 것이 제안되는데, 상기 센서는 축압기 압력에 따라 신호를 발생한다. 상기 특허 출원에는 또한 제어 주파수가 축압기의 압력 감소시 감소되도록 압력 센서의 출력을 제어 주파수 변환 수단에 연결하는 것을 제안한다.
공고된 독일 특허 출원 제36 12 793호에는 앤티록(앤티 스키드) 제어 장치, 제1압력 매체에 의해 작동되는 마스터 브레이크 실린더, 제2압력 매체에 의해 작동되고 마스터 브레이크 실린더에 기계식으로 작용하며 앤티록 제어용 압력 조정기로 작동하는 브레이크 부스터 및 마스터 브레이크 실린더로부터 휠 브레이크 실린더로 이어지는 브레이크 라인에 제공되는 체크 밸브를 구비한 자동차용 유압 브레이크 시스템이 개시되어 있다.
상기 특허 출원 제36 12 793호에는 다음과 같은 특징이 제시된다.
a) 본질적으로 유압 브레이크 부스터로 알려져 있고 유압원과 연결될 수 있는 압력 라인 연결부와 저장소에 연결될 수 있는 적어도 하나의 복귀 라인 연결부를 구비하는 유압 브레이크 부스터가 브레이크 부스터로 제공되고 상기 브레이크 부스터는 또한 부스터의 작동 쳄버와 연결된 보조 연결부를 갖는다.
b) 앤티록 제어 중의 압력 조정은 한편으로는 브레이크 부스터의 작동 피스톤에 의해 발생되고 다른 한편으로는 그와 무관하게 특별한 조정 부재에 의해 발생된다.
c) 평균 조정 폭(압력 변화의 정도)의 경우에 압력 조정은 거의 압력 조정 부재에 의해 실행되는 한편 작동 피스톤은 이것이 압력 증대 방향으로 변위되지 않도록 그 축방향 위치에 유지된다.
d) 더 강한 압력 변화가 요구되는 경우에 축방향 피스톤은 또한 제어 필요 조건에 따라 축방향으로 변위될 수 있다.
공고된 독일 특허 출원 제36 11 931호에는 특히 자동차용의 휠 슬립 제어 장치와, 마스터 실린더 및 이 마스터 실린더에 연결된 휠 브레이크 사이에 밸브 수단이 제공되며 유압 부스터에 의해 가압될 수 있는 마스터 실린더와, 상기 밸브 수단에 의해 휠 브레이크로부터 이동될 수 있는 압력 매체를 구비한 유압 브레이크 시스템이 개시되어 있으며, 여기에서 상기 휠 브레이크로부터 이동된 압력 매체는 유압 파워 부스터의 압력 챔버 또는 보조 압력원으로부터 교체될 수 있고, 여기에는 제어 작동 중 브레이크 페달의 행정 제한이 있게 된다.
상기 특허 출원 제36 11 931호에서는 마스터 실린더의 작업 챔버로부터 휠 브레이크로 이어지는 브레이크 라인에 입력 라인을 연결하는 것이 개시되어 있으며, 상기 압력 라인은 밸브 수단을 통하여 유압 부스터의 압력 챔버 및/또는 보조 압력원에 연결될 수 있고, 추가로 체크 밸브가 브레이크 라인에 삽입될 수 있으며 상기 체크 밸브에 의해 마스터 실린더의 작업 챔버에서의 브레이크 라인의 연결이 차단될 수 있다.
독일 특허 출원 제37 31 603호로부터 브레이크 시스템, 특히 자동차용 브레이크 시스템이 마스터 실린더, 휠 실린더 및 앤티록 제어 장치를 갖는 것이 이미 알려져 있다.
상기 특허 출원에서는 제어 모드에서 압력 매체원이 마스터 실린더의 피스톤을 소망하는 위치에 설정하기 위해 가변적이고 상기 압력 매체원은 유압 라인에 의해 마스터 실린더에 연결되고 그 용적 토출에 의하여 피스톤의 위치를 설정한다는 것을 제시하고 있다.
이 형태의 기술적으로 진보된 브레이크 시스템 감시 방법에서는, 브레이크 적용시 브레이크 적용 영역에서 적어도 한 요소의 하나 또는 복수의 데이터가 측정 기술, 특히 전기적 측정 기술에 의해 검출되고(브레이크 적용 데이타), 제동되는 휠 영역에서 적어도 하나의 요소의 하나 또는 복수의 데이타가 측정 기술, 특히 전기적 측정 기술에 의해 검출되며(휠 데이타), 감시 장치에서 휠 데이타가 브레이크 적용 데이타와 상관 관계(이 상관 관계는 정상적인 브레이크 작동에 대응함)를 나타내는지의 여부를 체크한다는 점에서 특히 앞에서 설명한 방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 특허에서는 체크가 한편으로는 행정, 속도, 가속도 등의 브레이크 페달 벡터와, 다른 한편으로는 자동차 운동의 벡터 사이에 존재하는 허용 기준에 따라 실행된다.
본 발명의 방법은 휠 데이타가 브레이크 적용 데이타와 상관 관계가 없는 경우에 감시 장치가 고장 표시 신호를 발생하고/하거나 제어 장치를 전체적으로 또는 부분적으로 스위치 오프(swith off)함으로써 종료된다.
휠 데이타가 브레이크 적용 데이타와 비(非)상관 관계인 경우에는 본 발명에 따라 감시 장치가 펌프 및/또는 에너지 축압기, 특히 하이드로뉴메틱 축압기(hydropneumatic accumulator)등의 보조 장치를 작동시키는 신호를 발생하고, 상기 장치는 브레이크 적용의 경우에 정상적인, 거의 정상적인 또는 긴급한 제동을 가져온다.
브레이크 적용 데이타의 검출은 브레이크 페달, 페달 링크 장치(pedal linkage :이하에서는, 페달 링키지라 칭함), 마스터 실린더 피스톤 로드, 마스터 실린더 피스톤 및/또는 작동시 이들과 연결되는 구성품과 같은 적어도 한가지의 브레이크 적용 요소의 행정, 속도, 가속도를 감지함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 실시예에 따르면, 마스터 실린더 압력은 브레이크 적용 데이타를 검출하기 위해 감지된다. 또한 마스터 실린더로부터 브레이크 시스템으로 토출되는 용적을 감지할 수도 있다.
물론, 실시예의 개개의 예에서 설명한 측정 방법을 모두 합할 수도 있다. 휠 데이타는 휠 속도 및/또는 휠의 원주 속도를 결정함으로써 검출된다.
이러한 앤티록(앤티 스키드) 제어 시스템 및/또는 트랙션 슬립 제어 시스템을 감시하는 방법을 개선하기 위하여, 휠 데이타가 브레이크 적용 데이타와 상관 관계(상관 관계는 정상적인 브레이킹 작동에 대응한다)를 나타내는지의 여부를 체크함에 있어서 자동차의 절대 속도 또는 절대 속도에 대응하는 기준 속도 또는 절대 속도에 근접하는 속도를 변수로 사용할 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 감시되어야 하는 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달 및/또는 페달 링키지 중 적어도 하나의 요소에 행정 센서, 속도 센서 및/또는 가속도 센서가 구비되는 것이 제안된다.
반면에, 마스터 실린더의 피스톤 및/또는 피스톤 로드에 행정 센서, 속도 센서 및/또는 가속도 센서를 설치하는 것이 또한 제공될 수 있다.
일실시예의 다른 예에 의하면 마스터 실린더의 적어도 하나의 압력 챔버에 압력 센서가 구비된다. 대안으로서 또는 부가적으로 마스터 실린더에 용적 센서를 제공할 수 있다.
본 발명의 특별한 목적은 유압식 앤티록 제어 시스템 및/또는 트랙션 슬립 제어 시스템에서 펌프 토출의 감시를 개선하는데 있다. 안전성을 높이기 위하여, 특히 하나의 회로 구성품이 고장난 경우에 펌프 회로가 체크되어야 한다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 용적 맥동(脈動 : pulsation) 및/또는 압력 맥동을 발생하는 구성품을 구비한 시스템에 사용되는 앞에서 언급한 형태의 방법에 의하여 해결되며, 이 방법에서 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴이 시스템 특히, 용적 맥동 및/또는 압력 맥동을 발생하는 구성품의 정상 작동의 증거로서 영속적으로 또는 무작위(ramdom) 시험에 의해 평가된다.
그러한 방법의 한가지 실시예의 한 예에 따르면, 고체 전송음 스펙트럼을 수신하여 체크하고 고체 전송음 스펙트럼이 시스템, 특히 고체 전송음 스펙트럼을 발생하는 구성품의 정상 작동의 증거로서 평가되는 고체 전송음 스펫트럼을 발생하는 적어도 하나의 구성품이 제어 시스템에 제공된다.
앤티록 제어 시스템 또는 트랙션 슬립 제어 시스템에 대한 압력 젱 브레이크 시스템을 전자 제어 장치로 감시하기 위하여, 브레이크 시스템의 정상 작동을 표시하는 적어도 하나의 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴(표준 패턴)이 제어 알고리즘 범위내에서 또는 제어 알고리즘에 부가해서 전자 제어 장치에 전자식으로 기억되고 ; 브레이크 시스템에서 하나 또는 복수의 센서에 의해 특별히 수신된 실제의 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴(실제 패턴)이 표준 패턴과 비교되며 ; 하나 또는 복수의 실제 패턴이 표준 패턴과 편차가 있을 경우에 전자 제어 장치는 고장 표시 신호를 발생하는 것이 제안된다.
본 발명의 방법에 대한 일실시예의 다른 예에서는 전자 제어 장치를 구비한 제어 시스템에 있어서, 브레이크 시스템의 정상 작동을 나타내는 적어도 하나의 고체 전송음 스펙트럼(표준 스펙트럼)이 제어 장치내에 전자식으로 기억되고, 브레이크 시스템에서 센서에 의해 특별히 수신된 실제 고체 전송음 스펙트럼(실제 스펙트럼)이 표준 스펙트럼과 비교되며, 전자 제어 장치는 하나 또는 복수의 실제 스펙트럼이 표준 스펙트럼으로부터 편차가 있을 때에 고장 표시 신호를 발생한다.
모터 구동식 펌프를 구비한 시스템에서는 브레이크 압력 제어 시스템의 정상 작동을 나타내는 하나 또는 복수의 표준 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴(표준 패턴)이 모터 속도에 종속하여 전자 제어 장치에 기억되고, 브레이크 압력 제어 시스템에서 감지된 실제 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴이 대응 모터 속도에서의 표준 패턴과 비교되며, 하나 또는 복수의 실제 패턴이 대응 표준 패턴으로부터 편차가 있는 경우에 전자 제어 장치가 고장 표시 신호를 발생하는 것이 제안된다.
또한, 맥동 패턴으로 작동하는 대신에 또는 이 방법에 부가하여, 브레이크 압력 제어 시스템의 정상 작동을 나타내는 하나 또는 복수의 고체 전송음 스펙트럼(표준 스펙트럼)이 모터 속도에 종속하여 전자 제어 장치에 기억되고, 브레이크 압력 제어 시스템에서 감지된 실제 고체 전송음 스펙트럼(실제 스펙트럼)이 대응 모터 속도에서의 표준 스펙트럼과 비교되고, 하나 또는 복수의 실제 스펙트럼이 대응하는 표준 스펙트럼으로부터 편차가 있는 경우에 전자 제어 장치가 고장 표시 신호를 발생하는 것이 또한 제안된다.
실제 용적 맥동 및/또는 압력 맥동을 검출하는 하나 또는 복수의 센서가 감시 방법을 실행하기 위하여 펌프의 토출 유로에 배열될 수 있다.
또한, 고체 전송음을 발생하는 적어도 하나의 구성품, 즉 펌프 밸브, 펌프 피스톤, 일부의 파이프 라인, 직렬식 마스터 실린더 제어 밸브, 펌프 구동 모터들중 하나 또는 복수의 구성품들에 실제 고체 전송음 스펙트럼을 검출하는 센서가 구비된다.
펌프 구동 모터는 신호 라인을 통해 전자 제어 장치에 연결된 속도 센서를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 특징과 장점 및 응용들은 첨부 도면을 참조하여 후술하는 실시예들의 몇가지 예로부터 알수 있을 것이다.
제1도의 실시예의 예는 공지의 앤티록 장치에 기초한 것이다. 제1도에는 진공 브레이크 부스터(2)에 작용하는 브레이크 페달(1)이 나타나 있다. 직렬식 마스터 실린더(3)의 피스톤은 부스터에 의해 증가되는 발의 압력에 의해 이동된다. 직렬식 마스터 실린더(3)의 피스톤에 연결된 압력 챔버 내의 압력은 증가된다. 이 압력은 정상 브레이크 모드에서 디스크 브레이크(8,9,10,11)의 휠 실린더(4,5,6,7)에 가해진다.
전자기적으로 작동하는 밸브들(12,13,14,15,16,17)은 전체적으로 압력 조정기를 형성한다. 밸브들은 전자 제어 장치(18)에 기억된 제어 알고리즘에 의해 작동한다.
참조 번호 19와 20은 샤프트(21)를 경유하여 전기 모터(22)에 의해 구동되는 두개의 펌프를 나타낸다. 참조 번호 23은 펌프용의 압력 매체 저장실을 나타낸다. 앤티록 제어(제어 모드)의 경우에 펌프는 한편으로 직렬식 마스터 실린더의 압력 챔버에, 다른 한편으로 압력 조정기에 압력 매체를 공급한다.
압력 조정기의 솔레노이드 밸브는 전자 제어 장치에 기억된 제어 알고리즘에 의해 작동된다. 이에 관한 상세한 설명은 상기 언급한 종래 기술에서 얻을 수 있다.
앤티록 제어에 필요한 압력 감소, 일정한 압력 유지 및 압력 재증대의 상태의 길이 및 순서는 제어 알고리즘에 따른 솔레노이드 밸브의 작동에 의해 휠 실린더(4,5,6,7)에서 발생한다.
제1도의 전기 구동 모터(22)에는 모터 작동시에 모터의 고체 전송음(solid-borne sound)을 수신하는 센서(24)가 구비된다. 센서는 센서 신호를 처리하기 위해 모터에 통합된 전자 부품들을 구비한다. 이 신호들은 신호 라인(25)을 거쳐 전자 제어 장치(18)로 전송된다.
전기 모터의 작동중에 감지된 고체 전송음 스펙트럼은 실제 패턴으로서 전자 장치에서 전자 장치에 기억된 소망 패턴과 비교된다. 전자 장치는 실제 패턴이 소망 패턴과 다를 경우에 고장 신호를 발생한다.
일실시예의 다른 예(제2도)에서는 펌프의 피스톤 가속도(가속)가 감지된다. 제2도에서 피스톤은 부호 26으로 표시하였다. 센서의 감지 축(sensitive axis) 위치는 부호 27로 표시한다.
제2도에 도시된 펌프의 피스톤들은 샤프트(29)상에 위치된 회전 편심기(28)에 의해 병진 운동을 행한다.
제2도의 우측에는 체크(역지) 벨브(31)를 구비한 흡입 라인(30)과 체크 밸브(33)를 구비한 압력 라인(32)이 개략적으로 도시되어 있다.
제3도에서는 본 발명의 일실시예의 다른 예가 도시되어 있다. 참조 번호 34는 펌프(35)를 구동하는 전기 모터를 나타낸다. 전기 모터는 샤프트(37)를 구비한다. 샤프트는 베어링(38,39)내에서 가동된다. 두개의 피스톤(40,41)은 샤프트(37)상에 위치된 회전 편심기(42)에 의해 병진 운동을 행한다.
펌프 근처의 베어링(39)은 방사상으로 작용하는 힘에 특정 방식으로 노출된다. 베어링(39)에 의해 발생된 베어링 힘(지지력)은 화살표(43)로 표시한 센서에 의해 감지된다.
제2도 및 제3도의 실시예의 예에 따른 센서 신호는 전자 제어 장치로 전송되고 고체 전송음 신호와 관련해서 제1도에서 설명한 것과 유사한 방식으로 처리된다.
이하 설명되는 제4도의 실시예의 예는 공고된 독일 특허 출원 제37 31 603호에서 유래되는 것이다.
제4도에 따르면, 브레이크 페달(1)은 피스톤 로드(44)를 거쳐 피스톤(45)에 연결된다. 피스톤의 좌향 이동시, 압력 챔버(46)에는 압력이 증가된다. 정상 브레이크 모드에서 상기 압력은 라인(47~50)을 거쳐 디스크 브레이크(52)의 휠 실린더(51)에 도달한다. 브레이크 시스템은, 압력 매체 저장실(54)로부터 압력 매체를 취하여 체크 밸브(55)를 거쳐 라인(47,48)으로 토출하는 펌프(53)를 구비한다. 따라서 압력 매체는 한편으로 라인(47)을 거쳐 마스터 실린더(56)의 압력 챔버(46)에 도달된다.
다른 한편으로, 압력 매체는 라인(48)과, 무전류시(단전시) 개방되는 전자 작동 밸브(이하에서는, SO 밸브라고 칭함)(57) 및 라인(49,50)을 거쳐 휠 실린더(51)에 도달된다.
펌프는 전체적으로 참조 번호 59로 표시된 스위치에 의해 작동될 수 있는 모터(58)에 의해 구동된다.
SO 밸브(57) 및 무전류시 폐쇄되는 전자 작동 밸브(이하에서는, SG 밸브라고 칭함)(60)는 압력 조정기에 속한다. 압력 조정기의 상세한 설명은 상기 출원 제37 31 603호로부터 알 수 있다.
상기 출원 제37 31 603호의 압력 조정기의 SO 밸브 및 SG 밸브는 앤티록 장치의 전자 제어 장치에 의해 제어된다. 간단히 하기 위해 제4도에서는 휠 브레이크 실린더(51), 또는 디스크 브레이크(52)에 관련(연결)된 두개의 밸브(57,60)만 도시되어 있다. 이 밸브들은 상기 출원 제37 31 603호에 개시된 바와 같이 압력 조정기의 일부로 간주할 수 있다. 상기 출원에서 개시된 바와 같이, 이 밸브들은 또한 전자 제어 장치의 제어 알고리즘에 따라 작동된다.
앤티록 제어 모드에서 휠 실린더의 압력이 감소되면 SO 밸브(57)는 폐쇄 위치로 절환되고 SG 밸브(60)는 개방된다.
이로써 압력 매체는 휠 실린더(51)로부터 유출되어 라인(50,61), 개방 위치로 절환된 SG 밸브(60) 및 라인(62)을 통하여 압력 매체 저장실(63)로 유입된다.
전자 제어 장치에 기억된 제어 알고리즘에 따라 압력을 일정하게 유지해야 할 상태가 되면 두 밸브(57,60)는 폐쇄될 것이다.
제어 알고리즘에 따라 휠 실린더(51)의 압력을 다시 증가시킬 경우에는 SG 밸브(60)는 폐쇄 상태를 유지하고 SO 밸브(57)는 다시 개방 위치로 이동한다.
본 발명의 방법에 대한 실시예의 몇가지 예는 제4도의 브레이크 시스템을 참조하여 설명한다. 이 예들은 또한 앞서 설명한 종래 기술에 따라 종래의 브레이크, 앤티록 제어 장치 및/또는 트랙션 슬립 제어 장치에서 사용될 수 있다.
특히, 피스톤은 브레이크 페달(1)을 밟을 때에 A,B 또는 C로 표시된 위치에 있을 수 있다. 센서(64)는 이 위치를 브레이크 적용 데이타로서 신호 라인(65)을 거쳐 전자 제어 장치(66)에 전송한다.
본 발명의 실시예의 다른 예에서, 센서는 행정(stroke) 대신에 또는 행정에 부가하여 피스톤(45)의 속도 및 가속도를 감지한다. 피스톤의 속도 및 가속도가 브레이크 적용 데이타로서 검출되면 이것은 방법의 정확도 및 속도를 더욱 증가시킨다.
본 실시예의 예에서, 휠 데이타는 휠 센서(67)에 의해 검출된다. 이것은 자동차 휠을 따라 회전하는 톱니휠(68)과 협동하는 공지 센서의 변형예일 수 있다. 휠 센서(67)에 의해 검출된 휠 데이타는 신호 라인(69)을 거쳐 전자 제어 장치에 전송된다.
전자 제어 장치에서는 휠 센서에 의해 공급되는 휠 데이타가 브레이크 적용 데이타와 상관 관계가 있는지의 여부를 체크한다.
브레이크 페달이 밟아지고 휠 센서가 어떠한 감속도로 나타내지 않으면 단순한 비(非) 상관 관계의 경우이다. 이러한 비 상관 관계의 이유는 예를 들면 시일(seal) 또는 밸브에서의 노출 또는 결함일 수 있다.
상관 관계의 기준은 허용 기준(plausibility criteria)이다. 이것은 자동차 휠에서의 소정의 작용(감속)이 소정의 브레이크 폐달 적용에 일치해야 된다는 것을 의미한다. 또는, 정상적인 경우에 휠에서의 소정의 감속이 마스터 실린더의 압력과 관련되어야 한다는 것을 의미한다. 환언하면, 한편으로 행정, 속도 및 가속도 등의 브레이크 페달 벡터는 다른 한편으로 자동차의 소정의 벡터와 상관 관계를 가져야 한다. 상기 벡터들은 휠 센서에 의해 공급되는 데이타에 기초하여 결정된다.
휠 센서에 부가하여 매개 센서를 사용할 수도 있는데, 상기 매개 센서는 자동차의 절대 속도 또는 자동차의 절대 감속도/가속도를 검출한다. 대응하는 데이타는 브레이크 적용 데이타와 상관 관계가 있는지의 여부를 체크하여 평가된다.
자동차의 절대 속도용으로 어떠한 별도의 매개 센서도 사용되지 않으면, 휠 센서 데이타에 기초하여 자동차의 절대 속도를 공지의 근사법에 의해 기준 속도로서 나타낼 수 있다.
정상적인 경우(무 고장시)에 소정의 휠 감속 및 차량의 감속은 마스터 실린더/휠 실린더의 압력과 관련된다. 이것은 한편으로 마스터/휠 실린더의 압력이 다른 한편으로 상기 언급한 감속과 상관 관계임을 의미한다.
이는 마스터 실린더가 브레이크 시스템에 힘을 가하는 용적에도 마찬가지로 적용된다. 상기 용적은 압력의 함수로서 고장이 없을 경우에 휠 감속 더 구체적으로는 차량 감속을 제어한다.
실시예의 다른 예에서는 브레이크 적용 데이타로서 마스터 실린더의 압력 및 브레이크 시스템의 허용 용적을 사용할 수 있다. 브레이크 시스템의 허용 용적이 마스터 실린더에 의해 브레이크 시스템으로 변위되는 용적과 일치하므로 혀용 용적 및 압력의 데이타는 마스터 실린더의 영역에서 용적 센서 및 압력 센서에 의해 검출될 수 있다. 휠 데이타는 브레이크 적용 데이타와의 상관 관계가 체크된다.
앞서 설명한 바와 같이 전자 제어 장치는 휠 데이타가 브레이크 적용 데이타와 상관 관계를 나타내는지를 결정하고, 상기 상관 관계는 정상 브레이크 작동과 일치한다. 이것은 휠 센서가 가령 브레이크 페달 작동시 소정의 감속을 표시하지 않으면 시스템에 결함 또는 고장이 있게 되는 경우가 아니다.
비 상관 관계의 경우에, 전자 제어 장치는 신호 라인(70)을 거쳐 스위치(59)로 전달될 신호를 발생한다. 고장이 있는 경우에 스위치(59)는 모터(58)로 이어지는 전기 회로(71)를 폐쇄한다. 모터(58)는 작동 상태에 들어간다. 펌프(53)는 압력 매체를 라인(48,50) 및 개방 위치에 있는 SO 밸브(57)를 거쳐 휠 실린더(51)로 토출한다. 이런 식으로, 고장이 있는 경우에는 디스크 브레이크(52)에 의해 자동차를 제동시킬 수 있다. 전자 제어 장치와 압력 조정기를 대응하게 구성하면 추가적인 앤티록 제어 및/또는 트랙션 슬립 제어를 행할 수 있다.
본 실시예에서처럼 압력 매체원으로서의 펌프만으로는 작동하지 않고 하이드로뉴매틱 축압기(이점에 대해서는 앞서 언급한 오토모빌 리뷰 번호 42/1985(앤티록 시스템)의 인쇄물 및 공고된 특허 출원 제36 12 793, 28 22 143, 36 11 931호 참조)를 구비한 앤티록 제어 장치 및/또는 트랙션 슬립 제어 장치의 경우에 압력 매체는 고장 발생시 상응하는 방식으로 축압기로부터 휠 실린더로 유입될 수 있다.
본 발명에 따라 한편으로 행정, 속도, 가속도 등의 브레이크 페달 벡터와 다른 한편으로 휠 운동, 즉 자동차 운동의 벡터 사이의 허용 기준을 평가 또는 체킹함으로써 상기 언급한 종래예의 시스템에서 상관 관계 체크를 또한 수행할 수 있다.
상관 관계가 없으면, 하이드로뉴메틱 축압기 및/또는 부스터를 구비한 시스템에서, 예를 들면 브레이크 액은 공급되지 않거나 불충분하게 공급되는 브레이크 시스템의 정적 회로 또는 회로의 부품들로 동적으로 토출된다. 앞서 설명한 바와 같이 펌프 및 축압기에 의해 작동하는 시스템에서는 고장 발생시 펌프를 즉시 작동시킬 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 시스템에서 어떻게든 제공된 압력 매체원(펌프 및/또는 축압기)이 고장 발생시 압력 매체를 충분히 공급되지 않은 시스템 부품들에 공급하기 위하여 즉시 사용되는 것이 모든 현존하는 브레이크 시스템과 앤티록 제어 장치 및/또는 트랙션 슬립 제어 장치에 대하여 다소간의 일반적인 방식으로 제안되며, 이로써 자동차의 안전한 감속이 달성된다.
휠 데이타가 브레이크 응용 데이타와 비 상관 관계인 경우에는 전자 제어 장치가 고장 경보를 발생하고 고장이 표시된다. 이로써, 간단한 고장 분석과 간단한 고장 제거 및 고장을 미연에 방지하기 위한 용이한 조사가 가능하다. 만일 필요하다면, 앤티록 제어 장치 및/또는 트랙션 슬립 제어 장치를 완전히 또는 부분적으로 오프 절환(스위치 오프)할 수도 있다.
중요한 것은, 그리고 큰 장점이 되는 것은, 고장이 발생된 경우에 앤티록 제어 장치 및/또는 트랙션 슬립 제어 장치용으로 펌프 및/또는 축압기가 설비된 제4도의 브레이크 시스템에서, 기본 브레이크 즉, 제어 장치를 구비하지 않은 브레이크 시스템에 펌프 및/또는 축압기에 의해 압력 매체가 즉시 공급된다는 점이다. 본 발명의 이러한 상당한 장점은 최소의 제조 비용으로 달성된다.
제5도에서, 참조 번호 72는 마스터 실린더의 전체 장치를 나타낸다. 또, 73은 디스크 브레이크(74)의 휠 실린더, 75는 전자 제어 장치, 76은 펌프(77)의 구동 모터, 78은 펌프(77)의 압력 매체 저장실을 각각 나타낸다.
마스터 실린더의 피스톤(80)은 좌측으로 이동되고 압력 챔버(81)에는 유압이 증가된다. 상기 압력은 라인(82,83,84)을 거쳐 휠 실린더(73)로 유입된다. 참조 번호 85는 복수의 솔레노이드 밸브로 구성된 아력 조정기를 나타낸다. 도면에서 하나의 솔레노이드 밸브의 기호는 압력 조정기의 복수의 솔레노이드 밸브에 대하여 도시된다. 상기 압력 조정기는 몇개의 SO 밸브 및 SG 밸브로 이루어질 수 있고 스위치 작동은 전자 제어 장치(75)에 기억된 제어 알고리즘에 따라 행하여진다.
압력 조정기는 정상 브레이크 모드에서 라인(83,84)을 연결할 수 있다. 앤티록 제어 모드에서, 압력 조정기의 밸브는 이 밸브를 전자 제어 장치에 연결하는 전기 라인에 의해 작동된다. 제5도에서는 상기 전기 라인들 중 하나만이 참조 번호 86으로 단지 상징적으로 도시되어 있다. 제어 모드에서 압력 조정기(85)는 라인(83,84) 사이의 연결을 개방 또는 폐쇄시킨다. 또는 라인(84)을 라인(87)에 연결하여 저장실(78)로의 통로를 형성한다. 조정기의 밸브 요소의 다른 위치는 휠 실린더에서 소망하는 압력 변화를 발생할 수 있다. 상기 압력 변화는 압력 감소, 압력 증대 및 압력을 일정하게 유지하는 상태를 포함한다. 이 상태의 순서 및 길이는 전자 제어 장치에 기억된 제어 알고리즘에 의해 결정된다. 이점에 대하여는 전술한 종래예를 참조하기 바란다.
제어 모드에서 펌프(77)는 압력 매체를 압력 라인(88,82)을 거쳐 마스터 실린더의 압력 챔버(81)로 보낼 수 있다. 또한, 펌프(78)는 압력 매체를 압력 라인(88,83)을 거쳐 압력 조정기(85)로 보낼 수 있다.
펌프(77)에 의해 발생된 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴은 압력하에 있는 라인(88)에서 감지될 수 있다. 참조 번호 89는 전기 신호 형태로 신호 라인(90)을 거쳐 전자 제어 장치에 전송되는 이들 패턴을 수신하는 용적 및/또는 압력 맥동 센서를 표시한다.
물론, 센서(89)는 시스템, 특히 파이프 라인 시스템의 다른 부품 상에, 또는 그러한 부품들에 펌프에 의해 발생된 용적 및/또는 압력 맥동 패턴이 있다고 가정할 때 브레이크 시스템의 압력 조정기내에 설치될 수 있다.
모터(76)에는 고체 전송음 센서(91)가 제공된다. 센서 신호는 신호 라인(92)을 거쳐 전자 제어 장치에 전달된다.
또한, 모터(76)는 신호 라인(94)을 거쳐 전자 제어 장치에 연결되는 속도 센서(93)을 구비한다.
이하, 제5도의 시스템에 의해 수행될 수 있는 몇가지 방법을 설명한다.
센서(89)는 영구적으로 또는 무작위의 시험에 의하여 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴을 수신한다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 패턴은 신호의 형태로 전자 제어 장치에 도달한다. 전자 제어 장치에서, 실제로 측정된 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴은 전자 제어 장치에 기억된 표준 용적 맥동 패턴 및/또는 표준 압력 맥동 패턴과 비교된다. 실제 패턴과 표준 패턴 사이에 소정의 편차가 있는 경우에 전자 제어 장치는 고장 표시 신호를 발생한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 제어 알고리즘의 범위내에서 또는 제어 알고리즘에 부가하여 브레이크 시스템의 정상 작동을 나타내는 고체 전송을 스펙트럼이 전자 제어 장치(75)에 전자식으로 기억된다. 고체 전송음 센서(91)는 모터의 실제적인 고체 전송음 스펙트럼을 영구적으로 또는 무작위로 수신하여 이것을 전자 신호 형태로 전자 제어 장치에 전송한다. 전자 제어 장치내에서는 실제의 측정된 스펙트럼을 기억된 표준 스펙트럼과 비교한다. 이들 사이에 소정의 편차가 있는 경우에는 고장 표시 신호가 발생된다.
본 발명의 다른 실시예에서는 용적 맥동 및/또는 압력 맥동의 표준 패턴이 모터(76)의 속도에 종속하여 전자 제어 장치(75)에 기억된다. 이 패턴들은 다른 모터 속도에서의 실제의 용적 맥동 패턴 및/또는 압력 맥동 패턴에 대한 비교의 기초로서 사용되는 패턴이다. 이들 감지된 실제 패턴들은 다른 속도에서 고체 전송음 센서(91)에 의해 수신되어 라인(92)을 거쳐 전자 제어 장치(75)로 전송된다. 실제 패턴과 표준 패턴 사이에 소정의 편차가 있는 경우에는 전자 제어 장치에서 고장 표시 신호가 발생된다.
전자 제어 장치에는 모터 속도에 종속하여 표준 스펙트럼으로서 브레이크 압력 제어 시스템의 정상 작동을 나타내는 하나 또는 복수의 고체 전송음 스펙트럼이 기억될 수 있다. 그 후 상기 표준 스펙트럼은 다른 모터 속도에서 고체 전송음 센서(91)에 의해 수신된 실제 스펙트럼과 비교된다. 이들 사이에 소정의 편차가 존재할 경우에는 전술한 고장 표시 신호가 발생된다.
제5도에서 모터상에 설치된 고체 전송음 센서(91)는 고체 전송음이 시스템의 실제 작동의 증거를 나타낸다면 고체 전송음을 발생하는 시스템의 소정의 다른 영역에 수용될 수 있다.
이러한 고체 전송음을 검출하기 위해 제기된 구성품으로는 펌프 밸브, 펌프 피스톤, 파이프 라인의 부품들, 직렬식 마스터 실린더의 밸브 및 구동 모터의 부품들이 있다.
센서(95)는 펌프 구성품들의 고체 전송음을 검출하기 위해 구비된다.

Claims (15)

  1. 전동기로 구동되는 유압 펌프(19,20)와 전자 제어 장치(18) 및 전자 감시 장치를 구비하는 앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스템에 있어서, 상기 유압 펌프(19,20)또는 구동 모터(22)에 가속도 센서가 설치되며, 이 센서의 출력은 직접 또는 센서 신호를 처리하는 전자 부품을 경유하여 상기 감시 장치로 연결되고, 유압 펌프(19,20)의 작동중에 가속도 센서에 의해 수신된 가속도 신호가 상기 감시 장치내에 기억된 소망의 가속도 패턴과 비교되고, 실제 패턴과 소망의 패턴 사이에 편차가 있는 경우에 고장 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가속도 센서의 감지 축(27)이 유압 펌프의 피스톤(26)과 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  3. 전자 제어 장치와, 센서에 의하여 확인 및 평가되는 용적 맥동 또는 압력 맥동을 발생하는 구성품을 포함하는 유압 브레이크 시스템 특히, 앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 브레이크 시스템을 감시하는 방법에 있어서, 용적 맥동 패턴 또는 압력 맥동 패턴이 영구적으로 또는 무작위 시험에 의하여 확인되고 이 맥동 패턴이 전자 제어 장치에 기억된 브레이크 시스템의 정상 작동을 나타내는 패턴(표준 패턴)과 비교되며, 수신된(실제의) 용적 패턴 또는 압력 패턴과 표준 패턴의 상관 관계가 브레이크 시스템 특히 용적 맥동 또는 압력 맥동을 발생하는 구성품의 정상 작동의 표시로서 평가되며, 하나 또는 복수의 실제의 용적 맥동 패턴 또는 압력 맥동 패턴과 기억된 표준 패턴 사이에 편차가 있을 경우에 고장 표시 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 감시 방법.
  4. 제3항에 있어서, 용적 맥동 또는 압력 맥동으로 인한 고체 전송음 스펙트럼을 발생하는 적어도 하나의 구성품을 포함하는 유압 브레이크 시스템을 감시하도록 적용되며, 고체 전송음 스펙트럼이 수신되고 유압 브레이크 시스템의 정상 작동을 나타내는 전자식으로 기억된 표준 스펙트럼과 비교되고, 실제의 고체 전송음 스펙트럼과 기억된 고체 전송음 스펙트럼의 상호 관계가 유압 브레이크 시스템 특히 고체 전송음 스펙트럼을 발생하는 구성품의 정상 작동의 표시로서 평가되고, 하나 또는 복수의 실제 스펙트럼과 표준 스펙트럼 사이에 편차가 있을 경우에 고장 표시 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 감시 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 모터 구동 펌프를 포함하는 유압 브레이크 시스템을 감시하도록 적용되며, 브레이크 시스템의 정상 작동을 나타내는 하나 또는 복수의 표준 용적 맥동 패턴 또는 압력 맥동 패턴(표준 패턴)이 모터 속도에 종속하여 저장되고, 실제의 용적 맥동 패턴 또는 압력 맥동 패턴(실제 패턴)이 대응 모터 속도에서 표준 패턴과 비교되고, 하나 또는 복수의 실제 패턴과 대응 표준 패턴 사이에 편차가 있을 경우에 고장 표시 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 감시 방법.
  6. 제4항에 있어서, 브레이크 시스템의 정상 작동을 나타내는 하나 또는 복수의 고체 전송음 스펙트럼(표준 스펙트럼)이 모터 속도에 종속하여 저장되고, 브레이크 압력 제어 시스템에서 감지된 고체 전송음 스펙트럼(실제 스펙트럼)은 대응하는 모터 속도에서 표준 스펙트럼과 비교되고, 하나 또는 복수의 실제 스펙트럼과 대응 표준 스펙트럼 사이에 편차가 있을 경우에 고장 표시 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 감시 방법.
  7. 제3항 또는 제4항의 방법을 수행하는 브레이크 시스템에 있어서, 실제의 용적 맥동 또는 압력 맥동을 검출하는 하나 또는 복수의 센서(89)가 펌프(77)의 토출 유로에 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
  8. 제3항 또는 제4항의 방법을 수행하는 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 시스템에 실제의 고체 전송음 스펙트럼을 검출하는 하나 또는 복수의 센서(91,95)가 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
  9. 제3항 또는 제4항의 방법을 수행하는 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 시스템이 유압 펌프(77)와, 속도 센서(93)가 설치된 구동 모터(76)을 구비하며, 상기 센서의 출력 신호는 실제의 회전 속도를 표시하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
  10. 전동기로 구동되는 유압 펌프(19,20)와, 전자 제어 장치(18) 및 전자 감시 장치를 구비하는 앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스템에 있어서, 상기 유압 펌프(19,20) 또는 유압 펌프(19,20)의 구동 모터(22)에 고체 전송음 센서(24)가 설치되며, 이 센서의 출력은 직접 또는 센서 신호를 처리하는 전자 부품을 경유하여 상기 감시 장치로 연결되고, 유압 폄프(19,20)의 작동중에 센서(24)에 의해 수신된 고체 전송음 스펙트럼이 상기 감시 장치내에 기억된 소망의 패턴과 비교되고, 실제 패턴과 소망의 패턴 사이에 편차가 있는 경우에 고장 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 제어 목적으로 사용되는 전자 제어 장치(18)가 전자 감시 장치로 제공되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  12. 전동기로 구동되는 유압 펌프(35)와, 전자 제어 장치(18) 및 전자 감시 장치를 구비하는 앤티록 제어 또는 트랙션 슬립 제어되는 유압 브레이크 시스템에 있어서, 상기 유압 펌프(35) 또는 전기 모터(34)에는 지지력 센서(43)가 설치되며, 이 센서의 출력은 직접 또는 센서 신호를 처리하는 전자 부품을 경유하여 상기 감시 장치로 연결되고, 유압 펌프(35)의 작동 중에 상기 센서에 의해 검출된 지지력의 실제 패턴은 상기 전자 감시 장치에 기억된 지지력의 소망의 패턴과 비교되고, 실제 패턴과 소망의 패턴 사이에 편차가 있는 경우에 고장 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 지지력 센서(43)가 베어링 판에 설치되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어 목적으로 사용되는 전자 제어 장치(18)가 전자 감시 장치로 제공되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 제어 목적으로 사용되는 전자 제어 장치(18)가 전자 감시 장치로 제공되는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
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