KR100773628B1 - 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

휠 브레이크의 제어를 위한 장치 및 방법이 제안된다. 전기 브레이크 시스템에 대한 법적 요구 사항을 충족시키고 가용성을 개선하기 위해, 오류가 발생될 때, 제1 전기 회로에 종속되지 않는 제2 전기 회로에 의해 유도되는 밸브 제어가 제공되며, 이를 통해, 오류가 발생될 때도 적어도 하나의 휠 브레이크의 제동압이 설정될 수 있다.

브레이크 시스템, 액추에이터, 휠 브레이크, 어큐물레이터, 제동 압력, 밸브, 제어 모듈.

Description

휠 브레이크를 제어하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING WHEEL BRAKES}

도1 및 도2는 전기 및 전자식 시스템 장치 및 부속된 액추에이터의 제1 실시예를 도시하는 블록 선도.

도3 내지 도5는 제2 실시예를 도시하는 블록 선도.

도6 내지 도10은 제3 실시예를 도시하는 블록 선도.

도11 내지 도12는 상기 실시예들 중 2개의 실시예를 기초로하여 비상시 접근법을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 30: 액추에이터

10a, 10b, 10c: 측정 장치

100, 200: 저장기

102, 202: 브레이크 라인

404 내지 406: 센서

408 내지 410: 유압 라인

본 발명은 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

현대의 브레이크 시스템은 각각의 휠 브레이크를 전기 유압식, 전기 공압식 및/또는 전동기식으로 작동시키는 브레이크 바이 와이어(Brake-by-Wire) 시스템이다. 상기와 같은 브레이크 시스템에 대한 일례는 독일 특허 제198 07 366호에 설명된다. 상기 공개는 정상 작동 모드에서는 파워 브레이크 시스템으로서 작동하지만, 비상 작동 모드에서는 수동 보조 브레이크 시스템으로서 해제 영역을 포함하는 전기 유압식 브레이크 시스템을 기술한다. 브레이크 마스터 실린더와 적어도 2개의 휠들의 휠 블레이크 실린더 사이에는 무전류(currentless) 상태에서 개방되는 분할 밸브들이 실행을 위해 제공되어 있으며, 상기 분할 밸브들은 정상 작동 모드에서 전류를 공급받아 폐쇄되며, 비상 작동 모드에서는 운전자로 하여금 브레이크 페달에서부터 휠 브레이크 실린더까지 유압식 조치를 취할 수 있도록 개방되어 있다.

이용되는 전기 유압식 브레이크 액추에이터는 하나의 고압 유압 펌프와 하나의 고압 유압 어큐뮬레이터를 포함하고 있다. 제동 압력 축적 밸브를 통해 유압 펌프로부터 생성되며 그리고 경우에 따라서, 축적된 압력은 하나 또는 그 이상의 휠 브레이크 실린더 내로 공급될 수 있다. 저장기와 연결되어 있는, 각각의 휠 브레이크에 대한 배기 밸브를 통해, 축적된 휠 브레이크 압력은 방출된다. 밸브의 작동은 운전자에 의해 브레이크 페달이 작동되는 정도에 따른다. 시스템 내 오류가 발생할 때 분할 밸브는 개방되며, 그리고 운전자가 브레이크 마스터 실린더를 통해 유압 경로 상에 있는 휠 브레이크에 조치를 취하는 것을 허용한다.

제공되는 해제 영역은 예컨대 라인 길이, 즉 라인 길이의 가용성(availability) 검사 등을 고려할 때 현저한 추가 비용을 초래하기 때문에, 대개 상기의 유압 해제 영역을 완전히 제거할 수 있도록 하는 해결 방법을 개발하려고 하고 있다. 상기와 같은 해결 방법에 대한 일례는 독일 특허 제195 48 207호(미국 특허 제5 934 767호)에 제시되어 있다. 그러나 상기의 유압식 혹은 기계식 해제 영역을 포함하지 않는 공지된 해결 방법은 완전한 이중 회로(dual circuit) 방식으로 설계되어 있지 않으며, 그럼으로써 차량 브레이크 시스템에 대한 법적 요건들은 충족되어지지 않는다.

전기식으로 제어되는 브레이크 시스템은 액추에이터와 관련되서 뿐 아니라 필요한 작동 안전성에 대한 제어 구조를 고려하여서도 비용이 많이 드는 시스템이다. 이와 관련한 일례는 독일 특허 제196 34 567호(미국 특허 제5 952 799호)에 제시되어 있다. 상기의 공개에 있어서 전기식으로 작동 가능한 하나의 액추에이터를 포함하는 하나의 휠 그룹에 하나의 제어 모듈이 할당되어 있으며, 상기 제어 모듈은 휠 브레이크 작동을 실행하며, 그리고 통신 시스템을 통해 운전자 제동 요구를 준비 및/또는 수정하기 위한 기타 제어 모듈과 연결되어 있다. 독일 특허 제198 26 131호에는 상기 사항과 관련하여 상기와 같은 제어 모듈들의 구성에 대한 또 다른 단서가 제시되어 있다. 이러한 점에서 상기 제어 모듈은 오류가 있는 경우에도 또한 경우에 따라 제어 모듈의 제한되는 작동을 허용하며, 그로 인해 추가 해제 영역을 포함하지 않는 액추에이터의 작동을 허용하게 된다(고장 작동성(fail operational)).

전기 유압식 브레이크 시스템에 있어서 유압 액추에이터의 부품들 내, 예컨대 밸브 장치 내 혹은 압력 공급 장치 내 오류들을 식별하기 위한 상이한 접근법(approach)들이 공지되어 있다. 상기 접근법은 또한 다음에서 기술되는 실시예의 범주에서도 사용된다. 이에 대한 실례들은 독일 특허 제198 07 366, 독일 특허 제198 07 367호 및/또는 독일 특허 제198 07 368호에 상세히 기술되어 있다.

다음에서 기술되는 접근법은 차량 브레이크 시스템의 적어도 하나의 브레이크 회로의 실제로 증가된 가용성으로 안내되며, 그리고 이때 유압식 뿐 아니라 전기식 레벨에 대한 법적으로 요구되는 이중 회로를 충족하게 된다.

특히 바람직한 것은 유압식 해제 영역이 포기되며, 브레이크 마스터 실린더가 절감될 수 있다는 점이다. 그로 인해 차량의 정면 충돌(frontal collision) 시에 페달 간섭이 적어짐으로써 파손 안전도가 상승되며, 차량 설계 시에 적용성도 증가된다.

특히 바람직하게는 프런트 액슬 브레이크 회로 및 리어 액슬 브레이크 회로로 분배하며, 동시에 상기 브레이크 회로 중 적어도 하나의 회로, 특히 프런트 액슬 브레이크 회로의 상승된 가용성을 가지는 액추에이터들이 제어 장치로서 할당되어 있다.

바람직하게는, 그에 상응하게 액추에이터들을 설계하고, 액추에이터들의 에너지를 공급함으로써 상승된 가용성이 달성되며, 동시에 압력 공급 장치의 영역 내 에서 및/또는 최소한 밸브 장치의 부분들에서 중복성(redundancy)은 유압 장치 및/또는 전기 장치의 고장 시에도 또한 적어도 몇몇 제동 작동의 실행을 허용한다.

또한, 바람직하게는 유압 장치를 고려할 뿐 아니라 전기 장치를 고려하여서 브레이크 회로 분배가 실행되며, 동시에 바람직한 방식으로 특히 프런트 액슬 브레이크 회로가 더욱 높은 가용성을 포함한다.

추가적 이점들은 다음에서 실시예들의 명세서 내지 특허 청구 범위의 종속항들로부터 제시되어 있다.

본 발명은 다음에서 도면 내 도시되는 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명된다.

도1은 차량의 프런트 액슬 브레이크를 제어하는 제어 모듈(VA)을 도시하고 있다. 상기 제어 모듈은 도시되어 있지 않은 적어도 하나의 컴퓨터 부재를 포함하고 있다. 상기 제어 모듈, 특히 컴퓨터는 제1 전기 에너지 회로(E1)로부터 전류를 공급받는다. 상기 제어 모듈(VA)에는 하나의 액추에이터(10)가 할당되어 있으며, 상기 액추에이터는 프런트 액슬 휠 브레이크들 내 제동 압력을 제어한다. 또한 리어 액슬 휠 브레이크용으로 하나의 제어 모듈(HA)이 제공되어 있으며, 마찬가지로 적어도 하나의 컴퓨터 부재를 장착하고 있다. 상기 컴퓨터 부재에는 리어 액슬 휠 브레이크들 내 제동 압력을 제어하는 하나의 액추에이터(12)가 할당되어 있다. 제어 모듈(HA)은 제1 전기 에너지 회로와 독립적인 제2 전기 에너지 회로(E2)로부터 전류를 공급받는다. 상기와 같이 상호간에 독립적인 에너지 회로들을 이용하는 전기 시스템은 당업자에게는 공지되어 있는데, 예를 들어 각각의 에너지 회로에는 공통의 발전기에 의해 전류를 공급받는 하나의 에너지 어큐뮬레이터가 할당되어 있다. 그럼에도 불구하고 상기 에너지 어큐뮬레이터 및 이 어큐뮬레이터로부터 나오는 에너지 공급 회로들은 상호간에 독립적이다. 상기 두 제어 모듈들간에는 하나의 통신 시스템(K)이 존재하며, 상기 통신 시스템을 통해 제어 모듈들은 상호간에, 그리고 경우에 따라서는 도시되어 있지 않은 추가의 제어 유닛, 예컨대 중앙 제어 유닛을 이용하여 데이터를 교환한다.

제어 모듈(VA)은 액추에이터(10)로부터, 즉 액추에이터에 있는 측정 장치들(10a, 10b, 10c)로부터 신호들을 수신한다. 상기 신호들은 좌측 프런트 휠(PRVL)과, 우측 프런트 휠(PRVR)의 휠 제동 압력 및 프런트 액슬 액추에이터의 고압 어큐뮬레이터(PHSVA) 내 압력을 재현하는 것이다. 그에 상응하는 사항은 액추에이터(12)의 그에 해당되는 변수들을 수신하는 제어 모듈(HA)에도 적용된다(측정 장치 12a 내지 12c 비교). 출력 라인들을 통해서 상기 제어 모듈(VA)은 프런트 액슬 브레이크 모듈의 유압 어큐뮬레이터의 충전(charge)을 위한 유압 펌프(HP) 및 우측 및 좌측 프런트 휠 브레이크들(EVVL, EVVr, AVVL, AVVR)의 흡기 밸브와 배기 밸브를 작동시킨다. 그에 상응하게 제어 모듈(HA)은 리어 액슬 액추에이터(12)의 유압 펌프(HP) 및 리어 휠 브레이크들(EVHL, EVHR, AVHL, AVHR)의 흡기 밸브와 배기 밸브를 제어한다. 이러한 점에서 실제로 액추에이터(10)는 제1 전기 에너지 회로의 범주에서, 액추에이터(12)는 제2 전기 에너지 회로의 범주에서 작동된다.

제어 모듈의 작동 모드는 앞서 언급한 선행 기술로부터 공지되어 있다. 그 러므로 상기 작동 모드는 다음에서 단지 대략적으로 도시된다. 통신 시스템(K)(대체되는 실시예에 있어서는 분리된 케이블 연결부)을 통해, 각각의 제어 모듈은 액슬용으로 및/또는 각각 할당되는 휠 브레이크용으로 제공되는 설정 제동값(제동 토크, 제동력, 제동 압력, 슬립 등)을 수신 받는다. 각각의 휠 브레이크 또는 액슬용으로 제공되는 제어 회로에 따라, 설정 변수와, 설정값에 해당되며 측정되며 평가되거나 계산되는 실제 변수들 사이의 편차에 종속되면서 밸브용 제어 신호가 출력되며, 동시에 흡기 밸브의 작동 시에 휠 브레이크 내 제동 압력은 상승하며, 배기밸브의 작동 시에는 감소한다. 또한 유압 어큐뮬레이터를 충전 할 수 있도록 측정된 저장 압력에 따라 고압 펌프를 제어한다. 이때 상기 펌프는 바람직하게는, 저장 압력이 사전 설정된 한계값에 미치지 못할 때 제어된다. 그런 다음 압력 공급은 어큐뮬레이터로부터 이루어진다. 대체되거나 차가되는 방법에 있어서, 제동 작동이 압력 축적과 더불어 제공될 때 펌프가 작동된다. 그런 다음 펌프 작동은 예컨대 브레이크 페달 작동에 따라 이루어진다. 상기와 같은 작동모드는 제어 모듈(VA)에 대해서 뿐 아니라 제어 모듈(HA)에 대해서도 동일한 방식으로 이루어진다.

도1에 도시되는 액추에이터들 중 적어도 하나의 액추에이터를 유압식으로 배치하는 점에 대해서는 도2는 액추에이터(10)의 일례로 도시되어 있다. 상기와 같은 유압식 브레이크 액추에이터는 우측 프런트 휠(VR)과 좌측 프런트 휠(VL)의 휠 브레이크들 내 제동 압력을 제어한다. 상기 액추에이터(10) 및 그로 인한 프런트 액슬 브레이크들의 브레이크 회로는 완전하게 리어 액슬에 있는 브레이크 회로 및 액추에이터(12)와 완전하게 독립된다. 브레이크 회로의 유압식 연결부는 존재하지 않으며, 그리고 액추에이터들은 2개의 비종속 전기 에너지 회로들로부터 전력을 공급받는다. 그러므로 브레이크 시스템 내 단순한 오류 시에, 예를 들어 전기 에너지 회로의 고장 시에, 고압 펌프의 결함 시에 혹은 유압 회로 내 누출이 있을 시에 항상 단지 두 개의 브레이크 회로들 중 하나의 회로의 기능만이 관계한다.

상기와 같이 액추에이터(10)(액추에이터(12))의 가장 간단한 변형에 있어서, 유압 펌프(HP)는 저장기(100)로부터 체크 밸브를 통해 압력 매체를 유압 어큐뮬레이터(HS) 내지 브레이크 라인(102) 내로 공급한다. 센서(PHSVA)에 의해서는 유압 어큐뮬레이터 내 압력 내지 어큐뮬레이터의 영역에 있는 브레이크 라인 내 압력이 포착된다. 상기 브레이크 라인(102)은 두 휠 브레이크용으로 전기에 의해 작동 가능한 두 흡기 밸브(EVVR, EVVL)를 통해 그에 해당되는 휠 브레이크 실린더들로 안내된다. 휠 브레이크 실린더와 흡기 밸브 사이에는 휠 브레이크 라인으로부터 각각 귀환 라인이 분기해 있으며, 상기 귀환 라인은 각각 배기 밸브(AVVR, AVVL)를 통해 저장기(100)로 다시 안내된다. 휠 브레이크 라인 내 압력은 휠 제동 압력으로서 측정 장치들(PRVR, PRVL)에 의해 포착된다. 일 실시예에 있어서 전기에 의해 작동 가능한 밸런스 밸브(BV)(도1에는 도시되어 있지 않음)가 제공되어 있으며, 상기 밸런스 밸브를 통해 두 휠 브레이크 라인 내 제동 압력이 보상될 수 있다.

휠 브레이크 내 압력 축적을 위해 전류를 공급받지 않는 상태로 개방되어 할당되어 있는 배기 밸브가 그에 상응하는 제어에 의해 폐쇄되며, 무전류 상태에서 폐쇄되어 있는 흡기 밸브는 개방된다. 만약 압력이 유지되어야 한다고 한다면, 흡 기 밸브는 폐쇄되며, 압력 방출을 위해 배기 밸브는 개방된다. 상기 제어는 제어 모듈들 내 그에 해당되는 프로그램에 의해 혹은 상위에 배치되는 제어 유닛들에 의해 공지된 바와 같이 계산된다.

도3에는 제2 실시예가 도시되어 있다. 상기 실시예는 도1에 도시되며, 프런트 액슬의 액추에이터의 설계 및 밸브 제어부에서 제어 모듈까지의 할당을 고려하는 실시예와 구분된다. 제어 모듈들(VA, HA) 및 리어 액슬 액추에이터의 기능 영역은 앞서 도1과 도2에 따라 묘사된 유형에 해당된다. 도1에 도시된 액추에이터에 추가로, 프런트 액슬용 액추에이터(20)는 하나의 분할 밸브(TVPS), 흡기 밸브들에 대해 병렬로 접속되어 있는 중복성 흡기 밸브들(EV2VL, EV2VR) 및 전기에 의해 중복성 작동 가능한 배기 밸브들을 이용한다. 제1 에너지 회로와 연결되는 제어 모듈(VA)은 도3의 유형에 따라 프런트 액슬의 휠 브레이크의 흡기밸브들(EVVL, EVVR)을 작동시키며, 그리고 그에 해당되는 배기 밸브들(AVVL, AVVR)을 작동시킨다. 제어 모듈(HA)에는 프런트 액슬 액추에이터(20)의 중복성 흡기 밸브들(EV2VL, EV2VR)이 할당되어 있다. 또한 상기 제어 모듈(HA)은 전기 중복성 경로를 통해 프런트 액슬 브레이크들의 배기 밸브들(AVVL, AVVR)을 작동시킬 수 있다. 제어 모듈(HA)은 제2 에너지 회로에 연결되어 있기 때문에, 프런트 액슬과 관련하여 유압 중복성 뿐 아니라 전기 중복성이 생성된다. 제1 에너지 회로가 고장 시에 계속해서, 프런트 액슬 브레이크들 내 압력(어큐뮬레이터로부터의 압력)을 축적할 수 있으며, 동시에 압력 제어는 중복성 흡기 밸브들에 의해 그리고 제어 모듈(HA)로부터 나오는 배기 밸브들의 중복성 제어부에 의해 개시된다.

도4는 액추에이터(20)의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 또한 이러한 점에서 하나의 저장기(200)가 제공되어 있으며, 상기 저장기로부터 유압 펌프(HP)는 압력 매체를 체크 밸브(RV)를 통해 공급한다. 상기 펌프는 브레이크 라인(202) 내에 압력을 축적한다. 상기 브레이크 라인(202)은 무전류 상태에서 폐쇄되어 있는 흡기 밸브들(EVVR, EVVL)을 통해 우측 내지 좌측 프런트 휠의 휠 브레이크들로 안내된다. 프런트 휠 브레이크들의 영역 내에서 제동 압력(PRVR 내지 PRVL)이 포착된다. 분할 밸브(TVPS)는 브레이크 라인(202)을 하나의 중복성 분기(204)로부터 분할한다. 상기 분할 밸브는 무전류 상태에서 폐쇄되어 있다. 제2 분기는 하나의 유압 어큐뮬레이터(HS), 유압 어큐뮬레이터 내 압력 측정용 센서(PHSVA) 및 앞서 기술한 흡기 밸브들에 대해 유압식으로 병렬로 접속되는 2개의 중복성 흡기 밸브들(EV2VR, EV2VL)로 구성되어 있다. 상기 흡기 밸브들은 마찬가지로 무전류 상태에서 폐쇄되어 있다. 최초 언급한 흡기 밸브들 및 분할 밸브는 제어 모듈(VA)에 의해 조작되며, 그로 인해 제1 에너지 회로로부터 제어되는 반면, 중복성 흡기밸브들은 제어 모듈(HA)에 의해 전류를 공급받으며, 그러므로 제2 에너지 회로(E2)로부터 전류를 공급받게 된다. 상기 두 분기들은 각각 휠 브레이크들에 대한 각 하나의 휠브레이크 라인 내로 함께 안내된다. 상기 휠 브레이크 라인들로부터는 귀환 라인들이 분기되는데, 상기 귀환 라인들은 무전류 상태에서 개방되는 배기 밸브들(AVVR, AVVL)을 통해 저장기(200)로 다시 안내된다. 이때 상기 배기 밸브들은 한편에서는 제1 에너지 회로(E1)에 의해, 다른 한편에서는 제2 에너지 회로(E2)에 의해 작동될 수 있다. 이러한 점은 예컨대 2개의 독립된 밸브의 복잡한 회로(valve side windings)에 의해, 혹은 분리된 중복성 제어 라인들에 의해 달성된다.

도4에 도시된 액추에이터는 더욱 상승된 가용성을 포함한다. 상기 액추에이터는 바람직하게는 단지 브레이크 시스템의 프런트 액슬에만 이용된다. 오류가 없는 작동 상태에서, 무전류 상태에서 폐쇄되는 밸브(TVPS)는 개방되는데, 다시 말해 전류를 공급받는다. 브레이크 작동 시에 흡기 밸브들(EVVR, EVVl)을 통해 고압의 유압 어큐뮬레이터(HS)로부터 나오는 압력은 휠 브레이크 회로 내로 공급된다. 제어 모듈(VA)로부터 나오는 배기 밸브들을 작동시킴으로써 압력은 유지되거나 방출된다. 유압 펌프(HP)는 앞서 기술한 바와 같이, 제동 작동 시에, 및/또는 저장 압력의 감소 시에 새로운 압력 축적을 위해 작동된다. 상기 펌프는 개방된 분할 펌프를 통해 어큐뮬레이터를 충전 한다. 오류가 있을 시에, 예컨대 분할 밸브, 유압 어큐뮬레이터 및 중복성 흡기 밸브들(브레이크 라인(204) 비교) 사이의 어큐뮬레이터 회로 내 누출이 있을 시에 분할 밸브는 폐쇄된다. 상기 누출은 예컨대 휠 제동압력 특성 변화 및/또는 저장 압력 특성 변화에 따라 식별된다. 그런 다음 제동을 위해 필요한 압력은 더 이상 어큐뮬레이터로부터 취해질 수 있는 것이 아니라, 제동 요구 시에 펌프에 의해 생성되어야 한다. 이러한 점은 정상 작동 모드에 비해 결과적으로 제동 압력 축적 다이내믹을 감소시키며, 그리고 압력 생성 및 휠 브레이크 조절간의 시간상 분리된 손실을 야기하지만, 그러나 휠 개별의 제동력 변조 및 최대 달성 가능한 압력 레벨과 같은 브레이크 시스템의 기타 특성들에는 역효과를 미치지 않는다.

제1 전기 에너지 회로(E1)에 오류가 있을 때, 분할 밸브는 마찬가지로 제어가 이루어지지 않는 상태로 폐쇄된다. 이러한 경우 어큐뮬레이터(HS) 내에 축적된 유압 에너지를 이용하여 여전히 제동되는데, 왜냐하면 배기 밸브들 및 중복성 흡기 밸브들은 제2 에너지 회로로부터 제어되기 때문이다. 그럼으로써 프런트 액슬 휠 브레이크들의 상승된 가용성이 생성되는데, 왜냐하면 액추에이터 및 전기식 제어부가, 전기 에너지의 항복 시 뿐 아니라 브레이크 시스템의 한 부분 내 누출 시에도 또한 차량은 제동 가능하게 유지되는 점을 보장하기 때문이다.

도3에 도시된 구조에 대체되는 방법은 도3a에 도시되어 있다. 이때, 도3 및 도4에 따라 도시되어 있는 액추에이터들이 이용된다. 상이한 점에 있어서는 제어 모듈의 장치이다. 제어 모듈(VA)은 도3a의 유형에 있어서, 두 개의 에너지 회로들(E1, E2)로부터 전류를 공급받으며, 그리고 예컨대 최초 언급한 선행 기술로부터 공지된 접근법을 이용하면서, 제어 모듈 및/또는 하나의 에너지 회로에 오류가 있을 시에 기능이 적어도 부분적으로 유지되어 있으며(fail operational), 적어도 계속해서 밸브들의 제어가 보장되어 있는 방식으로 설치되어 있다. 그러한 점에 한해서 본 실시예에 있어서는 흡기 밸브들의 중복성 작동 및 배기 밸브들의 중복성 전기 작동은 제2 에너지 회로(E2)에 실행되며, 반면 기타 밸브들 내지 기타 작동 경로는 에너지 회로(E1)로부터 작동된다. 제1 에너지 회로, 및/또는 한 부분의 유압 회로 및/또는 제어 모듈에 오류가 있을 시에는 제어 모듈(VA)은 제2 에너지 회로로부터의 중복성 밸브 작동으로 전환된다.

상기 두 실시예들에 있어서, 제2 에너지 회로 및 그로부터 제어되는 프런트 액슬 브레이크 회로의 컴포넌트들은 프런트 액슬 제동 기능을 위해 필요하지 않다. 상기 두 실시예들은 오히려 시스템 내 식별되는 오류들에 종속되어 활성화되는 해제 영역을 나타낸다(도11과 도12 비교).

액추에이터(20)의 대체되는 실시예는 도5에 도시되어 있다. 분리된 흡기 및 배기 밸브들 대신에 도5의 실시예에 있어서는 각각의 휠 브레이크용으로 제3 위치 밸브들(VVR, VVL)이 이용된다. 상기 제3 위치 밸브들은 무전류 상태에서 휠 브레이크로부터 저장기(200)까지의 귀환 라인을 개방된 상태로 유지시킨다. 각각의 제어에 따라 압력축적용 밸브는 제1 브레이크 라인(202) 또는 제2 브레이크 라인(204)과 연결되며, 동시에 상기 제1 브레이크 라인의 위치 내로의 제어는 에너지 회로(E1)에 의해, 상기 제2 브레이크 라인의 위치로의 제어는 제2 에너지 회로(E2)에 의해 이루어진다. 그러므로 상기와 같은 해결 방법에 의해서도 또한 오류가 있을 시에 해제 영역을 나타내며 그리고 오류가 있을 시에도 또한 차량의 제동을 보장하는 중복성이 달성된다. 제어 모듈들(VA 혹은 HA)까지의 제어 경로의 할당은 각각 제어 모듈(VA)의 유형에 따라 도3 또는 도3a 내에 도시된 원리에 따라 이루어진다. 과부하 밸브(UEV)는 펌프의 배출측으로부터 저장기(200) 내로 안내되며, 그리고 특히 펌프가 활성화될 때, 그리고 분할 밸브가 폐쇄되어 있는 경우에 브레이크 라인(20)의 하중을 경감시킨다.

도6 내지 도9는 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 이러한 점에서 프런트 액슬 브레이크 기능의 상승된 가용성은 프런트 액슬 브레이크 액추에이터의 부분 중복성에 의해서 달성되는 것이 아니라, 적어도 하나의 흡기 및 배기 밸브 정도만큼 확장되는 리어 액슬 브레이크 액추에이터에 의해 달성된다. 상기 리어 액슬 브레이크 액추에이터는 적어도 하나의 매체 분할 피스톤에 의해 프런트 액슬 브레이크 회로까지 하나의 유압식 연결부를 포함한다.

도6의 실시예는 프런트 액슬 브레이크 액추에이터(30)를 도시하고 있다. 상기 액추에이터는 중복성 제어 가능성을 가지는 단순한 흡기 밸브 및 배기 밸브를 포함하고 있으며, 동시에 도6의 실시예에 있어서 제어 모듈(VA)은 고장 작동성으로서 도3a에 상응하게 설계되어 있다. 상기 제어 모듈(VA)은 제1 에너지 회로를 통해 흡기 밸브들을 작동시키며, 그리고 경우에 따라서는 밸런스 밸브(BV)를 작동시키며, 뿐만 아니라 제1 제어 경로를 통해 배기 밸브들을 작동시키며, 반면 제2 에너지 회로로부터, 제2 제어 경로를 통해 프런트 휠 브레이크들의 배기 밸브들은 중복 방식으로 작동된다. 리어 액슬의 액추에이터(32)는 도1과 도2의 부재들에 추가로 추가 흡기 및 배기 밸브들(EVBVA, AVBVA)을 포함하고 있다. 추가 압력 센서(PBVA)는 프런트 액슬 브레이크들에 있어서 제동 압력에 영향을 미치는 리어 액슬 액추에이터 내 브레이크라인 내의 압력을 측정한다. 제어 모듈(HA)은 리어 휠 브레이크들의 흡기 및 배기 밸브들과 더불어 또한 상기의 추가 흡기 내지 배기밸브를 작동시키며, 그리고 브레이크 라인 내 압력 센서의 신호(PBVA)를 수신한다.

상기와 같은 사항은 도7의 유형에도 적용되며, 동시에 여기서는 제어 모듈(VA)이 단지 제1 에너지 회로(E1)와만 연결되어 있다. 도3과 유사하게 여기서도 또한 프런트 액슬 액추에이터의 배기 밸브들의 중복된 제어가 제2 에너지 회로로부터 제어 모듈(HA)에 의해 제공된다.

도8과 도9에는 액추에이터들(30, 32)의 2가지 실시예들이 도시되어 있다. 이때 액추에이터(30)의 구성은 액추에이터(20)의 밸브들에 해당되는 배기 밸브들을 포함하지 않는 액추에이터(10)의 구성에 해당된다. 마찬가지로 액추에이터(10)에 해당되는 리어 액슬 액추에이터는 밸브들(AVBVA, EVBVA), 및 압력 센서(PBVA)와 매체 분할 피스톤(300, 302) 정도만큼 확장되어 있다. 액추에이터(32)의 브레이크 라인은 유압 어큐뮬레이터 내지 펌프로부터 리어 액슬 휠 브레이크들의 흡기 밸브들 및 추가 흡기 밸브(EVBVA) 상에까지 안내된다. 상기 추가 흡기 밸브는 무전류 상태에서 폐쇄되어 있으며, 개방된 상태로는 매체 분할 피스톤(300, 302)에 브레이크 라인(304) 내 압력을 공급한다. 매체 분할 피스톤에 압력을 공급하는 라인의 영역 내 압력은 압력 센서(PBVA)에 의해 측정된다. 매체 분할 피스톤들은 입력 압력을 우측 내지 좌측 프런트 휠의 휠 브레이크들로 안내되는 브레이크 라인들(306 내지 308) 상에 전달한다. 그에 상응하게 매체 분할 피스톤과 추가의 흡기 밸브 사이의 브레이크 라인으로부터는 하나의 귀환 라인이 분기된다. 상기 귀환 라인은, 무전류 상태에서 개방되어 있는 추가의 배기 밸브(AVBVA)를 통해 리어 액슬 모듈레이터의 귀환 라인 내로, 그리고 저장기 내로 개방되어 있다. 그러므로 해제 영역으로서 도8의 유형에 있어서는 프런트 액슬 브레이크 액추에이터 혹은 자체의 에너지 회로(E1)의 고장 시에 프런트 휠 브레이크들의 작동은 리어 액슬 액추에이터에 할당되는 추가의 흡기 밸브에 의해 가능하게 된다. 이때 상기의 작동은 사전 설정 신호에 종속되면서, 그에 상응하게 흡기 및 배기 밸브의 작동 하에서 실제 압력 신호(PBVA)를 고려하면서 이루어진다. 제어 모듈(HA)에 의한 추가의 밸브들의 작동은 제어 모듈 내 오류 정보가 존재하는 경우에 이루어지며, 상기 정보는 통신시스템(K)을 통해 제어 모듈(VA)에 의해 전송된 것이다. 그로 인해 중복성이 제공되어 있으며, 동시에 프런트 액슬 브레이크들의 휠 개별 제어는 단지 일회에 한해 존재하는 흡기 밸브로 인해 배제되어 있다. 대체되는 방법으로, 또 다른 실시예에 있어서 제2 실시예로부터 도시되는 중복성 흡기 밸브들은 리어 액슬 액추에이터에 할당되어 있으며, 그럼으로써 이러한 경우 프런트 휠 브레이크들의 휠 개별 제어가 가능하게 된다.

액추에이터들의 추가 실시예는 도9에 도시되어 있다. 프런트 액슬 액추에이터(30)는 도8에 도시되는 액추에이터에 상응하는 것이며, 반면 리어 액슬 액추에이터(32)는 단지 하나의 매체 차단기(300)와 프런트 휠 브레이크의 브레이크 라인까지의 하나의 유압 연결 라인(301)만을 이용한다. 오류가 있을 시에도 또한 프런트 액슬에서 양측 제동을 보장할 수 있도록 하기 위해 하나의 밸런스 밸브(BV)가 제공되어 있는데, 상기 밸런스 밸브는 두 프런트 휠 브레이크들 내 압력을 보상한다. 오류가 있을 시에, 예컨대 전자 장치가 고장날 시에, 상기 밸런스 밸브는 무전류 상태로 전환되며, 그럼으로써 두 프런트 휠 브레이크들의 브레이크 라인들은 연결되어 있게 된다. 그러므로 추가 유압 연결부(306)를 통해 브레이크 페달 작동에 종속되면서 리어 액슬 브레이크 액추에이터를 통해 프런트 휠 브레이크들을 작동시킬 수 있다. 휠 개별 간섭은 상기 유형의 비상 작동 모드에서는 가능하지 않게 된다.

액추에이터들의 추가의 변형예는 도10에 도시되어 있다. 상기 변형예는 대 각선 브레이크 회로 분배의 경우에 적합하다. 이때 자신의 밸브들이 제1 에너지 회로로부터 나오는 제1 제어 모듈에 의해 작동되는 제1 액추에이터(40)는 하나의 프런트 휠 브레이크와 이 브레이크에 대해 대각선으로 할당되어 있는 리어 휠 브레이크를 제어하며, 그에 반해 자신의 밸브들이 제2 에너지 회로(E2)로부터 나오는 제2 제어 모듈에 의해 작동되는 액추에이터(42)는 그 반대편에 위치하는 대각선 부재를 조작한다. 상기 액추에이터(40)는 추가 밸브들(EVBVR, AVBVR) 및 매체 차단기(400)를 포함하고 있으며, 그에 반해 액추에이터(42)는 추가 밸브들(EVBVL, AVBVL) 및 매체 차단기(402)를 포함하고 있다. 마찬가지로 압력센서들(404(액추에이터 40) 내지 406(액추에이터 42))이 존재하며, 상기 센서들은 각각의 액추에이터와 각각의 매체 차단기의 추가 밸브들 사이의 브레이크 라인 내 압력을 포착한다. 상기 압력은 브레이크 회로 압력(PBK2 내지 PBK1)으로 명명한다. 매체 차단기들(400 내지 402)로부터는 유압 라인들(408 내지 410)이 또 다른 브레이크 회로의 각각의 프런트 휠 브레이크 라인들로 안내된다. 오류가 있을 시에, 즉 예를 들어 액추에이터 혹은 전기 에너지 회로가 고장 시에, 상기 에너지 회로 내지 액추에이터에 할당되는 프런트 휠 브레이크는 또 다른 액추에이터의 추가 밸브들의 밸브 작동에 따라서 사전 설정된 설정 압력 및 센서들(404 내지 406)로부터 포착된 브레이크 회로 압력에 종속되면서 제어된다. 그러므로 경우에 따라 프런트 휠 브레이크들을 휠 개별 제어하는 비상 운전이 가능하게 된다. 그로 인해 대각선 브레이크 회로 분배 시에 그에 상응하게 액추에이터들을 설계함으로써 시스템 내 단순한 오류가 있을 시에 프런트 액슬 두 휠들에 있어 제동 기능이 유지된다. 브레이 크 회로 내에 오류가 있을 시에 또한 제2 브레이크 회로의 유압 액추에이터를 이용하면서 프런트 액슬의 두 휠들과 리어 액슬의 하나의 휠이 제동된다. 도10에 따라 액추에이터들을 분배할 시에 액추에이터(40)의 모든 부품들은 제1 에너지 회로로부터, 그리고 액추에이터(42)의 모든 부품들은 제2 에너지 회로로부터 전류를 공급받게 된다.

비상 작동 모드를 유도하고, 액추에이터들을 그에 상응하게 제어하기 위해, 제어 모듈들에서, 즉 제어 모듈들의 적어도 하나의 컴퓨터 부재 내에서 연산되는 프로그램이 제공되어 있다. 이때 오류변수들의 측정은 한 실시예에 있어서, 선행기술로부터 공지되는 접근법들에 상응하게 이루어진다.

도11은 도6 내지 도9에 도시되어 있는 실시예의 범주에서 상기와 같은 하나의 프로그램의 일 실시예의 흐름도를 도시하고 있다. 이때 상기 흐름도는 제어 모듈(HA)의 컴퓨터 유닛 내에서 연산되는 프로그램을 나타낸다. 도시되는 프로그램은, 통신시스템(K)을 통해 제어 모듈(HA)에 프런트 액슬 브레이크 액추에이터 내 오류가 제공될 때 유도된다. 제어 모듈(VA)에 의한 제어신호들의 출력은 "고장 작동성" 설계가 아닌 경우 펌프 회로 또는 어큐뮬레이터 회로 혹은 에너지 회로 내에 오류들이 있을 시에 중단된다. 유압 및/또는 전기 회로 내 오류들의 식별은 바람직한 실시예들에 있어서 선행 기술로부터 공지되어 있는 방법에 따라 측정된다. 만약 제어 모듈(HA)에 프런트 액슬 브레이크 회로의 영역 내 하나의 오류가 또한 전송된다면, 제1 단계(500)에서 운전자에게 정보가 전달되고 및/또는 경고가 제공되는데, 예를 들어 시각적으로(경고 램프), 음향 등 기타의 방법으로 제공된다. 그런 후에 단계(502)에서는 전송된 오류 정보에 따라서 프런트 액슬 브레이크 액추에이터의 펌프 혹은 어큐뮬레이터 회로 내에 오류가 존재하는 지의 여부가 질의된다. 만약 존재하는 경우라면 단계(504)에 따라서 제어 신호가 제어 모듈(HA)로부터 출력되며, 상기 신호에 의해 프런트 액슬 액추에이터의 배기 밸브를 통해 프런트 액슬 휠 브레이크들의 압력은 방출된다. 이러한 점은 도7의 실시예에 있어서 중복성 제어 경로를 통해 배기 밸브들(AVVR, AVVL)을 그에 상응하게 제어함으로써 이루어진다. 도6에 따른 실시예에 있어서, 상기 단계는 프런트 액슬 제어 모듈(VA) 자체에 의해 실행된다. 그런 다음 프런트 액슬 액추에이터의 배기 밸브들은 폐쇄된 상태로 유지된다. 그런 후에 단계(506)에서는 제어 모듈(HA)이 유압 펌프(HP)의 수정된 제어를 야기한다. 상기 유압 펌프는 리어 액슬 브레이크 회로와 더불어 추가로 적어도 부분적으로 또한 프런트 액슬 브레이크 회로에 유압액과 제동 압력을 공급해야하기 때문에, 예컨대 리어 액슬 모듈 유압 펌프의 속도 또는 이 펌프로부터 생성된 최대 압력은 증폭된다. 그런 후에 단계(508)에서는 위에서 기술한 바와 같이 추가 흡기 및 배기 밸브들(EVBVA, AVBVA)을 통해 프런트 액슬에서의 브레이크 조절이 실행된다. 그런 후에 프로그램은 종료되며, 동시에 차량이 작동 상태에 있는 점에 한해서 단계((504) 내지 (508))가 반복된다.

만약 단계(502)에서 펌프 또는 어큐뮬레이터 회로 내에 어떠한 오류도 존재하지 않는다고 식별되었다면, 단계(510)에서 배기 밸브의 제어부에 또는 전기 에너지 회로에 오류가 존재하는지, 특히 에너지 회로(E1)의 고장이 존재하는 지의 여부가 검사된다. 만약 존재하지 않는다면, 비상 작동 모드는 개시되지 않으며(제어 모듈(VA)이 계속해서 프런트 액슬 브레이크들을 제어한다), 그리고 프로그램은 단계(502)와 더불어 반복된다. 만약 단계(510)로부터 상기의 오류가 존재하는 것으로 제공되었다면, 단계(512)에서 프런트 액슬의 배기 밸브들이 압력을 방출할 수 있도록 전류를 공급받으며, 그런 후에 배기 밸브들의 제어부는 차단된다. 그 다음 이어지는 단계들(514, 516)에서는 리어 액슬 액추에이터 내 펌프 제어 및 리어 액슬 액추에이터에 의한 리어 액슬 휠 브레이크 조절이 단계들(506, 508)에 상응하게 수정된다.

도12는 도3 내지 도5의 실시예들 중 어느 일 실시예에 따른 제어 시스템의 유형에 있어서 비상 작동 모드에 대한 하나의 실시예를 도시하고 있다. 이때 도 12에 도시되는 프로그램은 프런트 액슬 브레이크 회로의 제어 모듈(VA)에서 연산된다. 이러한 경우 또한 상기 프로그램은 프런트 액슬 브레이크 액추에이터 내 오류가 있을 시에 유도되며, 이러한 점은 그에 상응하는 설정된 표시에 따라 측정된다. 그런 후에 앞서 언급한 바와 같이 단계(600)에서 운전자는 정보를 제공받거나 혹은 경고를 받게 된다. 다음 이어지는 단계(602)에서는 프런트 액슬 브레이크 회로의 어큐뮬레이터 내 오류가 발생했는지 여부, 특히 누출, 펌프의 고장 등이 발생했는지 여부가 검사된다. 만약 오류가 발생한 경우라면, 분할 밸브(TVPS)는 단계(604)에서 폐쇄되며, 그런 후에 경우에 따라 단계(606)에서 유압 펌프의 제어가 수정되며, 특히 상기 펌프는, 만약 제동 작동이 존재하고, 그리고 제동 작동의 종료 시에 비로소 상기 작동이 다시금 차단된다면, 항상 활성화되는데, 왜냐하면 유압 어큐뮬레이터(HS)로부터의 압력 매체의 공급이 생략되기 때문이다. 그런 후에 프로그램 은 종료되며 그리고 단계(604)와 더불어 반복된다.

만약 단계(602)로부터 어큐뮬레이터 회로에 어떠한 오류도 존재하지 않는 점이 제공되었다면, 단계(608)에서는 펌프 회로에 오류, 예를 들어 펌프의 고장 또는 에너지 회로(E1)의 고장이 존재하는지의 여부가 검사된다. 만약 오류가 존재하지 않는다면, 프로그램은 단계(602)와 더불어 반복되며, 그리고 어떠한 비상 작동 모드가 유도되는 것이 아니라, 시스템은 정상 작동 모드의 범주에서 계속 실행된다. 만약 오류가 있는 경우라면, 단계(610)에서는 분할 밸브가 폐쇄되며 그리고 단계(612)에서는 제동 압력 공급이 단지 유압 어큐뮬레이터로부터만 실행된다. 그런 다음 휠 브레이크 조절은, 제어 모듈(HA)로부터든지, 혹은 "고장 작동성"의 형성예에 있어서는 제어 모듈(VA)에 의해서든지, 추가 밸브(EV2VR 내지 EV2VL)에 의해 그리고 제2 에너지 회로(E2)의 에너지를 이용한 배기 밸브들(AVVR, AVVL)의 중복성 제어부에 의해 이루어진다. 그 결과 단계(614)에서는 경고 램프 및/또는 오류 메시지를 이용하여 추가 경고가 운전자에게 제공되며, 그리고 일 실시예에 있어서, 차량의 속도가 제한되어 있다는 의미에서, 엔진 관리 및/또는 트랜스미션 관리에 대한 간섭이 실행된다. 그런 후에 프로그램은 종료되고, 그리고 새로이 실행된다.

본 발명에 따르면, 오류가 발생될 때, 제1 전기 회로에 종속되지 않는 제2 전기 회로에 의해 유도되는 밸브 제어가 마련됨으로서, 브레이크 시스템에 오류가 발생될 때도 적어도 하나의 휠 브레이크의 제동압이 설정되는 효과가 제공된다.

Claims (9)

1. 휠 브레이크의 제1 그룹의 제동 압력을 제어하기 위한 밸브 장치를 위한 제어 신호들이 제1 에너지 회로에 의해, 그리고 휠 브레이크의 제2 그룹의 제동 압력을 제어하기 위한 밸브 장치를 위한 제어 신호들이 제1 에너지 회로에 독립적인 제2 에너지 회로에 의해 형성되는 단계와, 브레이크 시스템의 밸브 장치, 압력 공급 장치 및/또는 전기 장치에서 오류가 결정되는 단계를 포함하는, 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법에 있어서,

   제1 에너지 회로로부터 전류를 공급받는 휠 브레이크와 관계되는 오류가 발생될 때, 밸브 장치에 대한 제어 신호들이 형성되며, 상기 밸브 장치의 제어를 위한 에너지는 제2 에너지 회로로부터 공급받는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법.
2. 하나의 휠 브레이크 내 제동 압력을 제어하기 위한 밸브 장치를 위한 제어 신호들이 제1 에너지 회로로부터 형성되는 단계와, 제동 압력이 어큐뮬레이터 및/또는 하나의 펌프에 의해 제공되는 단계와, 브레이크 시스템의 밸브 장치, 압력 공급 장치 및/또는 전기 장치에서 오류가 결정되는 단계를 포함하는, 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법에 있어서,

   프런트 휠 브레이크의 브레이크 액추에이터에서 어큐뮬레이터 회로 또는 펌프 회로 혹은 에너지 회로 내 오류가 있을 때, 펌프 회로 및 어큐뮬레이터 회로를 상호간에 분할하는 하나의 밸브가 제어되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 오류의 발생 시에, 제2 에너지 회로의 에너지를 기초로하여 중복성 전기 제어부에 의해 추가의 밸브 장치 및/또는 기존의 밸브 장치를 작동시키는 제어 신호들이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 브레이크의 오류 상태에서 차량의 속도는 제한되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 프런트 액슬 브레이크 액추에이터의 범의에서 오류 상태가 발생될 때, 프런트 휠 브레이크의 제동 압력 조절이 리어 액슬 브레이크에 할당되는 하나의 제어 모듈로부터 생성되는 제어 신호들에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 오류의 발생 시에, 리어 액슬 브레이크의 제어 모듈의 제어 신호들이 생성되며, 상기 신호는 추가 밸브 장치를 작동시키며, 상기 밸브 장치를 통해서는 프런트 휠 브레이크의 제동 압력이 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 방법.
7. 제어 유닛의 계산 유닛에서, 제1항 또는 제2항에 따른 방법들 중 적어도 하나의 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
8. 각각의 휠 브레이크 내 휠 제동 압력을 제어하기 위한 밸브 장치가 할당되어 있으며, 제1 에너지 회로에 의해 상기 제어 배치부를 작동시킬 수 있도록 하는 제어 신호들을 생성하는 적어도 하나의 제어 모듈을 포함하는, 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 장치에 있어서,

   상기 제어 모듈은 오류의 발생 시에, 비 종속적인 제2 에너지 회로에 의해 형성되는 추가적인 제어 신호들을 형성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 장치.
9. 축방향 브레이크 회로 분배가 제공되며, 제1 에너지 회로에 의해 제어되는 브레이크 액추에이터가 프런트 액슬 브레이크에 배치되는, 자동차의 전기 브레이크 시스템에서의 휠 브레이크를 제어하기 위한 장치에 있어서,

   상기 브레이크 액추에이터는 밸브 장치의 적어도 일 부분에 대한 중복성 밸브 및/또는 중복성 전기 제어부를 포함하며, 상기 밸브 장치는 제1 에너지 회로에 독립적인 제2 에너지 회로에 의해 제어 가능한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기 브레이크 시스템의 휠 브레이크를 제어하기 위한 장치.

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