KR101364387B1

KR101364387B1 - 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법

Info

Publication number: KR101364387B1
Application number: KR1020077002706A
Authority: KR
Inventors: 라이너 클루제만; 카렐 슈타스트니; 미르코 힌; 로날트 쿨베
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2014-02-17
Also published as: KR20070049634A; KR20130140173A; JP5583323B2; US20080190718A1; DE102005031155A1; EP1773632A1; US9028015B2; EP1773632B1; WO2006013174A1; JP2008508145A

Abstract

본 발명은, 기계식 기어 박스를 구비한 주행 엔진을 갖는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법으로서, 실질적으로 작동 요소 (7), 휠 회전속도 센서 (12, 13) 로부터 휠 회전 속도값이 전송되는 전자 제어 유닛 (6), 브레이크 작용력을 발생시키는 하나 이상의 유닛 (1), 및 상기 유닛 (1) 에 의해 잠금 가능한 하나 이상의 차축상의 브레이크 장치 (4) 로 구성되며, 전자 제어 유닛 (6) 은 주차 브레이크의 해제 작동의 방식으로 차량의 시동 조작을 한 후에 유닛 (1) 을 구동하는 방법에 관한 것이다.

차량의 시동 조작의 검출 후에 가능한 한 안전하게 주차 브레이크의 해제 작동을 하기 위해서, 실행되는 방법은, 전자 제어 유닛 (6) 이 주차 브레이크의 해제 작동이 실행되기 전에 시동 조작이 검출되면 경사 응답 유지력에 대한 브레이크 작용력을 감소시키기 위해서 유닛 (1) 을 구동하는 방식으로 배치된다.

Description

차량용 브레이크 시스템의 작동 방법{METHOD FOR OPERATION OF A BRAKING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE}

본 발명은, 기계식 기어 박스를 구비한 주행 엔진을 갖는 차량의 전자 기계식으로 작동하는 주차 브레이크를 작동하는 방법으로서, 실질적으로 작동 요소, 서비스 브레이크 시스템과 연결되고, 휠 회전속도 센서로부터 휠 회전 속도값이 전송되는 전자 제어 유닛, 상기 전자 기계식 주차 브레이크와 연결된 전자 제어 유닛을 포함하고, 주차 브레이크 작용력을 발생시키는 하나 이상의 유닛, 및 이 유닛에 의해 잠금 가능한 하나 이상의 차축상의 브레이크 장치로 구성되며, 전자 제어 유닛은 주차 브레이크의 해제 작동의 방식으로 차량의 시동 조작의 검출 후에 유닛을 구동하는 방법에 관한 것이다.

DE 제103 24 446 B3 호는 전자식 주차 브레이크가 장착된 브레이크 시스템을 제어하는 방법을 개시한다. 종래 기술의 방법에서는, 제 1 스트레치 시간(stretch time)은 결합 작동의 시작으로부터 소위 클러치 바이트 포인트(clutch bite-point)에 대응하는 클러치의 응답 시간점까지 판정된다. 그 후에, 전자식 주차 브레이크의 해제 시간은 제 2 스트레치 시간에 의해 클러치의 응답 시간점에 앞서서 선택된다. 종래 기술의 방법은 주차 브레이크의 완전한 시간 응답 제어를 나타내고, 그 목적은 클러치 맞물림 작동에 대하여 전자식 주차 브레이크의 비활성화의 더욱 정확한 조정을 하는 것이다. 하지만, 전자식 주차 브레이크는 통상적으로 완전한 해제 작동을 실행하는데 비교적 긴 스트레치 시간을 요구하는 불충분한 정도를 감안한다. 따라서, 클러치의 응답 시간점에 이미 도달되어 전자식 주차 브레이크가 완전히 해제되지 않은 급격한 시동 조작이 발생할 수 있어서, 이는 단점으로 고려된다.

상기의 관점에서, 본 발명의 목적은, 편리함을 더 얻기 위해서 주차 브레이크의 해제를 위한 스트레치 시간을 줄이면서, 최대의 안전성이 추가로 유지되는 방법을 개시하는 것이다.

본 방법에 따르면, 본 발명의 목적은, 시동 조작이 검출되고 주차 브레이크의 해제 작동이 실행되기 전에, 경사 응답 유지력(inclined-responsive holding force)에 대한 주차 브레이크 작용력을 감소시키기 위해서 전자 제어 유닛이 유닛을 구동하여 달성된다.

이후, 유닛은 경사 응답 유지력이 경사 검출용 센서에 의해서 검출되게 배치된다.

특히 바람직한 실시형태에서, 전자 제어 유닛은, 계산되어 조절된 경사 응답 유지력 또는 그 결과의 브레이크 토오크가 차량을 제 위치에 유지하는데 충분한 힘 보다 작을 경우에 브레이크 작용력을 증가시키는 방식으로 유닛을 구동한다. 이 경우에, 유닛은 가능한 최대 브레이크 작용력이 발생하도록 배치된다. 게다가, 휠 회전속도 센서가 경사 응답 유지력의 값이 차량을 제 위치에 유지하는데 충분한 힘과 동일하거나 더 큰지의 여부를 확인하는데 사용되게 배치된다.

특히 본 발명의 방법의 바람직한 실시형태에서, 클러치 페달 이동 센서는 차량의 클러치 페달의 위치를 검출하고, 클러치 페달이 클러치 바이트 포인트의 앞선 위치에 도달하면 해제 작동을 위한 구동이 이루어진다.

그 위치는 가변적이고, 경사, 클러치 페달의 구동 속도, 및 운전자가 요구하는 차량의 주행 방향에 따라 판정된다.

경사 검출용 센서는 경사 검출에 사용된다. 클러치 페달의 구동 속도는 클러치 페달 이동 센서를 사용하여 검출되고, 차량의 주행 방향은 기어 정보 센서를 사용하여 검출된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하는 실시형태에 의해 이하에서 상세하게 설명될 것이다.

도 1 은, 주차 브레이크 작동을 실행하는 전자적 기계 유닛을 포함하며 본 발명의 방법이 실시될 수 있는 유압식 브레이크 시스템의 개략적인 회로도이다.

도 2 는 시동 조작을 검출하며, 주차 브레이크의 해제 작동을 위한 차후의 작동을 도시하는 플로우 차트이다.

도 3 은 클러치 페달의 이동을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 4 는 경사, 클러치 페달의 구동 속도, 및 차량을 요구하는 주행 방향에 따라 클러치 바이트 포인트의 앞선 위치를 판정하는 플로우 차트이다.

유압식 브레이크 시스템의 회로도가 도 1 에 나타나 있다. 유압식 브레이크 시스템은 제 1 차축인, 전방 차축에 휠 브레이크 (2) 가 장착되어 있으며, 이 차축은 서비스 브레이크 작동시 유압 라인 (9) 에 의해 가압될 수 있다. 요구하는 제동 감속을 확인하고 안티-록 제어(anti-lock control ; ABS)를 실현하기 위해서, 휠 회전속도 센서 (12) 가 전방 차축의 휠과 연결되며, 출력 신호는 전자 제어 및 조절 유닛 (ECU ; 5) 으로 전송된다. 전자 제어 및 조절 유닛 (5) 은 서비스 브레이크 시스템과 연결되어 있다. 제 2 차축인, 후방 차축에는, 서비스 브레이크 작동시 제 2 유압 라인 (10) 에 의해 가압될 수 있는 휠 브레이크 (3) 가 제공되어 있다. 후방 차축의 휠의 회전속도는 휠 회전속도 센서 (13) 를 사용함으로써 판정되고, 상술한 전자 제어 및 조절 유닛 (5) 으로 전송된다. 더욱이, 후방 차축의 휠은 또한 전자 기계식 브레이크 외에 서비스 브레이크 작동을 위한 휠 브레이크 (3) 를 더 포함한다. 전자 기계식 주차 브레이크는, 드럼 브레이크 (4) 로서 각각이 스프레딩 록(spreading lock ; 도시되지 않음)으로 구성되는 2 개의 기계식 록킹(locking) 브레이크 장치 (4) 를 포함한다. 언급된 스프레딩 록은 케이블 풀 (11 ; cable pull) 을 통해서 전자 기계식 조절 유닛 (1) 에 의해 작동될 수 있으며, 그 후에 드럼 브레이크 (4) 가 작동된다. 주차 브레이크 작동은 조작자가 작동 요소 (7) 를 구동한 후에 실행된다. 이렇게 작동하면, 작동 요소 (7) 의 출력 신호는 전자 기계식 주차 브레이크와 연결된 전자식 제어 유닛 (ECU ; 6) 으로 전송되고, 상기 ECU 는 상술한 전자 기계식 조절 유닛 (1) 을 구동한다. 서비스 브레이크 시스템과 연결된 상술한 전기자식 제어 유닛 (6) 및 전자식 제어 및 조절 유닛 (5) 은 CAN 연결로 형성되어 있는 데이터 라인 (8) 에 의해 서로 통신한다.

도 1 은 클러치 페달 이동을 판정하는 클러치 페달 이동 센서 (18) 를 갖는 클러치 페달 (14) 을 추가적으로 나타낸다. 게다가, 기어 정보 센서 (15) 및 경사를 판정하는 경사 검출 센서 (16) 의 출력 신호는 주차 브레이크와 연결된 제어 유닛 (6) 으로 전송된다.

도 2 는 차량의 시동 조작을 검출하는 플로우 차트를 도시하고, 주차 브레이크와 연결된 제어 유닛 (6) 은 주차 브레이크의 해제 작동의 방식으로 시동 조작의 검출시 조절 유닛 (1) 을 구동한다. 시동 조작을 검출하기 위해서, 차량의 점화 록(ignition lock ; 도시되지 않음)을 유발하는 신호 라인(도시되지 않음)에 의해, 차량의 점화가 활성화되었는지 여부를 프로세스 단계 (21) 에서 초기에 확인된다. 점화가 활성화된 경우에, 차량이 이동되어야 하는 차후의 프로세스 단계의 조건 하에서 가정된다. 이를 위해, 프로세스 단계 (22) 에서 주행 엔진이 작동 모드로 되었는지의 여부에 대한 추가적인 확인이 이루어진다. 그 이후에, 주차 브레이크가 작용하는지의 여부가 확인된다(프로세스 단계 (23)).

시동 조작의 검출을 위한 이하의 프로세스 단계 (24) 에서는, 도 1 에서 언급된 휠 회전속도 센서 (12, 13) 에 의해서, 차량이 정지해 있는지의 여부가 검출된다. 그 후에, 가속기 또는 주행 페달의 위치가 검출되는데, 시동 조작을 검출하기 위해서 미리 정해진 제 1 임계값을 초과하는 범위에 적용되어야 한다(프로세스 단계 (25)). 상술한 기어 정보 센서 (15) 에 의해 다음의 프로세스 단계 (28) 에서 조작자가 기어를 선택했는지의 여부가 확인된다. 그 이후에, 클러치 페달 이동 센서 (18) 의 신호 평가는 조작자가 클러치 페달을 밟고 있는지의 여부를 평가할 수 있다(프로세스 단계 (29). 조작자가 상술한 가압된 위치로부터 클러치 페달 (14) 을 해제하면, 차량의 시동 조작은 상기에서 참조된 조건과 연관하여 검출되고, 도 1 에 관하여 언급된 제어 유닛 (6) 은 주차 브레이크의 해제 작동의 방식으로 조절 유닛 (1) 을 구동한다(프로세스 단계 (30,31)).

차량이 미리 정해진 제 3 임계값을 초과하는 경사를 갖는 슬로프에 위치되면, 차량의 주행 엔진의 주행 토오크는 상술한 프로세스 단계 (25) 와 프로세스 단계 (28) 사이에서 추가로 추정된다. 이 추정된 주행 토오크는 미리 정해진 제 2 임계값보다 더 높아야 한다(프로세스 단계 (26, 27)). 슬로프의 구배(gradient)는 도 1 을 참조하여 언급된, 차량의 경사를 판정하는 경사 검출용 센서 (16) 에 의해 검출된다.

도 3 은 본 발명의 방법을 설명하기 위해서 클러치 페달 (14) 의 이동을 나타내는 선도를 도시한다. S₁₀₀ _% 로 표시한 도 3 의 좌측의 위치는 조작자가 클러치 페달 (14) 을 완전히 가압한 클러치 페달 위치를 나타낸다. 조작자가 클러치 페달 (14) 을 완전히 가압한 위치 (S₁₀₀ _%) 로 이동시킬 때, 클러치 페달 (14) 은, 주행 엔진의 엔진 토오크가 주행 차축에 전달되는 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 를 통과하며, 결국에는 조작자가 클러치 페달 (14) 로부터 발을 떼는 정지 위치 (S₀ _%) 가 된다. 본 발명의 방법에 따르면, 주차 브레이크의 해제 작동을 위한 구동 은, 클러치 페달 (14) 이 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 에 앞선 위치 (S₀) 에 도달할 때 일어난다. 이 위치 (S₀) 는 80% 가압된 클러치 페달 (14) 과 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 사이의 범위에 놓인다.

클러치 바이트 포인트 (S_bite) 를 판정하는 다양한 방법이 공지되어 있다. 예를 들면, 한편으로는 적절한 센서에 의해 클러치 페달 (14) 의 이러한 위치 특성이 있는 차량의 가속 변화를 판정하는 것이 가능하다. 대안으로, 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 는 마찬가지로 주행엔진의 회전속도와 그 토오크 사이의 비를 판정함으로써 간접적으로 검출될 수 있으며, 토오크는 클러치 페달 (14) 이 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 를 통과할 때 중요한 변화를 나타낸다. 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 가 클러치의 온도 및 마모에 따르기 때문에, 규칙적으로 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 를 획득하는데 적합하다. 특히, 그 획득은 각각의 시동 조작으로 이루어질 수 있다.

주차 브레이크의 해제 작동에 있어서 중요한, 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 앞의 상술한 위치 (S₀) 는 가변적이고 시동 상황에 따라 판정된다. 위치 (S₀) 의 판정은 도 4 에 의해 더욱 상세하게 설명된다. 초기에, 차량의 경사는 상술한 경사 검출용 센서 (16) 에 의해서 프로세스 단계 (33) 에서 검출된다. 게다가, 클러치 페달 (14) 의 구동 속도 (V_clutch) 는 클러치 페달 이동 센서 (18) 에 의해 판정되고, 차량의 주행 방향은 상술한 기어 정보 센서 (15) 를 사용하여 판정된다(프로세서 단계 (34, 35)). 주행 방향을 판정하기 위해서, 기어 정보 센서 (15) 는 조작자가 전방 또는 후방 기어로 변환하였는지의 여부를 검출하는데 사용되는 것이 바람직하다.

전진 주행시, 위치 (S₀) 는 후진 주행시보다 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 에 대해서 더욱 멀리 떨어지게 선택될 수 있는데, 이는 정상적이고 통상적인 주행 방향이기 때문이다.

차량의 주행 방향 및 경사에 따라, 가능한 한 빠른 주행 브레이크 해제는 유지하고 있는 조작자의 느낌을 완화하기 위해서, '내리막길' 및 '전진'의 경우에 바람직하다. 이는 위치 (S₀) 가 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 에 대하여 멀리 떨어지도록 선택되는 것을 내포한다. 하지만, 오르막길 주행을 요구한다면, 차량은 요구하는 주행 방향과 반대로 갑자기 롤링 백워드(rolling backward)되는 것이 방지되어야 한다. 이는, 이러한 상황에서 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 에 도달되면 주차 브레이크가 해제만 되게 하는 것을 의미한다. 이러한 경우에, 위치 (S₀) 는 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 의 위치와 개략적으로 동일하다.

운전자가 완전히 가압한 위치 (S₁₀₀ _%) 로부터 클러치 페달 (14) 을 매우 천천히 해제하는 경우에, 위치 (S₀) 는 또한 클러치 바이트 포인트 (S_bite)와 개략적으로 동일할 것이다. 하지만, 운전자가 클러치 페달 (14) 을 매우 급하게 해제하는 경우에, 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 는 매우 짧은 시간내에 도달되는 것으로 공지되어 있다. 이러한 지식에 기초하여 시동 조작을 가능한 한 편안하게 하기 위해서, 위치 (S₀) 는 또한 이러한 파라미터에도 적합하다.

조절 유닛 (1) 은 항상 최대 가능 브레이크 작용력을 조정하기 때문에, 본 방법은, 차량의 시동 조작의 검출시 주차 브레이크의 해제 작동을 가속하고 가능한 한 편안하게 하기 위해서, 시동 조작의 검출시 브레이크 작용력은 주차 브레이크의 해제 작동이 실행되기 전에 이미 경사 응답 유지력을 감소시킨다. 따라서, 주차 브레이크는 미리 해제되어 있다. 이를 위해, 도 1 에 의해 설명된 전자 제어 유닛 (6) 은 경사 응답 유지력이 조절되는 방식으로 조절 유닛 (1) 을 구동한다. 이 유지력은 경사 검출용 센서 (16) 에 의해 검출된다. 경사 응답 유지력은 조작자가 클러치 페달 (14) 을 완전히 가압하고 기어를 선택한 후에 조절된다. 이 사실은 클러치 페달 이동 센서 (18) 와 기어 정보 센서 (15) 에 의해 다시 검출된다. 경사 유지력이 조절된 후에, 주차 브레이크는, 조작자가 시동 조작을 계속하여 클러치 페달 (14) 을 이동시켜서 상술한 바와 같이 위치 (S_0%) 에 적용하는 상술한 방법에 따라 해제된다.

상술한 경사 응답 유지력이 잘못 조절되거나, 다른 한계 조건 때문에 차량을 충분히 유지하지 못하고, 차량이 요구하는 주행 방향과 반대로 원치 않게 이동하기 시작하면, 조절 유닛 (1) 은 브레이크 작용력을 증가시키기 위해 구동된다. 바람직하게는, 최대 가능 브레이크 작용력이 다시 조절된다. 요구하는 주행 방향과 반대로 롤링 백 하는 조건은, 요구하는 주행 방향에 관한 정보를 제공하는 기어 정보 센서 (15) 의 신호뿐만 아니라, 휠 회전속도 센서 (12, 13) 에 의한 경우에 검출된다. 하지만, 차량이 조작자가 요구하는 주행 방향과 반대로 롤 백 하는지의 여부의 검출은, 단지 휠 회전속도 센서 (12, 13) 가 휠 회전속도 검출 이외에 차량의 휠의 회전 방향을 검출하는 경우에만 가능하다. 이러한 경우가 아니면, 조절 유닛 (1) 은 휠 회전속도 센서 (12, 13) 에 의해 검출된 차량 휠의 회전시, 예컨대 차량이 롤링하는 경우에 브레이크 작용력을 증가시키기 위해 구동을 하고, 그렇지 않으면 주차 브레이크의 완전 해제의 명령이 미리 실행된다.

Claims

기계식 기어 박스를 구비한 주행 엔진을 갖는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법으로서,

작동 요소 (7), 서비스 브레이크 시스템과 연결되고, 휠 회전속도 센서 (12, 13) 로부터 휠 회전속도값이 전송되는 전자 제어 유닛 (5), 상기 전자 기계식 주차 브레이크와 연결된 전자 제어 유닛 (6) 을 포함하고, 주차 브레이크 작용력을 발생시키는 하나 이상의 유닛 (1), 및 상기 유닛 (1) 에 의해 잠금 가능한 하나 이상의 차축상의 브레이크 장치 (4) 로 구성되며, 상기 전자 제어 유닛 (6) 은 주차 브레이크의 해제 작동의 방식으로 차량의 시동 조작의 검출을 한 후에 상기 유닛 (1) 을 구동하고,

상기 전자 제어 유닛 (6) 은, 상기 주차 브레이크의 해제 작동이 실행되기 전에, 그리고 시동 조작이 검출되는 경우, 경사 응답 유지력으로 상기 주차 브레이크 작용력을 감소시키기 위해서 상기 유닛 (1) 을 구동하며,

상기 전자 제어 유닛 (6) 은, 상기 경사 응답 유지력이 상기 차량을 제 위치에 유지하는데 충분한 힘 보다 작을 경우에, 상기 브레이크 작용력을 증가하는 방식으로 상기 유닛 (1) 을 구동하며,

상기 휠 회전속도 센서 (12, 13) 는 상기 경사 응답 유지력의 상기 값이 상기 차량을 제 위치에 유지하는데 충분한 힘과 동일하거나 더 큰지의 여부를 확인하는데 사용되며,

클러치 페달 이동 센서 (18) 는 상기 차량의 클러치 페달 (14) 의 위치를 검출하고, 상기 해제 작동을 위한 상기 구동은, 상기 클러치 페달 (14) 이 클러치 바이트 포인트 (S_bite) 의 앞선 위치 (S₀) 에 도달하는 경우에 이루어지며,

상기 경사 응답 유지력이 잘못 조절되거나, 차량이 요구하는 주행 방향과 반대로 원치 않게 이동하기 시작하면, 상기 유닛 (1) 은 브레이크 작용력을 증가시키기 위해 다시 구동되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경사 응답 유지력은 경사 검출용 센서 (16) 에 의해서 검출되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 유닛 (1) 은 최대 가능 브레이크 작용력이 발생하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 클러치 페달 (14) 의 상기 위치 (S₀) 는 상기 경사 (α), 상기 클러치 페달 이동 센서 (18) 에 의해서 검출된 상기 클러치 페달 (14) 의 구동속도 (V_clutch), 및 상기 차량의 주행 방향에 따라 판정되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경사 검출용 센서 (16) 는 상기 경사 (α) 를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 클러치 페달 (14) 의 상기 구동 속도 (V_clutch) 는 상기 클러치 페달 이동 센서 (18) 를 사용하여 검출되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 차량의 상기 주행 방향은 기어 정보 센서 (15) 에 의해서 검출되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 기계식으로 작동할 수 있는 주차 브레이크를 작동시키는 방법.