KR101745049B1 - 자동차용 제동 시스템을 제어하는 방법 및 제어 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바람직하게 "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서 제어될 수 있는, 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법 및 제어 회로에 관한 것이다. 이러한 시스템은, 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동될 수 있고, 실린더-피스톤 어셈블리에 의해 형성되고, 상기 실린더-피스톤 어셈블리의 피스톤 (45) 이 전자기계식 액추에이터에 의해 작동될 수 있는 압력 공급 디바이스를 포함한다. 압력 공급 디바이스 (2) 에 대하여 압력 타겟 값이 결정된다. 압력 공급 디바이스 (2) 에 의해 생성된 유압이 효율적으로 제어되도록 허용하는 제어 방법을 제공하기 위해, 본 발명에 따라, 압력이 제어되거나 (401), 압력 공급 디바이스 (2) 의 액추에이터 위치가 압력 타겟 값 (PV , Soll) 의 크기에 따라 제어된다 (420).

Description

자동차용 제동 시스템을 제어하는 방법 및 제어 회로{METHOD AND CONTROL CIRCUIT FOR CONTROLLING A BRAKING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 자동차용 제동 시스템을 제어하는 방법 및 제어 회로에 관한 것이다.
"브레이크 바이 와이어 (brake-by-wire)" 제동 시스템들은 자동차 산업에서 점점 더 보편화되고 있다. 이러한 제동 시스템들은 종종 브레이크 마스터 실린더 앞에 삽입된 페달 디커플링 유닛을 포함하며, 결과적으로, "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서 운전자에 의한 브레이크 페달 작동이 운전자에 의한 브레이크 마스터 실린더의 작동을 디렉팅하는 것으로 이어지지 않게 한다. 대신에, "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서, 브레이크 마스터 실린더는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스에 의해 작동되며, 즉 "외부에서" 작동된다. "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서 운전자에게 기분 좋은 페달 촉감을 제공하기 위해, 제동 시스템들은 일반적으로 브레이크 페달 촉감 시뮬레이션 디바이스를 포함한다. 이러한 제동 시스템들에서, 브레이크는 차량 운전자에 의한 능동적인 개입 없이 전자 신호들에 기초하여 작동될 수도 있다. 이러한 전자 신호들은 예컨대, 전자 안정화 프로그램 (ESC) 또는 적응형 크루즈 제어 시스템 (ACC) 에 의해 출력될 수 있다.
국제 특허 출원 WO 2008/025797 A1 은 이러한 유형의 제동 시스템을 개시한다. 에너지와 관련하여 불리할 수 있는 유압 작동 에너지의 값비싼 일시적인 저장을 생략하기 위해, 브레이크 마스터 실린더의 작동에 이용되는 중간 공간 내로 제공되는 압력의 전기적 제어에 필요한 압력 매체는 압력 공급 디바이스에서 이미 가압되지 않은 상태로 유지되고, 필요에 따라 더 높은 압력을 받게 되는 것이 제안된다. 이러한 목적을 위해, 압력 공급 디바이스는 예컨대, 전기기계식 액추에이터에 의해 그 피스톤이 작동될 수 있는 실린더-피스톤 어셈블리에 의해 형성된다. 제동 시스템, 특히 압력 공급 디바이스를 제어하는 방법은 설명되지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은 전기기계식 액추에이터에 의해 그 피스톤이 작동될 수 있는 실린더-피스톤 어셈블리를 포함하는 전기적으로 제어가능한 압력 공급 디바이스를 갖는, 전기 유압식 "브레이크 바이 와이어" 제동 시스템을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 목적은 청구항 제 1 항에 기재된 것과 같은 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 전개들은 종속 청구항들에서 제공된다.
본 발명에 따른 방법은 자동차 제동 시스템에서 수행되며, 이러한 제동 시스템은 "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서 차량의 운전자에 의해, 또한 차량의 운전자와는 독립적으로 작동될 수 있고, 바람직하게는 "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서 동작되며, 오직 차량 운전자에 의해서만 동작이 가능한 적어도 하나의 폴백 (fallback) 동작 모드에서 동작하는 능력을 갖는다.
액추에이터 위치 제어 동작은 바람직하게, 액추에이터의 기계 단부 정지가 검출될 것으로 추정될 경우에 수행된다.
유사하게, 압력 또는 액추에이터 위치 제어 동작은 액추에이터 속도 제어 동작을 뒤따를 수 있고, 여기서 현재 액추에이터 속도는 압력 또는 액추에이터 위치 제어 동작에 의해 출력된 액추에이터 속도에 대한 타겟 값으로 조정되는 것이 바람직하다.
모터 토크 피드포워드 기능에 의해 출력된 모터 토크는 액추에이터 속도 제어 동작에서 고려되는 경우에 유리하다.
본 발명의 전개에 따라, 압력 타겟 값, 유리하게 운전자의 요구되는 압력 타겟 값은 제 1 타겟 압력 성분과 제 2 타겟 압력 성분의 합으로 형성된다.
제 2 타겟 압력 성분은 바람직하게는 브레이크 페달 작동 속도 및 페달 속도 임계치에 따라 결정된다.
페달 속도 임계치는 특히 바람직하게 페달 위치/이동으로부터 미리 결정된 함수 관계식을 이용하여 결정된다.
페달 속도 임계치는 차량 속도에 따라 선택되는 경우에 유리하다. 따라서, 함수 관계식을 이용하여 페달 속도 임계치에 대하여 계산된 값에는 부가적으로 차량 속도의 함수가 곱해질 수 있다.
바람직한 실시형태에 따르면, 브레이크 페달 속도 및 페달 속도 임계치의 몫이 계산되고, 제 2 타겟 압력 성분은 몫의 크기에 따라 결정되며, 여기서 제 2 타겟 압력 성분은 유리하게 몫이 1 보다 클 경우에 몫과 제 1 타겟 압력 성분으로부터 계산된다.
다른 바람직한 실시형태에 따르면, 압력 기울기, 특히 예상 압력 기울기가 결정되고, 압력 제어 동작 또는 액추에이터 위치 제어 동작 또는 결합된 압력/액추에이터 위치 제어 동작은 압력 타겟 값의 크기 및/또는 압력 기울기의 크기에 따라 압력 공급 디바이스에서 수행된다.
압력 타겟 값이 액추에이터 위치 제어기에서 액추에이터 회전 속도에 대한 제 1 성분 타겟 값을 결정하는데 이용되고 압력 제어기에서 액추에이터 속도에 대한 제 2 성분 타겟 값을 결정되는 경우 및 압력 공급 디바이스 상의 속도 제어 동작에서 액추에이터 속도에 대한 타겟 값이 제 1 및 제 2 성분 타겟 값들로부터 결정되는 경우가 바람직하다.
액추에이터 속도에 대한 타겟 값은 바람직하게는 가중 합 (weighted addition) 에 의해 제 1 및 제 2 성분 타겟 값들로부터 결정된다. 특히 바람직한 옵션으로서, 개별 가중 인자는 예상 압력 기울기에 따라 결정된다. 매우 특별한 바람직한 옵션으로서, 가중 인자들은 적어도 하나의 미리 결정된 함수를 이용하여 압력 기울기로부터 결정된다.
압력 공급 디바이스의 독점적인 압력 제어는 바람직하게 압력 타겟 값이 0 바 (bar) 보다 크고, 압력 기울기가 미리 결정된 양의 제 1 값 미만인 경우에 수행된다.
압력 공급 디바이스의 독점적인 액추에이터 위치 제어는 바람직하게 압력 타겟 값이 0 바보다 크고, 압력 기울기가 미리 결정된 제 2 값보다 큰 경우에 수행되며, 특히 어떤 브레이크 제어 개입도 발생하지 않는다.
압력 공급 디바이스의 결합된 압력/위치 제어가 압력 타겟 값이 0 바보다 크고, 압력 기울기가 미리 결정된 제 1 값보다 크고 미리 결정된 제 2 값 미만인 경우가 유리하며, 특히 어떤 브레이크 제어 개입도 발생하지 않는다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태들은 다음의 개략적인 도면들을 참조하여 종속 청구항들 및 하기의 설명으로부터 명백할 것이다:
도 1 은 공지된 제동 시스템의 예시적인 기본 구조를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 예시적인 제어 구조를 도시한다.
도 3 은 브레이크 압력 타겟 값 계산의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 4 는 브레이크 페달 속도 임계치의 결정과 관련된 예시를 도시한다.
도 5 는 동적 타겟 압력 성분의 결정과 관련된 흐름도를 도시한다.
도 6 은 브레이크 압력 타겟 값의 결정과 관련된 흐름도를 도시한다.
도 7 은 다운스트림 회전 속도 제어를 이용하는 본 발명에 따른 압력 제어기의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 8 은 예시적인 타겟 회전 속도 제한 동작을 도시한다.
도 9 는 다운스트림 회전 속도 제어를 이용하는 본 발명에 따른 액추에이터 위치 제어기의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 10 은 도 7 및 도 9 에 도시된 압력/액추에이터 위치 제어기의 전개를 도시한다.
도 11 은 본 발명에 따른 방법에서 이용될 수 있는 가중치 함수의 예시적인 도면을 도시한다.
도 1 에 도시된 제동 시스템은 본질적으로 작동 디바이스 (1), 작동 디바이스 (1) 와 브레이크 부스터를 형성하는 압력 공급 디바이스 (2) 및 브레이크 부스터의 다운스트림에 효율적으로 삽입되고 그 압력 공간들 (비도시) 이 제 1 압력 매체 저장소 (18) 의 챔버들에 접속될 수 있는 브레이크 마스터 실린더 또는 탠덤 마스터 실린더 (3) 로 구성되며, 상기 챔버들은 대기 압력에 놓인다. 다른 한편으로는, 압력 공간들은 공지된 ABS 또는 ESP 유압식 유닛 또는 제어가능한 휠 브레이크 압력 조절 모듈을 통해 유압식 압력 매체를 자동차의 휠 브레이크들 (5 - 8) 에 공급하는, 휠 브레이크 회로들 (I, Ⅱ) 에 접속된다. 휠 브레이크 압력 조절 모듈 (4) 에는 전자 제어 및 조절 유닛 (41) 이 할당된다. 탠덤 마스터 실린더 (3) 가 부착되는, 하우징 (20) 내에 배열된 작동 디바이스 (1) 는 작동 로드 (10) 에 의해 작동 디바이스 (1) 의 제 1 피스톤 (11) 에 효율적으로 접속되는 브레이크 페달 (9) 에 의해 작동될 수 있다. 브레이크 페달 (9) 의 작동 트래블 (travel) 은, 바람직하게 중복적인 설계로 이루어지고 제 1 피스톤 (11) 의 트래블을 검출하는 트래블 센서 (19) 에 의해 검출된다. 그러나, 브레이크 페달 (9) 의 회전각을 검출하는 회전각 센서를 이용함으로써 동일한 목적이 제공될 수 있다. 제 1 피스톤 (11) 은 제 2 피스톤 (12) 내에 배치되고, 압축 스프링 (15) 을 수용하는 압력 챔버 (14) 를 한정하며, 압축 스프링 (15) 은 브레이크 페달 (9) 이 작동되지 않을 경우에 제 1 피스톤 (11) 이 제 2 피스톤 (12) 을 향하게 한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 푸쉬 로드 (10) 또는 브레이크 페달 (9) 의 영역 내에 페달 복귀 스프링이 제공될 수 있다. 작동 디바이스 (1) 의 비작동 상태에서, 압력 챔버 (14) 는 작동 디바이스 (1) 에 할당된 제 2 압력 매체 저장소 (38, 39) 의 챔버 (38) 에 접속된다. 제 2 피스톤 (13) 은 제 3 피스톤 (13) 과 상호작용하여 탠덤 마스터 실린더 (3) 의 제 1 피스톤을 형성할 수 있고, 여기서 압력 강화 피스톤 (16) 은 도시된 실시예에서 제 2 피스톤 (12) 과 제 3 피스톤 (13) 사이에 배치된다. 제 2 피스톤 (12) 과 압력 강화 피스톤 (16) 사이에 경계를 이루는 사이 공간 (21) 은 유압의 사이 공간 (21) 으로의 유입이 하우징 (20) 에 형성된 정지부 (22) 에 대하여 제 2 피스톤 (12) 을 고정시키는 반면, 압력 강화 피스톤 (16) 및 탠덤 마스터 실린더의 제 1 피스톤 (12) 은 탠덤 마스터 실린더 (3) 에 압력 증가를 제공하도록 작용된다. 이러한 로딩으로부터 발생하는 압력 강화 피스톤 (16) 의 이동은 제 2 트래블 센서 (23) 에 의해 검출된다. 추가로, 제 2 피스톤 (12) 은 유압 챔버 (17) 를 하우징 (20) 내에 한정하고, 이러한 챔버의 기능은 하기의 텍스트에서 설명된다. 제 1 라인 (34) 은 유압 챔버 (17) 에 접속되고, 이러한 라인은 평상시 개방 (NO) 셧오프 밸브 (33) 를 통해 전술된 압력 챔버 (14) 에 접속된 제 2 라인 (35) 으로 접속된다.
추가로, 도 1 에서 전술된 압력 챔버 (14) 는 셧오프 될 수 있는 접속 라인 (24) 을 통해 시뮬레이터 피스톤 (26) 에 의해 한정되는 유압 시뮬레이터 챔버 (25) 에 접속된다. 이러한 배열에서, 시뮬레이터 피스톤 (26) 은 시뮬레이터 스프링 (27) 및 시뮬레이터 스프링 (27) 과 평행하게 배열된 탄성체 스프링 (28) 과 상호작용한다. 이러한 배열에서, 시뮬레이터 챔버 (25), 시뮬레이터 피스톤 (26), 시뮬레이터 스프링 (27) 및 탄성체 스프링 (28) 은 페달 트래블 시뮬레이터를 형성하고, 이 시뮬레이터는 제동 시스템이 작동될 경우에 종래의 브레이크 페달 특징에 대응하는 익숙한 페달 감촉을 차량 운전자에게 제공한다. 이는, 브레이크 페달 트래블이 작을 경우에 저항이 느리게 발생하고, 브레이크 페달 트래블이 상대적으로 클 경우에 저항이 불균형적으로 증가하는 것을 의미한다. 시뮬레이터 피스톤 (26) 의 운동을 댐핑하기 위해, 댐핑 수단 (비도시), 예컨대 공압 댐핑 수단이 제공될 수 있다. 시뮬레이터 챔버 (25) 와 압력 챔버 (14) 및 제 2 압력 매체 저장소의 챔버 (38) 사이의 유압 접속 라인 (24) 은 브레이크 마스터 실린더 (3) 의 작동 방향으로 제 2 피스톤 (12) 의 운동에 의해 셧오프되며, 따라서 페달 트래블 시뮬레이터를 그 효과 면에서 스위치 오프시킨다. 제 1 피스톤 (11), 스프링 (15), 유압 챔버 (14), 유압 접속부 (24), 시뮬레이터 챔버 (25), 시뮬레이터 피스톤 (26), 시뮬레이터 스프링들 (18, 27) 및 댐핑 수단들 (비도시) 모두는 시뮬레이션 디바이스를 형성하고, 시뮬레이션 디바이스는 제 2 압력 매체 저장소 내의 대기압에 놓인 챔버 (38) 와 함께 휠 브레이크 회로들 (I, II) 로부터 완전히 별개인 제 1 브레이크 부스터 압력 매체 회로로 할당된다.
전술된 전기 유압식 압력 공급 디바이스 (2) 는 본질적으로 유압 실린더-피스톤 어셈블리 (29), 및 예컨대, 유압 피스톤 (31) 의 병진 운동을 제공하는, 감속기를 갖는 전동기에 의해 형성되는 전자기계식 액추에이터 (30) 로 구성된다. 전자 기계식 액추에이터 (30) 에는 도면 부호 (49) 가 제공된 전기 에너지 저장 디바이스에 의해 전력이 공급된다. 피스톤 (31) 의 운동은 도면 부호 (32) 가 제공된 트래블 센서에 의해 검출된다. 한편으로는, 압력 공간 (36) 은 사이 공간 (21) 에 접속되고, 다른 한편으로는, 평상시 개방 (NO) 2/2-방향 밸브 (37) 에 의해 제 2 압력 매체 저장소 내의 대기압에 놓인 챔버 (39) 로 접속될 수 있다. 이러한 장치에서, 압력 공급 디바이스 (2), 사이 공간 (21) 및 제 2 압력 매체 저장소의 챔버 (39) 는 제 1 브레이크 부스터 압력 매체 회로와 휠 브레이크 회로들 (I, II) 양자로부터 완전히 분리된 제 2 브레이크 부스터 압력 매체 회로에 할당된다. 압력 센서 (40) 는 압력 공급 디바이스 (2) 에 의해 공급되고 사이 공간 (21) 에서 우세한 압력을 검출하는데 이용된다.
전술된 셧오프 밸브 (33) 는 압력 챔버 (14) 로부터 챔버 (17) 를 셧오프할 수 있고, 따라서 제 2 작동 방향으로의 제 1 피스톤 (12) 의 운동을 방해한다. 챔버 (17), 제 1 압력 매체 라인 (34), 셧오프 밸브 (33), 제 2 압력 매체 라인 (35), 압력 챔버 (14), 접속 라인 (24), 시뮬레이터 챔버 (25) 및 제 2 압력 매체 저장소 38) 는 제 1 브레이크 부스터 압력 매체 회로와 2 개의 휠 브레이크 회로들 (I, II) 로부터 완전히 분리된 제 2 브레이크 부스터 압력 매체 회로를 형성한다. 이러한 엘리먼트에는 전용 전자 제어 유닛 (42) 이 할당되며, 이 유닛 (42) 은 전술된 전자 제어 및 조절 유닛 (41) 과 상호작용하며, 센서 데이터를 검출하고, 이러한 데이터를 처리하고, 데이터를 차량에 존재하는 다른 제어 유닛들 (비도시) 과 교환하고, 전자기계식 액추에이터 (30) 를 작동시키며, 차량의 브레이크등을 작동시키는 역할을 한다.
전술된 제동 시스템의 동작은 예컨대, 종래 기술에 대하여 언급된 출원인의 국제 특허 출원으로부터 공지되며, 하기의 텍스트에서 상세히 설명될 필요는 없다.
도 1 에 예시된 제동 시스템에서 이용될 수 있는 제어 시스템의 기본 구조가 도 2 에 개략적으로 도시된다. 이는 본질적으로 기능 블록들 "운전자 요청 검출" (100), "타겟 값 선택" (200), "제어기 선택" (300) 및 "압력/액추에이터 위치 제어" (400) 다음의 "액추에이터 속도 제어" (500) 로 구성된다. 전동기를 가지는 액추에이터의 경우에, "액추에이터 속도 제어" (500) 는 전동기의 회전 속도 제어에 대응한다.
액추에이터 속도/회전 속도는 액추에이터 위치 (블록 90: "회전 속도 계산") 으로부터 계산될 수 있다.
기능 유닛 "운전자 요청 검출" (100) 은 페달 유닛에 할당된 센서들로부터 운전자 요청을 결정하고, 이로부터 선형 액추에이터의 타겟 부스터 압력 PV , Soll , Drv 을 위한 신호를 계산한다.
제동 시스템의 실시형태에 의존하여, 하나 이상의 센서 신호들이 여기서 운전자 요청을 제시하는데 이용될 수 있다. 도 1 과 관련하여 설명된 예시적인 제동 시스템에서, 페달 위치는 중복 방식으로 결정되며 (신호 XPed), 운전자에 의해 생성된 페달 힘은 압력 센서에 의해 결정된다 (신호 PDrv). 이러한 실시예에서, 운전자 요청 검출 유닛 (100) 은 액추에이터에 의해 요구되는 제동력 강화의 타겟 값 생성을 위한 운전자의 제동 요청을 나타내는, 운전자 작동을 위한 2 개의 물리적으로 독립적인 정보 아이템들을 갖는다.
기능 유닛 "운전자 요청 검출" (100) 의 출력 변수는 운전자 페달 작동에 기초하여 결정된 압력 타겟 값 (액추에이터의 압력 타겟 값, 신호 PV , Soll , Drv) 이며, 이러한 값은 예컨대 ESP (전자 안정화 프로그램) 압력 제어 시스템과 같은 상위 랭킹의 압력 제어 시스템 (예컨대, 안티록 시스템, 차량 역학 제어 시스템 등등) 에 의해 어떤 개입도 발생하지 않는다면, 휠 브레이크들 내의 브레이크 압력에 적어도 정적으로 대응한다.
옵션으로서, 기능 유닛 "운전자 요청 검출" (100) 에는 차량 속도 VKfz 가 제공된다. 그 후에, 압력 타겟 값 PV , Soll , Drv 은 차량 속도 VKfz 에 따라 추가로 변경될 수 있다.
기능 유닛 "운전자 요청 검출" (100) 은 도 3 과 관련하여 더 상세히 설명된다. 앞서 이미 언급된 것과 같이, 기능 유닛 "운전자 요청 검출" (100) 은 페달 유닛에 할당된 센서들로부터 운전자 요청을 결정하며, 이로부터 액추에이터의 압력 타겟 값 PV , Soll , Drv 에 대한 신호를 계산한다.
개선된 운전자 요청 검출은 부가적으로 페달 누름 (depression) 속도 VPed 를 고려하여 달성된다. 페달 누름 속도에 의해 명확히 결정된 트리거 기준이 만족되자마자 최대 압력으로 조절되는 공지된 제동 어시스트 기능들과는 반대로, 여기에서는 트리거 임계치가 초과되는 정도가 고려된다.
도 3 은 동적 압력 성분의 계산 및 합성에 의해 확장되는 예시적인 운전자 요청 검출 유닛의 기본 구조를 도시한다. 도 3 에 예시된 기능 블록 (101), "운전자 요청 계산" 은 공지된 기능/방법들에 기초하여 정적 압력 타겟 값 성분 PV,Soll,Drv,Stat 를 제공한다. 예를 들면, 정적 압력 타겟 값 성분 PV , Soll , Drv , Stat 은 미리 결정된 함수 관계식 f 을 이용하는 모델에 의해 하나 이상의 변수들로부터 결정될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 정적 압력 타겟 값 성분은 함수 PV , Soll = f(XPed) 를 이용하여 페달 위치/작동 XPed 로부터, 또는 더 일반적으로는 함수 PV , Soll = f(XPed, PDrv, VKfz) 를 이용하여 페달 위치 XPed, 페달 힘 (또는 대응하는 압력) PDrv, 및 차량 속도 VKfz 로부터 계산될 수 있다. 페달 누름 속도 VPed 는 예컨대, 페달 위치 XPed 또는 그 시간 변수로부터 결정될 수 있다 (기능 블록 (103), "페달 속도의 계산").
기능 블록 "동적 압력 성분의 계산" (102) 은 본질적으로 페달 속도 VPed 로부터 페달 속도 임계치가 초과되는 정도에 명확히 의존하는 동적 압력 타겟 값 성분 PV , Soll , Drv , Dyn 를 결정한다. 도 3 에서 보여지는 것과 같이, 2 개의 압력 타겟 값 성분들 PV , Soll , Drv , Stat 및 PV , Soll , Drv , Dyn 은 가산기 (103) 에서 함께 가산되어 압력 타겟 값 PV , Soll , Drv 을 제공한다.
도 4 에 도시된 블록도는 이전의 단락에서 언급된 페달 속도 임계치 VPed , Limit 의 형성을 도시한다. 속도 임계치 VPed , Limit 는 미리 설정된 값으로 정의될 수 있거나, 함수 관계식 VPed , Limit = fsw(XPed) 을 이용하는 형태로 페달 트래블 XPed 에 따라 결정될 수 있다. 여기서, 함수 관계식 fsw(XPed) 은 정적 방정식 (함수 fsw) 의 형태로 또는 대안적으로 표로서 정의될 수 있다.
도 4 로부터 명백한 것과 같이, 추가로 차량 속도 VKfz 에 따라, 페달 트래블 XPed 에 기초하여 정의되거나 결정된 속도 임계치 VPed , Limit 를 스케일링하는 것이 가능하다. 스케일링은 대문자 X 로 표시되는 곱셈기에서 수행되고, 도면 부호 (104) 가 제공된다. 이러한 수단들에 의해, 예컨대 동적 압력 성분은 설계 기준에 의존하여, 상대적으로 낮은 차량 속도에서 또는 정지한 경우에 효력을 발휘하지 않거나 약화되는 방식으로만 효력을 발휘하며, 주행하는 경우에 활동하기 시작한다.
도 4 에 예시된 페달 속도 임계치 VPed , Limit 의 형성은 도 5 에서 기능 블록 (110) 으로 도시된다. 결정된 현재 페달 속도 임계치 VPed , Limit (이 임계치는 페달 트래블 XPed 에 따라 블록 (110) 에서 결정됨) 가 초과되는 정도의 측정치로서, 페달 속도 VPed 를 페달 속도 임계치 VPed , Limit 로 나눈 몫이 형성된다 (블록 111):
QP , Dyn = VPed / VPed , Limit
현재 페달 트래블 XPed 이 현재 브레이크 작동 동안 발생한 최대 페달 트래블 XPed,Max 을 나타내는 경우에, 이러한 값은 기능 블록 (112) 에서 새로운 최대치 XPed , Max 로서 채택된다.
다음 블록 (113) 에서, 페달 트래블 XPed , Max 에 대하여 결정된 현재 최대값은 XPed,Max 에서 허용 임계치 εX, Ref 를 감산함으로써 획득되는 기준 트래블 XPed , Ref 을 계산하는데 이용된다. 기준 트래블 XPed , Ref 은 브레이크가 해제될 경우에 동적 타겟 압력 성분의 감소와 관련된 트래블 임계치를 나타낸다.
질의 블록 (114) 에서, 몫 QP , Dyn > 1 인지 여부를 결정하기 위해 검사가 수행된다. 이러한 조건이 만족된다면, 동적 압력 성분은 다음의 식에 따라 계산된다 (블록 115) :
PV , Soll , Drv , Dyn , aktuell = (QP , Dyn - 1) * PV , Soll , Drv , Stat
이러한 성분 PV , Soll , Drv , Dyn , aktuell 이 동적 압력 성분의 최대치이고, 이러한 최대치가 현재 브레이크 작동 동안 계산되는 경우에, 이러한 값은 새로운 최대값 PV,Soll,Drv,Dyn,Max 으로서 채택된다 (기능 블록 (116)). 기능 블록 (117) 에서, 동적 압력 성분에 대하여 결정된 최대치는 동적 압력 성분에 대한 신호를 나타내는 변수 PV,Soll,Dyn 에 할당되며, 이러한 동적 압력 성분은 그 후에 기능 블록 (102) 의 출력 변수로서, 가산에 의해 타겟 부스터 압력 PV , Soll , Drv , Stat 에 부가된다 (도 3 에 도시).
브레이크가 해제될 경우 (즉, VPed < 0), 이러한 동적 압력 성분 PV , Soll , Drv , Dyn 은 다시 값 0 으로 감소된다. 편의의 이유로, 동적 압력 타겟 값의 이러한 감소는 페달 트래블에 따라 발생하며, 더욱 상세하게는 브레이크 작동 동안 블록 (113) 에서 결정된 기준 트래블 XPed , Ref (이러한 트래블은 제동 동작 동안 검출된 최대 페달 트래블에 의존함) 로부터, 트래블 XPed 에 따라 값 XPed = XPed , Dyn , 0 까지 선형 방식으로 감소가 실행되어, 0 까지 감소하는 방식으로 발생한다. 도 5 는 흐름도의 형태로 이러한 절차를 예시한다 (블록들 (118-122)).
질의 블록 (114) 에서 몫 QP , Dyn ≤ 1 이 확인되면, 관련된 브레이크 작동은 동적 압력 성분에서 임의의 추가 증가를 요구하지 않는, 1 이거나, 브레이크가 해제된다. 우선, 질의 블록 (118) 에서 페달 트래블 XPed 이 하위 임계치 XPed , Dyn ,0 보다 큰 지 여부를 결정하기 위한 검사가 실행된다. 그렇지 않으면, 이러한 하위 임계치는 언더슈트 (unsershoot) 되고, 동적 압력 타겟 값은 0 으로 설정되며, PV,Soll,Dyn = 0 이다 (블록 122). 페달 트래블 XPed 이 하위 임계치 XPed , Dyn ,0 보다 크다면, 질의 블록 (119) 에서 동적 압력 타겟 값의 감소에 필요한, 기준 트래블 XPed,Ref 에 의해 제공된 상위 임계치가 언더슈트되는지 여부를 결정하기 위한 검사가 실행된다. 이것이 사실이라면, 기능 블록 (120) 에서, 제동 동작 동안 결정된 최대값 PV , Soll , Drv , Dyn , Max 은 페달 트래블 XPed 와 선형 방식으로 감소되고, 신호 PV,Soll,Drv,Dyn,aktuell 에 할당된다. 이러한 값이 선행하는 샘플링 단계 (k-1) 의 동적 압력 타겟 값 PV , Soll , Drv , Dyn (k-1) 미만이면, 기능 블록 (121) 에서, 이러한 값 PV,Soll,Drv,Dyn,aktuell 은 동적 압력 성분에 대한 신호를 나타내는 변수 PV , Soll , Dyn 에 할당되며, 이는 차례로 가산에 의해 기능 블록 (102) 의 출력 변수로서 타겟 부스터 압력 가산에 의해 타겟 부스터 압력 PV , Soll , Drv , Stat 에 부가된다 (도 3 에 도시).
질의 블록 (119) 에서 현재 페달 트래블 XPed 가 기준 트래블 XPed , Ref 보다 크거나 동일한 것으로 확인되면, 선행하는 샘플링 단계 (K-1) 의 동적 압력 타겟 값PV,Soll,Drv,Dyn (k-1) 이 변경되지 않고 유지된다.
브레이크 페달이 신속하게 눌려질 경우에, 페달 속도 VPed 를 고려하기 위한 전술된 절차는 관계식 PV , Soll = f(XPed) 및 PV , Soll = f(XPed, PDrv, VKfz) 에서 더 높은 부스터 및 따라서 더 높은 브레이크 압력 쪽으로의 쉬프트를 발생하며, 이러한 효과는 운전자가 브레이크 페달을 더 빨리 작동시킬수록 더 분명하다. 더 빠른 브레이크 페달 작동의 경우에, 선형 액추에이터에서 타겟 부스터 압력 PV , Soll , Drv 은 느린 작동을 하는 경우보다 더 짧은 브레이크 페달 트래블들 XPed 에 먼저 도달된다. 이는 브레이크로부터 운전자 작동으로의 더 신속한 응답과 결합된 제동 시스템의 동적 응답에서 증가를 초래한다 (응답 시간의 단축). 느린 페달 동작 (VPed 짧음 또는 0 < QP , Dyn < 1) 의 경우에, 이러한 동적 압력 성분은 존재하지 않으며, 따라서 이러한 경우에 타겟 부스터 압력의 결정은 일차적으로 편의성 기준에 따라 설계될 수 있다. 신속한 브레이크 응답들이 운전자에 의해 요구된다면, 이는 성분 PV , Soll , Drv , Dyn 에 의해 달성된다.
유사하게, 편한하게 작동하고 예측가능한 거동을 보장하는 것과 관련하여, 페달 트래블이 값 0 으로 돌아가는 선형 방식에서 브레이크 또는 브레이크 페달이 해제될 경우에 동적 성분이 갑자기 감소되지 않는 것이 유리하다.
운전자 페달 작동을 기초로 하는 전술된 타겟 값 PV , Soll , Drv 에 부가하여, 상위 랭킹 압력 제어 시스템은 또한 그 제어 전략 (ABS (안티록 시스템), TCS (견인력 제어 시스템), ESP, 등등) 에 따라 압력 타겟 값 PV , Soll , ESC 을 요구한다. 그러므로, 타겟 값 선택은 블록 (200) 에서 수행된다 (도 2). 이러한 기능 블록 (200) 의 출력 변수는 결과적인 압력 타겟 값 PV , Soll 이다. 예시적인 타겟 값 선택이 도 6 에 도시된다. 질의 블록 (201) 에서, 제어 신호 ReqESC = 1 인지 여부를 결정하기 위해 검사가 실행된다. 이러한 조건이 충족된다면, 질의 블록 (202) 에서, 부등식 PV , Soll , ESC > PV , Soll , Drv 이 만족되는지 여부를 결정하기 위해 검사가 실행된다. 능동적인 요구의 경우에, 압력 타겟 값 PV , Soll 은 2 개의 값들 PV,Soll,ESC 및 PV , Soll , Drv 중 최대값으로부터 획득된다 (기능 블록들 (203 및 204) 에 도시).
전술된 조건이 충족되지 않으면, 상위 랭킹 제어 시스템으로부터 어떤 압력 요구도 발생하지 않으며, 그러므로 신호 PV , Soll , Drv 는 액추에이터 제어를 위한 타겟 값으로 출력된다 (기능 블록 (205) 에 도시).
기능 블록 (300) 에서 제어기 선택은 결정된 압력 타겟 값 PV , Soll 에 따라 수행된다 (도 2 에 도시). 타겟 압력 PV , Soll > 0 바 이면, 압력/액추에이터 위치 제어 (도 2 의 기능 블록 (400)) 가 작동되며 (선택 파라미터 S = 1), 원하는 압력을 설정한다. 동시에, 액추에이터와 저장소 사이의 유압 접속은 (예컨대, 실린더-피스톤 어셈블리 (30) 와 저장소 (39) 사이에 배치된 평상시 개방 제어 밸브 (37) 를, 밸브가 폐쇄되는 (작동 신호 SCmd , BV) 로 에너자이징함으로써 중단된다. 타겟 압력이 PV , Soll = 0 바이고 현재 부스터 압력 PV , Ist 가 미리정의된 최소 압력 임계치 PV , Ist , Min 미만이라면, 액추에이터 위치 제어기 (블록 400) 가 작동되거나, 압력 제어기로부터 위치 제어기로 스위치가 실행된다 (선택 파라미터 S = 0). 이 경우, 전술된 밸브 (37) 는 요구되는 경우에 액추에이터가 저장소 (39) 로부터 추가 볼륨의 유체를 인출할 수 있도록 다시 개방된다. 여기서, 액추에이터 위치에 대한 타겟 값은 한정된 액추에이터 속도에 의해 도달되고 액추에이터가 비작동 상태가 되는 액추에이터의 제로 위치에 대응한다. 이러한 위치에서, 제동 시스템은 임의의 브레이크 압력을 증가시키지 않는다.
기계적인 후방 단부 위치 (XAkt , Mech ,0) 의 검출에 의해 액추에이터의 제로 위치 (XAkt,0) 를 결정하기 위해, 프로그램을 시작할 때 초기화 루틴의 맥락에서 액추에이터 위치 제어가 작동된다. 이를 위해, 위치 타겟 값은 선형 액추에이터가 그 후방 단부 위치에 도달할 때까지 천천히 감소되고 저장소 밸브 (37) 는 개방된다. 이 경우에, 액추에이터의 움직임은 정지하고, 모터 토크가 급격하게 상승한다. 이러한 2 개의 기준은 XAkt , Mech , 0 를 검출하기 위해 평가된다. 이것이 수행되면, 액추에이터의 제로 위치 XAkt ,0 = XAkt , Mech ,0 + ΔXAkt ,0 가 채택되고, 유사하게 저장소 밸브 BV 가 개방된다. 오프셋 값 ΔXAkt ,0 은 (예컨대, 제어 시스템의 언더슈트로 인해) 브레이크 제어 시스템의 정규 동작 동안 액추에이터가 후방 단부 위치에 부딪히는 것을 방지하도록 의도된 정의된 안전 간격을 나타낸다.
선택 파라미터 S 에 의해, 액추에이터 위치 제어기 및 부스터 압력 제어기가 블록 (400) 에서 작동된다. 양자의 제어기들은 출력 변수로서 액추에이터에 대한 타겟 값을 가지며, 이러한 타겟 값은 실시예에서 모터 속도 ωAkt , Soll 에 대응한다.
압력 제어기는 제동 요구가 발생하고, 한정된 부스터 압력 PV , Soll 이 설정되는 경우에 작동된다. 압력 제어기 (401) 와 다운스트림 액추에이터 회전 속도 제어기 (501) 의 예시적인 신시형태는 도 7 에 개략적으로 도시된다. 압력 제어기 (401) 는 타겟 속도 ωAkt , Soll , DR , Ctrl 를 특정함으로써 감산 엘리먼트 (409) 에서 형성된 요청된 타겟 부스터 압력 PV , Soll 과 현재 우세한 실제 부스터 압력 PV , Ist 사이의 편차 ΔP 를 조정한다. 비례하는 동작을 갖는 제어기는 제어기 응답에 충분하다. 압력 제어기의 동적 응답을 증가시키기 위해, 2 개의 피드포워드 기능들이 이용될 수 있다: 속도 피드포워드 및 모터 토크 피드포워드.
속도 피드포워드 기능은 미분 (기능 블록 (402): 타겟 압력 변화의 계산) 에 의해 압력 타겟 값 PV , Soll 으로부터 타겟 압력 속도를 결정하고, 강화 인자 KPrs , 1 로 가중되어 (기능 블록 (403)) 압력 제어기의 출력 변수 ωAkt , Soll , DR , Ctrl 에 추가 성분 ωAkt, Soll , DR , FFW 을 부가시킨다. 2 개의 회전 속도 타겟 값 성분들 ωAkt , Soll , DR , FFW, ωAkt, Soll , DR , Ctrl 은 가산기 (404) 에서 함께 가산되고 최소 또는 최대 허용가능 타겟 회전 속도 (ωMin, ωMax) 로의 제한을 위한 제한 기능부 (405) 로 제공된다. 회전 속도 타겟 값들에 대한 상기 최소 및 최대값들 ωMin, ωMax 은 액추에이터 트래블을 나타내는 신호 XAkt 가 입력 변수로서 제공되는 회전 속도 타겟 값 계산 모듈 (406) 에서 계산된다.
이러한 방식으로 제한되는 액추에이터의 회전 속도에 대한 타겟 값은 ωAkt,Soll,DR = ωAkt , Soll 에 의해 설명되고, 압력 제어가 기능 블록 "제어기 선택" (300, 도 2) 및 S = 1 에 의해 작동될 경우에, 기능 블록 "압력/액추에이터 위치 제어" (400) 의 출력 변수 ωAkt , Soll 를 나타낸다.
제어기의 동적 응답을 증가시키기 위한 제 2 피드포워드 성분은 기능 블록 (407)("피드포워드 토크의 계산") 에 의해 압력 타겟 값 PV , Soll 에 대응하는 모터 토크 MAkt , PV 의 계산 및 직접적인 규정 (stipulation) 을 포함하며, 이러한 기능 블록 (407) 에는 전술된 시스템 변수들 PV , Soll, PV , Ist 및 회전 속도 타겟 값 게산 모듈 (406) 의 출력 변수가 입력 변수들로서 제공된다. 강화 인자 KPrs ,2 (상기 KPrs ,2 는 0 과 1 사이) 의 도움으로 (기능 블록 (408)), 이러한 토크 피드포워드 성분의 가중치를 정의하는 것이 가능하며; 이 경우에 KPrs ,2 = 1 의 값은 100% 가중치를 나타낸다. 동시에 회전 속도 제어기를 지원하는 토크 피드포워드 기능부의 출력 변수는, 하기에서 설명되는 회전 속도 제어 기능부 (500) 에서 처리되는 신호 MAkt , PV , FFW 이다.
도 7 에서 추가로 보여지는 것과 같이, 회전 속도 제한 기능부 (405) 의 출력 신호 ωAkt, Soll 는 감산 엘리먼트 (507) 로 제공되고, 감산 엘리먼트 (507) 에서 액추에이터 회전 속도의 실제 값 ωAkt 이 ωAkt , Soll 로부터 감산된다. 감산 결과 Δω 는 액추에이터 회전 속도 제어기 (501) 에 입력 변수로서 제공되고, 이 제어기 (501) 의 출력 변수 MAkt,Soll,Ctrl 는 전술된 액추에이터 토크에 대한 타겟 값을, 가산기 (502) 에서 수행되고 있는 전술된 기능 블록 (408) 의 출력 값 MAkt , Pv , FFW 과 타겟 값의 가산으로 나타낸다. 가산 결과는 결국 토크 제한 기능부 (503) 로 제공되고, 이 기능부 (503) 의 출력 변수 MAkt , Soll 는 토크 타겟 값을 나타낸다. 액추에이터 위치 XAkt,Mech 에 대한 액추에이터 회전 속도 제한 값들 ωMin, ωMax 의 의존성을 나타내는 신호 특징들이 도 8 에 도시된다.
브레이크와 압력 제어 시스템의 정규 동작에서, 액추에이터는 타겟 회전 속도의 (특히 "브레이크 작동" 방향으로의) 어떤 제한도 제어 시스템에서 활성되지 않는 (즉, ωMax = ωAkt , Max ) 위치에 있다. 이 경우, 부스터 압력에 대한 타겟 값 PV,Soll 으로부터 모터 토크 MAkt , PV 가 결정된다. 액추에이터 위치가 기계적 전방 위치에 도달할 경우, 회전 속도 제한 기능부 (503) 가 작동된다. 이 경우, 요구되는 압력 타겟 값 PV , Soll 이 설정될 수 없는 것으로 가정되어야 하기 때문에, 모터 토크 MAkt , PV 가 현재 실제 압력 값 PV , Ist 에 기초하여 추가로 결정된다. 그 후에 회전 속도 제어 시스템으로 출력될 결과적인 피드포워드 토크는 2 개 성분의 토크 타겟 값들의 가중된 합성으로부터 획득되며, 여기서 압력 타겟 값으로부터 결정된 값의 가중치가 감소할수록 제한은 커지는 반면, 실제 압력 값으로부터 결정된 변수의 가중치는 동일한 정도로 증가한다.
제동 시스템의 정규 동작에서, 액추에이터 위치 제어기는 브레이크가 해제될 것으로 추측될 경우에 S = 0 에 의해 활성화된다 (도 2 의 "제어기 선택" (300) 의 설명을 참조). 위치 제어기 (420) 와 다운스트림 액추에이터 회전 속도 제어기 (501) 의 예시적인 기본 구조 (460) 는 도 9 에 블록도의 형태로 도시된다. 여기서 또한, 속도 피드포워드 기능부 (421, 422) 는 동적 응답을 부스팅하기 위해 위치 제어기 (420) 상에 병렬로 부가된다. 이러한 제어기 모드에서, 압력 타겟 값 PV , Soll = 0 바 이기 때문에, 여기서 어떤 토크 피드포워드도 요구되지 않으며, 이러한 이유로 이러한 값은 MAkt , PV , FFW = 0 Nm 의 정의된 값으로 설정된다 (기능 블록 (504)).
일반적으로 비례-적분 (PI) 액추에이터를 가지는 회전 속도 제어기 (501) 의 과제는 요구되는 타겟 회전 속도 ωAkt , Soll 의 가능한 한 신속하고 정확한 설정 및 액추에이터에 작용하는 부하 토크들의 보상을 보장하는 것이며, 이러한 토크는 액추에이터의 경우에 특히 설정된 압력에 의해 발생된다.
전술된 제어기 구조를 개선하기 위해, 기능 블록들 "제어기 선택" (300) 및 "압력/액추에이터 위치 제어" (400) 은 특히 신속한 압력 증가의 경우에 최대 압력 증가 역학들과 관련하여 압력 제어기 거동을 개선하기 위해 확장된다. 이를 위해, 결합된 압력/위치 제어가 수행된다. 예를 들면, 특정 제동 상황들 (예컨대, 신속한 압력 증가의 경우), 양자의 제어기들은 동시에 활성이 되고, 인자에 의해 가중되어 제어기 출력, 즉 모터 타겟 회전 속도 ωAkt,Soll 에 기여한다.
도 10 은 예시적인 결합된 압력/위치 제어 시스템의 블록 다이어그램을 도시한다. 압력 타겟 값 PV , Soll 은 압력 모델에 의해 기능 블록 (301) 에서의 압력 타겟 값에 대응하는 액추에이터 트래블 타겟 값 XAkt , Soll 을 결정하는데 이용된다. 액추에이터 위치 제어기들 (460) 과 압력 제어기들 (450) 의 다앙?h 실시형태들이 가능하다. 옵션으로서, 실제 액추에이터 위치 XAkt 는 (회전 속도 제한 타겟 값을 결정하기 위해) 입력 변수로서 압력 제어기 (450) 에 제공된다.
2 개의 제어기들 (460, 450) 은 병렬로 동작하고, 제공된 제어기 알고리즘에 따라 액추에이터 회전 속도에 대한 제어기 출력들 ωAkt , Soll , LR 및 ωAkt , Soll , DR 를 제공한다. 하위 랭킹 회전 속도 제어기에 대한 회전 속도 타겟 값 ωAkt , Soll 으로서 결과적인 제어기 출력은 그 후에 가산기 (304) 에서 각각 가중 인자 λPos 및 λDruck 이 곱해지는 2 개 성분 타겟 값들의 가산에 의해 획득된다. 2 개의 가중 인자들은 업스트림에 기능 블록 (305) 이 존재하는 기능 블록 (306) "제어기 가중 인자의 결정" 에서 결정된다. 여기서, 하기의 식이 2 개의 인자들에 적용되는 경우가 유리하다: λDruck + λPos = 1. 가중 인자들 λPos 및 λDruck 은 개별 제어기들이 기여하는 정도를 결정한다.
기능 블록 "압력 제어기 동적 응답의 시뮬레이션" (305) 은 특히 최대 가능한 압력 기울기를 고려하여, 현재 압력 타겟 값 PV , Soll 에 기초한 압력 기을기 dPV,Ist,Sim/dt 에 대한 값 및 폐쇄된 압력 제어 회로의 동적 거동을 위한 모델을 결정하는 역할을 한다.
입력 정보에 기초하여 신속한 압력 증가가 요구되는 경우 및 상위 랭킹 ESC 제어 시스템 (STATUSESC = 0) 에 의한 어떤 제어 개입들도 발생하지 않는 경우에, 액추에이터 위치 제어기 (460) 의 제어기 출력은 큰 가중 인자
Figure 112013002824611-pct00001
로 가중된다. 결과적으로, 액추에이터는 제어되는 방식으로 압력 정보 PV , Ist 과 관계없이 (그리고 배압 정보의 영향 없이) 요구되는 타겟 부스터 압력 PV , Soll 에 대략적으로 대응하는 위치 값 XAkt , Soll 으로 이동한다. dPV , Ist , Sim/dt 의 값들을 감소시키는 경우에, 파라미터 λPos 는 더 작아지는 반면, λDruck 은 대응하는 방식으로 증가한다. 결과적으로, 압력 제어기 (450) 는 더 강하게 가중되고 사용가능한 압력에 기초하여 전체 제어 시스템의 안정 상태 정확성을 보장할 수 있다.
느린 압력 변화의 경우 및 압력 감소의 경우에, 파라미터 λPos 는 값 0 에 도달하고, 이 경우에 오직 압력 제어기 (450) 만이 활성이 되어 측정된 압력 정보에 기초하여 더 큰 정확성이 요구되는 압력 타겟 값을 설정한다. 이러한 측정치에 의해, 신속한 압력 증가의 경우에 압력 제어기 거동은 간단한 압력 제어기와 비교할 때 최대 압력 증가 동적 응답과 관련하여 개선되는 것이 보장된다.
도 10 에 예시된 기능 블록 "제어기 가중 인자의 결정" (306) 의 예시적인 동작 모드가 다음과 같이 설명될 수 있다:
PV , Soll = 0 이고 PV , Ist < PV ,ε (브레이크 해제, XAkt , Soll = 0) 이거나, PV , Soll > 0 이고 dPV , Ist , Sim/dt > dPV ,ε 2 이고 STATUSESC = 0 인 경우,
λPos = 1 이고 따라서 λDruck = 0, 즉 오직 액추에이터 위치 제어기 (460),
STATUSESC <> 0 (상위 랭킹 압력 제어 시스템에 의한 개입) 이거나, 미리 결정된 파라미터 dPV ,ε1 > 0 에 따라 PV , Soll > 0 이고 dPV , Ist , Sim/dt < dPV ,ε 1 인 경우,
λPos = 0 이고 따라서 λDruck = 1, 즉 오직 압력 제어기 (450),
미리 결정된 파라미터들 dPV ,ε1 및 dPV ,ε2 에에 따라 STATUSESC = 0 및 PV , Soll > 0 및 dPV ,ε1 < dPV , Ist , Sim/dt < dPV ,ε 2 인 경우,
0 < λPos = f(dPV , Ist , Sim/dt) < 1 및 λDruck = 1-λPos, 즉 결합된 압력/액추에이터 위치 제어.
도 11 은 결정된 압력 기울기 dPV , Ist , Sim/dt 를 이용하여 액추에이터 위치 제어기 (460) 의 가중 인자 λPos 를 결정하기 위한 함수 f 의 예시적인 정의를 도시한다:
λPos = f(dPV , Ist , Sim/dt).

Claims (20)

  1. 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법으로서,
    상기 자동차용 전기 유압식 제동 시스템은, "브레이크 바이 와이어" 동작 모드에서 작동될 수 있고,
    상기 자동차용 전기 유압식 제동 시스템은, 전자 제어 및 조절 유닛에 의해 작동될 수 있고, 적어도 하나의 유압식 작동형 휠 브레이크에 접속되거나 접속될 수 있으며, 상기 휠 브레이크가 유압식으로 작동될 수 있게 하는, 압력 공급 디바이스 (2) 를 포함하며,
    상기 압력 공급 디바이스 (2) 는 실린더-피스톤 어셈블리 (43) 에 의해 형성되고, 상기 실린더-피스톤 어셈블리의 피스톤 (45) 이 전자기계식 액추에이터 (44) 에 의해 작동될 수 있으며,
    상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 대하여 압력 타겟 값 (PV,Soll) 이 결정되며,
    압력 제어 동작 또는 액추에이터 위치 제어 동작은 상기 압력 타겟 값 (PV,Soll) 의 크기에 따라 상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 대해서 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액추에이터 (30) 의 전동기의 회전 속도에 대한 타겟 값 (ωAkt,Soll) 은 압력 제어 동안과 액추에이터 위치 제어 동안 양자에서 특정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    운전자의 요구되는 압력 타겟 값 (PV , Soll , Drv) 은 적어도 하나의 센서 디바이스로부터의 적어도 2 개의 독립적인 정보 아이템들을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 운전자의 요구되는 압력 타겟 값 (PV,Soll,Drv) 과, 안티록 시스템, 견인력 제어 시스템, 적응형 크루즈 제어 시스템 또는 차량 역학 제어 시스템을 포함하는 상위 랭킹 제어 시스템에 의해 특정된 다른 압력 타겟 값 (PV,Soll,ESC) 사이에서 타겟 값 선택 (200) 이 수행되고, 상기 타겟 값 선택 (200) 에서 결정된 압력 타겟 값 (PV,Soll) 은 압력 제어 동작 또는 액추에이터 위치 제어 동작의 수행에 관한 결정 (300) 에 이용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 대한 압력 제어 동작은 상기 압력 타겟 값 (PV,Soll) 이 0 바 (bar) 보다 큰 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 제어 동작 동안, 제 1 압력 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll,DR,Ctrl) 을 출력하는 압력 제어기 (401) 는 제 2 압력 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll,DR,FFW) 을 출력하는 속도 피드포워드 함수 (402, 403) 를 상기 제 1 압력 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll,DR,Ctrl) 에 부가하며, 상기 제 1 및 제 2 압력 제어기 속도 타겟 값들 (ωAkt,Soll,DR,Ctrl, ωAkt,Soll,DR,FFW) 이 가산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제한된 압력 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll) 은, 미리 결정된 최소 및 최대 속도 제한 값들 (ωMin, ωMax) 을 고려하여, 현재 액추에이터 위치 (XAkt) 와 연관된 최소 및 최대 속도 제한 값들 (ωMin, ωMax) 사이의 관계를 특정하는 미리 결정된 속도 제한 함수 (405) 를 고려하여, 상기 제 1 및 제 2 압력 제어기 속도 타겟 값들의 합으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    압력 제어 동안, 액추에이터 토크 피드포워드 동작 (407, 408) 이 수행되고, 그 동안 상기 압력 타겟 값 (PV,Soll) 에 대응하는 모터 토크 (MAkt,Pv) 가 결정되며,
    상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 의해 현재 제공되고 있는 압력 (PV,Ist) 은 또한 추가로 고려되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 타겟 값 (PV,Soll) 이 미리 결정된 압력 임계값 이하이고 상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 의해 현재 제공되고 있는 압력 (PV,Ist) 이 미리 결정된 최소 압력 임계값 (PV,Ist,Min) 미만이면 액추에이터 위치 제어 동작이 상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이터 위치 제어 동작 동안, 제 1 위치 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll,LR,Ctrl) 을 출력하는 위치 제어기 (420) 는 제 2 위치 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll,LR,FFW) 을 출력하는 속도 피드포워드 함수 (421, 422) 를 상기 제 1 위치 제어기 속도 타겟 값 (ωAkt,Soll,LR,Ctrl) 에 부가하며, 상기 제 1 및 제 2 위치 제어기 속도 타겟 값들 (ωAkt,Soll,LR,Ctrl, ωAkt,Soll,LR,FFW) 이 가산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 또는 액추에이터 위치 제어 동작 (400) 이후에, 현재 액추에이터 속도 (ωAkt) 가 상기 압력 또는 액추에이터 위치 제어 동작 (400) 에 의해 출력된 액추에이터 속도 (ωAkt,Soll) 에 대한 타겟 값으로 조정되는, 액추에이터 속도 제어 동작 (500) 이 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    압력 타겟 값 (PV,Soll, PV,Soll,Drv) 이 결정되고,
    상기 압력 타겟 값 (PV,Soll, PV,Soll,Drv) 을 결정할 때, 브레이크 페달 (19) 의 작동 속도 (VPed) 가 고려되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    운전자의 요구되는 압력 타겟 값 (PV,Soll,Drv) 은 제 1 타겟 압력 성분 (PV,Soll,Drv,Stat) 및 제 2 타겟 압력 성분 (PV,Soll,Drv,Dyn) 의 합산으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 타겟 압력 성분 (PV,Soll,Drv,Stat) 은 페달 위치/트래블 (XPed) 및/또는 압력 정보 (PDrv) 를 포함하는 페달 작동에 관한 적어도 하나의 정보 아이템으로부터 미리 결정된 함수 관계식 (f(XPed), f(XPed, PDrv, VKfz)) 을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 타겟 압력 성분 (PV,Soll,Drv,Dyn) 은 상기 브레이크 페달 작동 속도 (VPed) 및 페달 속도 임계치 (VPed,Limit) 에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    예상된 압력 기울기가 결정되고, 압력 제어 동작 (450) 또는 액추에이터 위치 제어 동작 (460) 또는 결합된 압력/액추에이터 위치 제어 동작은 상기 압력 타겟 값 (PV,Soll) 의 크기 및/또는 상기 압력 기울기 (dPV,Ist,Sim/dt) 의 크기에 따라 상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 압력 타겟 값 (PV , Soll) 은 액추에이터 위치 제어기 (460) 에서 상기 액추에이터 회전 속도에 대한 제 1 성분 타겟 값 (ωAkt , Soll , LR) 을 결정하는데 이용되고, 압력 제어기 (450) 에서 상기 액추에이터 회전 속도에 대한 제 2 성분 타겟 값 (ωAkt , Soll , DR) 을 결정하는데 이용되며, 상기 압력 공급 디바이스 (2) 에 대한 속도 제어 동작 (500) 에서 액추에이터 속도에 대한 타겟 값 (ωAkt , Soll) 은 상기 제 1 및 제 2 성분 타겟 값들로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 액추에이터 속도에 대한 타겟 값 (ωAkt,Soll) 은 가중 합 (304) 에 의해 상기 제 1 및 제 2 성분 타겟 값들로부터 결정되고, 개별 가중 인자 (λPos, λDruck) 는 상기 예상된 압력 기울기 (dPV,Ist,Sim/dt) 에 따라 결정되는 (306) 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 압력 기울기 (dPV,Ist,Sim/dt) 는 상기 압력 타겟 값 (PV,Soll) 및 상기 압력 공급 디바이스 (2) 의 미리 결정된 제어 거동 모델을 이용하여 결정되는 (305) 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 유압식 제동 시스템을 제어하는 방법.
  20. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법을 수행하는 제어 회로.
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