KR101884959B1 - 브레이크 시스템의 작동 방법, 상기 작동 방법이 수행되는 브레이크 시스템 및 상기 브레이크 시스템을 포함하는 모터 차량 - Google Patents

브레이크 시스템의 작동 방법, 상기 작동 방법이 수행되는 브레이크 시스템 및 상기 브레이크 시스템을 포함하는 모터 차량 Download PDF

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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은 2 개의 브레이크 회로들 (210, 216), 회복 브레이크, 특히 전기 발전기 (310), 마스터 브레이크 실린더 (5, 205), 및 브레이크 페달 (2) 을 포함하는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법에 관한 것으로, 상기 브레이크 시스템은 최대 안전성 요건으로 회생 제동 프로세스의 최적 이용 및 운전자에 의한 일관된 제동 경험 양자를 허용해야 한다. 이를 위해, 연관된 타겟 제동 토크로 운전자에 의해 입력되는 제동 중, 제 1 조건이 충족될 때 적어도 하나의 출구 밸브 (240, 242, 244, 246) 가 개방되고, 연관된 브레이크 유체 용량을 가지는 브레이크 유체가 적어도 하나의 어큐뮬레이터 (250, 252) 로 안내되고 그 후 제 2 조건이 충족될 때 적어도 하나의 출구 밸브 (240, 242, 244, 246) 가 폐쇄되며, 제동 입력에 대응하는 제동 변수가 미리 정해진 최소값 미만으로 떨어지지 않을 때 제 1 조건이 충족되고, 브레이크 유체 용량이 어큐뮬레이터 (250, 252) 로 유입되었을 때 제 2 조건이 충족된다. 더욱이, 본 발명은 연관된 브레이크 시스템 및 연관된 모터 차량에 관한 것이다.

Description

브레이크 시스템의 작동 방법, 상기 작동 방법이 수행되는 브레이크 시스템 및 상기 브레이크 시스템을 포함하는 모터 차량{METHOD FOR OPERATING A BRAKE SYSTEM, BRAKE SYSTEMS IN WHICH THE METHOD IS CARRIED OUT AND MOTOR VEHICLES COMPRISING SAID BRAKE SYSTEMS}
본 발명은 2 개의 브레이크 회로, 회생 브레이크, 특히 전기 발전기, 마스터 브레이크 실린더 및 브레이크 페달을 가지는 브레이크 시스템의 작동 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연관된 브레이크 시스템 및 모터 차량에 관한 것이다.
전기 모터는 모터 차량을 구동하기 위한 내연 엔진의 대체물로서 또는 보완물로서 점점 더 많은 중요성을 얻고 있다. 이것은 특히 환경 적합성과 에너지 효율 때문에 발생하고 있다. 전기 모터는 내연 엔진과 비교해 또 다른 장점, 예컨대 낮은 회전 속도에서 토크의 완전 이용 (full availability) 및 낮은 소음 발생을 갖는다.
모터 차량의 작동 중 요구되는 전기 에너지는 대개 배터리 또는 어큐뮬레이터에 저장된다. 예컨대, 상기 어큐뮬레이터는 동력 공급 시스템과 연결을 통하여 특히 이 목적으로 제공된 충전 스테이션에서 충전될 수 있다. 내연 엔진에 의해 동력을 공급받는 모터 차량과 비교해 순수 전기 동력 차량의 단점은 감소된 주행 거리 (reduced range) 에 있다. 따라서, 모터 차량이 전기 에너지를 공급받을 수 있거나 운행 작동 중에도 배터리가 재충전될 수 있는 메커니즘이 대개 제공된다. 이것은 예컨대 차량의 감속 중 운동 에너지의 부분적 리커버리 (recovery) 에 의해 가능하다. 전기 모터는 이때 발전기로서 작동된다. 이런 식으로, 모터 차량이 순수하게 전기로 작동될 수 있는 순 이동 시간 (net traveling time) 이 증가한다. 하지만, 시스템에서도, 예컨대 전기 모터가 내연 엔진의 보완물로서 작용하는 하이브리드 시스템에서도, 이 유형의 에너지 회생이 유용하게 이용될 수 있다.
모터 차량의 회복 (recuperative) 에너지 발생 및 결과적인 제동뿐 아니라, 종래의 작동 브레이크가 2 개의 분리된 연관된 브레이크 회로를 가지는 이런 차량을 위해 또한 제공된다. 상기 작동 브레이크는 예컨대 유압식, 전자 유압식 또는 전기 기계식 설계를 가질 수 있다. 작동 브레이크의 존재는 한편으로는 운전자에 의해 의도된 타겟 제동 토크가 발전기로부터 실제로 이용할 수 있는 제동 토크를 초과하는 구동 상황 또는 작동 상황에서 중요하다. 다른 한편으로는, 발전기가 고장이 나더라도 또는 발전기가 상당한 제동 토크를 공급할 수 없는 상황에서, 모터 차량의 안전한 적시 제동이 보장되어야 한다.
에너지의 회복 회생을 위한 회생 브레이크 시스템은 기술적으로 다른 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 브레이크 시스템은 2 개의 브레이크 회로 및 각각 연관된 유압 작동 브레이크를 가지는 전자 유압 브레이크 시스템으로 설계될 수 있는데, 브레이크 페달은 액츄에이팅 유닛에 연결되고 운전자에 의해 제동이 요구되는 경우에 브레이크 유체를 작동 브레이크로 안내하는 유압 제어 및 조정 유닛이 제공된다.
최신 브레이크 시스템은 예컨대 잠김 방지 브레이크 시스템 (ABS) 및/또는 전자식 주행 안정 프로그램 (ESP) 과 같은 더 확장된 기능을 포함하고, 이것에 의해 개별 브레이크에서 제어되는 방식으로 압력이 증가 및 감소될 수 있어서, 제동 중 또는 미끄러짐 (skidding) 의 위험이 있다면 차량이 안정화될 수 있다.
이러한 기능을 구현하도록, 브레이크 시스템은 대개 브레이크 유체를 위한 적어도 하나의 용량 리저버를 포함하는데, 이것은 보통 저압 리저버의 형태이다. 더욱이, 밸브가 제공되는데, 이 밸브에 의하여 브레이크 유체는 제어 방식으로 브레이크로부터 대응하는 저압 리저버로 이동될 수 있어서, 브레이크 압력이 감소된다. 유압 펌프는 대개 상기 브레이크 유체 용량의 능동적 리커버리를 위해 사용된다.
이러한 브레이크 시스템으로 최대 이용 가능한 발전기 제동 토크 및 그리하여 또한 최대 가능한 에너지 수득을 사용하도록, 브레이크 페달의 작동은 휠 브레이크의 직접 제어로부터 디커플링되어야 한다. 이것은 회생 브레이크에 의한 에너지 발생을 위해 설계된 완전 또는 부분적 전기 구동부를 가지는 차량에 관한 것이다. 이 목적을 위한 설계 해결법은 이미 공지되어 있지만, 그러나 이 해결법의 단점은 브레이크 페달과 휠 브레이크 사이의 트랜스미션에 기계적 자유 이동 (mechanical free travel) 이 제공된다는 것인데, 이것은 실제 발전기 제동 효과에 맞출 수 없고 특히 브레이크 시스템에 결함이 있는 경우 상실 용량으로 고려될 것이다. 상황에 따라, 즉 차량 속도, 원하는 제동 토크 및 현재 이용 가능한 발전기 제동 토크에 따라, 이것은 특히 차량 운전자를 위해 원하는 제동 토크에 대해 다른 페달 변위가 발생한다는 것을 의미한다. 운전자는 이것에 의해 혼동될 수 있는데, 왜냐하면 구동 상황에 따라 브레이크 페달의 동일한 작동이 차량의 다른 제동 거동으로 이어지기 때문이다.
본 발명의 목적은 브레이크 시스템의 작동 방법을 제공하는 것인데, 이것으로 최고의 안전성 요건과 더불어 회생 제동의 최적화된 사용 및 운전자의 일정한 제동 경험이 동시에 달성된다. 더욱이, 연관된 브레이크 시스템 및 연관된 모터 차량이 명시될 것이다.
본 방법과 관련해, 연관된 원하는 제동 토크로 운전자에 의해 제동 요구가 내려진 경우, 제 1 조건이 충족된다면 적어도 하나의 출구 밸브가 개방되고 브레이크 유체는 연관된 브레이크 유체 용량으로 적어도 하나의 리저버로 안내되고, 그 후 제 2 조건이 충족된다면 적어도 하나의 출구 밸브가 폐쇄되고, 제동 요구에 대응하는 브레이크 파라미터가 지정된 최소값 이상이라면 제 1 조건이 충족되고, 상기 용량의 브레이크 유체가 리저버 내로 유입되었다면 제 2 조건이 충족된다는 점에서 상기 목적은 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명의 유리한 실시형태들은 종속항의 주제이다.
본 발명은 회생 제동, 즉 발전기로서 작동되는 전기 모터에 의한 제동의 최적 사용을 위해, 브레이크 페달은 작동 브레이크와 직접 맞물림으로부터 디커플링되어야 한다는 고려 사항을 기반으로 한다. 단지 이런 식으로 최대 이용 가능한 발전기 제동 토크가 사용될 수 있다. 이러한 디커플링이 발생하지 않는다면, 즉 발전기와 병행한 작동 브레이크로 제동이 또한 일어난다면, 이용 가능한 발전기 제동 토크는 최대 가능한 방식으로 사용될 수 없다.
브레이크 페달의 작동에 의해 운전자가 브레이크로 브레이크 유체를 능동적으로 안내하는 종래의 유압 브레이크 시스템에 대해, 페달 변위와 모터 차량의 대응하는 감속 사이에 본질적으로 고정된 또는 일정한 관계가 있다. 이 경우 브레이크 시스템의 구성 방법에 의해 달성되는 상기 일정한 관계에 의하여, 이전의 경험을 토대로 운전자는 브레이크 페달을 작동시킴으로써 제어 방식으로 원하는 감속을 일으킨다.
회생 제동의 경우 브레이크 페달이 작동 브레이크의 작동으로부터 디커플링되고 전기 모터가 제동을 위해 사용된다면, 즉 운전자를 위한 적합한 조치 없이 브레이크 페달의 작동에 의해 휠 브레이크로 유체가 운반되지 않는다면, 특히 현재 이용 가능한 발전기 제동 토크에 대한 동적 여유 (dynamic allowance) 가 없다면, 브레이크 페달 변위와 차량 감속 사이에 일정한 관계가 존재하지 않는다. 발전기로부터 현재 이용 가능한 제동 토크가 소모되고 나면, 운전자는 예컨대 유압으로 브레이크 페달을 추가 작동함으로써 차량을 계속 제동할 수 있는 능력을 부여받아야 한다. 이용 가능한 발전기 제동 토크에 동적으로 맞추지 않는 설계로, 브레이크가 유압 작동되기 전에 트래버스 (traverse) 되는 페달 변위는 다른 크기 (magnitude) 의 이용 가능한 발전기 제동 토크의 경우 다른 크기를 가진다. 그리하여, 운전자는 브레이크 페달의 효과에 대해 혼란을 겪을 수 있거나 일부 구동 상황에서 원하는 제동 토크를 발생시키도록 운전자가 브레이크 페달을 작동시키거나 브레이크 페달을 변위시켜야 하는 방법을 추정하는데 어려움이 있다는 것을 발견할 수 있다.
지금 알고 있는 것처럼, 페달 변위와 공칭 차량 감속 사이의 실질적으로 일정한 관계는 현재 이용 가능한 발전기 제동 토크의 최대 사용과 동시에 전체 제동 프로세스 중 구현될 수 있는데, 왜냐하면 브레이크 유체는 순수 회생 제동 상황에 대해서도 브레이크 페달의 작동 중 변위되기 때문이다. 따라서, 발전기의 제동 효과가 완전히 이용될 수 있지만, 상기 브레이크 유체는 브레이크로 직접 안내되지 않을 수도 있다. 이것은 리저버로 브레이크 유체를 안내함으로써 피할 수 있고, 리저버로 도입되는 브레이크 유체의 용량은 적합한 방식으로 치수가 정해진다. 리저버로 브레이크 유체의 도입 개시 및 도입 종료는 적어도 하나의 출구 밸브를 개방 또는 페쇄함으로써 수행될 수 있다.
그러나, 상기 프로세스는 임의의 제동 프로세스 중 자동으로 일어나서는 안 되고, 임의의 조건과 연관되어야 하는데, 예컨대 원하는 제동 토크, 브레이크 시스템의 현재 상태 및 제동 유형에 의해 결정될 수 있다. 브레이크 유체는 예컨대 임의의 상황에서는 리저버로 안내되어서는 안 되고, 발전기로부터 현재 이용 가능한 제동 토크가 충분히 크지 않다면 (또한) 브레이크로 안내되어서도 안 된다. 이것은 제동 요구에 대응하는 제동 변수가 지정된 최소값 이상이라면 이행되는 조건에 의해 달성될 수 있다.
적어도 하나의 출구 밸브가 다시 폐쇄되어, 브레이크 유체로 리저버를 채우는 것이 종료되는 시간은 또한 다양한 조건에 의해 결정되어야 한다. 상기 프로세스는 원하는 용량의 브레이크 유체가 리저버로 완전히 유입되었다면 어떤 경우에도 끝나야 한다.
유리하게도, 시간에 따른 제동 변수의 변화가 지정된 최대값을 초과하지 않는다면 제 1 조건이 단지 충족된다. 리저버로 브레이크 유체 용량의 변위는 이 경우에 수행되어서는 안 된다. 이것은 예컨대 비상 제동, 즉 차량이 가능한 한 빨리 정지해야 되는 경우이다. 이 경우에 모터 차량의 최대 감속을 달성하기 위해서 모터 차량을 직접 제동하도록 작동 브레이크를 사용하는 것이 유리하다.
본 방법의 바람직한 실시형태에서, 발전기에 의한 이용 가능한 제동 토크가 지정된 최소 발전기 제동 토크보다 크다면 제 1 조건이 부가적으로 단지 존재하거나 제 1 조건이 단지 충족된다. 그것은, 매우 낮은 발전기 제동 토크를 위한 브레이크 페달을 작동함으로써 운전자가 작동 브레이크를 단지 직접 작동할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 리저버로 브레이크 유체를 전환하는 프로세스가 생략될 수 있는데 왜냐하면 발전기에 의해 전달할 수 있는 낮은 제동 토크보다 원하는 제동 토크가 상당히 큰 경우에 작동 브레이크가 어떤 경우에도 사용되어야 하기 때문이다.
원하는 제동 토크가 제동 초반에 이용 가능한 발전기 제동 토크를 초과한다면, 유리하게도 작동 브레이크가 작동되고 브레이크 페달의 현재 변위에 대해 발전기 제동 토크와 작동 브레이크에 의해 발생된 제동 토크의 합은 동일한 페달 변위에 대해 종래의 유압 브레이크 시스템의 제동 토크와 일치하도록 브레이크 유체의 용량 치수가 정해진다.
모터 차량 운전자는 정상적 유압 제동과 같은 제동을 위해 페달 변위와 제동 토크 또는 차량 감속 사이에 정확하게 동일하거나 본질적으로 동일한 관계를 경험한다. 회생 브레이크 기능에도 불구하고, 임의의 페달 변위 효과는 이와 같이 종래의 제동과 상이하지 않다. 따라서, 운전자는 연관된 제동 토크에 대해 브레이크 페달의 다른 거동에 적응할 필요가 없다.
원하는 제동 토크가 현재 이용 가능한 발전기 제동 토크 미만이라면, 브레이크 유체의 용량 계산에 제동 중 발전기 제동 토크의 예상되는 상승이 고려된다면 바람직하다. 이것은, 이용 가능한 발전기 제동 토크가 속도 의존적이고, 즉 그것이 모터 차량의 속도에 의존하기 때문에, 중요하다. 모터 차량의 제동 단계 중 발전기는 임의의 상황에서 제동 프로세스의 개시 때보다 더 많은 제동 토크를 전달할 수 있다. 이제, 브레이크 유체 용량을 계산하는 동안 이런 부가적인 기여가 고려된다. 이런 식으로 페달 변위와 감속 사이의 관계가 매우 정확하게 발생될 수 있는데, 이것은 현 제동 토크를 갖는 등가의 유압 제동에 실질적으로 대응한다.
브레이크 페달의 작동에 의한 운전자에 의해 요구되는 원하는 제동 토크가 발전기로부터 현재 이용 가능한 제동 토크를 초과하여 증가하는 제동 상황에서, 작동 브레이크가 유리하게도 작동된다. 따라서, 이 경우에 작동 브레이크에 의해 전달되는 제동 토크는, 원하는 제동 토크와 발전기에 의해 현재 전달할 수 있는 제동 토크 사이의 차이에 최적으로 대응한다. 이런 식으로, 원하는 제동 토크가 달성되도록 작동 브레이크의 작동이 보장하는 동안 회복 브레이크가 충분히 사용된다.
제동 프로세스 후에, 추후 회생 제동 및 ABS 제어 제동을 위한 전 용량으로 리저버가 다시 이용 가능하도록 리저버로 안내되는 브레이크 유체는 브레이크 시스템으로 피드백되어야 한다. 유리하게도, 적어도 하나의 전기 전환 밸브가 이렇게 하여 제동 프로세스 후에 작동되고 브레이크 유체는 적어도 하나의 리저버로부터 적어도 하나의 브레이크 회로로 다시 안내된다. 적어도 하나의 전기 전환 밸브의 작동 시간은 유리하게도 리저버에 저장된 브레이크 유체의 온도 및 용량에 따라 선택된다.
대안적으로 또는 그것과 함께, 적절히 선택된 시점에 차단 밸브는 폐쇄되고 유압 펌프는 작동되어서, 브레이크 유체는 리저버로부터 휠 브레이크로 안내된다. 동시에 발전기 제동 토크가 감소될 수 있다. 이런 식으로 발전기에 의해 발생된 제동 토크와 작동 브레이크에 의해 발생된 제동 토크 사이의 소위 "블렌딩 (blending)" 이 달성될 수 있어서, 일정한 페달 변위에 대해 일정한 제동 토크가 달성되고, 발전기와 작동 브레이크의 각 성분은 시간이 지나면 변한다. 이것은 예컨대 차량이 움직이지 않을 때까지 진행하는 제동 프로세스에 유리하다.
차량의 감소하는 속도 때문에, 이용 가능한 발전기 제동 토크가 또한 감소한다. 그럼에도 불구하고, 차량이 움직이지 않을 때까지 일정한 페달 변위를 위해 동일한 제동 토크가 유지될 수 있어서, 이 경우에 발전기에 의해 발생되는 제동 토크가 감소하는 것과 같은 정도로 작동 브레이크에 의해 발생되는 제동 토크가 증가된다. 이런 식으로, 운전자는 발전기 제동 토크의 감소를 의식하지 못한다. 전술한 조치 없이, 감소하는 제동 토크를 보상하기 위해서 발전기 제동 토크를 감소시키는 경우 운전자는 브레이크 페달을 더 밟아야 할 것이다.
본 방법의 바람직한 변형예에서, 제동 변수는 마스터 브레이크 실린더에서 피스톤의 이동 또는 브레이크 페달의 페달 변위이다. 이동 및 또한 페달 변위 양자는 운전자의 제동 요구 또는 운전자에 의해 요구되는 원하는 제동 토크의 조치로서 적합하다.
전술한 방법은 전자 유압 브레이크 시스템의 작동을 위한 바람직한 실시형태에서 사용되는데, 브레이크의 작동은 브레이크 페달의 작동을 통하여 그리고/또는 적어도 하나의 유압 펌프의 작동을 통하여 유압으로 일어난다.
본 방법의 대안적인 바람직한 실시형태에서, 본 방법은 브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire) 브레이크 시스템의 작동을 위해 사용되고, 브레이크는 제동력 부스터에 의해 능동적으로 작동된다. 다른 바람직한 실시형태에서 본 방법은 전기 기계식 브레이크 및 유압 브레이크를 갖는 조합식 브레이크 시스템의 작동을 위해 사용된다.
브레이크 시스템에 대하여, 전술한 목적은, 전술한 방법이 구현되는 전자 제어 및 조정 유닛을 포함하고, 리저버로서 저압 리저버가 사용되는 전자 유압 브레이크 시스템에 의해, 그리고 전술한 방법이 구현되는 전자 제어 및 조정 유닛을 포함하고, 리저버로서 저압 리저버가 사용되는 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템에 의하여 본 발명에 따라 달성된다. 그것은 또한 모터 차량용 조합식 브레이크 시스템에 의해 달성되는데, 2 개의 전기 기계식 작동 브레이크는 후방 휠 액슬과 연관되고 2 개의 유압 브레이크는 전방 휠 액슬과 연관된다.
모두 3 가지 유형의 브레이크 시스템에 대해, ABS 또는 ESP 기능을 위해 사용되는 동일한 저압 리저버는 바람직하게 본 방법을 구현하기 위해 사용된다. 이 경우에 부가적인 리저버가 설치될 필요는 없다.
모터 차량에 대해, 전술한 목적은 전술한 브레이크 시스템 중 하나를 구비한 본 발명에 따라 달성된다. 한편으로는, 이러한 모터 차량은 제동하는 동안 운전자에게 최적의 편안함을 제공하는데, 왜냐하면 운전자가 제동 프로세스 중 회생 브레이크와 작동 브레이크의 상호작용을 의식하지 못하여, 운전자는 페달 이동 또는 페달 변위와 차량의 제동 거동 사이에 본질적으로 일정한 관계를 항상 경험하기 때문이다. 다른 한편으로는, 회생 발생된 제동 토크가 에너지 회생을 위해 최적으로 사용되어서, 모터 차량은 특히 에너지 절약 및 환경 친화적 방식으로 작동될 수 있기 때문이다.
특히 본 발명의 장점은, 회복 제동 프로세스 중 리저버로 브레이크 유체 용량을 안내함으로써 그리고 제동 요구에 대응하는 변수가 최소값 이상이고 상기 제동 변수는 급격하게 변화되지 않는다는 조건과 상기 프로세스를 연계함으로써, 운전자가 한편으로는 회복 제동 프로세스 중 페달 변위와 감속 사이에 정상적 또는 일정한 관계를 경험하고, 다른 한편으로는 시스템 경제 및 안전 관련 면에서 타당한 상황에서 회복 제동이 단지 사용된다는 것이다.
소위 "블렌딩", 즉 휠 브레이크에서 리저버로 도입된 용량의 리커버리에 의하여, 예컨대 정지 상태에 도달하기 직전 발전기에 의해 발생되는 제동 토크가 손실되는 경우에도 일정한 제동 효과가 보장될 수 있다.
본 발명의 예시적 실시형태는 도면을 사용해 상세히 설명된다. 도면은 매우 개략적인 도면으로 나타나 있다.
도 1 은 전자 유압 브레이크 시스템에 대한 바람직한 제 1 실시형태에서 브레이크 시스템의 작동 방법의 상태도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 방법의 기본을 형성하는 전자 유압 브레이크 시스템의 시스템 구조이다.
도 3 은 이용 가능한 발전기 제동 토크와 차량 속도 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4 는 제동 초반에 이용 가능한 발전기 제동 토크에 따라 전자 유압 갭의 동적 및 정적 치수 사이의 비율을 도시한 그래프이다.
도 5 는 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템에 대한 바람직한 제 2 실시형태에서 브레이크 시스템의 작동 방법의 상태도이다.
도 6 은 도 5 의 방법의 기본을 형성하는 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템의 시스템 구조이다.
도 7 은 도 6 의 시스템 구조에서 사용하기 위한 페달 변위 및 마스터 브레이크 실린더의 이동의 디커플링 장치이다.
도 8 은 도 1 에 도시된 방법을 구현하기 위한 발전기와 전자 제어 및 조정 유닛을 구비한 전자 유압 브레이크 시스템이다.
모든 도면에서 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
전자 유압 브레이크 시스템에 대한 바람직한 제 1 실시형태에서 브레이크 시스템의 작동 방법은 도 1 에 나타낸 상태도를 사용해 이하 설명된다. 브레이크 페달 (2), 부스터 (3), 마스터 브레이크 실린더 (5) 및 회복 브레이크 시스템 (6) 을 구비한 종래 기술에 따른 종래의 유압 브레이크 시스템 (1) 의 연관된 구현은 도 2 에 도시된다. 유리하게도, 회복 브레이크 시스템 (6) 은 ESC (전자 안정성 제어) 프로그램을 구현하기 위한 유압 및 전자 부품을 포함한다. 변위 센서 (7) 는 마스터 실린더 (5) 의 이동을 결정하기 위해 제공된다.
리저버로 브레이크 유체 용량을 변위시킴으로써 회생 제동에 필요한 브레이크 페달의 자유 이동을 유압으로 구현하는 기능 또는 프로세스 단계를 이하 전자 유압 갭 또는 eGap 이라고 말한다. 상기 용어는 이런 식으로 변위되는 제동 용량에 대해 동일하게 사용된다.
ESC 시스템 또는 브레이크 시스템 (1) 의 밸브가 무전류 (no-current) 상태에 있는 준비 상태 (4) 에서 시작하여, 제동 변수로서 역할을 하고 있는 마스터 브레이크 실린더 (5) 의 이동 (s_tmc) 이 최소 변위 (s_p_min) 를 초과하고 부가적으로 마스터 브레이크 실린더의 이동 변화율 (s_dot_tmc) 이 최대 한계 (s_dot_max) 미만이고 또한 적어도 최소 발전기 제동 토크 (Tq_min) 의 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 가 이용 가능하자마자 개방 상태 (10) 로 천이가 발생한다.
두 가지 부가적 조건 (이동 (s_tmc) 의 최대 변화율 및 최소 이용 가능한 발전기 제동 토크 Tq_rcap > Tq_min) 에 의하여 (브레이크 페달의 높은 가속을 특징으로 하는) 비상 제동이 존재한다면, 그리고 단지 낮은 발전기 제동 효과가 이용 가능하다면 전자 유압 갭의 활성화가 발생하지 않도록 달성된다. 이동 한계 (s_p_min) 를 초과할 때 부가적 조건 중 하나가 만족되지 않는다면, 서스펜딩 (suspended) 상태 (16) 로 천이가 발생한다. 브레이크 페달에서 발을 뗄 때, 즉 마스터 브레이크 실린더 (5) 의 이동 (s_tmc) 이 연관된 이동 한계 (s_p_min) 미만이라면 화살표 (22) 를 통하여 상기 서스펜딩 상태 (16) 에서 단지 이탈한다. 그 후, 브레이크 시스템은 화살표 (23) 에 의해 다음 제동 준비 상태 (초기 준비 상태 (4) 로 천이) 로 변화된다.
개방 상태 (10) 에서, 무전류 상태에서 개방되는 출구 밸브 (OV) 의 작동이 발생하여서, 마스터 브레이크 실린더의 전진 운동에 의해 변위된 브레이크 유체 용량은 휠 브레이크로 통과하지 않고 리저버로 통과하는데, 본 예시적 실시형태에서 이 리저버는 저압 리저버 (LPR) 의 형태이다. 하지만, LPR 및 휠 브레이크의 압력 설정 레벨에 따라 휠 브레이크에서 공기 갭의 감소가 이미 일어나고 있다.
OV 의 개폐 횟수 (switching cycles) 를 감소시키기 위해서 각각의 제동시 2 개의 브레이크 회로 각각에서 단 하나의 OV 를 교대로 작동할 수 있다.
마스터 브레이크 실린더의 이동이 한계 (s_gap) 에 도달하면 OV 는 폐쇄되고 폐쇄된 상태 (28) 가 달성된다. 한계 (s_gap) 가 이 시점에 이용 가능한 발전기 제동 토크를 사용해 제동 초반에 적응 결정되고; 이것은 또한 전자 유압 갭의 치수 결정과 관련해 이하 더 정확하게 설명된다.
페달의 신속한 전진 운동이 검출되거나 (비상 제동) 후진 운동이 존재한다면 OV 는 이동 한계 (s_gap) 에 도달하기 전 이미 폐쇄된다. 후진 운동이 존재하는 경우에 밸브를 통한 역류를 방지하도록 밸브를 폐쇄할 필요하다.
게다가, 안전상의 이유로 OV 의 작동에서 시간 제한이 구현된다. 더욱이, OV 작동은 브레이크 페달의 전진 운동의 경우로 제한될 수 있다.
브레이크 페달에서 발을 떼면, 즉 마스터 브레이크 실린더의 이동 (s_tmc) 이 다시 이동 한계 (s_p_min) 미만이라면 폐쇄된 상태 (28) 에서 이탈한다.
제동 후에, 리저버(들)로 변위되는 브레이크 유체 용량은 마스터 브레이크 실린더 또는 브레이크 유체 컨테이너로 복귀되어야 한다. 예컨대 ABS 제어에 또한 사용되는 브레이크 시스템의 저압 리저버(들) (LPR) 이 본 예시적 실시형태의 리저버(들)로서 사용된다. 전류를 안내하지 않을 때 개방되는 전기 전환 밸브 (EDV) 는 브레이크 유체를 복귀시키기 위해 작동되어서, LPR 피스톤의 스프링 시스템 때문에 LPR 의 고갈 (depletion) 이 발생할 수 있다. EDV 작동은 고갈 상태 (36) 에서 일어나는데, EDV 의 작동 시간은 온도 및 LPR 에 저장된 용량에 따라 선택된다. 이것은 도 1 (및 또한 도 5) 에서 수식 T = f(T_HCU, s_gap) 를 특징으로 하는데, 수식에서 T 는 밸브의 작동 시간을 말하고, T_HCU 는 브레이크 유체의 측정된 온도를 말하며 s_gap 은 브레이크 유체의 용량을 말한다. 작동 시간 (T) 은 예컨대 고온에서보다 저온에서 더 길게 선택되는데, 왜냐하면 저온에서 브레이크 유체의 점도는 고온에서보다 높기 때문이다. 따라서, 브레이크 유체는 그것의 더 높은 점도 때문에 리저버로부터 브레이크 회로로 다시 유동하는데 더 긴 시간이 필요하다.
EDV 작동에 의한 LPR 고갈의 대안으로서, LPR 로 변위되는 용량의 휠 브레이크로 용량 전달이 또한 가능하다. 이것은 차단 밸브 (IV) 를 폐쇄하고 유압 펌프를 작동함으로써 달성될 수 있다 (EDV 는 이때 폐쇄된 상태로 유지되어서, LPR 에 존재하는 용량만 사용된다). 보상 상태 (42) 로 나타낸 상기 선택 사항은, 낮은 차량 속도에서 감소하고 정지해 있을 때 완전히 부재하는 발전기 제동 토크가 능동적 압력 증가에 의해 보상될 수 있는 장점을 가진다. 상기 능동적 보상 없이 운전자는 감소하는 발전기 제동 토크를 증가된 브레이크 페달 작동으로 균형을 맞추어야 할 것이다. 이것은 페달 변위와 제동 토크 또는 감속 간에 일정한 관계를 발생시키지 않을 것이다.
상기 갭의 치수 결정, 즉 변위되어야 하는 브레이크 용량의 치수 결정에 상이한 요건들이 부여된다. 이것은 한편으로는 정적으로, 즉 전류 제동 프로세스에 독립적으로, 다른 한편으로는 동적으로, 즉 차량의 전류 제동 프로세스의 파라미터에 따라 발생한다.
정적 치수 결정은 어느 정도 제한되는데, 즉 그것은 리저버에 변위될 최대 용량을 나타낸다. 한편으로는, 완전 제동 및 낮은 마찰 계수로 노면의 추후 급격한 변화가 발생한 경우 휠의 잠금을 방지하기 위해서 LPR 의 잔류 용량이 리저버 용량의 완전 사용, 즉 ABS 기능에 의한 압력의 급격한 감소에 적합하도록 정적 치수 결정이 보장해야 한다.
다른 한편으로는, 마스터 브레이크 실린더의 상기 이동에 의해 초래되는 제동 효과가 운전자에게 일관되도록, 즉 (그런 경우에 최대) 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_max) 의 효과와 대응하는 페달 변위를 갖는 유압 브레이크의 종래의 작동에서 유발되는 제동 토크 사이에 차이가 검출되지 않도록 정적 치수 결정이 선택되어야 한다.
전자 유압 갭의 치수 결정은, 브레이크 페달 변위 (마스터 브레이크 실린더의 이동 (s_tmc) 과 동일한 의미를 가짐) 로부터의 특징에 따라 유도된 각각의 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 와 제동 요구 또는 원하는 제동 토크 (Tq_drv) 를 사용해, 동적으로, 즉 실제 제동 시점에 일어난다.
제동 초반에 이용 가능한 발전기 제동 토크가 최소값 (Tq_min) 미만이라면, 전자 유압 갭의 활성화는 완전히 필요없게 된다.
제동 요구가 제동 초반에 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_0) 를 초과한다면, 즉 Tq_drv ≥ Tq_rcap_0 이라면, 발전기 제동 효과가 단지 보상되도록, 즉 브레이크 페달의 현재 변위에 대해 동일한 총 제동 토크 (발전기 제동 토크와 유압 제동 토크 합) 가 (발전기에 의한 회복 브레이크 기능 없이) 종래의 유압 브레이크 시스템에 대해 설정되도록 전자 유압 갭의 사이즈 치수가 결정된다.
하지만, 제동 요구 또는 원하는 제동 토크 (Tq_drv) 가 이용 가능한 발전기 제동 토크 미만이라면, 즉 Tq_drv < Tq_rcap_0 이라면, 전자 유압 갭의 사이즈는 동적으로 치수 결정될 수 있어서, 제동 중 예상되는 발전기 제동 토크의 상승이 고려된다.
설명에서, 차량 속도 (v) 에 대한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 의 주 의존성이 참조되는데 이것은 도 3 에 도시된다. 속도 (v) 는 가로 좌표에 도시되고 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 는 세로 좌표에 도시된다. 동력 제한 (동력 P = 일정) 때문에, 발전기 제동 토크는 속도 (v) 에 반비례한다. 따라서, 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 는 최대값 또는 최대 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_max) 까지 속도 (v) 감소와 더불어 상승한다. 저속에서 토크 (Tq_rcap) 는 감소하고 차량이 움직이지 않을 때, 즉 v = 0 일 때 영 (0) 에 도달한다.
도 4 는 전자 유압 갭의 동적 치수 결정의 다른 경우들을 보여준다. 제동 초반에 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_0) 는 가로 좌표에 도시되고 동적으로 치수 결정된 갭 대 정적으로 치수 결정된 갭의 비율은 세로 좌표에 도시된다.
일반적으로 제동 초반에 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_0) 의 최소값 (Tq_min) 미만에서 eGap 기능의 활성화가 일어나지 않고, 즉 그런 경우에 갭 사이즈의 동적 값은 영이다.
제동 초반에 요구되는 총 제동 토크가 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_0) 를 초과하면, 갭 (s_gap_dyn) 은 Tq_rcap_0 에 비례하게 치수 결정되고 Tq_rcap_0 이 설계 중 고려되는 최대값 (Tq_rcap_max) 과 동일하다면 정적 값의 100 % 에 도달한다 (제 1 특징 (50)).
제동 초반에 요구되는 총 제동 토크가 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_0) 미만이라면, 갭은 더 크게 치수 결정되고 즉 Tq_rcap_0 의 더 작은 값들에 대해 더 빨리 정적 값에 도달한다 (제 2 특징 (56)). 결과적으로 제동 중 차량 속도의 감소 결과 발전기 제동 토크의 증가가 기대된다는 사실이 고려된다.
브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템에 대한 다른 바람직한 실시형태의 방법이 도 5 의 상태도에 도시된다.
종래 기술에 따른 연관된 시스템 구조는 도 6 에 도시된다. 이것은 마스터 브레이크 실린더의 이동 (s_tmc) 의 검출뿐만 아니라 페달 변위 (s_prd) 의 검출을 제공한다. 전자 유압 갭을 활성화시키는, 즉 리저버로 브레이크 유체 용량을 안내하는데 결정적인 제동 변수는 본원의 경우 페달 변위 (s_prd) 이다. 페달 변위 (s_prd) 는 브레이크 페달 상의 각도 센서 (9) 에 의해 검출되는데, 그것의 신호는 마스터 브레이크 실린더 (5) 까지 페달 로드의 이동으로 변환된다. 부스터 (3) 는 능동 부스터로서, 본원의 경우 능동 제어능을 갖는 진공 브레이크 부스터로서 설계된다. 마스터 브레이크 실린더 (5) 의 이동 (s_tmc) 은 마스터 브레이크 실린더 (5) 에 직접 장착된 변위 센서에 의해 또는 가능하다면 대안적으로 능동 부스터의 멤브레인 변위 센서에 의해 일어날 수 있다.
브레이크 페달과 마스터 브레이크 실린더의 기계적 디커플링은, 도 6 에 나타낸 브레이크 시스템 (1) 에 대해, 도 7 에 도시된 디커플링 장치 (11) 에 의해 수행된다. 디커플링 장치는 브레이크 페달 (2) 과의 연결부 (12) 및 부스터 (3) 와의 연결부 (13) 를 포함한다. 디커플링 장치 (11) 는 브레이크 페달의 연결부에 소위 후방 갭을 구현하여서, 브레이크 페달 (2) 에 반작용을 가하지 않으면서 능동 부스터를 전방으로 (도 7 의 좌측으로) 작동함으로써 마스터 브레이크 실린더 (5) 는 움직일 수 있다. 이것뿐만 아니라 전방 갭 (s_q_mech) 이 설정될 수 있다. 이것은 브레이크 시스템의 설계 및 능동 제동력 부스터의 응답 특징에 따라 선택될 수 있다. 따라서, 전방 갭 (s_q_mech) 은 또한 영으로 설정될 수 있다. 반력 (counter-force) 은 브레이크 페달 (2) 의 작동 중 페달 시뮬레이터 유닛 (14) 에 의해 발생된다. 이런 식으로 일정한 변위-힘 특징이 발전기 브레이크와 유압 브레이크 사이의 분배와 관계없이 -전자 유압 갭과 관련하여- 설정될 수 있다.
페달 변위 (s_prd) 가 페달 변위 한계값 (s_p_min) 을 초과한다면, 도 5 에 도시된 대로, 준비 상태 (4) 로부터 개방 상태 (64) 로 천이가 발생한다. 기계적 갭의 선택에 따라, 마스터 브레이크 실린더 (5) 의 변위는 여전히 일어나지 않을 것이다.
전자 유압 갭의 활성화를 위한 부가적인 조건으로서, 페달 변위 (s_prd) 의 가속도 또는 속도가 또한 여기에서 사용될 수 있어서 비상 제동의 경우 전자 유압 갭이 필요없게 될 수 있다. 이 경우에 브레이크 페달에서 발을 뗄 때까지 서스펜딩 상태 (16) 가 채택된다.
개방 상태 (64) 에서 출구 밸브 (OV) 가 개방된다 (이것은 도 1 에 따른 방법의 실시형태에 대한 개방 상태 (16) 에 대응한다). 게다가, 마스터 브레이크 실린더의 이동 (s_tmc) 이 전자 유압 갭의 지정된 사이즈로 조절되도록 능동 제동력 부스터가 작동된다. 전자 유압 갭의 사이즈는, 도 1 에 따른 방법과 관련해 설명된 대로, 최대 발전기 제동 효과를 이용해 또는 적응하여 항상 동일하도록 설정될 수 있다.
전자 유압 갭이 조절되자마자 OV 는 폐쇄된다. 마스터 브레이크 실린더의 이 위치에서 시작할 때, 능동 부스터 (3) 를 작동함으로써 압력의 추가 증가가 가능하고 따라서 발전기 브레이크와 유압 브레이크 사이의 소위 블렌딩이 가능하다. 원하는 값 (운전자 요구 검출) 의 형성은 여기에서 페달 변위 (s_prd) 를 사용해 연속적으로 일어난다.
제동을 종료한 후, 도 1 에 따른 방법에 대해 설명한 것처럼 EDV 작동에 의하여 LPR 로 변위되는 브레이크 유체 용량의 고갈이 일어난다.
브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템과 관련해, 결함의 경우, 즉 시스템을 폴백 (fallback) 모드로 스위칭하게 하는 결함이 발생한다면 거동이 특히 중요하다. 갭의 일반적으로 더 큰 치수 결정과 페달력 시뮬레이션 장치의 반력 때문에, 결함의 경우 보조 제동 효과 달성은 부가적인 조치 없이 간혹 가능하지 않다. 시스템이 바이-와이어 작동을 이탈하게 하는 시스템 오류가 발생했을 때 eGap 기능의 선택이 이하 설명된다.
이러한 시스템 오류는 예컨대 운전자의 제동 요구, 능동 제동력 부스터, 전력 공급부 또는 전자 제어기 또는 전자 제어 및 조정 유닛 (ECU) 의 작동 검출을 위한 센서 시스템의 고장일 수 있다.
서브 상태인 준비 상태 (4) 및 서스펜딩 상태 (16) 로 eGap 기능이 수동적인 동안 (수동 상태 (88)) 시스템 오류가 발생하면, eGap 기능이 정지하고, 즉 그것은 다시 활성화되지 않을 것이고, 프로세스는 불능 상태 (82) 로 이동한다. 폴백 모드 (보조 제동 효과) 의 설계에 대해, 임의의 기존의 기계적 갭 (s_g_mech) 이외에 고려될 이동 손실은 없다.
서브 상태인 개방 상태 (64), 개방된 상태 (70) 및 고갈 상태 (36) 로 eGap 기능이 능동적인 동안 (능동 상태 (96)) 시스템 오류가 발생하면, 두 가지 경우가 구별되어야 한다.
밸브 및 유압 펌프의 추가 작동이 여전히 가능하다면, eGap 기능에 의해 LPR 로 변위되는 용량은 휠 브레이크로 능동 전달될 수 있고; 이것은 제거 상태 (76) 에서 일어난다. 이를 위해 차단 밸브가 폐쇄된 채 유압 펌프가 작동된다. 여기에서, 전자 유압 갭이 제거되어서 수동 상태에서 고장에 대해 동일한 조건이 발생된다.
밸브 및/또는 유압 펌프의 작동이 더 이상 가능하지 않다면 (예컨대 시스템 오류가 전력 공급부 또는 ECU 와 관련된다면), 전자 유압 갭은 제거될 수 없다. 이 경우에, 시스템 설계는 임의의 상실된 마스터 브레이크 실린더 변위를 고려한 보조 제동 효과를 보장해야 한다.
전자 유압 브레이크 시스템으로 설계된 브레이크 시스템 (1) 이 도 8 에서 바람직한 실시형태로 도시된다. 브레이크 페달 (2) 에 의하여 피스톤은 공지된 방식으로 탠덤 마스터 브레이크 실린더 (TMC; 205) 에서 변위되어서, 브레이크 유체는 제 1 브레이크 회로 (210) 및 제 2 브레이크 회로 (216) 로 밀어넣어진다. 브레이크 유체를 위한 리저버 (200) 는 TMC (205) 에 연결된다.
2 개의 브레이크 (222, 224) 는 제 1 브레이크 회로 (210) 와 연관되고 2 개의 브레이크 (226, 228) 는 제 2 브레이크 회로와 연관된다. 2 개의 브레이크 (222, 224) 는 전방 휠과 연관되고, 2 개의 브레이크 (226, 228) 는 모터 차량 (미도시) 의 후방 휠과 연관된다. 그러므로, 브레이크 시스템 (1) 은 "흑백 (black and white)" 설계를 가지고, 이것은 하나의 브레이크 회로가 전방 액슬과 연관되고 하나의 브레이크 회로는 후방 액슬과 연관되는 것을 의미한다. 대안적으로, 브레이크 시스템 (1) 은 또한 "대각선 (diagonal)" 형태로 구현될 수 있고, 각각의 브레이크 회로는 후방 휠 브레이크 및 전방 휠 브레이크와 연관된다.
브레이크 시스템 (1) 은 출구 밸브들 (OV; 240, 242, 244, 246) 을 포함하는데, 이 밸브를 개방함으로써 브레이크 유체는 리저버 (250, 252) 로 변위될 수 있다 (모든 밸브는 무전류 상태로 도시됨). 2 개의 리저버 (250, 252) 각각은 각각의 브레이크 회로 (210, 216) 와 연관된다. 리저버 (250, 252) 는 각각 저압 리저버 (LPR) 형태이고 공지된 ABS 시스템에 적합하다. ABS 와 관련해 LPR 의 배타적 사용을 위해 LPR 은 단지 채워지고 그리고/또는 드문 경우에, 즉 ABS 시스템에 의한 브레이크 압력 조정을 위해 비워지고, 이것은 본 발명에 따른 브레이크 시스템으로 더욱 자주 크게 발생한다. 유리하게도, 따라서, 높은 부하 하에 긴 사용 수명을 갖는 LPR 이 사용된다. ABS 기능은 브레이크 시스템 (1) 에서 구현된다. 복수의 밸브가 이것에 대해 공지된 방식으로 제공된다. 브레이크 유체의 능동 공급을 위해, 각각의 브레이크 회로 (210, 216) 는 각각의 유압 펌프 (270, 272) 를 갖추고 있다.
2 개의 브레이크 회로 (210, 216) 각각은, 각각의 경우에, 차단 밸브 (IV; 280, 282) 및 전기 전환 밸브 (EDV; 284, 286) 를 구비한다. 밸브 (240, 242, 244, 246, 260, 262, 264, 266, 280, 282, 284, 286) 및 유압 펌프 (270, 272) 의 제어는 전자 제어 및 조정 유닛 (ECU; 300) 에 의해 수행된다.
브레이크 시스템 (1) 은 발전기 (310) 를 포함하고, 이 발전기로 모터 차량은 회생 또는 회복 제동될 수 있다. ECU (300) 는 신호 입력측에서 발전기 (310) 에 접속되고 발전기 (310) 로부터 현재 이용 가능한 제동 토크에 대한 정보를 발전기로부터 수신한다.
더욱이, ECU (300) 는 신호 입력측에서 변위 센서 (7) 에 접속된다. 이것에 부가적으로 또는 대안적으로 ECU 는 TMC 의 이동 (s_tmc) 을 측정하는 다른 변위 센서 (미도시) 에 접속된다.
ECU (300) 는 브레이크 페달 (2) 의 작동 강도로부터 모터 차량 제동 프로세스 중 운전자의 제동 요구 또는 운전자에 의해 요구되는 원하는 제동 토크를 결정한다. s_dot_tmc, 즉 s_tmc 의 변화율이 지정된 s_dot_max 미만이라면 그리고 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 가 최소 발전기 제동 토크 (Tq_min) 보다 크다면, 전류를 전달하지 않을 때 개방되는 OV (240, 242, 244, 246) 는, TMC (205) 에 의해 변위되는 브레이크 유체 용량이 브레이크 (222, 224, 226, 228) 로 변위되지 않고 리저버 (250, 252) 로 변위되도록 작동된다. 예컨대 제동하는 동안 OV (240, 242, 244, 246) 의 스위칭 유극을 감소시키도록, 단 하나의 OV (240 또는 242 및 244 또는 246) 가 2 개의 브레이크 회로 (210, 216) 각각에서 각각의 경우에 교대로 작동된다. 더욱이 브레이크 유체가 2 개의 리저버 (250, 252) 중 단 하나로 변위되도록 브레이크 회로 (210, 216) 중 하나의 OV 가 또한 폐쇄된 채로 유지될 수 있다.
TMC (205) 의 이동이 한계 (s_gap) 에 도달하면, OV (240, 242, 244, 246) (또는 그것의 서브세트) 는 폐쇄된다. 임의의 조건 하에 상기 밸브는 이에 앞서 이미 폐쇄된다. 이것은 예컨대 비상 제동의 경우로, 이것은 브레이크 페달 (2) 의 신속한 전진 운동에 의해 뚜렷하게 된다. OV (240, 242, 244, 246) 의 폐쇄는, 브레이크 유체가 브레이크 (222, 224, 226, 228) 로 직접, 즉시 안내되고 따라서 차량은 (최대 가능한 정도로) 감속되도록 보장한다. 브레이크 페달 (2) 의 후진 운동이 존재한다면 OV (240, 242, 244, 246) 는 또한 미리 폐쇄된다. 이것은 OV 를 통한 역류를 방지할 수 있다.
제동 프로세스가 끝나면, 리저버 (250, 252) 로 변위되는 브레이크 유체 용량은 TMC (205) 또는 리저버 (200) 로 다시 밀어넣어진다. 전류를 전달하지 않을 때 개방되는 EDV (284, 286) 는 이 목적을 위해 작동된다. LPR 로서 설계된 리저버 (250, 252) 의 스프링 시스템 때문에, 리저버 (250, 252) 의 고갈이 발생한다.
리저버 (250, 252) 의 전술한 고갈에 대안적으로, 리저버 (250, 252) 에 저장된 브레이크 유체 용량은 브레이크 (222, 224, 226, 228) 로 직접 변위될 수 있다. 차단 밸브 (280, 282) 는 폐쇄되고 유압 펌프 (270, 272) 는 이 목적을 위해 작동된다. 이때 동안 EDV (284, 286) 는 폐쇄된 채로 유지된다. 그리하여 리저버 (250, 252) 에 저장된 용량만 브레이크 (222, 224, 226, 228) 로 변위된다. 이런 식으로, 예컨대, 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 가 감소하는 상황에서 제동 효과는 유지될 수 있다. 브레이크 (222, 224, 226, 228) 로 변위되는 용량의 제동 효과가 감소하는 발전기 제동 토크를 단지 보상하도록 ECU (300) 는 밸브 (280, 282) 및 유압 펌프 (270, 272) 를 제어한다. 따라서, 발전기의 감소하는 제동 효과는, 운전자가 새로운 그리고/또는 예측하기 어려운 제동감에 적응할 필요가 없도록 한다. 이런 조치가 없으면 운전자는 브레이크 페달 (2) 에서 압력을 증가시켜야 할 것이다.
위에서 설명한 대로, 이용 가능한 밸브, 리저버 및 유압 펌프의 단지 서브세트만 또한 브레이크 유체 용량의 변위에 사용될 수 있다.
1 브레이크 시스템
2 브레이크 페달
3 부스터
4 준비 상태
5 마스터 브레이크 실린더
6 회복 브레이크 시스템
7 변위 센서
9 각도 센서
10 개방 상태
11 디커플링 장치
12, 13 연결부
14 페달 시뮬레이터 유닛
16 서스펜딩 상태
22, 23 화살표
28 폐쇄된 상태
36 고갈 상태
42 보상 상태
50 제 1 특징
56 제 2 특징
64 개방 상태
70 개방된 상태
76 제거 상태
82 불능 상태
88 수동 상태
96 능동 상태
102 오작동 상태
200 리저버
205 탠덤 마스터 브레이크 실린더
210 제 1 브레이크 회로
216 제 2 브레이크 회로
222, 224 브레이크
226, 228 브레이크
240, 242 출구 밸브
244, 246 출구 밸브
250, 252 리저버
260, 262 밸브
264, 266 밸브
270, 272 유압 펌프
280, 282 차단 밸브
284, 286 전기 전환 밸브
300 전자 제어 및 조정 유닛
310 발전기
s_tmc 마스터 브레이크 실린더의 이동
s_p_min 최소 변위
s_dot_tmc 이동 변화율
s_dot_max 최대 한계
Tq_rcap 발전기 제동 토크
Tq_min 최소 발전기 제동 토크
s_gap 한계
Tq_rcap_max 최대 발전기 제동 토크
Tq_rcap_0 제동 초반 이용 가능한 발전기 제동 토크
Tq_drv 원하는 제동 토크
v 속도
s_prd 페달 변위
s_p_min 페달 변위의 한계값
s_q_back 후방 갭
s_q_mech 전방 갭

Claims (18)

  1. 2 개의 브레이크 회로들 (210, 216), 회복 (recuperative) 브레이크, 전기 발전기 (310), 마스터 브레이크 실린더 (5) 및 브레이크 페달 (2) 을 가지는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법으로서,
    연관된 원하는 제동 토크로 운전자의 제동 요구가 있는 경우 제 1 조건이 충족된다면 적어도 하나의 출구 밸브 (240, 242, 244, 246) 가 개방되고 브레이크 유체는 브레이크 유체의 연관된 용량으로 적어도 하나의 리저버 (250, 252) 내로 안내되고, 그 후 제 2 조건이 충족된다면 적어도 하나의 출구 밸브 (240, 242, 244, 246) 가 폐쇄되며, 상기 제 1 조건은 상기 제동 요구에 해당하는 제동 변수가 지정된 최소값 이상이라면 충족되고, 상기 제 2 조건은 브레이크 유체의 상기 용량이 상기 리저버들 (250, 252) 내로 유입되었다면 충족되고,
    제동 프로세스 후에, 적어도 하나의 전기 전환 밸브 (284, 286) 가 작동되고 상기 브레이크 유체는 상기 적어도 하나의 리저버 (250, 252) 로부터 적어도 하나의 브레이크 회로 (210, 216) 로 다시 안내되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 변수의 시간에 대한 변화가 지정된 최대값을 초과하지 않는다면 상기 제 1 조건이 단지 충족되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전기 (310) 로부터 이용 가능한 제동 토크 (Tq_rcap) 가 지정된 최소 발전기 제동 토크 (Tq_min) 보다 크다면 상기 제 1 조건이 단지 충족되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 원하는 제동 토크가 제동 시작시에 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap_0) 를 초과한다면, 작동 브레이크들 (222, 224, 226, 228) 이 작동되고, 상기 브레이크 페달 (2) 의 현재 변위에 있어서의 상기 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 와 상기 작동 브레이크들에 의해 발생된 제동 토크의 합이 동일한 페달 변위에 있어서의 통상적인 유압 브레이크 시스템의 제동 토크에 대응하도록 브레이크 유체의 상기 용량이 치수 결정되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 원하는 제동 토크가 현재 이용 가능한 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 미만이라면, 제동의 과정 중 예상되는 발전기 제동 토크 (Tq_rcap) 의 증가가 브레이크 유체의 상기 용량을 계산하는 동안 고려되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 전환 밸브 (284, 286) 의 작동 시간은 상기 리저버에 저장된 브레이크 유체의 온도 및 용량에 따라 선택되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    발전기 제동 토크를 감소시키기 위해 차단 밸브들 (280, 282) 이 폐쇄되고 적어도 하나의 유압 펌프 (270, 272) 가 작동되고 그럼으로써 상기 브레이크 유체는 상기 리저버 (250, 252) 로부터 휠 브레이크들 (222, 224, 226, 228) 로 안내되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 변수는 상기 마스터 브레이크 실린더 (5) 의 이동 (s_tmc) 또는 상기 브레이크 페달 (2) 의 페달 변위 (s_prd) 인 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 전자 유압 브레이크 시스템 (1) 의 작동을 위해 사용되고, 상기 브레이크 페달 (2) 의 작동에 의해 그리고/또는 적어도 하나의 유압 펌프 (270, 272) 를 작동함으로써 상기 브레이크들 (222, 224, 226, 228) 은 유압식으로 작동되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 브레이크-바이-와이어 (brake-by-wire) 브레이크 시스템의 작동을 위해 사용되고 상기 브레이크들은 제동력 부스터에 의하여 능동 작동되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 제 1 차량 액슬과 연관된 2 개의 전기 기계식으로 작동되는 브레이크 및 제 2 차량 액슬과 연관된 2 개의 유압 브레이크를 갖는 조합식 브레이크 시스템의 작동을 위해 사용되는 브레이크 시스템 (1) 의 작동 방법.
  13. 전자 유압 브레이크 시스템으로서,
    2 개의 브레이크 회로들 (210, 216), 연관된 브레이크들, 회복 브레이크, 전기 발전기 (310), 마스터 브레이크 실린더 (5) 및 브레이크 페달, 유압 제어 및 조정 유닛, 적어도 하나의 리저버 및 출구 밸브들을 갖고, 상기 출구 밸브들의 개방은 브레이크 유체가 상기 적어도 하나의 리저버 내로 안내될 수 있게 하고, 제 10 항에 따른 방법이 실시되는 전자 제어 및 조정 유닛 (300) 이 제공되고, 상기 적어도 하나의 리저버 (250, 252) 는 저압 리저버의 형태인 전자 유압 브레이크 시스템.
  14. 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템으로서,
    2 개의 브레이크 회로들 (210, 216), 연관된 브레이크들, 회복 브레이크, 전기 발전기 (310), 마스터 브레이크 실린더 (5), 브레이크 페달, 및 적어도 하나의 리저버 및 출구 밸브들을 갖고, 상기 출구 밸브들의 개방은 브레이크 유체가 상기 리저버 내로 안내될 수 있게 하고, 제 11 항에 따른 방법이 실시되는 전자 제어 및 조정 유닛 (300) 이 제공되고, 상기 적어도 하나의 리저버 (250, 252) 는 저압 리저버의 형태인 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템.
  15. 2 개의 브레이크 회로들을 가지는 조합식 브레이크 시스템으로서,
    제 1 브레이크 회로는 2 개의 전기 기계식으로 작동되는 브레이크들을 포함하고 제 2 브레이크 회로는 2 개의 전자 유압식으로 작동되는 브레이크들을 포함하고, 상기 조합식 브레이크 시스템은 적어도 하나의 리저버를 갖고, 제 12 항에 따른 방법이 실시되는 전자 제어 및 조정 유닛 (300) 이 제공되고 이를 위한 적어도 하나의 리저버 (250, 252) 는 저압 리저버의 형태인 조합식 브레이크 시스템.
  16. 제 13 항에 따른 전자 유압 브레이크 시스템을 가지는 모터 차량.
  17. 제 14 항에 따른 브레이크-바이-와이어 브레이크 시스템을 가지는 모터 차량.
  18. 제 15 항에 따른 조합식 브레이크 시스템을 가지는 모터 차량.
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