KR102418890B1 - 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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파트릭 크리스티안 쉐퍼
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Abstract

본 발명은 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터(58)를 작동시키기 위한 제어 장치(50) 및 그 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 적어도 차량의 운전자 및/또는 예컨대 ACC와 같은 차량의 자동 속도 제어 시스템의 제동 요구와 관련한 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)를 작동시키는 단계; 적어도 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 모터력, 또는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 하류에 배치되는 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 목표 인가 제동력(FO)을 확정하는 단계; 및 모터(56)의 확정된 목표 모터력과 추정되거나 측정되는 실제 모터력(Fsup) 간, 또는 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되거나 측정되는 실제 인가 제동력(Festimated) 간의 힘 차(ΔF)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)를 작동시키는 단계;를 포함한다.

Description

차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 제어 장치 및 그 방법
본 발명은 차량의 브레이크 시스템의 하나 이상의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차량의 브레이크 시스템을 위한 전기 기계식 브레이크 부스터, 그리고 차량을 위한 브레이크 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.
종래 기술로부터는, 예컨대 DE 20 2010 017 605 U1호에 개시되고 각각은 차량의 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더의 상류에 배치될 수 있는/배치되는 전기 기계식 브레이크 부스터와 같은 전기 기계식 브레이크 부스터들은 공지되어 있다. 여기서, 각각의 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 작동에 의해, 브레이크 마스터 실린더의 하나 이상의 가변 피스톤은, 브레이크 마스터 실린더 내의 브레이크 마스터 실린더 압력이 증가되는 방식으로, 브레이크 마스터 실린더 내로 변위될 수 있다고 되어 있다.
본 발명은, 청구항 제1항의 특징들을 갖는 차량의 브레이크 시스템의 하나 이상의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치, 청구항 제6항의 특징들을 갖는 차량의 브레이크 시스템을 위한 전기 기계식 브레이크 부스터, 청구항 제7항의 특징들을 갖는 차량을 위한 브레이크 시스템, 및 청구항 제8항의 특징들을 갖는 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 부스터를 작동시키기 위한 방법을 제공한다.
발명의 장점.
본 발명은, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 확정된 목표 모터력(target motor power)과 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 추정되거나 측정되는 실제 모터력(actual motor power) 간[또는 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 확정된 목표 인가 제동력(target applied-braking power)과 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 추정되거나 측정되는 실제 인가 제동력(actual applied-braking power) 간]의 힘 차(power difference)를 고려하는 전기 기계식 브레이크 부스터의 제어를 이용하여, 전기 기계식 브레이크 부스터가 각각 자신이 구비된 브레이크 시스템 내에서 자신이 이용되는 동안 감지하는 부하의 "간접적인 고려" 하에서 각각의 전기 기계식 브레이크 부스터의 제어를 가능하게 한다. 이를 위해, 본 발명은, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 실제 모터력(또는 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내에 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 실제 인가 제동력)이 실제 부하에 따라 결정된다는 점을 이용한다.
또한, 본 발명은, 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더(및 브레이크 마스터 실린더에 연결된 하나 이상의 휠 브레이크 실린더) 내 압력의 증가를 위한 전기 기계식 브레이크 부스터를 이용하는 바람직한 가능성도 제공하며, 이와 동시에 전기 기계식 브레이크 부스터는 이 전기 기계식 브레이크 부스터에 대해 반대로 작용하는 부하/부하 변화량을 검출하기 위한 "센서 시스템"으로서 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 부하/부하 변화량이 검출된다면, 전기 기계식 브레이크 부스터의 본 발명에 따른 작동에 의해, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 너무 높은 회전속도가 브레이크 마스터 실린더 내에서 의도하게 높은 압력 또는 압력 피크를 발생시키는 점도 방지될 수 있다. 그에 상응하게, 브레이크 시스템에서 본 발명의 이용 시, 각각의 브레이크 마스터 실린더에 연결된 다른 브레이크 시스템 컴포넌트 내에서 의도하지 않은 압력 또는 압력 피크는 발생하지 않는 점이 보장된다. 그에 따라, 본 발명은 각각 이용되는 브레이크 시스템의 브레이크 시스템 컴포넌트들에서 손상 위험의 감소에 기여한다. 또한, 본 발명은, 전기 기계식 브레이크 부스터에 가해지는 기계적 하중의 방지에도 기여하며, 그럼으로써 전기 기계식 브레이크 부스터의 유효수명은 증가되게 된다.
예컨대 "센서 시스템"으로서 전기 기계식 브레이크 부스터의 본 발명에 따른 이용에 의해, 예컨대 안티 블로킹 제어(ABS 제어 또는 ESP 제어) 동안 각각의 브레이크 시스템의 휠 인렛 밸브들을 폐쇄할 때 발생하는 것과 같이 각각의 브레이크 시스템의 유압 강성이 증가하는 상황은 신속하게 검출될 수 있다. 전기 기계식 브레이크 부스터의 종래 제어 전자부로의, 휠 인렛 밸브들을 폐쇄하는 것과 관련한 신호의 전송은 일반적으로 최소한 30㎳(밀리초)를 요구하는 반면, 본 발명에 의해서는 부하 변화량이 훨씬 더 빠르게 검출될 수 있고 그에 상응하게 상대적으로 더 이른 시점에 그에 대한 반응이 수행될 수 있다. 특히 안티 블로킹 제어 동안, 브레이크 시스템의 하나 이상의 펌프/재순환 펌프에 의해 비교적 많은 브레이크액이 브레이크 마스터 실린더 내로 펌핑된다. 그에 추가로, 각각의 브레이크 시스템의 휠 인렛 밸브들의 폐쇄가 수행된다. 그러나 본 발명에 의해, "센서 시스템"으로서 전기 기계식 브레이크 부스터의 이용을 통해, 브레이크 마스터 실린더 내에서 존재할 수 있는 의도하지 않게 높은 압력의 위험에 대해 신속하게 반응이 이루어질 수 있다. 그에 따라, 본 발명은, 안티 블로킹 제어 동안에도 손상 위험의 감소에 기여한다. 그에 따라, 전기 기계식 브레이크 부스터가 일반적으로 유연하게 반응하지 않고 자신의 높은 기어비 및 자신의 높은 기어 마찰로 인해 높은 파지 능력을 보유한다는 상기 전기 기계식 브레이크 부스터의 종래 단점은 해소될 수 있다. 따라서 브레이크 시스템의 손상은 안티 블로킹 제어의 수회 실행 후조차도 우려되지 않는다. 그에 따라, 브레이크 시스템에 하기에 기술되는 제어 장치를 장착하기 위한 자금은 절약된 수리 비용으로 조달된다.
본원 제어 장치의 바람직한 실시형태에서, 전자 장치는, 힘 차를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 목표 회전속도를 확정하며, 그리고 확정된 목표 회전 속도를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터로 하나 이상의 제어 신호를 송출하도록 구성된다. 그에 따라, 모터의 목표 회전속도의 기설정에 의해 제어되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 작동은 각각의 브레이크 시스템에서 발생하는 부하 변화량에 신뢰성 있게 매칭될 수 있다.
바람직하게 전자 장치는, 힘 차를 고려하면서, 확정된 목표 회전 속도의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 최소 회전속도 절댓값보다 항상 더 크거나 같은 방식으로, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 목표 회전 속도를 확정하도록 구성된다. 그에 따라, 본원 제어 장치의 본 실시형태는, 정확한 부하 추정/부하 변화량 추정이 일반적으로 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터가 회전될 때에만 수행될 수 있다는 점을 고려한다. 그러므로 적어도 기설정 최소 회전속도 절댓값의 목표 회전속도의 절댓값의 기설정을 통한 전기 기계식 브레이크 부스터의 작동은 "센서 시스템"으로서 전기 기계식 브레이크 부스터의 중단없는 이용을 허용한다.
예컨대 전자 장치는, 힘 차의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 비교값보다 더 작을 경우, 기설정 최소 회전속도 절댓값과 동일하게 목표 회전속도의 절댓값을 확정하며, 그리고 힘 차의 절댓값이 기설정 비교값보다 더 클 경우에는, 힘 차의 함수로서 목표 회전속도의 절댓값을 확정하도록 구성된다. 그에 따라, 전자 장치는 비교적 비용 효과적일 수 있으며, 그리고 상대적으로 적은 장착 공간 소요를 가지면서 형성될 수 있다.
본원 제어 장치의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 전자 장치는, 적어도 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 전류의 실제 전류 세기 및 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 실제 회전 각도를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 실제 모터력, 또는 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 실제 인가 제동력을 추정하도록 구성된다. 하기에서 더 구체적으로 설명되는 것처럼, 본원 제어 장치의 본 실시형태는, 실제 부하 및/또는 실제 부하 변화량의 "간접적인 고려" 하에서 실제 인가 제동력의 신뢰성 있는 추정을 허용한다.
또한, 앞에서 기술한 장점들은 상기 유형의 제어 장치를 포함하는 차량의 브레이크 시스템을 위한 전기 기계식 브레이크 부스터에서도 보장된다.
상응하는 제어 장치, 이 제어 장치의 하나 이상의 제어 신호에 의해 작동될 수 있는 전기 기계식 브레이크 부스터, 및 이 전기 기계식 브레이크 부스터의 하류에 배치되는 브레이크 마스터 실린더를 포함하는 차량용 브레이크 시스템 역시도 상기에서 기술한 장점들을 실현한다.
또한, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 대응하는 방법의 실시예 역시도 상기에서 기술한 장점들을 제공한다. 여기서 분명하게 참조할 사항은, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 방법이 제어 장치의 상기에서 기술한 실시형태들에 따라서 개량될 수 있다는 점이다.
본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들은 하기에서 도면들에 따라서 설명된다.
도 1a ~ 1d는 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 흐름도들 및 좌표계이다.
도 2는 차량의 브레이크 시스템의 하나 이상의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치의 일 실시형태의 개략도이다.
도 1a ~ 1d에는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 방법의 제1 실시형태를 설명하기 위한 흐름도들과 좌표계가 도시되어 있다.
하기에 기술되는 방법의 실행 가능성은, 전기 기계식 브레이크 부스터가 구비된 브레이크 시스템의 정해진 브레이크 시스템 유형으로 제한되지 않을뿐더러, 브레이크 시스템이 장착된 차량/자동차의 정해진 차량 유형/자동차 유형으로도 제한되지 않는다. 전기 기계식 브레이크 부스터는 (전기) 모터가 구비된 브레이크 부스터를 의미한다. 또한, 전기 기계식 브레이크 부스터는, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 작동에 의해 브레이크 마스터 실린더의 하나 이상의 가변 피스톤이 브레이크 마스터 실린더 내로 변위될 수 있도록/변위되도록, 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더의 상류에 배치된다.
하기에 기술되는 방법의 경우, 도 1a의 블록(10)에 의해 개략적으로 도시된 방법 단계에서, 전기 기계식 브레이크 부스터의 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 목표 인가 제동력(FO)이 확정된다(또한, 그 대안으로, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 목표 모터력 역시도 확정될 수 있다.). 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 목표 인가 제동력(FO)(또는 목표 모터력)의 확정은, 적어도 차량의 운전자 및/또는 차량의 자동 속도 제어 시스템(예: 자동 ACC 시스템)의 제동 요구와 관련한 제동 디폴트 신호(12)가 고려되면서 수행된다. 예컨대 차량의 운전자는 자신의 브레이크 작동 부재/브레이크 페달을 작동시킴으로써 목표 차량 감속도를 기설정할 수 있으며, 이는 목표 차량 감속도를 달성할 때 전기 기계식 브레이크 부스터를 통해 운전자의 파워에 적합한 보조를 위한 목표 인가 제동력(FO)(또는 목표 모터력)의 확정을 트리거한다[이런 경우에, 제동 디폴트 신호(12)는 브레이크 작동 부재/브레이크 페달 상에 배치된 센서의 신호이다.]. 차량의 자동 속도 제어 시스템이 제동 디폴트 신호(12)를 이용하여 목표 차량 감속도 및/또는 차량의 목표 속도를 요구하는 경우, 목표 인가 제동력(FO)(또는 목표 모터력)은, 목표 차량 감속도 및/또는 차량의 목표 속도가 오직 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해서만 달성될 수 있도록 확정될 수 있다.
제동 디폴트 신호(12)에 대한 보충안으로서, 여전히, 예컨대 ABS 플래그 신호(14)(flag signal), 브레이크 마스터 실린더 내에 존재하는 브레이크 마스터 실린더 압력과 관련한 브레이크 마스터 실린더 압력 신호(16), 및/또는 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에 존재하는 제동압과 관련한 제동압 신호(18)와 같은 추가 신호들(14 ~ 18)도 목표 인가 제동력(FO)(또는 목표 모터력)의 확정 시 고려될 수 있다. 적어도 제동 디폴트 신호(12)를 고려한 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 작동을 위해, 확정된 목표 인가 제동력(FO)(또는 목표 모터력)은 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 작동 시 고려된다. 특히 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 작동은, 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되거나 측정되는 실제 인가 제동력(Festimated) 간(또는 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 확정된 목표 모터력과 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 추정되거나 측정되는 실제 모터력 간)의 힘 차(ΔF)가 고려되면서 수행된다.
본원 방법의 여기서 기술되는 실시형태의 경우, 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 실제 인가 제동력(Festimated)은 적어도 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 전류의 실제 전류 세기(I) 및 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00001
)가 고려되면서 추정된다. 그에 따라, 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 실제 인가 제동력(Festimated)을 추정하기 위해, 용이하게 추정될 수 있거나 측정될 수 있는 값들이 이용될 수 있다[모터의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00002
)는 예컨대 로터 위치 신호에 의해 검출/추정될 수 있다.]. 또한, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 전류의 실제 전류 세기(I) 및 그 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00003
)는 매우 높은 동적 거동을 갖는 값들/신호들이다. 따라서 하기에 기술되는 접근법이 바람직하게는 전기 기계식 브레이크 부스터와 상호작용하는 브레이크 시스템의 유압 강성의 변화에 대해 조기에 반응하기 위해 적합하다.
도 1b에는, 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 실제 인가 제동력(Festimated)을 추정하기 위한 부분 단계들이 개략적으로 도시되어 있다. 이를 위해, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 토크(Mmotor)는 적어도 모터의 모터 전류의 실제 전류 세기(I)가 고려되면서 확정된다. 모터의 모터 전류의 실제 전류 세기(I)를 토대로 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 토크(Mmotor)를 도출하기 위해, 블록(20) 내에 저장된 모터 고유의 데이터가 고려된다. 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 토크(Mmotor)는 동적 성분(Mdyn)에 대해 "모터의 동적 거동"을 달성하고 정적 성분(Mstat)에 대해서는 브레이크 시스템이 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터에 반대하여 설정하는 부하 모멘트/카운터 모멘트(L)의 "극복"을 달성한다. 동적 성분(Mdyn)은 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 회전 가속도(
Figure 112019075847353-pct00004
)와 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 관성(
Figure 112019075847353-pct00005
)의 곱으로서 계산될 수 있다. 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 회전 가속도(
Figure 112019075847353-pct00006
)는 적어도 모터의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00007
)가 고려되면서 용이하게 확정될 수 있다. 예컨대 모터의 로터의 회전 가속도(
Figure 112019075847353-pct00008
)는, 블록(22)에서 실행되는, 모터의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00009
)의 이중 시간 도함수에서 구해진다. 따라서, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 토크(Mmotor)의 정적 성분(Mstat)은, 모터 토크(Mmotor)와 이 모터 토크(Mmotor)의 동적 성분(Mdyn) 간의 차로부터 구해진다. 그에 이어서, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터에 대해 반대로 작용하는 부하 모멘트(L)는 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 모터 토크(Mmotor)의 정적 성분(Mstat)이 고려되면서 추정될 수 있다. 예컨대 정적 성분(Mstat)은, 블록(24) 내에 저장된 필터 및/또는 (그에 상응하게 저장된) 특성곡선이 이용되면서, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터에 대해 반대로 작용하는 부하 모멘트(L)로 변환될 수 있다.
전기 기계식 브레이크 부스터의 모터에 의해 가해지는 실제 모터력/배력(Fsup)은 부하 모멘트(L)가 고려되면서 확정된다. 예컨대 블록(26)에서는 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어장치의 기어 단위 크기/기어비(r) 및 전기 기계식 브레이크 부스터의 효율(
Figure 112019075847353-pct00010
)이 저장된다. 상기 변수들에 의해, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터에 의해 가해지는 실제 모터력/배력(Fsup)은 부하 모멘트(L)를 토대로 도출될 수 있다[그 대안으로, 여기서 추정 방법은 중단될 수 있으며, 그리고 추정되는 실제 모터력/배력(Fsup)은 확정된 목표 모터력과 추정되는 실제 모터력/배력(Fsup) 간의 힘 차를 확정하기 위해 이용될 수 있다.].
전기 기계식 브레이크 부스터의 피스톤의 변위 간격/병진(
Figure 112019075847353-pct00011
)은 적어도 모터의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00012
)가 고려되면서 확정될 수 있다. 예컨대 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00013
)를 토대로, 블록(28)에서 실행되는 시간 도함수에 의해 모터의 로터의 회전 속도(
Figure 112019075847353-pct00014
)가 구해진다. 블록(30)에서는 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어장치의 기어 단위 크기/기어비(r)가 저장되며, 이 기어 단위 크기/기어비에 의해서는 모터의 로터의 회전 속도(
Figure 112019075847353-pct00015
)가, 기어장치의 하류에 배치되는 전기 기계식 브레이크 부스터의 피스톤의 변위 간격/병진(
Figure 112019075847353-pct00016
)으로 환산된다. 기어장치의 하류에 배치된 피스톤은 예컨대 전기 기계식 브레이크 부스터의 밸브 몸체(Valve Body) 또는 부스터 몸체(Boost Body)일 수 있다.
또한, 블록(32)에서는, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터에 의해 가해지는 실제 모터력/배력(Fsup)의 시간 도함수/기울기(
Figure 112019075847353-pct00017
)가 산출된다. 추가 블록(34)에서는, 시간 도함수/기울기(
Figure 112019075847353-pct00018
)를 전기 기계식 브레이크 부스터의 피스톤의 변위 간격/병진(
Figure 112019075847353-pct00019
)으로 나눈 몫(
Figure 112019075847353-pct00020
)이 계산되며, 이 몫은 부하 변화량(
Figure 112019075847353-pct00021
)을 지시한다. 또한, 부하 변화량(
Figure 112019075847353-pct00022
)은 브레이크 시스템의 유압 강성(Stiffness)으로서도 표현될 수 있다.
부하 변화량(
Figure 112019075847353-pct00023
)은, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 관성(
Figure 112019075847353-pct00024
) 및 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어장치의 기어 단위 크기/기어비(r)가 그 내에 저장되어 있는 블록(36)으로 송출된다. 따라서, 부하 변화량(
Figure 112019075847353-pct00025
)을 토대로, 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해 가해지는 동적 힘(Fdyn)이 계산될 수 있다. 또한, 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해 가해지는 동적 힘(Fdyn)은 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 "운동 에너지의 힘"으로서도 지칭될 수 있다.
전기 기계식 브레이크 부스터에 의해 가해지는 실제 모터력/배력(Fsup)과 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해 가해지는 동적 힘(Fdyn)의 합을 토대로, 전기 기계식 브레이크 부스터가 브레이크 마스터 실린더 내로 인가하여 그 내에 존재하는 브레이크 마스터 실린더 압력을 달성/증가시키는 전기 기계식 브레이크 부스터의 인가 제동력(Festimated)이 계산될 수 있다. 선택적인 방식으로, 인가 제동력(Festimated)에 대해 여전히 (미도시한) 마찰 보정이 실행될 수 있다.
선행한 추정에서 기술한 부분 단계들은 인가 제동력(Festimated)을 신뢰성 있게 추정하기 위한 특히 바람직하고 신속하게 실행될 수 있는 가능성을 제공한다. 또한, 여기서 주지할 사항은, 도 1b에 도시된 부분 단계들이, 데이터 버스를 경유한, 하나 이상의 압력 센서에 의해 측정되는 측정값의 데이터 전송/신호 전송보다 더 빠르게 실행될 수 있다는 점이다. 그에 따라, 여기서 기술되는 방법의 실행은 (브레이크 시스템의 유압 강성의 변화량의 측정에 비해) 브레이크 시스템의 유압 강성의 변화량의 "예측"을 허용한다. 그러나 본원 방법의 실행 가능성은 선행한 추정에서 기술한 부분 단계들로만 제한되지 않는다. 여기서 특히 주지할 사항은, 상기에서 기술한 부분 단계들이 실제 모터력/배력(Fsup)의 추정 후에도 중단될 수 있다는 점이다. 이런 경우에, 하기에 기술되는 방법 단계들은 [확정된 목표 인가 제동력(FO) 및 추정되는 실제 인가 제동력(Festimated) 대신] 확정되는 목표 모터력 및 추정되는 실제 모터력/배력(Fsup)에 의해 실행된다.
도 1a의 블록(38)에 의해 재현된 방법 단계에서, 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되는(또는 측정되는) 실제 인가 제동력(Festimated) 간(또는 확정된 목표 모터력과 추정되고 측정되는 실제 모터력 간)의 힘 차(ΔF)가 고려되면서, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00026
)가 확정된다. 이 경우, 바람직하게는, 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되는(또는 측정되는) 실제 인가 제동력(Festimated) 간의 힘 차(ΔF)가 고려되면서, 확정된 목표 회전속도의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00027
)보다 항상 더 크거나 같게 확정되는 방식으로, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00028
)가 확정된다. 이런 접근법은, 모터(또는 이 모터의 로터)가 회전되는 동안, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터가 실제 부하 및/또는 실제 부하 변화량을 "감지하기"만 한다는 점을 고려한다. 그에 따라, [영(0)과 상이한] 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00029
)의 기설정에 의해, 실제 부하 및/또는 실제 부하 변화량을 검출하기 위한 "센서 시스템"으로서 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 중단없는 이용이 보장될 수 있다.
도 1c에는, 블록(38)에서 실행되는 방법 단계들에 대한 특히 바람직한 실시형태가 도시되어 있으며, 여기서는 우선 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되는(또는 측정되는) 실제 인가 제동력(Festimated) 간의 힘 차(ΔF)의 절댓값이 영(0)과 상이한 (고정된) 기설정 비교값(x)과 비교된다. 힘 차(ΔF)의 절댓값이 기설정 비교값(x)보다 더 작을 경우, 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00030
)의 절댓값은 기설정 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00031
)과 동일하게 확정된다[힘 차가 ΔF < 0인 경우, 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00032
)는 양의 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00033
)과 동일하게 확정된다. 그러나 힘 차가 ΔF > 0이라면, 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00034
)는 음의 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00035
)과 동일하게 확정된다.]. 그러나 힘 차(ΔF)의 절댓값이 기설정 비교값(x)보다 더 큰 것으로 확인된다면, 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00036
)의 절댓값은 힘 차(ΔF)의 함수로서 확정된다. 이런 경우, 예컨대 힘 차(ΔF)의 선형 함수로서 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00037
)의 절댓값이 확정될 수 있다. 예컨대 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00038
)는 기설정 배력 계수(k)와 힘 차(ΔF)의 곱과 동일하게 확정된다(원칙상 모든 제어 컨셉이 이용될 수 있기는 하지만, 여기서는 오직 예시로서만 P 제어기가 재현되어 있다.).
도 1d에는, 도 1c에 의해 개략적으로 재현된 접근법의 장점이 도시되어 있으며, 여기서 도 1d의 좌표계의 가로좌표는 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 실제 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00039
)를 지시하고, 도 1d의 좌표계의 세로좌표는 힘(F)을 지시한다.
여기서는, 도 1c에 개략적으로 도시된 방법 단계에 의해, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터가 구동 모드
Figure 112019075847353-pct00040
에 있거나, 또는 작동 모드
Figure 112019075847353-pct00041
에 있는 점이 보장될 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 작동은 음의 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00042
)보다 더 크고 양의 최소 회전속도 절댓값(+
Figure 112019075847353-pct00043
)보다 더 작은 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00044
)의 회전속도 값 범위(W)에서 중단되며, 이런 값 범위에서는 "센서 시스템"으로서 전기 기계식 브레이크 부스터의 신뢰성 있는 이용은 불가능하다.
도 1c에 개략적으로 도시된 방법 단계는 (의도되는 목표 제동압에서부터) 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내의 하나 이상의 제동압의 편차를 거의 야기하지 않는다. 특히 ABS 제어 동안, 유의적인 용적 변위(volume displacement)가 발생하며, 그리고 그로 인해 일반적으로 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터가, 항상, 0과 상이한 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00045
)로 작동되는 점은 전혀/거의 주의를 끌지도 않는다.
이제, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터는 확정된 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00046
)가 고려되면서 작동된다. 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 실제 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00047
)가 도 1c의 방법 단계에 의해 확정된 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00048
)와 같지 않을 경우, 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 로터의 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00049
)와 실제 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00050
) 간의 회전속도 차(
Figure 112019075847353-pct00051
)는 제어 변수로서 확정될 수 있다[실제 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00052
)가 확정된 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00053
)와 같다면, 바람직하게는 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00054
)이 제어 변수로서 확정된다.].
그에 이어서, 회전속도 차(
Figure 112019075847353-pct00055
)/최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00056
)은 블록(40)에서 모터의 목표 모터 전류의 목표 전류 세기(I0)로 변환될 수 있다. 그런 후에, 목표 전류 세기(I0)와 이 목표 전류 세기(I0)와 같지 않은 모터의 모터 전류의 실제 전류 세기(I)를 토대로, 전류 세기 차(
Figure 112019075847353-pct00057
)가 전류 제어 변수로서 도출될 수 있다[실제 전류 세기(I)가 목표 전류 세기(I0)와 같을 경우, 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00058
)에 상응하는 전류 세기(I) 역시도 전류 제어 변수로서 확정될 수 있다.]. 이제, 전류 제어 변수는 모터를 추가로 작동시키기 위해 이용된다.
여기서 기술되는 방법의 개선예에서, 여전히 블록(10)에서부터 "활성화(Enable)" 신호가 블록(38)으로 송출될 수 있으며, 상기 블록(38)은 상기에 기술한 방법 단계들을 실행하기 위해 활성화된다.
도 2에는, 차량의 브레이크 시스템의 하나 이상의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치의 일 실시형태가 개략도로 도시되어 있다.
하기에 기술되는 제어 장치(50)의 이용 가능성은 제어 장치가 구비된 브레이크 시스템의 정해진 브레이크 시스템 유형으로뿐만 아니라 브레이크 시스템을 장착한 차량/자동차의 정해진 차량 유형/자동차 유형으로도 제한되지 않는다. 제어 장치(50)는 전자 장치(52)를 포함하며, 이 전자 장치는, 적어도 차량의 운전자 및/또는 차량의 자동 속도 제어 시스템의 제동 요구와 관련하여 전자 장치(52)로 송출되는 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)로 하나 이상의 제어 신호(54)를 송출하도록 구성된다. 또한, 전자 장치(52)는, 적어도 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 모터력, 또는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 하류에 배치된 (미도시한) 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 목표 인가 제동력(FO)을 확정하도록 구성된다. 또한, 전자 장치(52)는, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 확정된 목표 모터력과 추정되거나 측정되는 실제 모터력(Fsup) 간, 또는 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되거나 측정되는 실제 인가 제동력(Festimated) 간의 힘 차(ΔF)를 고려하면서, 모터(56)로 하나 이상의 제어 신호(54)를 송출하도록 구성된다.
따라서, 제어 장치(50)의 작동 역시도, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)를 작동시킬 때 매우 높은 동적 거동을 가능하게 한다. 부족 제동(under-braking) 또는 브레이크 시스템 과부하는, 제어 장치(50)가 구비된/그와 상호작용하는 브레이크 시스템의 경우 배제될 수 있다. 그에 추가로, 제어 장치(50)는 비교적 간단하게 구성되고 비용면에서 효과적인 전자 장치(52)를 구비할 수 있다. 또한, 상기에 기술한 방법 단계들을 실행하기 위해 적합한 전자 장치(52)는 상대적으로 작은 장착 공간만을 요구한다.
특히 전자 장치(52)는, 힘 차(ΔF)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 회전 속도(
Figure 112019075847353-pct00059
)를 확정하며, 그리고 확정된 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00060
)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)로 하나 이상의 제어 신호(54)를 송출하도록 구성될 수 있다. 바람직하게 전자 장치(52)는, 힘 차(ΔF)를 고려하면서, 확정된 목표 회전 속도(
Figure 112019075847353-pct00061
)의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00062
)보다 항상 더 크거나 같은 방식으로, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00063
)를 확정하도록 구성된다. 예컨대 전자 장치(52)는, 힘 차(ΔF)의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 비교값(x)보다 더 작을 경우, 기설정 최소 회전속도 절댓값(
Figure 112019075847353-pct00064
)과 동일하게 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00065
)의 절댓값을 확정하며, 그리고 힘 차(ΔF)의 절댓값이 기설정 비교값(x)보다 더 클 경우에는, 힘 차(ΔF)의 함수(예컨대 선형 함수)로서 목표 회전속도(
Figure 112019075847353-pct00066
)의 절댓값을 확정하도록 구성된다. 또한, 전자 장치(52)에 의해, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 실제 모터력(Fsup), 또는 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 실제 인가 제동력(Festimated)은, 적어도 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 모터 전류의 실제 전류 세기(I) 및 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 로터의 실제 회전 각도(
Figure 112019075847353-pct00067
)가 고려되면서, 추정될 수 있다. 여기서 분명하게 주지할 사항은, 상기에 기술한 방법 단계들 중 추가 방법 단계들 역시도 전자 장치(52)에 의해 실행될 수 있다는 점이다.

Claims (14)

  1. 차량의 브레이크 시스템의 하나 이상의 전기 기계식 브레이크 부스터(58)를 위한 제어 장치(50)로서,
    차량의 운전자 및/또는 차량의 자동 속도 제어 시스템의 제동 요구와 관련하여 전자 장치(52)로 송출되는 하나 이상의 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)로 하나 이상의 제어 신호(54)를 송출하도록;
    구성되는 전자 장치(52)를 포함하는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치에 있어서,
    전자 장치(52)는, 추가로,
    적어도 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 모터력, 또는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 하류에 배치되는 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 목표 인가 제동력(FO)을 확정하며; 그리고
    전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 확정된 목표 모터력과 추정되거나 측정되는 실제 모터력(Fsup) 간, 또는 상기 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되거나 측정되는 실제 인가 제동력(Festimated) 간의 힘 차(ΔF)를 고려하면서, 모터(56)로 하나 이상의 제어 신호(54)를 송출하도록;
    구성되고,
    전자 장치(52)는, 상기 힘 차(ΔF)를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00091
    )를 확정하며, 그리고 확정된 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00092
    )를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)로 하나 이상의 제어 신호(54)를 송출하도록 구성되고,
    전자 장치(52)는, 상기 힘 차(ΔF)를 고려하면서, 상기 확정된 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00093
    )의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 최소 회전속도 절댓값(
    Figure 112022002546061-pct00094
    )보다 항상 더 크거나 이것과 동일하게 되도록, 상기 전기 기계식 브레이크 부스터의 모터의 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00095
    )를 확정하도록 구성되는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치(50).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 전자 장치(52)는, 상기 힘 차(ΔF)의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 비교값(x)보다 더 작을 경우, 상기 기설정 최소 회전속도 절댓값(
    Figure 112022002546061-pct00073
    )과 동일하게 상기 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00074
    )의 절댓값을 확정하며, 그리고 상기 힘 차(ΔF)의 절댓값이 상기 기설정 비교값(x)보다 더 클 경우에는, 상기 힘 차(ΔF)의 함수로서 상기 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00075
    )의 절댓값을 확정하도록 구성되는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치(50).
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 전자 장치(52)는, 적어도 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 모터 전류의 실제 전류 세기(I) 및 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 로터의 실제 회전 각도(
    Figure 112022002546061-pct00076
    )를 고려하면서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 실제 모터력(Fsup), 또는 상기 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 실제 인가 제동력(Festimated)을 추정하도록 구성되는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터를 위한 제어 장치(50).
  6. 제1항 또는 제4항에 따른 제어 장치(50)를 포함하는, 차량의 브레이크 시스템을 위한 전기 기계식 브레이크 부스터(58).
  7. 차량용 브레이크 시스템에 있어서,
    제1항 또는 제4항에 따르는 제어 장치(50);
    제어 장치(50)의 하나 이상의 제어 신호(54)에 의해 작동될 수 있는 전기 기계식 브레이크 부스터(58); 및
    전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 하류에 배치되는 브레이크 마스터 실린더;를 포함하는, 차량용 브레이크 시스템.
  8. 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터(58)를 작동시키기 위한 방법으로서,
    차량의 운전자 및/또는 차량의 자동 속도 제어 시스템의 제동 요구와 관련한 하나 이상의 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)를 작동시키는 단계;를 포함하는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터의 작동 방법에 있어서,
    적어도 제동 디폴트 신호(12)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 모터력, 또는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 하류에 배치되는 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 목표 인가 제동력(FO)을 확정하는 단계; 및
    모터(56)의 확정된 목표 모터력과 추정되거나 측정되는 실제 모터력(Fsup) 간, 또는 상기 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 확정된 목표 인가 제동력(FO)과 추정되거나 측정되는 실제 인가 제동력(Festimated) 간의 힘 차(ΔF)를 고려하면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)를 작동시키는 단계;를
    특징으로 하고,
    상기 힘 차(ΔF)가 고려되면서 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00096
    )가 확정되며, 그리고 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)는 상기 확정된 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00097
    )가 고려되면서 작동되고,
    상기 힘 차(ΔF)가 고려되면서, 상기 확정된 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00098
    )의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 최소 회전속도 절댓값(
    Figure 112022002546061-pct00099
    )보다 항상 더 크거나 이것과 동일하게 되도록, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00100
    )가 확정되는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터의 작동 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서, 상기 힘 차(ΔF)의 절댓값이 영(0)과 상이한 기설정 비교값(x)보다 더 작을 경우, 상기 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00082
    )의 절댓값은 상기 기설정 최소 회전속도 절댓값(
    Figure 112022002546061-pct00083
    )과 동일하게 확정되며, 그리고 상기 힘 차(ΔF)의 절댓값이 상기 기설정 비교값(x)보다 더 클 경우에는, 상기 목표 회전속도(
    Figure 112022002546061-pct00084
    )의 절댓값은 상기 힘 차(ΔF)의 함수로서 확정되는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터의 작동 방법.
  12. 제8항 또는 제11항에 있어서, 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 실제 모터력(Fsup), 또는 상기 하류에 배치된 브레이크 마스터 실린더 내로 인가되는 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 실제 인가 제동력(Festimated)은 적어도 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 모터 전류의 실제 전류 세기(I) 및 전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 모터(56)의 로터의 실제 회전 각도(
    Figure 112022002546061-pct00085
    )가 고려되면서 추정되는, 차량의 브레이크 시스템의 전기 기계식 브레이크 부스터의 작동 방법.
  13. 제5항에 따른 제어 장치(50)를 포함하는, 차량의 브레이크 시스템을 위한 전기 기계식 브레이크 부스터(58).
  14. 차량용 브레이크 시스템에 있어서,
    제5항에 따르는 제어 장치(50);
    제어 장치(50)의 하나 이상의 제어 신호(54)에 의해 작동될 수 있는 전기 기계식 브레이크 부스터(58); 및
    전기 기계식 브레이크 부스터(58)의 하류에 배치되는 브레이크 마스터 실린더;를 포함하는, 차량용 브레이크 시스템.
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