KR102621433B1 - 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 방법 및 제어 장치(10)에 관한 것으로, 상기 방법은, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 초기 홀딩 압력을 형성하는 단계와; 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브(16)를 폐쇄하는 단계;를 포함하며, 이때,
적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내의 초기 홀딩 압력(pi)과 동일하거나 동일하지 않게 신규 홀딩 압력(pn)이 형성되고; 이 신규 홀딩 압력(pn) 하에 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 중간 압력(pthreshold)이 형성되며; 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 중간 압력의 존재 시, 상기 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 개방되며; 적어도 하나의 개방된 분리 밸브(16)를 통해 브레이크 액이 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)에 의해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내로 이송된다.

Description

차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 제어 장치 및 방법{CONTROL DEVICE AND METHOD FOR PERFORMING A STOP FUNCTION BY MEANS OF A HYDRAULIC BRAKE SYSTEM OF A VEHICLE}
본 발명은 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치 및 차량용 유압 브레이크 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 출원인에게 내부 선행 기술로서 공지되어 있는 종래의 차량 홀딩 방법을 설명하기 위한 좌표계를 도시한다. 도 1의 좌표계에서, 가로 좌표는 시간축(t)이고, 세로 좌표에 의해서는 압력(p)이 표시되어 있다.
도 1에 개략 도시된 종래의 차량 홀딩 방법을 이용하여, 차량의 원하지 않는 운행 없이 장시간 동안 자동으로 정지 상태로 유지될 수 있어야 한다. 이를 위해, 시점(t0)에서, 초기 홀딩 압력(pi)이 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 (전동식) 제동압 형성 장치에 의해 차량의 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 형성된다. 도 1의 좌표계에서, 그래프(pbrake)는 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)을 나타낸다.
시점(t1)에서, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브가 폐쇄되고, 이에 의해 초기 홀딩 압력(pi)이 일시적으로 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 "봉입된다". 도 1의 좌표계에는 또 다른 그래프(pactor)에 의해, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 (실제로) 존재하는 액추에이터 압력(pactor)이 표시되어 있다. 적어도 하나의 분리 밸브의 폐쇄로 인해, 적어도 하나의 제동압 형성 장치가 시점(t1) 이후에 비활성화/스위치-오프됨으로써, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 존재하는 액추에이터 압력(pactor)은 (거의) 0이 된다. 이에 반해, 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)은 더 오랫동안 거의 초기 홀딩 압력(pi)으로 유지될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 시간의 경과에 따라 발생하는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)의 압력 감소를 보상하기 위해, 시점(t2)에서 적어도 하나의 제동압 형성 장치가 다시 활성화되어, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 존재하는 액추에이터 압력(pactor)이 적어도 초기 홀딩 압력(pi)으로 상승하도록 작동된다. 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 존재하는 액추에이터 압력(pactor)은, 적어도 하나의 분리 밸브의 개방 후에 [시점(t2+δt)에서, 이때 δt→0] 초기 홀딩 압력(pi)이 다시 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 존재할 정도로 강하게 상승한다. 따라서, 적어도 하나의 분리 밸브의 [시점(t2+δt)에서의] 개방이 적어도 하나의 분리 밸브의 오버플로(overflow)를 트리거하고, 이에 의해 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)이 다시 초기 홀딩 압력(pi)으로 상승한다. (따라서, 적어도 하나의 분리 밸브의 개방 후에는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)의 추가 상승을 위한 "재이송"이 더 이상 실행되지 않는다.)
그 다음, 적어도 하나의 분리 밸브가 다시 폐쇄됨으로써 초기 홀딩 압력(pi)이 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 "봉입된다".
본 발명은 청구항 제1항의 특징을 갖는, 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 방법과, 청구항 제6항의 특징을 갖는, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치와, 청구항 제10항의 특징을 갖는 차량용 유압 브레이크 시스템을 제공한다.
본 발명은 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 가능성을 제공하며, 선행 기술과는 달리 적어도 하나의 장착된 분리 밸브의 명확히 들릴 수 있는 오버플로가 방지된다. 이는 홀딩 기능의 실행 중에 명백히 더 낮은 소음 레벨(또는 명백히 더 적은 소음 발생)을 유도한다. 따라서, 본 발명을 이용하는 차량/자동차의 운전자는 적어도 하나의 분리 밸브의 오버플로 시 발생하는 소음에 의한 자극을 받지 않는다. 이로써, 본 발명은 홀딩 기능에 대한 운전자의 수용성 증대에도 기여한다.
본 발명의 또 다른 한 장점은, 차량/자동차에서 본 발명을 구현하기 위해 각각의 차량/자동차에 추가적인 부품/장치를 설치할 필요가 없다는 것이다. 그 대신, 본 발명은 단지 차량/자동차의 전자 시스템의 "리프로그래밍"에 의해 구현될 수 있다.
본원 방법의 한 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 신규 홀딩 압력에 비해 1.2배 내지 10배 더 작은 중간 압력이 형성된다. 특히, 적어도 하나의 제동압 형성 장치를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 신규 홀딩 압력에 비해 1.3배 내지 10배 더 작은 중간 압력이 형성될 수 있다. 이로써, (적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 중간 압력의 존재할 경우) 분리 밸브의 개방 시, 운전자가 들을 수 있고/감지할 수 있는 적어도 하나의 분리 밸브의 오버플로는 전혀/거의 발생하지 않는다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에, 추정되거나 측정된 휠 브레이크 실린더 압력과 동일하게 제동압이 형성된다. 이 경우, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력과; 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이의 중간 압력; 사이에 (실질적으로) 압력 평형이 나타난다. 따라서, 적어도 하나의 분리 밸브가 (거의) 오버플로 없이 개방될 수 있다.
예를 들어, 초기 홀딩 압력 및 신규 홀딩 압력은, 유압 브레이크 시스템의 전동식 피스톤-실린더 장치, 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 펌프, 및 유압 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 상류에 놓인, 적어도 하나의 제동압 형성 장치로서의 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해 형성된다. 따라서, 상대적으로 저렴하고, 구성 공간을 비교적 덜 요구하며, 종래의 유압 브레이크 시스템에 흔히 이미 존재하는 브레이크 시스템 부품들이 적어도 하나의 제동압 형성 장치로서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이용은 이를 위해 장착된 유압 브레이크 시스템의 구성 공간 수요를 증가시키지 않는다. 또한, 본 발명의 이용은 이를 위해 장착된 유압 브레이크 시스템의 제조 비용을 전혀/거의 상승시키지 않는다.
전술한 장점은 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치에서도 보장된다. 상술한 방법 실시예들에 따른 제어 장치는 더 개선될 수 있음을 참조한다.
또한, 이러한 유형의 제어 장치를 갖는 차량용 유압 브레이크 시스템에서도 상술한 장점이 보장된다. 유압 브레이크 시스템도 상술한 방법 실시예들에 따라 더 개선될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 특징 및 장점이 설명된다.
도 1은 종래의 차량 홀딩 방법을 설명하기 위한 좌표계이다.
도 2는 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 제어 장치 또는 이를 설치한 유압 브레이크 시스템의 일 실시예를 설명하기 위한 개략도 및 좌표계이다.
도 2는 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
이하 설명되는 방법을 실행하기 위해, 적어도 후술되는 브레이크 시스템 부품을 이용하는 임의의 유압 브레이크 시스템이 장착될 수 있다. 또한, 이 방법의 실행 가능성은 유압 브레이크 시스템이 설치된 차량/자동차의 특정 차량 유형/자동차 유형으로 한정되지 않는다.
방법 단계(SO)에서 개시된 홀딩 기능은, 차량의 각각의 자동화 차량 기능 (자동화 부가 기능 또는 자동화 편의 기능)으로 이해될 수 있으며, 이러한 기능들을 이용하여 차량이 자동으로 장시간 동안 정지 상태로 유지된다. (예를 들어 언덕에서와 같이) 경사 위치에서 홀딩 기능에 의해 차량의 정지 상태가 자동으로 구현될 수 있다. 특히, 차량 운전자가 브레이크 작동 요소/브레이크 페달을 연속으로/중단없이 작동하지 않고도, 차량의 원하는 정지 상태가 (예를 들어, 적어도 10분의) 장시간 동안 자동으로 구현될 수 있다. 홀딩 기능은 예를 들어 경사로 밀림 방지 장치(HHC, Hill Hold Control), 경사로 출발 보조 장치(Hill Start Assist, Hill Start Aid), 경사로 홀딩 장치(Hill Holder) 또는 차량 홀딩 장치(AVH, Automated Vehicle Hold)일 수 있다.
홀딩 기능의 실행을 위해, 방법 단계(S1)에서 시점(t0)부터, 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 (전동식) 제동압 형성 장치에 의해 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 초기 홀딩 압력이 형성된다. 이 경우, 브레이크 액이 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 배치된 적어도 하나의 개방된 분리 밸브/차단 밸브를 통해, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내의 추정된 또는 측정된 휠 브레이크 실린더 압력이 (대략) 초기 홀딩 압력과 동일해질 때까지 이송된다.
초기 홀딩 압력은 (확정적으로) 사전 설정되거나 고정된 압력값일 수 있다. 예를 들어, 초기 홀딩 압력은, 경사 위치에서도 차량의 안전한 홀딩을 위해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 필요한 최소 휠 브레이크 실린더 압력에 비해 (특히 2.5의 증폭 배수와 같은) 증폭 배수만큼 상승하는 압력값에 상응한다. 경사 위치에서도 차량의 안전한 홀딩을 위해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 필요한 최소 휠 브레이크 실린더 압력은 예를 들어, 차량에 작용하는 (측정 가능한) 차량 종방향 가속도를 고려하여 결정될 수 있다.
방법 단계(S2)를 이용하여, 시점(t1)에서, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브는, 초기 홀딩 압력이 일시적으로 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 "봉입되도록" 폐쇄된다. 바람직하게는, 그 다음, 방법 단계(S3)에서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치가 비활성화/스위치-오프됨으로써, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 (실제로) 존재하는 액추에이터 압력이 (거의) 0으로 하강한다. 이는 적어도 하나의 제동압 형성 장치의 "압력 경감"으로 설명될 수 있다. 이에 반해, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내의 빠른 압력 하강은 적어도 하나의 분리 밸브의 폐쇄/지속적인 폐쇄 유지에 의해 방지된다.
방법 단계(S2 및 S3)의 실행은 초기 홀딩 압력의 능동적인 홀딩을 위해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 필요한 에너지 소비의 감소에 상당히 기여한다. 또한, 방법 단계(S3)에서 전동식 제동압 형성 장치의 비활성화/스위치-오프를 이용하여, (그렇지 않으면 계속 작동되는 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의한) 소음 발생이 방지될 수 있다. 이로써, 방법 단계(S2 및 S3)는 초기 홀딩 압력의 (거의) 무소음 홀딩을 구현한다.
이후의 시점(t2)에서, 방법은 방법 단계(S4)로 속행된다. 바람직하게는, (원하는) 초기 홀딩 압력과, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력 사이에 (예를 들어, 사전 설정된 최소 압력 하강 차 이상으로), (확실한) 압력 하강 차가 존재하거나 존재할 가능성이 있는 경우/있는 즉시, 방법 단계(S4)가 실행된다. 시간(t1)과 시간(t2) 사이는 (유압 브레이크 시스템의 구성 부품 설계 및 차량 주위의 환경 조건에 따라) 수 분이 걸릴 수 있다.
적어도 하나의 분리 밸브의 폐쇄 후 [시점(t1)에서] 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내의 추정된 또는 측정된 휠 브레이크 실린더 압력이 사전 설정된 임계값 미만으로 하강하고, 적어도 하나의 분리 밸브의 폐쇄 후 [시점(t1)]에서 사전 설정된 대기 시간이 초과되는 경우, 방법 단계(S4)가 실행된다. (적어도 하나의 압력 센서를 이용하는) 휠 브레이크 실린더 압력의 측정은 불필요 하다. 휠 브레이크 실린더 압력은 모델 기반으로도 추정될 수 있다. (원하는) 초기 홀딩 압력과 (실제) 휠 브레이크 실린더 압력 사이의 (확실한) 압력 하강 차의 존재는 차량 거동을 기초로 하여 간접적으로도 결정될 수 있다. 방법 단계(S4)의 실행/개시를 위한 시점(t2)은 예를 들어, 차량이 굴러갈 때(굴러가기 시작할 때) 예를 들어 휠 회전수 센서에 의해 검출될 수 있다.
예를 들어, 여기에 설명된 방법의 경우에는 중간 단계(S5)에서, 모델 기반 압력 추정이 실행되며, 이를 이용하여 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내의 휠 브레이크 실린더 압력이 추정되어 사전 설정된 임계값과 비교된다. (사전 설정된 임계값은, 예를 들어, 경사 위치에서도 차량의 안전한 홀딩을 위해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 필요한 최소 휠 브레이크 실린더 압력의 1.5배일 수 있다). 추정된 휠 브레이크 실린더 압력이 사전 설정된 임계값보다 작을 경우, 방법은 방법 단계(S4)로 속행된다. 그렇지 않을 경우, 방법 단계(S5)가 적어도 한 번 반복된다.
방법 단계(S4)에 의해, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내로의 브레이크 액의 "재이송"이 구현되며, 이에 의해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 신규 홀딩 압력이 형성된다. 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 신규 홀딩 압력을 형성하기 위해, 먼저 부분 단계(S4a)에서, (적어도 하나의 분리 밸브가 계속 폐쇄되어 있는 동안) 적어도 하나의 제동압 형성 장치를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 신규 홀딩 압력보다 낮은 중간 압력이 형성된다. 시점 "(t2+δt"(여기서, δt→0)에 실행된 추가 부분 단계(S4b)에서는, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 중간 압력의 존재 시, 상기 적어도 하나의 분리 밸브가 개방된다. 중간 압력이 신규 홀딩 압력보다 낮게 존재할 때, 적어도 하나의 분리 밸브의 개방이 수행된다. 적어도 하나의 분리 밸브의 개방 시 [시점(t2+δt)에] 나타나는, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력과 중간 압력 사이의 압력차는, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력과 신규 홀딩 압력 사이의 이른바 최대 압력차보다 명백히 더 작다. 따라서, 선행 기술과 달리, 방법 단계(S4b)의 실행이 적어도 하나의 개방된 분리 밸브의 현저한 오버플로를 야기하지 않는다. 이로써, 적어도 하나의 분리 밸브의 소음성 오버플로가 방지된다. 이로 인해, 브레이크 액의 "재이송"은 여기에 설명된 방법의 실행 시 거의 무소음으로 수행된다. 따라서, 방법 단계(S4)에 의해 구현된 "재이송"은 선행 기술보다 명백히 더 조용하다.
예를 들어, 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 홀딩 압력에 비해 1.2배 내지 10배 더 작은 중간 압력이 형성될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 홀딩 압력에 비해 1.3배 내지 10배 더 작은 중간 압력이 형성될 수 있다. 중간 압력은 신규 홀딩 압력보다 예를 들어 1.5배 내지 8배, 특히 1.8배 내지 5배, 특히 2배 내지 5배 더 작을 수 있다. 이러한 중간 압력은 통상적으로, "재이송"이 개시될 때 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력에 비교적 근접해 있다. 이 경우, 적어도 하나의 분리 밸브의 소음성 오버플로가 신뢰성 있게 방지된다.
본원에 기술한 방법의 한 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치 사이에 추정되거나 측정된 휠 브레이크 실린더 압력과 동일하게 중간 압력이 형성된다. 휠 브레이크 실린더 압력의 측정 또는 추정이 정확하게 수행되는 경우, 이에 따라 적어도 하나의 분리 밸브의 개방 시 [시점(t2+δt)에서] 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력과 중간 압력 사이에 (거의) 압력 평형이 이루어진다. 이러한 이상적인 경우, 적어도 하나의 분리 밸브의 개방이 [시점(t2+δt)에서] 적어도 하나의 분리 밸브의 오버플로를 트리거하지 않는다.
시점(t3)부터 실행되는 추가의 부분 단계(S4c)에서는, 브레이크 액이 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에서 적어도 하나의 개방된 분리 밸브를 통해 이송된다. 부분 단계(S4c)의 실행 시, 휠 브레이크 실린더 압력은 바람직하게는 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해 비교적 완만한 압력 구배로 상승한다. 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 의해 휠 브레이크 실린더 압력이 방법 단계(S4c) 중에 상승하는 압력 구배는, 예를 들어, 150 bar/s(초당 바아)보다 작거나 같을 수 있고, 바람직하게는 100 bar/s(초당 바아)보다 작거나 같을 수 있고, 특히 50 bar/s(초당 바아)보다 작거나 같을 수 있고, 특히 30 bar/s(초당 바아)보다 작거나 같을 수 있으며, 원한다면 10 bar/s(초당 바아)보다 작거나 같을 수 있다. 이는 소음 발생이 전혀/거의 없는 점과 결부된다. 방법 단계(S4c)는 바람직하게는, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 신규 홀딩 압력이 존재할 때까지 실행된다. 시점(t4)에서는 방법 단계(S6)에서 신규 홀딩 압력이 적어도 하나의 분리 밸브의 폐쇄에 의해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 "봉입된다".
이어서, 방법 단계(S3 내지 S6)는 차량의 운전자에 의해 홀딩 기능의 종료가 요구될 때까지 반복될 수 있다.
초기 홀딩 압력 및 신규 홀딩 압력은, 유압 브레이크 시스템의 전동식 피스톤-실린더 장치, 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 펌프, 및 유압 브레이크 시스템의 주 브레이크 실린더 상류에 놓인, 적어도 하나의 제동압 형성 장치로서의 전기 기계식 브레이크 부스터 중 적어도 하나에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 이들 브레이크 시스템 부품들이 구비된 복수의 유압 브레이크 시스템이 상술한 방법을 실행하기에 적합하다. 그러나, 적어도 하나의 제동압 형성 장치에 대한 상술된 실시예들이 완전한 것으로 해석되어서는 안된다.
도 3a 및 도 3b는 제어 장치 또는 이를 구비한 유압 브레이크 시스템의 한 실시예를 설명하기 위한 개략도 및 좌표계를 도시한다. 도 3b의 좌표계에서, 가로 좌표는 시간축(t)이고, 세로 좌표에 의해서는 압력(p)이 표시되어 있다.
도 3a에 부분적으로 개략 도시된 유압 브레이크 시스템은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 한다. 제어 장치(10)의 가용성이 상기 유형의 브레이크 시스템과의 상호작용으로 제한되는 것은 아니다. 그 대신, 각각의 유압 브레이크 시스템이 적어도, 하나 이상의 (전동식) 제동압 형성 장치(12); 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14); 및 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브/차단 밸브(16);를 포함하는 한, 복수의 상이한 유압 브레이크 시스템을 구비한 제어 장치(10)[또는 제어 장치(10)의 변형체)가 사용될 수 있다. 단지 예시적으로, [각각 2개씩의 휠 브레이크 실린더(14)를 갖는] 2개의 브레이크 회로(18a 및 18b)를 갖는 도 3a의 브레이크 시스템이 구성되며, 이때 2개의 브레이크 회로(18a 및 18b) 각각은 단일 제동압 형성 장치(12)를 갖는 각각 하나의 자체 분리 밸브(16)를 통해 연결된다. 또한, 제어 장치(10)의 가용성은 유압 브레이크 시스템을 구비한 차량/자동차의 특정 차량 유형/자동차 유형으로 제한되지 않는다.
도 3a 및 도 3b의 실시예에서, 적어도 하나의 (전동식) 압력 형성 장치는 모터(12a)와 함께 구성된 피스톤-실린더 장치(플런저 장치)이다. 그러나 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)의 이러한 구성은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)는 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 펌프 및 유압 브레이크 시스템의 (도시되지 않은) 브레이크 마스터 실린더의 상류에 놓인 전기 기계식 브레이크 부스터도 포함할 수 있다. 여기에 열거된, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)에 대한 예들은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 한다.
또한, 제어 장치(10)는 폐회로 제어 및/또는 개회로 제어 유닛이라고도 지칭될 수 있다. 특히, 제어 장치(10)는 "주차 브레이크"(의 부분으)로 바꿔말할 수 있다. 제어 장치(10)는, (적어도) 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 [적어도 하나의 모터 제어 신호(22)를 이용하여] 제어하도록, 그리고 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브(16)를 [적어도 하나의 밸브 제어 신호(24)를 이용하여] 제어하도록 설계된 전자 기기(20)를 포함한다. 예를 들어, 적어도 하나의 추가의 브레이크 시스템 부품과 같은 적어도 하나의 추가 차량 부품도 전자 기기(20)에 의해 제어될 수 있다. 전자 기기(20)는 특히 도 3b의 좌표 시스템에 의해 재현된 홀딩 기능을 실행하기 위해 구성된다. 도 3b의 좌표계에서, 그래프(pbrake)는 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(Pbrake)을 표시하며, 또 다른 그래프(pactor)는 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 (실제로) 존재하는 액추에이터 압력(pactor)을 나타낸다. 전자 기기(20)에 의해 실행 가능한 홀딩 기능의 예시는 위에서 이미 설명하였다.
시점(t0)부터, 초기 홀딩 압력(pi)이 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)에 의해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 형성 가능하도록/형성되도록, 적어도 하나의 제어된 제동압 형성 장치(12)가 전자 기기(20)에 의해 제어된다. 시점(t1)에서, 초기 홀딩 압력(pi)이 적어도 하나의 제어된 분리 밸브(16)의 폐쇄에 의해 일시적으로 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 "봉입될 수 있도록/봉입되도록", 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 전자 기기(20)에 의해 제어된다. 그 다음 바로 이어서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)가 비활성화/스위치-오프됨으로써, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 존재하는 액추에이터 압력(pactor)이 (거의) 0으로 하강한다. 그러나, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 폐쇄(및 폐쇄 유지)에 의해, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)의 급속 압력 하강이 방지될 수 있다. 따라서, 휠 브레이크 실린더 압력(Pbrake)은 시점(t1) 이후 수 분간 (대략) 초기 홀딩 압력(pi)으로 유지될 수 있다. 압력 유지 위상 중에는 브레이크 시스템 부품(12, 16)의 제어가 불필요하다.
전자 기기(20)는 추가로, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에서의 브레이크 액의 이른바 "재이송"을 실행하도록 구성된다. 바람직하게는, (원하는) 초기 홀딩 압력과, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력 사이에 (예를 들어 사전 설정된 최소 압력 하강 차 이상으로) (확실한) 압력 하강 차가 존재하거나 존재할 가능성이 있을 경우/있는 즉시, "재이송"이 수행된다. 예를 들어 전자 기기(20)는, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 폐쇄 이후 [시점(t1)에서] (측정값 또는 추정값으로서) 전자 기기(20)에 제공되거나, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)과 관련하여 전자 기기(20)에 의해 추정된 압력값(pestimated)이 사전 설정된 임계값 미만으로 하강하고, 그리고/또는 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 폐쇄 이후 [시점(t1)에서] 사전 설정된 대기 시간이 초과되는 경우, "재이송"을 실행하도록 설계된다.
적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에서의 브레이크 액의 "재이송"에 의해, 신규 홀딩 압력(pn)이 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 형성 가능하고/형성된다. [단지 예시적으로, 이 실시예에서는 신규 홀딩 압력(pn)이 초기 홀딩 압력(pi)과 동일하며, 다른 실시예에서는 신규 홀딩 압력(pn)이 초기 홀딩 압력(pi)과 동일하지 않을 수 있다). 따라서, 브레이크 회로(18a, 18b)는 초기 홀딩 압력(pi)의 유지를 위해 이상적으로 밀봉되어 구현될 필요가 없다. 브레이크 회로(18a 및 18b)가 상대적으로 "비밀봉 방식으로" 구성될 경우에도, (적어도 한번의) "재이송"에 의해, 예를 들어 10분의 장시간 동안 의도치 않은 차량 밀림이 자동적으로 방지될 수 있다.
도 3a 및 도 3b의 실시예에서, 전자 기기(20)는 시점(t2)부터 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)의 재활성화에 의해 개시된다. 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 계속 폐쇄되어 있는 동안, 적어도 하나의 분리 밸브와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 존재하는 적어도 하나의 액추에이터 압력(pactor)이 시점(t2)부터 상승한다. 또한, 전자 기기(20)는 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 신규 홀딩 압력(pn)을 형성하기 위해 구성되며, 이때 적어도 하나의 분리 밸브(16)는, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 적어도 하나의 제어된 제동압 형성 장치(12)에 의해 형성되고, 신규 홀딩 압력(pn)보다 낮은 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 개방 제어된다. 이는 예를 들어 시점(t2+δt, δt→0)에서 수행된다. 신규 홀딩 압력(pn)보다 낮은 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 개방 제어는 최대한 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 약간의 오버플로를 트리거하긴 하지만, 이는 소음 발생을 전혀/거의 수반하지 않는다. 따라서, 도 3b의 좌표계에서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)와 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 사이의 압력 평형이 이루어지는 시점(t3)에서는, 시점(t2+δt)에서 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(Pbrake)은 아주 약간만 감소하고, 시점(t2)에서 존재하는 액추에이터 압력(pactor)은 아주 약간만 상승하는 것을 알 수 있다. 이로써 제어 장치(10)도 음향적으로 전혀/거의 감지될 수 없는, 확실히 조용한 브레이크액의 "재이송"을 제공한다.
중간 압력(pthreshold)은 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)에 연결된 압력 센서(26)에 의해 정확하고 신뢰성 있게 측정될 수 있다. 유압 브레이크 시스템에 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)을 측정하기 위한 추가의 압력 센서가 구비될 필요가 없다.
도 3a 및 도 3b의 실시예에서, 전자 기기(20)는, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에, 추정된 압력값(pestimated)에 상응하는 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 개방 제어를 실행하도록 설계되어 있다. 따라서, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더 내에 (실제로) 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)과 추정된 압력값(Pestimated)에 상응하는 중간 압력(pthreshold) 사이에, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 개방 시 [시점(t2+δt)에서] 존재하는 압력차(Δ)는 비교적 작고, (소음 형성과 관련하여) 무시될 수 있다. 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에서 신규 홀딩 압력(pn)에 비해 1.2배 내지 10배 더 작은 중간 압력(pthreshold)의 존재 시 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 개방 제어를 실행하도록 전자 기기(20)가 설계될 경우, 동일한 장점이 제공된다. 신규 홀딩 압력(pn)과 더 작은 중간 압력(pthreshold) 사이의 배수에 대한 또 다른 값 범위는 위에서 이미 언급하였다.
또한, 늦어도 시점(t3)부터는, 적어도 하나의 제어된 제동압 형성 장치(12)에 의해 브레이크 액이 적어도 하나의 개방된 분리 밸브(16)를 통해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 이송될 수 있도록/이송되도록, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)가 전자 기기(20)에 의해 제어된다. 시점(t4)에서, 신규 홀딩 압력(pn)이 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 존재할 경우, 적어도 하나의 제어된 분리 밸브(16)가 다시 폐쇄됨으로써 신규 홀딩 압력(pn)이 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 봉입될 수 있도록/봉입되도록, 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 전자 기기(20)에 의해 다시 제어된다.

Claims (11)

  1. 차량의 유압 브레이크 시스템을 이용하여 홀딩 기능을 실행하기 위한 방법이며, 상기 방법은,
    유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 초기 홀딩 압력(pi)이 형성되는 단계(S1)와; 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 폐쇄됨으로써, 초기 홀딩 압력(pi)이 일시적으로 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 봉입되는 단계(S2);를 포함하며,
    적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 신규 홀딩 압력(pn)이 형성되고, 상기 신규 홀딩 압력(pn)은 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 다시 폐쇄됨으로써 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 봉입되는(S6), 홀딩 기능 실행 방법에 있어서,
    적어도 하나의 분리 밸브가 폐쇄된 상태에서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 신규 홀딩 압력(pn)보다 낮은 중간 압력(pthreshold)이 형성되고(S4a);
    적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 상기 적어도 하나의 분리 밸브(16)가 개방되며(S4b);
    상기 적어도 하나의 개방된 분리 밸브(16)를 통해 브레이크 액이 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)에 의해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내로 이송되는(S4c); 방식으로,
    상기 신규 홀딩 압력(pn)이 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 기능 실행 방법.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 신규 홀딩 압력(pn)에 비해 1.2배 내지 10배 더 작은 중간 압력(pthreshold)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 기능 실행 방법.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 신규 홀딩 압력(pn)에 비해 1.3배 내지 10배 더 작은 중간 압력(pthreshold)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 기능 실행 방법.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)를 이용하여, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 추정되거나 측정된 휠 브레이크 실린더 압력(pestimated)과 동일하게 중간 압력(pthreshold)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 기능 실행 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 초기 홀딩 압력(pi) 및 신규 홀딩 압력(pn)이 유압 브레이크 시스템의 전동식 피스톤-실린더 장치, 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 펌프 및 유압 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 상류에 놓인 전기 기계식 브레이크 부스터 중 적어도 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 기능 실행 방법.
  6. 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)와; 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브(16);를 제어하도록 설계된 전자 기기(20)를 구비한, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치(10)로서,
    상기 전자 기기(20)는,
    적어도 하나의 제어된 제동압 형성 장치(12)에 의해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 초기 홀딩 압력(pi)이 형성될 수 있고;
    상기 초기 홀딩 압력(pi)은 적어도 하나의 제어된 분리 밸브(16)의 폐쇄에 의해 일시적으로 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 봉입될 수 있고;
    적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 신규 홀딩 압력(pn)이 형성될 수 있고;
    상기 신규 홀딩 압력(pn)은 적어도 하나의 제어된 분리 밸브(16)가 다시 폐쇄됨으로써 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 봉입될 수 있는; 방식으로,
    홀딩 기능을 실행하도록 설계된, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치에 있어서,
    상기 전자 기기(20)는 추가로, 적어도 하나의 분리 밸브가 폐쇄된 상태에서, 적어도 하나의 제어된 제동압 형성 장치(12)를 이용하여 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 형성되고, 신규 홀딩 압력(pn)보다 낮은 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 적어도 하나의 분리 밸브(16)를 개방함으로써, 적어도 하나의 제어된 제동압 형성 장치(12)를 이용하여 브레이크 액이 적어도 하나의 개방된 분리 밸브(16)를 통해 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내로 이송될 수 있게 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 신규 홀딩 압력(pn)을 형성하도록, 설계된 것을 특징으로 하는, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치(10).
  7. 제6항에 있어서, 전자 기기(20)는, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 신규 홀딩 압력(pn)에 비해 1.2배 내지 10배 더 작은 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 개방 제어를 실행하도록 설계되는, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치(10).
  8. 제6항에 있어서, 전자 기기(20)는, 적어도 하나의 분리 밸브(16)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에, 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14) 내에 존재하는 휠 브레이크 실린더 압력(pbrake)과 관련하여 전자 기기(20)에 제공되거나 전자 기기(20)에 의해 추정된 압력값(pestimated)에 상응하는 중간 압력(pthreshold)의 존재 시, 적어도 하나의 분리 밸브(16)의 개방 제어를 실행하도록 설계되는, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치(10).
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 기기(20)에 의해, 유압 브레이크 시스템의 전동식 피스톤-실린더 장치, 유압 브레이크 시스템의 적어도 하나의 펌프 및 유압 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 상류에 놓인 전기 기계식 브레이크 부스터 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)가 제어될 수 있는, 차량의 유압 브레이크 시스템용 제어 장치(10).
  10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(10)와;
    적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)와;
    적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와;
    상기 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브(16);를 포함하는, 차량용 유압 브레이크 시스템.
  11. 제9항에 따른 제어 장치(10)와;
    적어도 하나의 제동압 형성 장치(12)와;
    적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와;
    상기 적어도 하나의 휠 브레이크 실린더(14)와 적어도 하나의 제동압 형성 장치(12) 사이에 배치된 적어도 하나의 분리 밸브(16);를 포함하는, 차량용 유압 브레이크 시스템.
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