KR102631106B1

KR102631106B1 - 브레이크 시스템의 작동 방법 및 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR102631106B1
Application number: KR1020217004827A
Authority: KR
Inventors: 베르트람 포잇칙; 안드레아스 크라우터; 티모 하이블레
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-05-25
Publication date: 2024-01-30
Also published as: US20210300312A1; CN112424035B; KR20210035841A; CN112424035A; DE102018212290A1; WO2020020517A1; US11932215B2

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법에 관한 것이다. 이러한 방법에 따라, 작동 회로의 조절 어셈블리의 작동을 통하여, 제동 요구를 특성화하는 제동 요구 신호가 생성되고, 제동 요구 신호를 참조하여 능동 회로 내에 필요한 설정 제동 압력이 산출된다. 또한, 설정 제동 압력에 따른 능동 회로 내의 실제 제동 압력의 설정이, 압력 생성 장치에 의해 압력 생성 장치의 전동기에 의한 압력 생성 장치의 변위 피스톤의 이동을 통해 실행된다. 제동 요구 신호가 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치로부터의, 능동 회로를 통해 작동되는 휠 브레이크의 유압식 결합 해제가, 압력 생성 장치와 휠 브레이크 사이의 유압 경로 내에 배치되는 분리 밸브의 폐쇄를 통해 실행되고, 전동기의 스위치 오프가 실행된다.

Description

브레이크 시스템의 작동 방법 및 브레이크 시스템

일반적으로, 승용차 또는 화물차와 같은 차량, 특히 자동차를 위한 브레이크 시스템은, 수동 작동 장치에 의해 작동되는 마스터 브레이크 실린더를 통하여 휠 브레이크의 작동을 위한 제동 회로 내에 유압이 생성되는 전자 유압식 브레이크 시스템으로서 구현된다. 이 경우, 제동력 특성 곡선으로의 압력 생성은 일반적으로, 전동기 및 전동기에 의해 이동 가능한 변위 피스톤 또는 플런저를 포함하는 압력 생성 장치에 의해 지원된다.

소위 브레이크 바이 와이어 시스템(Brake-by-Wire System)도 점점 더 많이 사용되고 있다. 이러한 시스템은 예를 들어 DE 10 2011 079 454 A1호에 설명되어 있다. 이러한 브레이크 시스템에는 마스터 브레이크 실린더의 작동을 통해 유압이 생성되는 작동 회로가 제공된다. 이러한 압력이 감지되고, 감지된 압력을 참조하여 설정 제동 압력이 산출되며, 이러한 설정 제동 압력은, 전동기 및 전동기에 의해 이동 가능한 변위 피스톤을 포함하는 압력 생성 장치에 의하여 휠 브레이크의 작동을 위한 능동 회로 내에 설정된다.

본 발명은 브레이크 시스템의 작동 방법과, 차량용, 특히 자동차용 브레이크 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 첫번째 양태에 따라, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법이 제공된다.

본 발명에 따른 방법에서, 작동 회로의 조절 어셈블리의 작동을 통하여, 제동 요구를 특성화하는 제동 요구 신호의 생성이 실행된다. 이러한 단계에서는 결과적으로, 차량의 원하는 감속을 나타내는 신호가 생성된다.

추가의 일 단계에서는 제동 요구 신호를 참조하여 능동 회로 내에 필요한 설정 제동 압력의 산출이 실행된다. 이에 따라, 제동 요구 신호는 예를 들어 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있는 산출 함수를 위한 입력 변수를 형성한다. 이러한 산출 함수는 능동 회로 내에 설정되어야 하는 제동 압력에 대한 값을 출력 변수로서 산출한다.

또한, 설정 제동 압력에 따른 능동 회로 내의 실제 제동 압력의 설정이, 압력 생성 장치에 의해 압력 생성 장치의 전동기에 의한 압력 생성 장치의 변위 피스톤의 이동을 통해 실행된다. 특히, 전동기는 능동 회로 내의 압력을 변화시키고 이에 따라 차량의 휠에 작용하는 휠 브레이크를 작동시키기 위하여 전동기의 회전 운동을 변위 피스톤의 병진 운동으로 변환하는 기어 장치를 통해 변위 피스톤에 결합될 수 있다.

본 발명에 따라, 제동 요구 신호가 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치로부터의, 능동 회로를 통해 작동되는 휠 브레이크의 유압식 결합 해제가, 압력 생성 장치와 휠 브레이크 사이의 유압 경로 내에 배치되는 분리 밸브의 폐쇄를 통해 실행되고, 전동기의 스위치 오프가 실행된다. 이에 따라, 분리 밸브와 휠 브레이크 사이에 위치한 유압 경로의 브레이크측 부분이 폐쇄된 체적을 형성하므로, 휠 브레이크와 분리 밸브 사이의 분리 밸브들의 폐쇄 이후의 능동 회로 내의 설정된 제동 압력은 유지된다. 따라서, 분리 밸브가 폐쇄되어 있는 한, 휠 브레이크는 압력 생성 장치와는 무관하게, 설정된 압력으로 작동된다. 분리 밸브들의 폐쇄 이후, 전동기는 유압 경로의 브레이크측 부분 내의 압력 생성을 위해 더 이상 필요하지 않으므로 스위치 오프된다.

본 발명의 추가의 일 양태에 따라, 차량용 브레이크 시스템이 제공된다.

본 발명에 따른 브레이크 시스템은, 제동 요구 신호의 생성을 위한, 작동 장치에 의해 작동 가능한 조절 어셈블리를 구비한 작동 회로와; 전동기 및 전동기에 의해 병진 운동 가능한 변위 피스톤을 포함한 압력 생성 장치를 구비하고, 유압식으로 압력 생성 장치에 결합되는 하나 이상의 휠 브레이크를 구비하며, 압력 생성 장치와 휠 브레이크 사이의 유압 경로 내에 배치되는 분리 밸브를 구비한 능동 회로;를 포함한다. 또한, 브레이크 시스템은, 작동 회로의 조절 어셈블리와, 압력 생성 장치와, 그리고 분리 밸브와 연결되는 제어 장치를 포함한다.

본 발명에 따라, 제어 장치는, 능동 회로 내에 필요한 설정 제동 압력을 제동 요구 신호로부터 산출하고; 설정 제동 압력에 따라 능동 회로 내에 실제 제동 압력을 설정하기 위해 압력 생성 장치의 전동기를 트리거링하고; 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호가 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치로부터 휠 브레이크를 유압식으로 결합 해제하기 위해 분리 밸브를 폐쇄하고; 그리고 압력 생성 장치의 전동기를 스위치 오프하도록; 구성된다. 결과적으로, 제어 장치는 브레이크 시스템으로 하여금 본 발명에 따른 방법의 단계들을 실행하게 하도록 구성된다.

본 발명의 기반이 되는 개념들 중 하나의 개념은, 압력 생성 장치에 의해 능동 회로 내의 원하는 제동 압력을 형성하고; 필요한 실제 제동 압력을 결정하는 제동 요구가 어느 정도의 시간 범위에 걸쳐 일정하게 유지되는 경우, 분리 밸브를 통해 압력 생성 장치와 휠 브레이크 사이의 유압 경로의 브레이크측 부분을 압력 생성 장치로부터 결합 해제하는; 것이다. 이는, 유압 경로의 브레이크측 부분 내의 압력이 누설 손실을 제외하고는 압력 생성 장치와는 무관하게 일정하게 유지된다는 장점을 제공한다. 결과적으로, 압력 생성 장치는 스위치 오프될 수 있다. 이는, 높은 제동 압력이 더 긴 시간 범위에 걸쳐 요구되는 경우, 압력 생성 장치의 전동기가 과열되는 위험을 감소시키는데, 이는 예를 들어 차량의 정지 상태의 경우일 수 있다. 이에 따라, 전동기의 수명은 연장되고, 전동기의 고장 안전성도 향상된다.

본원의 방법의 일 실시예에 따라, 휠 브레이크의 유압식 결합 해제 및 전동기의 스위치 오프는 추가로 하기 조건들, 즉

a) 휠 브레이크에 의해 제동된 휠의 감지된 회전수가 사전 결정된 회전수 임계값 미만이라는 조건;

b) 능동 회로의 산출된 설정 제동 압력이 사전 결정된 압력 임계값을 초과하는 조건;

c) 압력 생성 장치의 전동기의 열적 부하를 특성화하는 변수가 사전 결정된 부하 임계값에 도달하는 조건; 중 하나의 조건 또는 복수의 조건들의 존재를 필요로 한다.

조건 a)는 예를 들어, 감지된 회전수가 차량의 정지 상태가 가정될 수 있을 정도로 낮은 경우에 충족될 수 있다. 특히, 회전수 임계값은 3km/h의 차량 주행 속도에 상응하는 각각의 휠의 초당 회전수를 통해 규정될 수 있다. 이러한 조건을 통해, 주행 중에 압력 생성 장치로부터 휠 브레이크가 의도하지 않게 우발적으로 결합 해제되는 것이 바람직하게 방지된다.

조건 c)가 충족되는지를 산출하기 위해, 예를 들어 전동기에 공급되는 전류 강도가 측정되거나 감지될 수 있다. 이러한 경우, 조건 c)는 산출된 전류 강도가 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 전류 한계값을 초과하는 경우에 충족된다. 또한, 전동기의 온도, 예를 들어 모터 하우징 내의 온도가 직접 감지될 수 있다. 이러한 경우, 조건 c)는 온도 한계값에 도달하는 경우에 충족된다. 또한, 예를 들어 전동기의 특정 토크 특성 곡선들에 열적 부하 특성값들이 할당된 룩업 테이블(lookup table)의 형태를 갖는 연산 모델도 열적 부하의 산출을 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우, 조건 c)는 룩업 테이블의 열적 부하 특성값이 한계값을 초과하는 경우에 충족된다.

조건 b) 및 조건 c)는 각각, 휠 브레이크가 결합 해제되는 상황들의 수를 감소시킨다. 이로 인해, 분리 밸브들은 바람직하게 보호된다. 경우에 따라서는 차량의 운전자가 결합 해제를 인지 가능하고, 예를 들어 음향적으로 인지 가능하므로, 이로 인해 운전자의 안락성도 향상된다.

본원의 방법의 추가의 일 실시예에 따라, 조절 어셈블리는 작동 장치에 의해 작동 가능한 마스터 브레이크 실린더 및 센서 어셈블리를 포함하고, 제동 요구 신호의 생성은 마스터 브레이크 실린더의 작동을 통해 작동 회로 내에 생성되는 유압 및/또는 작동 장치의 조정 거리를 제동 요구를 특성화하는 변수들로서 감지하는 것을 포함한다. 결과적으로, 여기서 제동 요구 신호는 작동 회로 내의 감지된 유압을 통해 그리고 작동 장치의 조정 거리를 통해 형성되거나, 이러한 변수들로 구성된다.

본원의 방법의 추가의 일 실시예에 따라, 압력 생성 장치로부터의 휠 브레이크의 유압식 결합 해제 이후에 변위 피스톤은 전동기에 의하여 압력 생성 장치와 분리 밸브 사이의 압력 강하를 위해 이동된다. 분리 밸브의 폐쇄 이후, 전동기의 스위치 오프 이전에는, 변위 피스톤이 우선 전동기를 통해 아직 작동되므로, 유압 경로의 압력 생성기측 부분 내, 즉 변위 피스톤과 분리 밸브 사이에는 여전히 설정 제동 압력이 설정된다. 이러한 실시예에 따라, 변위 피스톤은 유압 경로의 압력 생성기측 부분 내의 유압이 먼저 감소되도록 전동기의 스위치 오프 이전에 전동기를 통해 이동된다. 이러한 방식으로, 전동기의 스위치 오프에 의한 유압 경로의 압력 생성기측 부분 내의 비컨트롤식 압력 강하가 방지된다. 또한, 전동기의 비컨트롤식 이동이 방지된다. 이는 전동기에 작용하는 힘을 더욱 감소시킨다. 또한, 변위 피스톤이 비컨트롤식으로 후방 정지부로 이동하는 것이 방지됨으로써, 기계적 부하 및/또는 응력 피크의 유도가 감소된다.

본원의 방법의 추가의 일 실시예에 따라, 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호가 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치는 주기적인 시간 간격들로 휠 브레이크에 유압식으로 결합되며, 능동 회로 내의 설정 제동 압력의 설정이 압력 생성 장치에 의해 실행된다. 이러한 선택적 방법 단계는 재응력 인가로도 불릴 수 있고, 누설 등으로 발생하는 유압 경로의 브레이크측 부분 내의 압력 손실의 보상에 사용된다. 이를 위해, 사전 결정된 시간 간격들로, 예를 들어 매 30초 내지 45초마다 압력 생성 장치는 휠 브레이크에 유압식으로 결합된다. 결과적으로, 우선 유압 경로의 압력 생성기측 부분 내에 압력 생성 장치에 의해 설정 제동 압력이 설정된다. 유압 경로의 압력 생성기측 부분 내에 원하는 압력이 존재한다면, 분리 밸브는 유압 경로의 브레이크측 부분 내에 원하는 압력을 생성하기 위해 단 시간 동안 개방된다. 이어서, 분리 밸브는 재차 폐쇄되고, 압력 생성 장치와 이에 따라 전동기는 재차 스위치 오프된다. 이로 인해, 유압 경로의 브레이크측 부분 내의 원하지 않는 압력 손실이 보상되므로, 브레이크 시스템의 작동 안전성은 더욱 향상된다.

본원의 방법의 추가의 일 실시예에 따라, 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호가 일정하다는 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 휠 브레이크에의 압력 생성 장치의 유압식 재결합이 실행된다. 이 경우, 제동 요구 신호의 시간에 따른 구배를 참조하여, 사전 결정된 보상 시간 범위 이후에 능동 회로 내에 필요한 설정 제동 압력이 제동 요구 신호의 외삽을 통해 산출되고, 압력 생성 장치에 의한 능동 회로 내의 실제 제동 압력의 설정은, 능동 회로 내의 실제 제동 압력이 보상 시간 범위의 경과와 함께 설정 제동 압력에 도달하도록 실행된다. 이에 따라, 설정 제동 압력에 대한 제동 압력의 컨트롤식 적응이 실행된다. 이로 인해, 분리 밸브가 개방을 위해 필요로 하는 제한된 시간으로 인해 발생하는 압력 급상승이 방지된다. 한편으로, 이는 전동기 및 밸브들을 보호한다. 또한, 이로 인해 운전자의 조작 안락성이 향상된다.

유압식 재결합은, 상술한 조건들 a) 내지 c) 중 하나의 조건이 더 이상 충족되지 않고 그리고/또는 예를 들어 누설 등의 형태를 갖는 브레이크 시스템 내 오류가 감지되는 경우에 실행될 수도 있다.

보상 시간 범위는 특히 15밀리초 내지 500밀리초, 바람직하게는 20밀리초 내지 200밀리초일 수 있다.

본원의 브레이크 시스템의 일 실시예에 따라, 조절 어셈블리는 작동 장치에 의해 작동 가능한 마스터 브레이크 실린더와; 마스터 브레이크 실린더의 작동을 통해 생성되는 작동 회로 내의 유압 및/또는 작동 장치의 조정 거리를 제동 요구를 특성화하는 변수들로서 감지하기 위한 센서 어셈블리;를 포함하고, 제동 요구 신호는 제동 요구를 특성화하는, 센서 장치에 의해 감지된 변수들을 통해 형성된다.

본 발명은 도면들의 개략적인 도시로서 설명된 실시예들을 참조하여 하기에 더 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 중에, 도 1에 도시된 브레이크 시스템의 유압 경로의 압력 생성기측 부분 내의 압력 특성 곡선을 도시한 그래프이고,
도 3은 본 발명의 추가의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 중에, 도 1에 도시된 브레이크 시스템의 유압 경로의 브레이크측 부분 내의 압력 특성 곡선을 도시한 그래프이다.

도시된 도면들에서, 동일하고, 기능상 동일하며, 동일하게 작용하는 요소들, 특징부들 및 구성 요소들에는 (달리 언급되지 않는 한) 각각 동일한 도면 부호들이 제공된다.

도 1에는 차량용 브레이크 시스템(1)이 예시적으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 시스템(1)은 작동 회로(2), 능동 회로(4) 및 제어 장치(5)를 포함한다.

도 1에 예시적으로 도시된 작동 회로(2)는 조절 어셈블리(20) 및 작동 장치(21)를 포함한다. 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 특히 조절 장치(20)는 유압식 마스터 브레이크 실린더(22)와; 하나 이상의 압력 센서(23) 및 하나의 조정 거리 센서(24)를 구비한 센서 어셈블리;를 포함할 수 있다. 또한, 조절 장치(20)는 선택적 복원 시뮬레이터(25)를 포함할 수 있다. 도 1에 예시적으로 도시된 조절 어셈블리(20)에서, 마스터 브레이크 실린더(22)는, 도 1에 예를 들어 풋 페달(foot pedal)로 도시되어 있는 작동 장치(21)에 의해 작동 가능하다. 여기서, 마스터 브레이크 실린더(22)의 작동은 하나 이상의 변위 피스톤(22A, 22B)의 변위를 포함함으로써, 유압액, 예를 들어 오일이 복원력에 대항하여 변위되고, 이로 인해 작동 회로(2) 내에 유압이 생성된다.

예를 들어, 복원력은, 유압 라인(6)을 통해 유압식으로, 즉 유체 안내 방식으로 마스터 브레이크 실린더(22)에 결합된 선택적 복원 시뮬레이터(25)를 통해 생성될 수 있다.

선택적 압력 센서(23)는, 마스터 브레이크 실린더(22)에 의해 생성된 압력을 감지하고, 이러한 압력을 나타내는 압력 신호(3A)를 생성한다. 도 1에서, 압력 센서(23)는 예를 들어 복원 시뮬레이터(25)를 통해 유압식으로 유압 라인(6)에 결합된다. 선택적 조정 거리 센서(24)는 작동 장치(21)에 의해 나아간 조정 거리를 감지하고, 조정 거리를 나타내는 조정 거리 신호(3B)를 생성한다. 이 경우, 압력 신호(3A)와 조정 거리 신호(3B)는 조절 어셈블리(20)에 의해 생성된 예시적인 제동 요구 신호(3)를 함께 형성한다.

대안적으로, 조절 어셈블리(20)는 작동 장치(21)의 조정 거리를 감지하는 조정 거리 센서(24)만을 통해 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 제동 요구 신호(3)는 조정 거리 신호(3B)를 통해 형성된다.

능동 회로(4)는 하나의 압력 생성 장치(40), 하나 이상의 휠 브레이크(43) 및 하나 이상의 분리 밸브(44)를 포함한다. 또한, 선택적으로 능동 회로(4)는 브레이크 제어 밸브 어셈블리(47)를 포함한다. 도 1에는 예시적으로 총 4개의 휠 브레이크들(43A, 43B, 43C, 43D) 및 2개의 분리 밸브들(44A, 44B)을 구비한 능동 회로(4)가 도시되어 있다.

압력 생성 장치(40)는 전동기(41)와; 전동기(41)에 의해 병진 운동 가능한 변위 피스톤(42);을 포함한다. 전동기(41)의 회전 운동을 변위 피스톤(42)의 병진 운동으로 변환하기 위해, 도 1에 단지 개략적으로 도시된 기어 장치(41A)가 제공될 수 있으며, 이러한 기어 장치는 전동기(41)를 변위 피스톤(42)에 운동학적으로 결합한다. 변위 피스톤(42)이 가이드 실린더(42A) 내에서 이동 가능함으로써, 가이드 실린더(42A) 내에 위치하는 유압액, 예를 들어 오일이 변위된다.

분리 밸브들(44A, 44B)은 예를 들어 전기 기계식 전환 밸브들로 구현될 수 있다. 분리 밸브들(44A, 44B)은 각각, 분리 밸브들이 유체 관류를 가능하게 하는 개방 상태와, 분리 밸브들(44A, 44B)이 유체 관류를 차단하는 폐쇄 상태 사이에서 전환 가능하다. 도 1에서 분리 밸브들(44A, 44B)은 예시적으로 폐쇄 상태로 도시되어 있다.

각각의 휠을 제동하기 위하여, 휠 브레이크들(43A, 43B, 43C, 43D)은 각각 마찰 라이닝(미도시)을 통해, 각각의 휠에 제공된, 예를 들어 브레이크 디스크(7A, 7B, 7C, 7D) 형태의 마찰 표면들에 작용한다.

선택적 브레이크 제어 밸브 어셈블리(47)는 도 1에 단지 개략적으로 도시되어 있으며, 개별 휠 브레이크들(43A, 43B, 43C, 43D)의 개별적 제어에 사용된다. 브레이크 제어 밸브 어셈블리(47)는 명확성을 위해 본원에 더 상세히 설명되지 않는다.

분리 밸브들(44A, 44B)은 분기되는 유압 라인(15)을 통하여 유압식으로 압력 생성 장치(40)에 결합된다. 또한, 제1 압력 밸브(44A)는 분기되는 유압 라인(16)을 통하여 휠들(미도시)의 브레이크 디스크들(7A 및 7B)에 결합된다. 제2 압력 밸브(44B)는 분기되는 유압 라인(17)을 통하여 휠들의 브레이크 디스크들(7C 및 7D)에 결합된다. 이에 따라, 유압 라인들(15, 16, 17)은 압력 생성 장치(40)와 하나 이상의 휠 브레이크(43) 사이의 유압 경로(45)를 형성한다. 휠 브레이크들(43)에 연결된 유압 라인들(16, 17)은 유압 경로(45)의 브레이크측 부분(45A)을 형성한다. 압력 생성 장치(40)에 연결된 유압 라인(15)은 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B)을 형성한다.

도 1에는, 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 제동 압력을 감지하기 위한 선택적 제동 압력 센서(46)가 제공될 수 있다는 것이 추가로 도시되어 있다. 또한, 도 1에는 예시적으로 작동 전류 또는 회전 위치와 같은 전동기의 작동 변수를 감지하기 위한 선택적 모터 센서들(47A, 47B)이 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 압력 생성 장치(40)의 작동 이상이 발생하는 경우에 마스터 브레이크 실린더(22)를 통한 휠 브레이크들(43)의 작동을 가능하도록 하기 위해, 작동 회로(2)는 선택적 밸브들(26A, 26B)을 통하여 유압식으로 능동 회로(4)에 결합될 수 있다. 이를 위해, 변위 피스톤들(22A, 22B)은 밸브들(26A, 26B)을 통해 유압 라인들(16, 17)에 연결되며, 밸브들(26A, 26B)은 분리 밸브들(44A, 44B)과 유사하게 구성될 수 있다. 도 1에서 밸브들(26A, 26B)은 폐쇄 상태로 도시되어 있다.

도 1에 더 도시된 바와 같이, 제어 장치(5)는 작동 회로(2)의 조절 어셈블리(20), 특히 조절 어셈블리(20)의 센서들(23, 24)과, 압력 생성 장치(40)와, 그리고 분리 밸브들(44)과 연결된다. 또한, 제어 장치(5)는 선택적 밸브들(26A, 26B)과, 선택적 제동 압력 센서(46)와, 그리고 선택적 모터 센서들(47A, 47B)과 연결될 수 있다. 여기서, "연결된다"는 것은 기능적 연결, 특히 유선식으로 또는 무선식으로 구현될 수 있는 데이터 연결을 의미한다.

제어 장치(5)는 특히 프로세서(미도시) 및 데이터 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 데이터 메모리에는 프로세서로 하여금 하기에 설명되는 기능들 또는 하기에 설명되는 방법을 실행하게 하도록 구성되는 소프트웨어가 포함된다.

본 발명에 따른 방법은 상술한 브레이크 시스템(1)을 참조하여 하기에 예시적으로 설명된다. 도 2에는 양의 종좌표축에는 능동 회로(4)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 제동 압력이, 음의 종좌표축에는 분리 밸브들(44A, 44B)의 스위칭 상태가 나타나는 그래프가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 그래프의 횡좌표축을 따라 시간이 기입되어 있다.

브레이크 시스템(1)이 차량에서 작동될 때 우선, 제동 요구를 특성화하는 제동 요구 신호(3)가 조절 어셈블리(20)의 작동을 통해 생성된다. 예를 들어, 작동 장치(21)가 운동을 실행함으로써, 마스터 브레이크 실린더(22)는 선택적 복원 시뮬레이터(25)의 복원력에 대항하여 작동된다. 압력 센서(23) 및 조정 거리 센서(24)는 각각 압력 또는 조정 거리를 감지한다. 압력 센서(23)는 상응하는 압력 신호(3A)를 생성하고, 조정 거리 센서(24)는 상응하는 조정 거리 신호(3B)를 생성한다. 이러한 신호들은 제동 요구 신호(3)를 형성하고, 제어 장치(5)로 전송된다.

제어 장치(5)는 제동 요구 신호(3)를 참조하여, 능동 회로(4)에서 요구되는 설정 제동 압력을 산출하고, 압력 생성 장치(40)의 전동기(41)로 전송되는 상응하는 모터 제어 신호(5M)를 생성한다.

전동기(41)는 분리 밸브들(44A, 44B)의 개방 시에 모터 제어 신호(5M)에 따라 작동되고, 이로 인해 능동 회로 내의 설정 제동 압력이 설정되도록 변위 피스톤(42)을 이동시킨다. 선택적으로, 이 경우 선택적 제동 압력 센서(46)에 의해, 능동 회로 내의 제동 압력이 설정 제동 압력에 따라 제어되는 폐쇄형 제어 루프가 구현될 수 있다.

사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건 하에, 제어 장치(5)는 분리 밸브들(44A, 44B)의 폐쇄를 야기하는 밸브 제어 신호(5V)를 생성한다. 여기서 "일정하다"는 것은 특히, 제동 요구 신호(3)의 변화가 사전 결정된 값보다 작다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 시간 범위 이내에, 예를 들어 3초에 걸쳐 압력 신호(3A)도 조정 거리 신호(3B)도, 사전 결정된 값을 넘지 않는 만큼, 예를 들어 1%를 넘지 않는 만큼 변화하지 않는다면, 제동 요구 신호(3)는 일정하다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 일정한 제동 요구 신호(3)는 일정한 제동 압력이라는 결론을 도출한다. 사전 결정된 시간(t1)의 경과 이후, 분리 밸브들(44A, 44B)은 폐쇄된다.

이에 따라, 압력 생성 장치(40)로부터의 하나 이상의 휠 브레이크(43)의 유압식 결합 해제가 하나 이상의 분리 밸브(44)의 폐쇄를 통해 실행된다.

추가적으로, 이러한 유압식 결합 해제는 추가의 조건들의 존재에 결합될 수 있다. 예를 들어, 휠들에서는 회전수 센서들(18A, 18B, 18C, 18D)에 의해 휠들의 회전수가 감지될 수 있고, 회전수 신호(5D)로서 제어 장치(5)에 전송될 수 있다. 여기서, 유압식 결합 해제는 감지된 회전수가 사전 결정된 회전수 임계값 미만이라는 추가의 조건 하에 실행될 수 있다. 또한, 능동 회로(4)의 산출된 설정 제동 압력이 사전 결정된 압력 임계값을 초과하는 것이 추가의 조건으로서 요구될 수 있다. 또한, 대안적으로 또는 추가적으로, 압력 생성 장치의 전동기(41)의 열적 부하를 특성화하는 변수가 사전 결정된 부하 임계값에 도달하는 것이 조건으로서 요구될 수 있다. 예를 들어, 모터 센서(47A)에 의해 감지된 작동 전류는 전류 신호(51)로서 제어 장치(5)에 전송될 수 있다. 작동 전류(51)가 특정 시간에 걸쳐 한계값을 초과하면, 분리 밸브들(44)의 폐쇄가 실행된다.

분리 밸브들(44)의 폐쇄가 실행된 이후에는 모터 제어 신호(5M)가 생성되고, 전동기(41)는 스위치 오프된다. 이는 도 2에 t3으로 표시된 시점에 실행된다. 도 2에 더 도시된 바와 같이, 분리 밸브들(44)의 폐쇄 이후, 전동기(41)의 스위치 오프 이전에는, 변위 피스톤(42)이 가이드 실린더(42A) 내의 체적을 확대시키는 방식으로, 제어 장치(5)에 의해 생성된 모터 제어 신호(5M)를 통하여 전동기(41)가 시점(t2)에 작동됨으로써, 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 컨트롤식 압력 강하가 선택적으로 실행될 수 있다.

선택적으로, 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치(40)는 주기적인 시간 간격들로, 예를 들어 30초 내지 45초의 시간 간격으로 휠 브레이크(43)에 유압식으로 결합될 수 있으며, 능동 회로(4) 내의 설정 제동 압력의 설정이 압력 생성 장치(40)에 의해 실행될 수 있다. 이는 도 2에 도시되어 있지 않다. 이러한 과정에서, 전동기(41)는 모터 제어 신호(5M)를 통해 활성화되므로, 이러한 전동기는 변위 피스톤(42)을 활성화하고, 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 제동 압력은 설정 제동 압력에 상응하게 설정된다. 요구되는 설정 제동 압력에 도달한 경우, 분리 밸브들(44)은 밸브 제어 신호(5V)를 통해 개방되고, 단 시간 이후에 재차 폐쇄된다. 이후, 전동기(41)는 재차 스위치 오프된다.

사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 휠 브레이크(43)에의 압력 생성 장치(40)의 유압식 재결합이 실행된다. 이를 위해, 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 제동 압력을 설정 제동 압력에 상응하게 설정하기 위하여, 제어 장치(5)는 전동기(41)의 활성화를 위한 모터 제어 신호(5M)를 생성한다. 그 이후, 분리 밸브들(44)이 개방되도록 하는 밸브 제어 신호(5V)가 생성된다. 도 2에서, 전동기(41)는 시점(t4)에 활성화되고, 분리 밸브들(44)은 시점(t5)에 개방된다. 도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이, 시점(t4)와 시점(t5) 사이에서는 압력 생성 장치(40)를 통한 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 선형 압력 상승이 발생한다. 물론, 압력 생성 장치(40)를 통한 유압 경로(45)의 압력 생성기측 부분(45B) 내의 비선형 압력 상승도 발생할 수 있다.

도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이, 분리 밸브들(44)의 개방 이후, 요구된 설정 제동 압력에 대한, 능동 회로(4) 내의 제동 압력의 선택적 컨트롤식 매칭이 실행될 수 있다. 이로 인해, 분리 밸브들(44)의 개방에 필요한 시간(t6) 동안 설정 제동 압력의 변화를 통해 발생할 수 있는 활성 회로(4) 내의 압력 급상승이 바람직한 방식으로 방지될 수 있다.

도 3에는, 예시적으로 제동 요구 신호(3)를 참조하여 산출된 설정 제동 압력이 실선(8A)으로서 시간에 걸쳐 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 압력 생성 장치(40)에 의해 능동 회로(4) 내에 생성된 제동 압력의 예시적인 특성 곡선이 점선으로서 시간에 걸쳐 도시되어 있다. 능동 회로 내의 제동 압력의 매칭을 위해, 분리 밸브들(44)의 개방에 필요한 시간(t6) 동안의 제동 요구 신호(3)의 시간에 따른 구배가 산출된다. 이러한 구배를 참조하여, 제동 요구 신호(3)는 사전 결정된 보상 시간 범위(9) 동안 외삽되고, 이러한 외삽된 제동 요구 신호(3)로부터 설정 제동 압력의 외삽된 특성 곡선, 또는 사전 결정된 보상 시간 범위(9) 이후에 능동 회로(4) 내에 필요한 설정 제동 압력(10)이 산출된다. 전동기(41)는, 압력 생성 장치(40)에 의해 생성된 제동 압력이 보상 시간 범위(9)의 경과와 함께, 필요한 설정 제동 압력(10)에 도달하도록, 모터 제어 신호(5M)에 기초하여 분리 밸브들(44)의 개방 이후에 작동된다. 이는, 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이, 예를 들어 보상 시간 범위(9) 동안의 능동 회로(4) 내의 제동 압력의 선형 강하를 통해 실행될 수 있다. 보상 시간 범위(9)는 예를 들어 15밀리초 내지 500밀리초, 특히 20밀리초 내지 200밀리초일 수 있다.

Claims

차량용 브레이크 시스템(1)의 작동 방법으로서,
작동 회로(2)의 조절 어셈블리(20)의 작동을 통하여, 제동 요구를 특성화하는 제동 요구 신호(3)의 생성이 실행되는 단계와;
제동 요구 신호(3)를 참조하여 능동 회로(4) 내에 필요한 설정 제동 압력의 산출이 실행되는 단계와;
설정 제동 압력에 따른 능동 회로(4) 내의 실제 제동 압력의 설정이, 압력 생성 장치(40)에 의해 압력 생성 장치(40)의 전동기(41)에 의한 압력 생성 장치(40)의 변위 피스톤(42)의 이동을 통해 실행되는 단계와; 그리고
제동 요구 신호(3)가 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치(40)로부터의, 능동 회로(4)를 통해 작동되는 휠 브레이크(43)의 유압식 결합 해제가, 압력 생성 장치(40)와 휠 브레이크(43) 사이의 유압 경로(45) 내에 배치되는 분리 밸브(44)의 폐쇄를 통해 실행되고, 전동기(41)의 스위치 오프가 실행되는 단계;를 포함하고,
사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 휠 브레이크(43)에의 압력 생성 장치(40)의 유압식 재결합이 실행되고; 제동 요구 신호(3)의 시간에 따른 구배를 참조하여, 사전 결정된 보상 시간 범위(9) 이후에 능동 회로(4) 내에 필요한 설정 제동 압력이 제동 요구 신호(3)의 외삽을 통해 산출되고; 그리고 압력 생성 장치(40)에 의한 능동 회로(4) 내의 실제 제동 압력의 설정은, 능동 회로 내의 실제 제동 압력이 보상 시간 범위(9)의 경과와 함께 설정 제동 압력에 도달하도록 실행되는; 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
제1항에 있어서, 휠 브레이크(43)의 유압식 결합 해제 및 전동기(41)의 스위치 오프는 추가로 하기 조건들, 즉
- 휠 브레이크(43)에 의해 제동된 휠의 감지된 회전수가 사전 결정된 회전수 임계값 미만이라는 조건;
- 능동 회로(4)의 산출된 설정 제동 압력이 사전 결정된 압력 임계값을 초과하는 조건;
- 압력 생성 장치의 전동기(41)의 열적 부하를 특성화하는 변수가 사전 결정된 부하 임계값에 도달하는 조건; 중 하나의 조건 또는 복수의 조건들의 존재를 필요로 하는, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 조절 어셈블리(20)는 작동 장치(21)에 의해 작동 가능한 마스터 브레이크 실린더(22) 및 센서 어셈블리(23, 24)를 포함하고, 제동 요구 신호(3)의 생성은 마스터 브레이크 실린더(22)의 작동을 통해 작동 회로 내에 생성되는 유압(3A) 및/또는 작동 장치(21)의 조정 거리(3B)를 제동 요구를 특성화하는 변수들(3A, 3B)로서 감지하는 것을 포함하는, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 압력 생성 장치(40)로부터의 휠 브레이크(43)의 유압식 결합 해제 이후에 변위 피스톤(42)은 전동기(41)에 의하여 압력 생성 장치(40)와 분리 밸브(44) 사이의 압력 강하를 위해 이동되는, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치(40)는 주기적인 시간 간격들로 휠 브레이크(43)에 유압식으로 결합되며, 능동 회로(4) 내의 설정 제동 압력의 설정이 압력 생성 장치(40)에 의해 실행되는, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
제5항에 있어서, 시간 간격은 30초 내지 45초인, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
삭제
제1항에 있어서, 보상 시간 범위(9)는 15밀리초 내지 500밀리초인, 차량용 브레이크 시스템의 작동 방법.
제동 요구 신호(3)의 생성을 위한, 작동 장치(21)에 의해 작동 가능한 조절 어셈블리(20)를 구비한 작동 회로(2)와;
전동기(41) 및 전동기(41)에 의해 병진 운동 가능한 변위 피스톤(42)을 포함한 압력 생성 장치(40)를 구비하고, 유압식으로 압력 생성 장치(40)에 결합되는 하나 이상의 휠 브레이크(43)를 구비하며, 압력 생성 장치(40)와 휠 브레이크(43) 사이의 유압 경로(45) 내에 배치되는 분리 밸브(44)를 구비한 능동 회로(4)와; 그리고
작동 회로(2)의 조절 어셈블리(20)와, 압력 생성 장치(40)와, 그리고 분리 밸브(44)와 연결되는 제어 장치(5);를 포함하는 차량용 브레이크 시스템(1)으로서,
제어 장치(5)는, 능동 회로(4) 내에 필요한 설정 제동 압력을 제동 요구 신호(3)로부터 산출하고; 설정 제동 압력에 따라 능동 회로(4) 내에 실제 제동 압력을 설정하기 위해 압력 생성 장치(40)의 전동기(41)를 트리거링하고; 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건 하에, 압력 생성 장치(40)로부터 휠 브레이크(43)를 유압식으로 결합 해제하기 위해 분리 밸브(44)를 폐쇄하고; 그리고 압력 생성 장치(40)의 전동기(41)를 스위치 오프하도록; 구성되고,
사전 결정된 시간 범위에 걸쳐 제동 요구 신호(3)가 일정하다는 조건이 더 이상 충족되지 않는 경우, 제어 장치(5)는, 휠 브레이크(43)에의 압력 생성 장치(40)의 유압식 재결합을 실행하고; 제동 요구 신호(3)의 시간에 따른 구배를 참조하여, 사전 결정된 보상 시간 범위(9) 이후에 능동 회로(4) 내에 필요한 설정 제동 압력을 제동 요구 신호(3)의 외삽을 통해 산출하고; 그리고 압력 생성 장치(40)에 의한 능동 회로(4) 내의 실제 제동 압력의 설정을, 능동 회로 내의 실제 제동 압력이 보상 시간 범위(9)의 경과와 함께 설정 제동 압력에 도달하도록 실행하도록; 구성되는, 차량용 브레이크 시스템(1).
제9항에 있어서, 조절 어셈블리(20)는 작동 장치(21)에 의해 작동 가능한 마스터 브레이크 실린더(22)와; 마스터 브레이크 실린더(22)의 작동을 통해 생성되는 작동 회로(2) 내의 유압(3A) 및/또는 작동 장치(21)의 조정 거리(3B)를 제동 요구를 특성화하는 변수들로서 감지하기 위한 센서 어셈블리(23; 24);를 포함하고, 제동 요구 신호(3)는 제동 요구를 특성화하는, 센서 장치에 의해 감지된 변수들(3A; 3B)을 통해 형성되는, 차량용 브레이크 시스템(1).