KR102657657B1 - 제동 시스템을 동작시키기 위한 방법, 및 제동 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유압 작동식 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)를 갖는 제동 시스템(100)을 동작시키기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 시스템은 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 탈착 가능하게 연결된 전기적으로 제어 가능한 압력 제공 장치(20), 브레이크 페달(90)에 의해 작동될 수 있고 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 탈착 가능하게 연결된 마스터 브레이크 실린더(84), 및 제1 격벽(10)에 의해 분리된 제1 용기 챔버(4) 및 적어도 하나의 제2 용기 챔버(6, 8)를 갖는 브레이크액 저장조(2)를 가지며, 제1 용기 챔버(4)는 액체 제거를 위한 제1 연결부를 통해 압력 제공 장치(20)에 연결되고, 제1 연결부를 통해 압력 제공 장치(20)에 압력 수단이 공급되고, 적어도 하나의 제2 용기 챔버(6, 8)는 액체 배출을 위한 적어도 하나의 제2 연결부를 통해 마스터 브레이크 실린더(84)에 연결되고, 적어도 하나의 제2 연결부를 통해 마스터 브레이크 실린더(84)에 압력 수단이 공급되며, 적어도 하나의 브레이크액 센서(34)에 의해, 브레이크액 저장조(2)의 제1 충전 레벨(SP1) 및 제2 충전 레벨(SP2)이 결정되고, 제2 충전 레벨(SP2)은 제1 충전 레벨(SP1)보다 낮고, 제동 시스템(100)은 제1 충전 레벨(SP1)에 도달했을 때 제1 동작 모드로 동작되고, 제2 충전 레벨(SP2)에 도달했을 때 제2 동작 모드로 동작되며, 제1 및 제2 충전 레벨(SP1, SP2)보다 낮은 적어도 하나의 추가 충전 레벨(SP3)이 브레이크액 센서(34)에 의해 모니터링되고, 제동 시스템(100)은 모니터링된 최저 충전 레벨(SP3)에 도달한 경우에만 유압 폴백 레벨로 전환된다.

Description

제동 시스템을 동작시키기 위한 방법, 및 제동 시스템
본 발명은 유압 작동식 휠 브레이크를 갖는 제동 시스템을 동작시키기 위한 방법에 관한 것이며, 이 시스템은 휠 브레이크에 분리 가능하게 연결된 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 장치, 브레이크 페달에 의해 작동될 수 있고 휠 브레이크에 분리 가능하게 연결된 마스터 브레이크 실린더, 및 제1 격벽에 의해 분리된 제1 저장조 챔버 및 적어도 하나의 제2 저장조 챔버를 갖는 브레이크액 저장조를 가지며, 제1 저장조 챔버는 유체 제거를 위한 제1 포트를 통해 압력 공급 장치에 연결되고, 제1 포트를 통해 압력 공급 장치에 압력 매체가 공급되고, 적어도 하나의 제2 저장조 챔버는 유체 제거를 위한 적어도 하나의 제2 포트를 통해 마스터 브레이크 실린더에 연결되고, 적어도 하나의 제2 포트를 통해 마스터 브레이크 실린더에 압력 매체가 공급되며, 적어도 하나의 브레이크액 센서에 의해, 브레이크액 저장조의 제1 및 제2 충전 레벨이 결정되고, 제2 충전 레벨은 제1 충전 레벨보다 낮고, 제동 시스템은 제1 충전 레벨에 도달했을 때 제1 동작 모드로 동작되고, 제2 충전 레벨에 도달했을 때 제2 동작 모드로 동작된다. 본 발명은 또한 제동 시스템에 관한 것이다.
WO 2005/014352 A1은 브레이크 페달에 의해 작동될 수 있는 브레이크 압력 트랜스미터, 압력 매체 공급 저장조 및 적어도 하나의 전자유압식 압력원을 포함하는 브레이크 시스템을 개시한다. 압력 매체 공급 저장조는 제1 및 제2 챔버를 포함하고, 압력원은 제1 챔버에 연결되고, 브레이크 압력 트랜스미터는 제2 챔버에 연결된다. 브레이크 압력 트랜스미터와 압력원의 분리는 "브레이크-바이-와이어(brake-by-wire)" 동작 모드 동안에 편안한 페달감을 부여하도록 의도된 것이다. 제1 및 제2 챔버의 압력 매체 레벨을 결정하기 위한 수단이 제공된다.
DE 101 47 181 A1은 압력 매체 공급 저장조를 위한 충전 레벨 측정 장치를 기술한다.
알려진 제동 시스템에서, 브레이크액 스위치는 운전자에게 브레이크액의 손실을 알리는 데 사용된다.
브레이크-바이-와이어 제동 시스템에서, 원칙적으로 하기의 영역에서 누출이 발생할 수 있다:
- 액추에이터 부분 : 재충전 챔버, 선형 액추에이터 및 중간 연결부
- TMC 부분-1차 회로 : 저장조의 1차 챔버, 탠덤 마스터 브레이크 실린더(TMC) 자체에서의 누출
- TMC 부분-2차 회로 : 저장조의 2차 챔버, 시뮬레이터
- 전방 휠 중 하나
- 후방 휠 중 하나
알려진 브레이크-바이-와이어 시스템에서, 브레이크액 스위치는 내부 액추에이터에 이용 가능한 브레이크액이 충분한지 여부를 검출하는 데 사용된다. 유체가 불충분하고 브레이크-바이-와이어 시스템에 의해 계속해서 흡입되면, 브레이크 시스템은 공기로 오염되며, 이것은 원칙적으로 브레이크 시스템의 고장과 동등한 것이다. 이러한 목적을 위해, 스위치는 바이-와이어 모드(by-wire mode)로부터 유압 폴백 레벨(hydraulic fallback level)로 다시 복귀시키는 데 사용된다.
격벽 위에 제2 단계를 도입함으로써, 운전자에게 브레이크액 손실에 관해 초기 단계에서 경고할 수 있다
알려진 종래 기술은, 휠에서의 누출 발생의 경우에, 제동 시스템이 단일 회로의 강화되지 않은 유압 폴백 레벨로 떨어진다는 단점을 갖는다. 차량의 전기화와 그에 따라 점점 늘어나는 차량 질량으로 인해, 시스템 설계 계산에 의하면, 단일 회로에서의 고장 발생의 경우에, 운전자가 요구된 감속을 생성하지 못할 수 있거나, 탠덤 마스터 브레이크 실린더로부터 요구된 용적을 얻을 수 없는 것으로 나타난다. 결론적으로 현재 형태의 제동 시스템은 이들 차량에 적합하지 않다는 것이다.
일반적으로, 2.44 m/s2의 주어진 감속에 대한 TMC 내의 예비 용적에 대한 요구는 대용량이기 때문에 단일 회로 고장의 경우에 충족되지 않는다.
허용 가능한 저레벨 성능의 예는 하기와 같다:
- 시스템 강화가 없는 2-회로 유압 폴백 레벨
- 시스템 강화에 의한 단일 회로 작동(이러한 경우에, 2개의 휠은 입구 밸브에 의해 격리되는 한편, 용적 및 압력은 시스템 액추에이터에 의해 생성됨).
- 하나의 대각 구성요소(diagonal component)의 동작
- 전방 휠만(흑/백 분할)
- 후방 휠만
허용되지 않는 저레벨 성능의 일 예는 시스템 강화가 없는 단일 회로 유압 폴백 레벨이다.
따라서, 본 발명은 개선된 저레벨 성능을 위한 방법을 제공하는 목적에 기초하고 있다. 목적은 또한 대응하는 제동 시스템을 제공하는 것이다.
방법과 관련하여, 본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 제1 및 제2 충전 레벨보다 낮은 적어도 하나의 추가 충전 레벨이 브레이크액 센서에 의해 모니터링되고, 모니터링된 최저 충전 레벨에 도달한 경우에만 제동 시스템이 유압 폴백 레벨로 전환된다는 사실에 기반하여 달성된다.
종속 청구항은 본 발명의 유리한 구현예와 관련된다.
본 발명은 유압 폴백 레벨에서 브레이크-바이-와이어 제동 시스템의 동작이 가능한 한 회피되어야 한다는 고려에서 시작된다. 따라서, 적어도 제동 시스템의 2개의 휠 바퀴 브레이크에서 누출이 검출될 때, 압력 공급 장치에 의해 휠 브레이크 압력을 신뢰성 있는 방식으로 능동적으로 축적하는 것이 여전히 가능한지 여부를 신뢰성 있게 결정할 수 있는 것이 유리할 것이다.
이제 인식된 바와 같이, 3-단 브레이크액 센서 및 변경된 저성능 개념을 사용함으로써, 시스템 강화가 없는 단일 회로 유압 폴백 레벨의 저성능 레벨을 방지하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해, 제3 전환 임계치가 저장조 내의 격벽 아래에 삽입된다.
이러한 맥락에서, 유압 폴백 레벨은 압력 공급 장치에 의해 휠 브레이크에 압력이 축적되지 않는 제동 시스템의 동작 모드를 의미하는 것으로 간주된다.
적어도 하나의 추가 충전 레벨이 제3 충전 레벨이고, 제1 충전 레벨이 브레이크액 저장조의 격벽 위에 있고, 제2 및 제3 충전 레벨이 브레이크액 저장조의 격벽 아래에 있는 것이 유리하다.
바람직한 구현예에서, 추가 충전 레벨로서 제3 및 제로 충전 레벨이 결정되며, 제3 충전 레벨은 제1 및 제2 충전 레벨보다 낮고, 제로 충전 레벨은 제1 충전 레벨보다 높다.
제2 충전 레벨이 브레이크액 저장조의 격벽 위에 있는 것이 유리하다.
바람직하게는, 제로 충전 레벨에 도달했을 때 경고가 발해진다. 이러한 경고는 경고등, 특히 적색 경고등의 조명을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이 경고는 음향일 수도 있다.
브레이크액 저장조의 경사가, 바람직하게는 센서에 의해 결정되고, 결정된 경사가 미리 결정된 경사 임계치보다 큰 경우 경고가 억제된다. 이러한 방식으로, 경사 상의 차량의 위치로 인한 레벨 하강에 기인한 오경보를 회피하는 것이 가능하다.
제1 동작 모드에서는 압력 공급 장치에 의해 하나의 액슬 상의 휠 브레이크에 휠 브레이크 압력이 공급되고, 제2 동작 모드에서는 압력 공급 장치에 의해 다른 액슬 상의 휠 브레이크에 휠 브레이크 압력이 공급되는 것이 유리하다.
마스터 브레이크 실린더가 제1 및 제2 동작 모드에서 휠 브레이크로부터 분리되는 것이 유리하다.
바람직하게는, 제1 동작 모드에서는 전방 휠 브레이크에 휠 브레이크 압력이 공급되고, 제2 동작 모드에서는 후방 휠 브레이크에 휠 브레이크 압력이 공급된다.
유압 폴백 레벨에서, 압력 공급 장치가 휠 브레이크로부터 분리되고, 마스터 브레이크 실린더가 휠 브레이크에 연결되며, 그 결과, 휠 브레이크의 브레이크 압력이 마스터 브레이크 실린더에 의해 제공되는 것이 유리하다.
바람직하게는, 압력 공급 장치와 유압적으로 연관된 브레이크액 저장조의 챔버에서의 각각의 충전 레벨이 측정된다.
결정된 최고 충전 레벨은, 바람직하게는 격벽 위에 있다.
제동 시스템과 관련하여, 본 발명에 따르면, 전술한 목적은 전술한 방법을 수행하기 위한 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛에 의해 달성된다.
제동 시스템의 브레이크액 저장조는, 바람직하게는 3개의 챔버를 포함하며, 3개의 챔버 중 제1 챔버는 압력 공급 장치와 유압적으로 연관되고, 다른 2개의 챔버는 각각 제2 브레이크 회로 및 제1 브레이크 회로와 유압적으로 연관되며, 인접한 챔버는 격벽에 의해 서로 분리되고, 격벽은 동일한 높이를 갖는다.
본 발명의 이점은 특히, 작은 TMC 직경으로 용적 균형을 유지할 수 있는 비교적 고가의 단계적 TMC 대신에, 3-단 센서와 조합된 이러한 전자 시스템이 보다 유리한 TMC 해결책을 지원할 수 있다는 사실에 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 구현예가 매우 개략도인 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 종래 기술에서 누출의 경우의 이벤트의 흐름도를 도시하고;
도 2는 종래 기술의 제동 시스템을 도시하고;
도 3은 누출이 있고 누출이 없는 2개의 유압 상태의 탠덤 마스터 브레이크 실린더를 도시하고;
도 4는 브레이크액 저장조를 도시하고;
도 5는 바람직한 제1 구현예의 방법의 흐름도를 도시하며;
도 6은 바람직한 제2 구현예의 방법의 흐름도를 도시한다.
모든 도면에서, 동일한 부분은 동일한 참조 부호로 지시된다.
도 1은 제1 챔버(4), 제2 챔버(6) 및 제3 챔버(8)를 갖는 제동 매체 저장조(2)에 대한 흐름도를 도시한다. 제1 챔버(4)는 제동 시스템(30)의 압력 공급 장치(20)와 연관된다(도 2 참조). 제2 챔버(6)는 2차 회로(II)와 연관되고, 제3 챔버(8)는 1차 회로(I)와 연관된다.
2개의 챔버(4 및 6)는 격벽(10)에 의해 서로 분리된다. 챔버(6 및 8)는 격벽(12)에 의해 서로 분리된다. 격벽(10 및 12)은 동일한 높이를 가지며, 즉 저장조 바닥(16) 위로 동일한 높이를 갖는다.
2-단 브레이크액 센서(34)(도 2 참조)는 최대 레벨(40) 및 최소 레벨(42)이 규정된 브레이크액 저장조(2)의 레벨을 측정하며, 양 레벨 모두는 격벽(10, 12)의 높이보다 높다. 브레이크액 센서(34)가 경고를 발하는 제1 레벨 경고 단계(50) 및 제2 레벨 경고 단계(60)가 또한 규정된다. 양 단계(50, 60) 모두는 최소 레벨(42) 아래에 있다. 화살표(80)는 누출의 경우에 발생하는 이벤트의 방향을 가리킨다.
저장조(2)의 제1 예시(70)는 초기 상태(누출 없음)를 나타낸다. 충전 레벨은 최소 레벨(42)과 최대 레벨(40) 사이에 있다. 제동 시스템(30)은 정상 동작 모드에서 전력-동작된다.
예시(72)에서, 브레이크액 레벨은 제1 경고 단계(50) 아래에 있다. 이러한 상태가 미리 결정된 기간, 바람직하게는 10초보다 오랫동안 지속되면, 운전자에게 경고가 발해진다. 제동 시스템은 바이-와이어 모드로 유지되고, 즉, 압력 공급 장치에 의해 모든 휠 브레이크에서 압력이 계속해서 능동적으로 축적된다. 이러한 상태에서도, 제동 시스템(30)은 정상 동작 모드에서 전력-동작된다.
예시(74)에서, 챔버(4(압력 공급 장치) 및 6(2차 회로))의 레벨이 더 하강했다. 정상 동작 모드에서, 제동 시스템(30)은, 바람직하게는 전력-동작되고, 운전자에게는 경고등으로 경고한다.
예시(76)에서, 챔버(4)의 브레이크액 레벨은 제2 레벨 경고 단계(60) 아래로 하강했다. 시스템은 HFL(+FSI)(통합된 주차 브레이크에 의한 유압 폴백), 즉 EPB(전자식 주차 브레이크)에 의한 제동 지원으로 폴백한다.
이러한 동작 모드에서, 4개의 휠 브레이크 모두가 동작되고, 이것은 누출의 크기에 따라 달라진다.
예시(78)에서, 2차 회로의 챔버(6)는 그 동안에 비어지며, 따라서 2차 회로의 휠 브레이크에 의해 어떠한 제동 토크도 축적하는 것이 더 이상 가능하지 않다. HFL 모드는 1차 회로(+FSI)에서, 즉 2개의 휠 브레이크에 의해, 여전히 유효하다.
도 2는 알려진 제동 시스템(100)을 도시한다. 제동 시스템(100)은 2개의 압력 공간(86, 88)을 갖는 마스터 브레이크 실린더(84)를 포함한다. 마스터 브레이크 실린더(84)는 브레이크 페달(90)을 통해 자동차의 운전자에 의해 작동된다. 마스터 브레이크 실린더(84)는 압력 매체 공급 저장조 또는 브레이크액 저장조(2)에 연결되고 그로부터 압력 매체를 공급받는다. 여기서, 압력 공간(86, 88) 각각은 압력 매체 공급 저장조(2)에 연결된 전용 포트를 갖는다.
마스터 브레이크 실린더(84)의 제1 압력 공간(86)은 제1 차단 밸브(106)를 통해 제1 브레이크 회로(I)에 연결되고, 제1 브레이크 회로(I)에는 제1 및 제2 휠 브레이크(110, 112)가 연결된다. 이 예에 따르면, 제1 차단 밸브(106)는 상시 개방되도록 구성된다. 여기서, 제1 및 제2 휠 브레이크(110, 112)는 각각의 입구 밸브(114, 116)를 통해 편의상 연결된다.
마스터 브레이크 실린더(84)의 제2 압력 공간(88)은 제2 차단 밸브(120)를 통해 제2 브레이크 회로(II)에 연결되고, 제2 브레이크 회로(II)에는 제3 및 제4 휠 브레이크(120, 124)가 연결된다. 이 예에 따르면, 제2 차단 밸브(120)는 상시 개방되도록 구성된다. 여기서, 제3 및 제4 휠 브레이크(122, 124)는 각각의 입구 밸브(130, 132)를 통해 편의상 연결된다.
제동 시스템(100)은 또한 압력 공급 장치(20)를 포함한다. 이 예에 따르면, 압력 공급 장치(20)는 모터(136)를 포함하며, 모터(136)에 의해 피스톤(140)은 압력 공급 장치의 유압 공간(142)(PSD 압력 공간)에서 변위될 수 있으며, 이에 의해 압력이 축적될 수 있다. 압력 공급 장치(20)는 연결부(150)를 통해 압력 매체 공급 저장조(2)에 연결되고, 그로부터 압력 매체를 공급받는다.
이 예에 따르면, 압력 공급 장치(20)는 제1 시퀀스 밸브(154)를 통해 제1 및 제2 휠 브레이크(110, 112)에 분리 가능하게 연결되고, 제2 시퀀스 밸브(156)를 통해 제3 및 제4 휠 브레이크(122, 124)에 분리 가능하게 연결된다.
이 예에 따르면, 제동 시스템(100)은 소위 "바이-와이어" 모드에 해당하는 정상 모드로 작동될 수 있다. 정상 모드에서, 제1 및 제2 차단 밸브(106, 120)가 폐쇄되고, 그 결과 마스터 브레이크 실린더(84)가 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로부터 분리된다. 시퀀스 밸브(154, 156)가 개방되고, 휠 브레이크의 압력은 압력 공급 장치(20)에 의해 생성된다.
정상 모드에서, 압력 공급 장치(20)에 의한 압력 축적은 심지어 브레이크 페달(90)의 작동과 무관하게 수행될 수 있다. 휠 브레이크 압력은 출구 밸브(160, 162, 164, 166)를 개방함으로써 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에서 감소될 수 있으며, 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)는 출구 밸브(160, 162, 164, 166)를 통해 공통 복귀 라인(170)에 연결되고, 공통 복귀 라인(170)을 통해 압력 매체 공급 저장조(2)에 연결된다. 대안적으로, 별도의 복귀 라인(도시되지 않음)을 제공하는 것이 가능하며, 유리하게는 제1 및 제2 휠 브레이크(110, 112)가 제1 복귀 라인에 연결되고, 제3 및 제4 휠 브레이크(122, 124)가 제2 복귀 라인에 연결된다. 복귀 라인들은 브레이크액 저장조(2)의 상이한 챔버들에 연결된다.
입구 밸브(114, 116, 130, 132)는 휠 브레이크에 상이한 압력을 설정하도록 개별적으로 전환 가능하다. 그 자체로 알려진 제동 제어 기능(예를 들어, EBD, ABS, ASR, ESC, ACC 등)은 제동 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.
제동 시스템(100)은 제1 폴백 동작 모드로 동작될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 이 예에 따르면, 압력 공급 장치(20)는 시퀀스 밸브(154, 156)가 폐쇄되는 것에 의해 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로부터 분리된다. 마스터 브레이크 실린더(84)는 브레이크 압력이 마스터 브레이크 실린더(84)에 의해 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 제공되도록 차단 밸브(106, 120)가 개방되는 것에 의해 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 유압적으로 연결된다. 여기서, 압력 공급 장치(20)는 압력 축적에는 사용되지 않는다.
더욱이, 제동 시스템(100)은 또한 제2 폴백 동작 모드로 작동될 수 있으며, 이 예에 따르면, 제2 폴백 동작 모드에서, 마스터 브레이크 실린더(84)는 차단 밸브(106 또는 120)를 폐쇄함으로써 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로부터 분리되고, 압력 공급 장치(20)는 제1 시퀀스 밸브(154) 및/또는 제2 시퀀스 밸브(156)가 개방되는 것에 의해 휠 브레이크의 적어도 일부에 연결된다. 휠 브레이크의 일부를 작동시키기 위한 브레이크 압력은 압력 공급 장치(20)에 의해 제공된다.
여기서, 제1 시퀀스 밸브(154)가 개방되는 것에 의해 제1 및 제2 휠 브레이크(110, 112)의 브레이크 압력이 압력 공급 장치(20)에 의해 제공되거나, 제2 시퀀스 밸브(156)가 개방되는 것에 의해 제3 및 제4 휠 브레이크(122, 124)의 브레이크 압력이 압력 공급 장치(20)에 의해 제공되거나, 제1 및 제2 시퀀스 밸브(154, 156) 둘 모두가 개방되는 것에 의해 4개의 휠 브레이크 모두의 압력이 제공된다. 동시에, 각각의 등가의 차단 밸브가 폐쇄된다.
시퀀스 밸브의 설계에 따라, 시퀀스 밸브에 의해 각각 연관된 입구 밸브를 동시에 폐쇄하는 것이 유리할 수 있다. 이것은 압력 공급 장치(20)의 압력이 시퀀스 밸브에 개방 작용을 가하는 경우에 특히 유리하다.
이 예에 따르면, 제1 및 제2 휠 브레이크(110, 112)는 유리하게는 상이한 차량 측면에 대각으로 배열된다. 따라서, 제3 및 제4 휠 브레이크(122, 124)도 또한 차량의 상이한 측면에 배열된다. 예를 들어, 제3 휠 브레이크(122)는 전방 우측 휠 브레이크(FR)이고, 제4 휠 브레이크(124)는 후방 좌측 휠 브레이크(RL)이고, 제1 휠 브레이크(110)는 전방 좌측 휠 브레이크(FL)이며, 제2 휠 브레이크(112)는 후방 우측 휠 브레이크(RR)이다. 다른 배열도 또한 가능하다.
이 예에 따르면, 제1 및 제2 폴백 동작 모드에서, 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)의 출구 밸브(160, 162, 164, 166)가 폐쇄된 상태로 유지되고, 그 결과 압력 매체 공급 저장조(2)의 챔버들 사이, 및 따라서 브레이크 회로들(I, II) 사이에서의 압력 매체의 변위가 방지된다. 이 예에 따르면, 출구 밸브(160, 162, 164, 166)의 개방을 야기하는 제어 기능은 꺼져 있다. 별도의 복귀 라인이 제공되는 경우, 압력 매체 공급 저장조(2)의 챔버들 사이에서의 압력 매체의 변위가 그에 의해 일어나지 않으면 출구 밸브의 개방을 요구하는 제어 기능이 부분적으로 켜진 상태로 유지되는 것이 가능하다.
그러나, 운전자가 브레이크 페달을 해제하고 후속하여 밟는 것이 예상되지 않기 때문에, 제1 폴백 동작 모드에서는, 해당 제어 기능만이 켜진 상태로 유지되어 마스터 브레이크 실린더(84)의 압력 매체의 작은 부분만이 사용되는 것, 즉 실질적으로 전자식 제동력 분배(EBD)가 사용되는 것이 바람직하다.
제동 시스템(100)은 정상 모드(브레이크-바이-와이어)에서 운전자에게 익숙한 페달감을 제공하는 시뮬레이터(180)를 알려진 방식으로 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크액 저장조(2)는 압력 공급 장치(20)와 유압적으로 연관된 제1 챔버(4), 마스터 브레이크 실린더(84)의 제2 챔버(88)(2차 챔버)와 유압적으로 연관된 제2 챔버(6), 및 마스터 브레이크 실린더(84)의 제1 챔버(86)(1차 챔버)와 유압적으로 연관된 제3 챔버(8)를 포함한다. 제동 시스템(100)은 또한 2-단 브레이크액 센서(34)를 포함한다.
이 예에 따르면, 탠덤 마스터 브레이크 실린더(TMC)로서 설계된 마스터 브레이크 실린더(84)는 도 3의 상부 예시에서 누출 이전 상태로 도시되어 있다. 양 챔버(86, 88) 모두는 브레이크액으로 충전되어 있으며, 그에 따라 마스터 브레이크 실린더(84)의 챔버(86, 88)가 브레이크 회로(I, II)에 연결된 폴백 레벨에서, 운전자가 브레이크 페달(90)을 작동함으로써 양 브레이크 회로(I, II) 모두의 휠 브레이크의 브레이크 압력을 축적하는 것을 가능하게 한다.
하부 예시에서, 누출로 인해, 1차 챔버(86)는 어떠한 브레이크액도 수용하지 않거나, 브레이크 페달(90)이 작동될 때 1차 회로(I)의 휠 브레이크의 브레이크 압력을 축적하기에 불충분한 양만을 수용한다. 2차 챔버(88)는 여전히 제동 매체로 가득찬 상태이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 제동 시스템(100)에 사용되는 종류의 브레이크액 저장조(2)를 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 브레이크액 저장조(2)와 같이, 브레이크액 저장조(2)는 압력 공급 장치(20), 2차 회로(II) 및 1차 회로(I)와 연관된 3개의 챔버(4(재충전 챔버), 6(SC 챔버), 8(PC 챔버))를 갖는다. 최대 충전 레벨(40) 및 최소 충전 레벨도 또한 규정되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 브레이크액 저장조(2)와 대조적으로, 제1 레벨 경고 단계(50)(SP1) 및 제2 레벨 경고 단계(60)(SP2)에 부가하여, 제2 단계(60) 아래에 있는 제3 레벨 경고 단계(64)(SP3)가 제공된다.
3-단 브레이크액 센서(34) 및 변경된 저성능 개념을 사용함으로써, 시스템 강화가 없는 단일 회로 유압 폴백 레벨의 저성능 레벨이 방지된다.
경고 방식은 하기와 같이 변경된다: 제1 전환 지점 또는 제1 레벨 경고 단계(50)에 도달했을 때, 바이-와이어 모드가 유지되고 하나의 회로로 전환된다. 이러한 회로는 물리적 회로(대각)에 해당할 수 있지만, 입구 밸브의 폐쇄에 의해 하나의 액슬에 해당할 수도 있다. 시스템 성능의 손실을 가능한 한 작게 유지하고 한쪽 대각의 강화로 인한 차량 요/횡 방향 오프셋을 회피하기 위해, 제1 전환 지점에 도달했을 때 전방 액슬에서의 강화가 권장된다.
제2 전환 지점 또는 제2 레벨 경고 단계(60)에 도달했을 때, 바이-와이어 모드가 유지되고, 다른 회로로 전환된다. 상기의 방식에서, 이것은 후방 액슬이 될 수 있지만, 반대측 대각이 될 수도 있다.
제3 전환 지점 또는 제3 레벨 경고 단계(210)에 도달했을 때, 바이-와이어 모드가 종료되고, 운전자가 TMC로의 전환을 통해 직접적인 기계적 제어를 한다.
시간에 따른 적합한 필터링이 바람직하게는 차량의 역학으로 인한 경고 임계치의 짧은 오버슈트(overshoot) 또는 언더슈트(undershoot)를 필터링하는 데 사용된다. 이러한 필터링 시간은 적은 누출을 신뢰성 있게 검출하고 많은 누출을 적시에 검출하는 것이 가능하도록 하는 방식으로 누출 및 공기 검출 시스템(VDM)의 경고 임계치와 매칭된다. 이러한 개념은 원치 않는 폴백 레벨에 덜 빈번하게 도달하게 한다.
하나의 회로 또는 전방/후방 액슬이 격리되는 동안, 압력 균등화는 유리하게는 일정한 간격으로 보장된다. 이러한 목적을 위해, 각각 차단된 휠의 출구 밸브가 잠시 개방될 수 있다. 또한, 이것은 입구 밸브의 누출로 인해 차단된 휠에서의 압력 축적이 수행되어야 하기 때문에, 각각의 제동 프로세스 이후에 수행되는 것이 유리하다.
또한, 누출 차단(VDM)은, 바람직하게는 주요 누출의 경우에 회로를 식별하는 데 사용된다. 이것은 도 5에 흐름도로 도시되어 있다.
블록 240에서, 차량은 바이-와이어 모드로 동작된다. 시스템 압력과 관련하여 선형 액추에이터 또는 압력 공급 장치(20)의 이동 타당성을 체크함으로써, 시스템에 누출이 있다는 것이 가정될 수 있다. 이러한 가정이 이루어지면, 후방 휠(112, 124)은 입구 밸브(116, 132)에 의해 제동 시스템으로부터 분리된다. 블록 242에서, 전방 휠 브레이크(110, 122)에만, 브레이크-바이-와이어 모드(전방-전용 바이-와이어)에서 압력 공급 장치(20)에 의해 브레이크 압력이 공급된다.
누출이 계속해서 검출되면, 누출은 전방 액슬에 위치되고, 후방 액슬이 강화될 수 있다(블록 244(후방-전용 바이-와이어) 참조). 누출이 검출되지 않으면, 시스템은 전방 액슬에서 유지된다.
전환 후에 후방 액슬에서 누출이 검출되는 경우, 단일 결함을 가정하면, 누출은 2개의 휠 회로 중 하나가 아니라 시스템에 존재한다.
따라서, 시스템은 압력 모니터링 시스템(PDM)이 개입하거나 제3 전환 지점 또는 제3 레벨 경고 단계(210)에 도달할 때까지, 양 회로 모두에서 바이-와이어로 다시 전환될 수 있다(블록 246 참조). 이러한 경우에, 블록(250)에서 유압 폴백 레벨로 전환이 이루어진다.
이 방법의 다른 바람직한 구현예에서는, 총 4개의 레벨 경고 단계가 제공된다(도 6 참조). 방법은 제동 시스템(100)이 브레이크-바이-와이어 모드로 작동되는 블록(260)에서 시작된다. 이러한 경우에, 제1 레벨 경고 단계의 레벨은 브레이크액 저장조(2)의 격벽 위에 있다. 시작 후에 무조건적으로 개시되는 블록(262)에서, 제1 레벨 경고 단계에 도달하지 않는다. 제동 시스템(100)은 브레이크-바이-와이어 모드(성능 손실 없음, 정상 모드)로 계속 작동된다. 블록(264)에서, 제1 레벨 경고 단계에 도달한다. 운전자에게는 적색 경고등으로 경고한다. 2개의 브레이크 회로(I, II)는 유압 축적 용량의 총 손실로 이어지는 누출을 회피하도록 서로 분리된다(시퀀스 밸브(154, 156)를 폐쇄함으로써 브레이크 회로를 분리함). 요구되는 경우, 제동되지 않는 주행 상황에서는 입구 밸브도 또한 폐쇄될 수 있다.
블록(266)(전방 강화)에서, 제2 레벨 경고 단계에 도달한다. 제동 시스템(100)은 이제, 휠 브레이크 압력이 전방 휠 브레이크(110, 122)에서만 압력 공급 장치(20)에 의해 능동적으로 축적되도록 하는 방식으로 동작된다. 이러한 목적을 위해, 후방 휠 브레이크(112, 124)와 연관된 입구 밸브(116, 132)가 폐쇄된다. 요구되는 경우, 제동되지 않는 주행 상황에서는 전방 휠 브레이크(110, 122)의 입구 밸브(114, 130)도 또한 폐쇄될 수 있다.
제2 레벨 경고 단계에 대한 레벨은 격벽 위에 배열될 수 있다. 이러한 경우에, 전방 휠 브레이크(110, 122)는 누출 발생의 경우에 브레이크-바이-와이어 모드로 작동된다. 제2 레벨 경고 단계에 대한 레벨이 격벽 아래에 있는 경우, 1차 회로 또는 2차 회로에서의 누출 발생의 경우에, 운전자에게 경고가 바람직하게는 적색 경고등으로 발해진다.
블록 268(후방 강화)에서, 제3 레벨 경고 단계에 도달한다. 제동 시스템(100)은 이제, 압력이 후방 휠 브레이크(112, 124)에서만 압력 공급 장치(20)에 의해 능동적으로 축적되도록 하는 방식으로 전환된다. 이러한 목적을 위해, 전방 휠 브레이크(110, 122)와 연관된 입구 밸브(114, 130)가 폐쇄된다. 요구되는 경우, 제동되지 않는 주행 상황에서는 후방 휠 브레이크(112, 124)의 입구 밸브(116, 132)도 또한 폐쇄될 수 있다.
제3 레벨 경고 단계에 대한 레벨은 격벽 아래에 있으며, 따라서 2차 회로/1차 회로에서의 누출과 전방 휠 브레이크(110, 122)를 포함하는 브레이크 회로에서의 누출을 구별하는 것이 가능하다. 허용되는 각각의 보충 프로세스가 공기의 추가를 야기하지 않도록 하는 방식으로 제로 레벨 경고 단계에 대한 레벨이 선택된다.
블록(270)에서, 최종 레벨 경고 단계에 도달한다. 제동 시스템(100)은 유압 폴백 레벨로 전환된다. 시퀀스 밸브(154, 156)는 폐쇄되고, 따라서 압력 공급 장치(20)는 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로부터 유압적으로 분리된다. 차단 밸브(106, 120)는 개방되고, 따라서 마스터 브레이크 실린더(84)의 챔버(86, 88)는 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 유압적으로 연결된다. 시뮬레이터 밸브(168)가 또한 폐쇄된다. 운전자는 이제 브레이크 페달(90)을 작동시킴으로써 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)의 브레이크 압력을 축적할 수 있다.
입구 밸브(114, 116, 130, 132)의 폐쇄는 제동이 일어나지 않는 상황에서 브레이크액이 휠 브레이크로부터 유출되는 것을 감소시키거나 심지어 방지할 수 있다.
여기서, VDM(도 5와 관련하여 논의됨) 및 누출 차단도 바람직하게는 수행된다.
브레이크액 저장조(2)에 공간이 부족한 경우에 제로 레벨 경고 단계에 대해 보다 낮은 지점을 확보하기 위해, 제3 레벨 경고 단계에 도달한 경우에 보충 개념이 이에 맞추어 조정될 수 있다.

Claims (14)

  1. 유압 작동식 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)를 갖는 제동 시스템(100)을 작동하기 위한 방법으로서, 상기 시스템은 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 분리 가능하게 연결된 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 장치(20), 브레이크 페달(90)에 의해 작동될 수 있고 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 분리 가능하게 연결된 마스터 브레이크 실린더(84), 및 격벽(10, 12)에 의해 분리된 제1 저장조 챔버(4) 및 적어도 하나의 제2 저장조 챔버(6, 8)를 갖는 브레이크액 저장조(2)를 가지며, 상기 제1 저장조 챔버(4)는 유체 제거를 위한 제1 포트를 통해 상기 압력 공급 장치(20)에 연결되고, 상기 제1 포트를 통해 상기 압력 공급 장치(20)에 압력 매체가 공급되고, 상기 적어도 하나의 제2 저장조 챔버(6, 8)는 유체 제거를 위한 적어도 하나의 제2 포트를 통해 상기 마스터 브레이크 실린더(84)에 연결되고, 상기 적어도 하나의 제2 포트를 통해 상기 마스터 브레이크 실린더(84)에 압력 매체가 공급되며, 적어도 하나의 브레이크액 센서(34)에 의해, 상기 브레이크액 저장조(2)의 제1 충전 레벨(SP1) 및 제2 충전 레벨(SP2)이 결정되고, 상기 제2 충전 레벨(SP2)은 상기 제1 충전 레벨(SP1)보다 낮고, 상기 제동 시스템(100)은 상기 제1 충전 레벨(SP1)에 도달했을 때 제1 동작 모드로 동작되고, 상기 제2 충전 레벨(SP2)에 도달했을 때 제2 동작 모드로 동작되는, 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 충전 레벨(SP1, SP2)보다 낮은 적어도 하나의 추가 충전 레벨(SP3)이 상기 브레이크액 센서(34)에 의해 모니터링되고, 상기 제동 시스템(100)은 모니터링된 최저 충전 레벨(SP3)에 도달한 경우에만 유압 폴백 레벨로 전환되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 충전 레벨(SP3)은 제3 충전 레벨이고, 상기 제1 충전 레벨(SP1)은 상기 브레이크액 저장조(2)의 상기 격벽(10, 12) 위에 있고, 상기 제2 및 제3 충전 레벨(SP2, SP3)은 상기 브레이크액 저장조(2)의 상기 격벽(10, 12) 아래에 있는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 추가 충전 레벨로서 제3 충전 레벨(SP3) 및 제로 충전 레벨(SP4)이 결정되고, 상기 제3 충전 레벨(SP3)은 상기 제1 충전 레벨(SP1) 및 상기 제2 충전 레벨(SP2)보다 낮고, 상기 제로 충전 레벨(SP4)은 상기 제1 충전 레벨(SP1)보다 높은, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 충전 레벨(SP2)은 상기 브레이크액 저장조(2)의 상기 격벽(10, 12) 위에 있는, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제로 충전 레벨(SP4)에 도달했을 때 경고가 발해지는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 브레이크액 저장조(2)의 경사가 센서에 의해 결정되고, 결정된 경사가 미리 결정된 경사 임계치보다 큰 경우, 상기 경고가 억제되는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 동작 모드에서는 상기 압력 공급 장치(20)에 의해 하나의 액슬 상의 휠 브레이크(110, 122)에 휠 브레이크 압력이 공급되고, 상기 제2 동작 모드에서는 상기 압력 공급 장치(20)에 의해 다른 액슬 상의 휠 브레이크(112, 124)에 휠 브레이크 압력이 공급되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 마스터 브레이크 실린더(84)는 상기 제1 및 제2 동작 모드에서 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로부터 분리되는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 동작 모드에서는 전방 휠 브레이크(110, 122)에 휠 브레이크 압력이 공급되고, 상기 제2 동작 모드에서는 후방 휠 브레이크(112, 124)에 휠 브레이크 압력이 공급되는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유압 폴백 레벨에서, 상기 압력 공급 장치(20)는 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로부터 분리되고, 상기 마스터 브레이크 실린더(84)는 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 연결되며, 그 결과, 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)의 브레이크 압력이 상기 마스터 브레이크 실린더(84)에 의해 제공되는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 압력 공급 장치(20)와 유압적으로 연관된 상기 브레이크액 저장조(2)의 챔버(4)에서의 각각의 충전 레벨(SP1, SP2, SP3, SP4)이 측정되는, 방법.
  12. 제1항에 있어서, 결정된 최고 충전 레벨(SP1)은 상기 격벽(10, 12) 위에 있는, 방법.
  13. 제동 시스템(100)에 있어서,
    유압 작동식 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)로서, 2개의 휠 브레이크(110, 112; 122, 124)가 각각의 브레이크 회로(I, II)에 각각 할당되는, 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)와, 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 분리 가능하게 연결된 전기적으로 제어 가능한 압력 공급 장치(20)와, 브레이크 페달(90)에 의해 작동될 수 있고 상기 휠 브레이크(110, 112, 122, 124)에 분리 가능하게 연결된 마스터 브레이크 실린더(84)와, 격벽(10, 12)에 의해 분리된 제1 저장조 챔버(4) 및 적어도 하나의 제2 저장조 챔버(6, 8)를 갖는 브레이크액 저장조(2)를 포함하며, 상기 제1 저장조 챔버(4)는 유체 제거를 위한 제1 포트를 통해 상기 압력 공급 장치(20)에 연결되고, 상기 제1 포트를 통해 상기 압력 공급 장치(20)에 압력 매체가 공급되고, 상기 적어도 하나의 제2 저장조 챔버(6, 8)는 유체 제거를 위한 적어도 하나의 제2 포트를 통해 상기 마스터 브레이크 실린더(84)에 연결되고, 상기 적어도 하나의 제2 포트를 통해 상기 마스터 브레이크 실린더(84)에 압력 매체가 공급되며, 적어도 하나의 브레이크액 센서(34)가 제공되고, 상기 제동 시스템(100)은 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 수행하기 위한 개방-루프 및 폐쇄-루프 제어 유닛을 추가로 포함하는, 제동 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 브레이크액 저장조(2)는 3개의 챔버(4, 6, 8)를 포함하고, 상기 3개의 챔버(4, 6, 8) 중 제1 챔버(4)는 상기 압력 공급 장치(20)와 유압적으로 연관되고, 다른 2개의 챔버(6, 8)는 각각 상기 제2 브레이크 회로(II) 및 상기 제1 브레이크 회로(I)와 유압적으로 연관되고, 인접한 챔버(4, 6; 6, 8)는 상기 격벽(10, 12)에 의해 서로 분리되고, 상기 격벽(10, 12)은 동일한 높이를 갖는, 제동 시스템.
KR1020217020547A 2019-01-23 2019-12-18 제동 시스템을 동작시키기 위한 방법, 및 제동 시스템 KR102657657B1 (ko)

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