KR20070021261A - 공압식 브레이크 부스터의 진공 챔버 내에 부압을 제공하는방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 공압식 브레이크 부스터 (1), 마스터 브레이크 실린더 (2) 및 진공 챔버 내에 진공을 제공하기 위한 공압식 모터와 펌프의 조립체 (3) 를 포함하는 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법으로서, 상기 브레이크 부스터의 내부는 적어도 하나의 진공 챔버 및 하나의 작동 챔버로 분할되어 있고, 상기 모터와 펌프의 조립체는 진공 펌프 (6) 와 그 진공 펌프 (6) 를 구동하는 모터 (7) 를 포함하며, 진공 챔버의 진공 레벨 또는 진공 챔버와 작동 챔버 사이의 압력차가 센서 (9) 를 사용하여 감지되고, 상기 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 진공 챔버 내에서 진공이 제 1 의 규정된 최저 진공 레벨 (Pe) 보다 떨어지면 전기 제어 유닛 (12) 에 의해 작동되고 제 2 의 규정된 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달하면 작동이 멈추는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도 (np) 가 차량의 구동 조건에 따라 제어되는 것이다.
공압식 브레이크 부스터, 진공 챔버, 진공.

Description

공압식 브레이크 부스터의 진공 챔버 내에 부압을 제공하는 방법{METHOD FOR PROVIDING A NEGATIVE PRESSURE IN A VACUUM CHAMBER OF A PNEUMATIC BRAKE BOOSTER}
본 발명은, 공압식 브레이크 부스터, 마스터 브레이크 실린더 및 진공 챔버 내에 진공을 제공하기 위한 공압식 모터와 펌프의 조립체를 포함하는 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 (actuation) 장치에 진공을 제공하는 방법으로서, 상기 브레이크 부스터의 내부는 적어도 하나의 진공 챔버 및 하나의 작동 챔버로 분할되어 있고, 상기 모터와 펌프의 조립체는 진공 펌프와 그 진공 펌프를 구동하는 모터를 포함하며, 진공 챔버의 진공 레벨 또는 진공 챔버와 작동 챔버 사이의 압력차가 센서를 사용하여 감지되고, 상기 모터와 펌프의 조립체는 진공 챔버 내에서 진공이 제 1 의 규정된 최저 진공 레벨보다 떨어지면 전기 제어 유닛에 의해 작동되고 제 2 의 규정된 최고 진공 레벨에 도달하면 작동이 멈추는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법에 관한 것이다.
이러한 유형의 방법은 예컨대 DE 199 29 880 A1 에 개시되어 있는데, 진공 펌프가 구동 유닛의 작동 상태에 따라 부가적으로 활성화된다. 그러나, 다양한 구동 조건에서의 진공 펌프의 활성화 및 작동은 차량 운전자를 불편하게 하는 상당 한 소음을 야기하므로 좋지 않다고 여겨진다.
이러한 상황에서, 본 발명의 목적은 모터와 펌프의 조립체로 인해 발생하는 소음을 최소화하거나 또는 차량의 구동 조건에 따라 조정하여 상기 문제를 해결하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 모터와 펌프의 조립체의 회전 속도가 차량의 구동 조건에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 방법이 제안된다. 이로써 소음으로 인한 불편을 완전히 제거하거나 또는 단지 작은 소음만이 발생하도록, 모터와 펌프의 조립체의 회전 속도를 차량 소음 정도에 따라 조정하는 것이 가능해진다. 또한, 차량 전기 시스템에 불필요하게 큰 하중이 가해지는 것을 회피할 수 있다.
모터와 펌프의 조립체의 회전 속도는 버스 (bus) 시스템을 통해 차량의 전기 모터 제어 유닛과 종방향 에너지 (longitudinal-dynamics) 제어 유닛에 연결된 전기 펌프 제어 유닛에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 그러므로, 차량 조건은 정확히 검출될 수 있고, 그에 따라 모터와 펌프의 조립체가 펌프 제어 유닛을 사용하여 기동될 수 있다.
차량 구동의 시작 전에 소음을 가능한 한 최소화하기 위해, 본 발명의 방법의 바람직한 특징에 따라, 모터와 펌프의 조립체는 차량 구동의 시작에 앞서 켜지고, 진공 챔버 내의 진공 레벨이 최저 진공 레벨 미만일 때 그리고 차량 구동의 시작이 가능함을 나타내는 신호가 지배적으로 되자마자 최소 회전 속도로 작동된다. 이러한 유형의 신호는 예컨대 문-개방 (door-opening) 센서를 작동시킴으로써 또는 중앙 잠금 시스템의 작동에 의해 차량이 열릴 때 생성될 수 있다. 다른 바람직한 실시형태는 브레이크 광 센서 신호 또는 전기적으로 제어되는 가속 장치의 신호가 되는 신호를 준비한다.
차량 구동 또는 차량의 시동기 (start period) 동안, 모터와 펌프의 조립체는 최저 진공 레벨에 도달할 때까지 최대 회전 속도로 작동되고, 최고 진공 레벨에 도달할 때까지 소음 레벨에 대해 최적인 회전 속도로 작동된다. 이로써 최저 진공 레벨이 적당한 시간 내에 브레이크 부스터에 이용가능하게 되는 것이 보장되고, 최적의 회전 속도, 즉 차량의 소음 레벨에 따라 조정된 회전 속도에서 최고 진공 레벨에 도달된다. 휠 속도 센서 및/또는 기어 센서의 신호에 의해 시동기가 검출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법의 바람직한 특징에 따라, 모터와 펌프의 조립체의 회전 속도는 차량의 속도에 따라 한층 더 제어된다. 이것이 이루어질 때, 속도를 감지하는 종방향 에너지 제어 유닛이 대응 신호를 펌프 제어 유닛에 보낸다.
모터와 펌프의 조립체의 회전 속도는, 모터와 펌프의 조립체의 소음 레벨을 구동 유닛의 소음 레벨로 조정하기 위해, 차량의 속도에 따라 구동 유닛의 회전 속도와 동기화 (synchronize) 되는 것이 바람직하다.
최고 진공 레벨에 도달될 때까지, 모터와 펌프의 조립체는 차량의 속도가 규정된 속도 미만일 경우에는 구동 유닛의 회전 속도와 동기화된 회전 속도로 작동되고, 차량의 속도가 규정된 속도 이상일 경우에는 최고 진공 레벨에 도달될 때까지 최대 회전 속도로 작동되는 것이 유리하다.
본 발명의 방법의 바람직한 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 1 은 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치의 개략적인 시스템 구성을 보여준다.
도 2 는 차량 속도에 따라 펌프의 회전 속도에 대한 모터 회전 속도의 특성을 보여준다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 브레이크 부스터
2 마스터 실린더
3 모터와 펌프의 조립체
4 압력 유체 저장소
5 유출구
6 진공 펌프
7 전기 모터
8 흡입관
9 진공 센서
10 종방향 에너지 제어 유닛
11 모터 제어 유닛
12 펌프 제어 유닛
nmot 구동 유닛의 회전 속도
np 모터와 펌프의 조립체의 회전 속도
npopt 모터와 펌프의 조립체의 최적의 회전 속도
npmax 모터와 펌프의 조립체의 최대 회전 속도
npmin 모터와 펌프의 조립체의 최소 회전 속도
Pa 최고 진공 레벨
Pe 최저 진공 레벨
V 차량의 속도
vn 차량의 규정 속도
도 1 에서, 본 발명의 방법을 행하기 위한 브레이크 기동 장치가 공압식 브레이크 부스터 (1), 브레이크 부스터 상에 배치된 마스터 브레이크 실린더 (2), 및 공압식 모터와 펌프의 조립체 (3) 를 포함하는 것을 볼 수 있다.
브레이크 기동 장치의 주요 구성 및 기능은 종래 기술에서 일반적으로 공지되어 있으므로, 이하에서는 발명의 본질이 되는 특징만을 설명한다.
브레이크 부스터 (1) 의 내부 (도시 안 됨) 는 1 이상의 가동 벽부 (wall) 에 의해 1 이상의 진공 챔버와 1 이상의 작동 챔버로 분할된다. 마스터 브레이크 실린더 (2) 는 하우징 내에서 변위가능한 2 개의 피스톤 (도시 안 됨) 을 포함 하고, 하우징과 함께, 하나의 유압 (hydraulic pressure) 챔버 각각의 범위를 정한다. 유압 챔버는 가압되지 않은 압력 유체 저장소 (4) 에 연결될 수 있고, 유출구 (5) 를 통해 모터 차량 브레이크 시스템의 휠 브레이크 (도시 안 됨) 에 연결될 수 있다.
모터와 펌프의 조립체 (3) 는 진공 펌프 (6) 와 그 진공 펌프 (6) 를 구동시키는 전기 모터 (7) 를 포함한다. 브레이크 부스터 (1) 에 진공을 제공하기 위해, 진공 펌프 (6) 는 흡입관 (8) 을 통해 브레이크 부스터 (1) 의 진공 챔버 (도시 안 됨) 에 연결된다. 브레이크 부스터 (1) 또는 진공 펌프 (6) 에 배치된 진공 센서 (9) 가 진공 챔버 내의 진공 레벨 또는 진공 챔버와 작동 챔버 사이의 압력차를 감지하고, 감지된 이 압력은 전기적 종방향 에너지 제어 유닛 (종방향 에너지 ECU) (10) 에서 평가된다. 또한, 본 발명의 범위 내에서, 진공 센서 (9) 는 흡입관 (8) 내에 배치될 수도 있다.
진공 센서 (9) 의 압력 신호와 함께 휠 속도 센서 (도시 안 됨) 의 속도 신호를 감지하는 종방향 에너지 제어 유닛 (10) 은 버스 시스템 CAN (Controller Area Network) 을 사용하여, 전기 모터 제어 유닛 (모터-ECU) (11), 펌프 제어 유닛 (펌프-ECU) (12) 및 공지된 ABS 제어 유닛 (ABS-ECU) 에 연결된다. 모터-ECU (11) 는 차량의 구동 유닛 (모터) (도시 안 됨) 의 회전 속도 신호를 검출한다. 또한, ABS-ECU 에 의해 개별 펌프-ECU (12) 없이 모터와 펌프의 조립체 (3) 를 제어하는 것도 실현 가능하다.
진공 챔버 내에서 진공이 브레이크 부스터의 작동에 요구되는 제 1 의 규정 된 최저 진공 레벨 (Pe) (약 0.6 바아 진공, 즉 절대압력으로 0.4 바아) 미만으로 떨어지면, 모터와 펌프의 조립체 (3) 가 작동된다. 모터와 펌프의 조립체 (3) 에 가해지는 하중을 감소시켜 그 수명을 연장시키기 위해, 제 2 의 규정된 최고 진공 레벨 (Pa) (약 0.8 바아 진공, 즉 절대압력으로 0.2 바아) 에 도달하면, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 작동이 멈추게 된다. 그러나, 이러한 유형의 작동은 차량 전기 시스템에서 소음의 증가 및 불필요하게 큰 하중을 야기한다.
상기 단점을 보정하기 위해, 차량의 구동 상태에 따라 펌프-ECU (12) 를 사용함으로써 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도가 본 발명의 방법에 따라 제어된다.
특히 차량 또는 차량 구동의 시동기 전에 또는 시동기 동안에, 아직 어떠한 구동 소음도 없기 때문에 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 불편하게 (disturbing) 느껴진다. 그러므로, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 차량 구동이 시작되기 전에 켜지고, 진공 챔버 내의 진공 레벨이 최저 진공 레벨 (Pe) 미만인 경우 그리고 차량 구동의 시작이 가능함을 나타내는 신호가 지배적으로 되자마자 최소 회전 속도 (npmin) 로 작동된다. 이러한 유형의 신호는 예컨대 문-개방 센서를 작동시킴으로써 또는 중앙 잠금 시스템의 작동에 의해 차량이 열릴 때 생성될 수 있다.
다른 바람직한 실시형태는 예컨대 브레이크 광 센서 신호 또는 전기적으로 제어되는 가속 장치의 신호가 되는 신호를 준비한다.
차량 구동 또는 차량의 시동기 동안, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 최저 진 공 레벨 (Pe) 에 도달할 때까지 최대 회전 속도 (npmax) 로 작동되고, 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달할 때까지 소음 레벨에 대해 최적인 회전 속도 (npopt) 로 작동된다. 이로써 최저 진공 레벨 (Pe) 이 적당한 시간 내에 브레이크 부스터에 이용가능하게 되는 것이 보장되고, 최적의 회전 속도, 즉 차량의 소음 레벨에 따라 조정된 회전 속도에서 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달된다. 그리고 나서, 휠 속도 센서 및/또는 기어 센서의 신호에 의해 시동기가 검출된다.
차량의 소음 레벨이 차량의 속도 (v) 에 또한 의존하는 것처럼, 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도는 종방향 에너지 ECU (10) 에서 감지되는 차량의 속도 (v) 에 따라 제어된다. 이를 위해, 대응 신호가 버스 시스템 CAN 을 이용하는 펌프-ECU (12) 로 보내진다.
예컨대, 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 소음 레벨을 구동 유닛의 소음 레벨로 조정하기 위해, 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도 (np) 는 구동 유닛의 회전 속도 (nmot) 와 동기화될 수 있다. 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달할 때까지, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 차량의 속도 (v) 가 규정된 속도 (vn), 예컨대 60 km/h 미만인 경우 구동 유닛의 회전 속도 (nmot) 와 동기화된 회전 속도 (np) 로 작동된다. 차량의 속도가 상기 규정된 속도 (vn) 보다 큰 경우, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달할 때까지 최대 회전 속도 (npmax) 로 작동된다.
예컨대 운전자에 의해 도입된 압력을 감지하기 위해 브레이크관 (도시 안 됨) 에 배치된 진공 센서 (9) 또는 압력 센서 (도시 안 됨) 의 신호로 인해, 종방향 에너지 ECU (10) 에서 차량의 주된 감속이 검출되자마자 모터와 펌프의 조립체 (3) 를 규정된 회전 속도로 작동시키는 것이 본 발명의 범위 내에서 가능하다.
모터와 펌프의 조립체 (3) 가 작동되었음에도 불구하고 짧은 소정의 시간 내에 최저 진공 레벨 (Pe) 에 도달하지 않는다면, 가능한 가장 빠른 시간 내에 진공 챔버 내의 최저 진공 레벨 (Pe) 의 제공을 보장하기 위해, 최저 진공 레벨 (Pe) 에 도달할 때까지 모터와 펌프의 조립체 (3) 를 최소 회전 속도 (npmax) 로 작동시키는 것도 또한 가능하다.
도 2 는 차량 속도에 따라 펌프의 회전 속도 또는 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도 (np) 에 대한 모터 회전 속도 (nmot) 의 특징을 나타내는 도면이다.
원리적으로, 본 발명의 방법은 고압 챔버 및 저압 챔버를 포함하는 과압작동 (overpressure-operated) 브레이크 부스터 구비 브레이크 기동 장치에서도 또한 적용가능하다. 이러한 장치에 있어서, 브레이크 기동 장치는 모터와 펌프의 조립체를 포함하며, 이 조립체는 부스터 펌프와 그 부스터 펌프를 구동하는 전기 모터를 포함한다. 브레이크 기동 장치에 초과 압력을 제공하기 위해서, 부스터 펌프는 관을 통해 고압 챔버와 소통한다. 부스터 펌프는 고압 챔버 내의 압력에 따라 또는 두 챔버 사이의 압력차에 따라 켜지고 꺼지며, 모터와 펌프의 조립체의 회전 속도는 상기한 설명에 따른 차량의 구동 조건에 따라 제어된다.

Claims (12)

  1. 공압식 브레이크 부스터 (1), 마스터 브레이크 실린더 (2) 및 진공 챔버 내에 진공을 제공하기 위한 공압식 모터와 펌프의 조립체 (3) 를 포함하는 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법으로서,
    상기 브레이크 부스터의 내부는 적어도 하나의 진공 챔버 및 하나의 작동 챔버로 분할되어 있고, 상기 모터와 펌프의 조립체는 진공 펌프 (6) 와 그 진공 펌프 (6) 를 구동하는 모터 (7) 를 포함하며, 진공 챔버의 진공 레벨 또는 진공 챔버와 작동 챔버 사이의 압력차가 센서 (9) 를 사용하여 감지되고, 상기 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 진공 챔버 내에서 진공이 제 1 의 규정된 최저 진공 레벨 (Pe) 미만으로 떨어지면, 전기 제어 유닛 (12) 에 의해 작동되고 또한 제 2 의 규정된 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달하면, 작동이 멈추는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법에 있어서,
    모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도 (np) 가 차량의 구동 조건에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도 (np) 는 전기 펌프 제어 유닛 (12) 에 의해 제어되고, 이 전기 펌프 제어 유닛은 버스 시스템을 사용하는 차량의 전기 모터 제어 유닛 (11) 및 전기적 종방향 에너지 제어 유닛 (10) 에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 차량 구동이 시작되기 전에 작동될 수 있고, 또한 진공 챔버 내의 진공 레벨이 최저 진공 레벨 (Pe) 미만인 경우 그리고 차량 구동의 시작이 가능함을 나타내는 신호가 지배적으로 되자마자 최소 회전 속도 (npmin) 로 작동되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 신호는 문-개방 센서의 작동에 의해 방출되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 신호는 중앙 잠금 시스템의 작동에 의해 차량이 열렸을 때 방출되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 신호는 브레이크 광 센서 신호인 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 신호는 전기적으로 제어되는 가속 장치의 신호인 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 구동의 시동기 동안, 최저 진공 레벨 (Pe) 에 도달할 때까지 모터와 펌프의 조립체 (3) 가 최대 회전 속도 (npmax) 로 작동되고 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달할 때까지 최적의 회전 속도 (npopt) 로 작동되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시동기는 휠 속도 센서 및/또는 기어 센서의 신호에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도가 차량의 속도 (v) 에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 모터와 펌프의 조립체 (3) 의 회전 속도 (np) 는 차량의 속도 (v) 에 따라 구동 유닛의 회전 속도 (nmot) 와 동기화된 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달할 때까지, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 차량의 속도 (v) 가 규정된 속도 (vn) 미만인 경우 구동 유닛의 회전 속도 (nmot) 와 동기화된 회전 속도 (np) 로 작동되고, 모터와 펌프의 조립체 (3) 는 차량의 속도 (v) 가 규정된 속도 (vn) 보다 큰 경우 최고 진공 레벨 (Pa) 에 도달할 때까지 최대 회전 속도 (npmax) 로 작동되는 것을 특징으로 하는, 모터 차량 브레이크 시스템의 브레이크 기동 장치에 진공을 제공하는 방법.
KR1020067026422A 2004-06-17 2005-06-17 공압식 브레이크 부스터의 진공 챔버 내에 부압을 제공하는방법 KR101250582B1 (ko)

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