KR20200014698A - 브레이크 시스템의 작동을 위한 방법 및 제어 장치, 그리고 브레이크 시스템 - Google Patents

브레이크 시스템의 작동을 위한 방법 및 제어 장치, 그리고 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 자동차의 유압 브레이크 시스템(1) 내에서 누출량(Vleak)을 산출하기 위한 방법에 관한 것으로, 본원 방법에서 브레이크 시스템(1)은 하나 이상의 유압 작동식 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)와, 하나 이상의 압력 발생기(11)와, 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)에 할당되어 주행 안정성의 확보를 위해 자동차의 주행 상황에 따라 작동되는 하나 이상의 배기 밸브(9)를 포함하며, 브레이크 시스템(1)의 유압 체적(ΔV)이 모니터링된다. 본 발명에 따라, 누출량(Vleak)은 산출되는 유압 체적(ΔV) 및 배기 밸브(9)의 작동에 기초하여 산출된다.

Description

브레이크 시스템의 작동을 위한 방법 및 제어 장치, 그리고 브레이크 시스템{METHOD AND CONTROL DEVICE FOR OPERATING A BRAKE SYSTEM, AND BRAKE SYSTEM}
본 발명은 자동차의 유압 브레이크 시스템에서 누출량을 산출하기 위한 방법에 관한 것이며, 본원 방법에서 브레이크 시스템은 하나 이상의 유압 작동식 휠 브레이크와; 하나 이상의 압력 발생기와; 휠 브레이크에 할당되어 주행 안정성의 확보를 위해 자동차의 주행 상황에 따라 작동되는 하나 이상의 배기 밸브;를 포함하며, 브레이크 시스템의 유압 체적이 모니터링된다.
또한, 본 발명은, 특별히 전술한 방법을 수행하도록 구성된 제어 장치, 그리고 상기 유형의 제어 장치를 구비한 브레이크 시스템에 관한 것이다.
도입부에 언급한 유형의 방법들은 종래 기술로부터 공지되어 있다. 유압 브레이크 시스템의 기능성을 보장할 수 있도록 하기 위해, 브레이크 시스템 내에 항상 충분하게 브레이크액이 존재하는 것이 중요하다. 이를 위해, 통상, 브레이크액의 보관 및 공급을 위한 탱크가 제공되며, 브레이크 시스템은 필요에 따라 상기 탱크에서 브레이크액을 퍼내어 사용한다. 그러나 통상 브레이크 시스템들은 어느 정도 누출에 노출되며, 이런 누출을 통해 브레이크액이 점차 소실됨에 따라 제동 과정에 더 이상 제공되지 않을 수 있다. 그 결과로 인해, 예컨대 변위 가능한 유압 피스톤을 구비한 압력 발생용 압력 발생기의 이용 시, 브레이크 시스템 내에서 동일한 압력에 도달할 수 있도록 하기 위해 유압 피스톤이 점점 더 멀리 움직여야 한다. 상기 관계를 알고 있는 상태에서, 유압 피스톤의 작동에 따라 브레이크 시스템의 유압 체적을 모니터링하는 것이 공지되어 있다. 유압 피스톤이 예컨대 전동 지원식 또는 전동 작동식 브레이크 시스템의 경우처럼 전동식으로 작동된다면, 유압 피스톤의 위치는 간단하게 검출될 수 있고 유압 체적의 평가를 위해 이용될 수 있다. 예컨대 ABS 시스템들에서 실제로 적용되는 것처럼 제동력을 빠르게 감소시키기 위해, 예컨대 휠 브레이크에 할당된 밸브의 작동을 통해 유압이 감소하거나, 각각의 브레이크 회로에서 유압 체적이 방출되는 동적 제동 과정이 수행되면, 유압 체적의 정확한 평가는 더 이상 간단히 수행될 수 없다. 휠 브레이크의 배기 밸브들이 매우 높은 빈도로 스위칭되기 때문에, 관찰되는 브레이크 회로의 유연성은 끊임없이 변동된다. 이는, 공지된 방법을 이용하여 존재하는 누출량을 정확하게 결정하는 것을 어렵게 만든다.
청구항 제1항의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 방법은, 예컨대 주행 안정성의 유지를 위한 자동차의 제어를 통해 자동화되어 수행되거나 저하되는, 특히 동적 제동 과정의 수행 중에도 누출량이 정확하게 산출될 수 있다는 장점이 있다. 그렇게 하여, 브레이크 시스템의 상대적으로 더 높은 고장 안전성이 달성되는데, 그 이유는 임계 누출량이 실시간으로 정확하게 검출될 수 있기 때문이다. 이를 위해, 본 발명에 따라 누출량은 산출되는 유압 체적 및 밸브의 작동에 기초하여 산출된다. 누출량의 계산 시 밸브 작동이 고려됨으로써, 밸브 작동 시 브레이크 시스템 내에서 발생하는 진동들 및 체적 손실들은 특히 배기 밸브의 작동을 통해 검출되어, 브레이크 시스템 내에서 실제로 의도하지 않은 누출량의 산출 시 고려될 수 있다. 그렇게 하여, 의도하지 않은 누출량을 얻기 위해, 브레이크 시스템 내 브레이크액의 총 체적 변화량에서 특히 배기 밸브의 작동을 통해 일어나는 의도한 누출량이 감산될 수 있다. 이로써, 능동적인 브레이크 개입 또는 작동 중에도 브레이크 시스템 내 누출량의 간단하고 확실한 산출이 보장된다.
본 발명의 한 바람직한 개선예에 따라서, 유압 체적으로서, 브레이크 시스템 내에서 유효한 브레이크 시스템의 브레이크액의 실제 체적과 요구되는 제동력을 생성하기 위해 브레이크 시스템 내에 기설정된 목표 체적의 차가 산출된다. 다시 말해, 실제 체적은 브레이크 시스템 내에 실제로 있는 브레이크액의 체적이다. 목표 체적은 원하는 제동력을 달성하기 위해 브레이크 시스템 내에서 조정되는, 또는 조정되어야 하는 체적이다. 누출량이 발생하면 실제 체적이 목표 체적과 달라지고, 그럼으로써 목표 체적이 실제로 조정된 경우 실제 체적은 더 작게 나타나며, 그 결과 원하는 제동력이 달성되지 않을 수 있다. 그에 따라, 목표 체적은 증가되어야 한다. 실제 체적에 대한 목표 체적의 차는 누출량에 관련된, 고려될 유압 체적이다.
또한, 바람직하게는, 유효한 실제 체적은 브레이크 시스템 내 브레이크액의 유압에 따라 결정된다. 이 경우, 브레이크 시스템 내 브레이크액의 유압은 계속해서, 특히 압력 센서에 의해 모니터링된다. 검출된 유압에 따라, 브레이크 시스템 내에 존재하는 브레이크액의 유효한 실제 체적이 바람직하게 추정된다.
또한, 바람직하게는, 목표 체적은 압력 발생기의 작동에 따라, 특히 압력 발생기의 유압 피스톤의 피스톤 변위에 따라 산출된다. 이를 위해, 바람직하게 로터 위치 센서가 제공되며, 로터 위치 센서는, 전기 모터의 로터 위치를 토대로 펌프 실린더 내 피스톤의 위치를 검출하기 위해, 피스톤을 구동하는 전기 모터의 로터 위치를 모니터링하며, 피스톤의 위치를 토대로 유압 피스톤에 의해 브레이크 시스템 내로 유입되는 유압 체적이 도출된다. 그 대안으로, 유압 피스톤에는 변위 센서가 할당되며, 변위 센서는 피스톤의 운동 경로 내에 직접 배치되고, 그에 따라 브레이크 시스템 내로 유입된 유압 체적을 모니터링한다. 두 경우 모두, 시스템 내로 유입되는 유압 체적의 간단하고 확실한 산출이 확인될 수 있다. 압력 발생기는 작동되거나 구동되기 때문에, 압력 발생기를 통해 유입된 유압 체적은 목표 체적이다. 유압 피스톤에 의해 실제로 유입된 체적은, 예컨대 누출량으로 인해 이론상 가능할 수 있는 것보다 더 적은 브레이크액이 유압 실린더 내에 존재한다면, 목표 체적과 다를 수 있다.
또한, 바람직하게, 하나 이상의 배기 밸브의 작동에 따라 브레이크 시스템 내 체적 손실이 산출되며, 상기 산출되는 유압 체적과 체적 손실의 차로부터 누출량이 결정된다. 그에 따라, 밸브의 작동은 체적 손실로서 누출량의 결정 시 고려되며, 상기 체적 손실은 밸브의 작동으로 인해 발생하는 의도한 체적 손실이다. 배기 밸브의 치수 및 작동 원리를 알고 있는 상태에서, 배기 밸브를 통해 달성될 수 있는 체적 손실은 계산될 수 있거나 추정될 수 있다. 산출된 유압 체적에서 체적 손실을 감산하면, 브레이크 시스템의 실제로 존재하는 누출량이 바람직한 방식으로 도출된다.
또한, 바람직하게, 체적 손실은 스로틀 횡단면; 브레이크액; 및 스로틀 횡단면에서 배기 밸브를 통한 압력차;에 따라 결정된다. 배기 밸브의 상기 가장 중요한 매개변수들에 기초하여, 브레이크 시스템의 누출량을 산출하기 위해, 밸브 작동 시 의도한 체적 손실이 충분히 정확하게 결정될 수 있다.
또한, 바람직하게, 체적 손실은 자동차의 각각의 휠 브레이크에 대해 개별적으로 산출되며, 산출된 체적 손실들을 토대로 총 체적 손실이 계산되어 누출량을 결정하는 데 기초가 된다. 그렇게 하여, 브레이크 시스템의 총 누출량이 간단한 유형 및 방식으로 확정된다. 이 경우, 적합한 방식으로, 자동차는 복수의 휠 브레이크를 포함하며, 바람직하게 자동차의 각각의 휠에 각각 하나의 휠 브레이크가 할당된다.
또한, 바람직하게, 각각의 체적 손실은 베르누이(Bernoulli)/달시-바이스바하(Darcy-Weisbach) 방정식에 의해 산출된다. 이 경우, 특히 의도한 체적 손실(VOV)은 하기 방정식을 통해 산출된다.
Figure pat00001
누출량(Vleak)은 동일하게 하기 방정식에서 도출된다.
Figure pat00002
산출되는 유압 체적(ΔV)은 실제 체적과 목표 체적 간의 차에서 도출된다는 전술한 가정에서, 누출량은 하기와 같다.
Figure pat00003
전술한 방정식들을 마지막에 언급한 방정식에 대입하면, 하기 공식이 도출된다.
Figure pat00004
이 경우, 유압 체적(ΔV)이 측정될 수 있고, qOvi(t)는 배기 밸브의 형성이 공지된 조건에서 추정될 수 있다.
바람직하게는, 유압을 검출하는 브레이크 시스템의 압력 센서의 센서 신호는 특히 브레이크 시스템의 현재 작동 상태에 따라 필터링된다. 시간 미분을 통해, 신호 체인 내에서 고주파 성분들이 증폭되며, 이때 압력 신호에서 최대 간섭이 뚜렷해진다. 이 경우, 간섭은 한편으로 압력 센서 자체의 센서 잡음을 통해 발생하며, 다른 한편으로는 배기 밸브(들)의 스위칭 과정들 및 그로 인해 가해진 압력파들을 통해 발생한다. 상기 주파수들이 브레이크 시스템의 "지속적으로" 존재하는 누출량으로부터 멀리 떨어져 있다는 가정에서, 바람직한 필터링을 통해 유효 신호가 추출된다. 이 경우, 필터링이 현재 작동 상태 상태에 따라 선택되면, 누출량의 정확한 결정이 도출된다. 바람직하게, 필터링을 위해, 특히 가변 필터 상수를 갖는 PT1 필터가 사용된다.
특히 센서 신호는 현재 유압 및 유압 변화량에 따라 필터링되며, 그럼으로써 바람직한 유효 신호가 제공된다.
청구항 제11항의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 제어 장치는, 특별히 규정에 따른 사용 시 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 그렇게 하여 이미 언급한 장점들이 획득된다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템은 본 발명에 따른 제어 장치를 특징으로 한다. 이를 통해서도 이미 언급한 장점들이 획득된다.
또 다른 장점들 및 바람직한 특징들 및 특징 조합들은 특히 전술한 사항들 및 특허청구범위에 명시되어 있다. 하기에서는 도면을 토대로 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
도 1은 자동차의 브레이크 시스템의 개략도이다.
도 2는 브레이크 시스템 내 누출량을 산출하기 위한 바람직한 방법의 설명을 위한 그래프이다.
도 3은 본원 방법의 설명을 위한 또 다른 그래프이다.
도 4는 브레이크 시스템의 압력 센서 신호의 바람직한 필터링의 설명을 위한 그래프이다.
도 1에는, 여기에 별도로 도시되지 않는 자동차의 바람직한 브레이크 시스템(1)의 개략도가 도시되어 있다. 브레이크 시스템(1)은 유압 작동식 브레이크 시스템으로서 형성되고, 복수의 휠 브레이크(LR, RF, LF 및 RR)를 포함하며, 이들 휠 브레이크는 자동차의 각각 하나의 휠에 할당되어 유압으로 작동될 수 있다. 이를 위해, 브레이크 시스템(1)은, 브레이크 페달(3)을 이용하여 자동차의 운전자에 의해 작동될 수 있는 브레이크 마스터 실린더(2)를 포함한다. 여기서 브레이크 마스터 실린더(2)는 2개의 유압 챔버(4 및 5)를 포함한 탠덤 실린더로서 형성되며, 단일 브레이크 마스터 실린더를 포함하는 브레이크 시스템의 형성도 마찬가지로 가능하다. 유압 챔버들(4, 5)은 각각 하나의 스위칭 밸브(6, 7)를 통해 각각 한 쌍의 휠 브레이크(LR, RF 및 LF, RR)와 유압으로 연결될 수 있다. 여기서, 휠 브레이크들(LR 및 RF)은 스위칭 밸브(6)와 연결될 수 있고, 휠 브레이크들(LF 및 RR)은 스위칭 밸브(7)와 연결될 수 있으며, 각각의 스위칭 밸브(6, 7)와 각각의 휠 브레이크(LR, RF, LF 및 RR) 사이에는 각각의 유압을 조절하는 각각 하나의 체적 제어 밸브(8)가 개재된다.
또한, 각각 하나의 배기 밸브(9)를 통해 각각의 휠 브레이크((LR, RF, LF 및 RR)가 브레이크액이 저장되어 잇는 브레이크 시스템(1)의 탱크(10)와 유압으로 연결될 수 있다. 각각의 휠 브레이크에서 유압을 감소시키기 위해 예컨대 대응하는 배기 밸브(9)가 작동되며, 그럼으로써 각각의 휠 브레이크의 요구되는 제동력 또는 릴리스가 모두 달성될 때까지 유압이 하강한다.
또한, 브레이크 시스템(1)은, 브레이크 페달 작동과 무관하게 브레이크 시스템(1) 내의 유압을 증가시킬 수 있는 제어 가능한 압력 발생기(11)를 포함한다. 이를 위해, 압력 발생기(11)는 변위 가능한 피스톤(12)을 포함하고, 이 피스톤은 압력 챔버(18)를 한정하며, 압력 챔버(18)의 체적의 변동을 통해 브레이크 시스템(1) 내 유압을 변동시키기 위해, 전기 모터(13)를 통해 변위될 수 있고, 특히 선형으로 슬라이딩될 수 있다. 압력 발생기(11)는 2개의 고유 스위칭 밸브(14, 15)를 통해 각각의 스위칭 밸브(6 또는 7)의 배출구들과 유압으로, 또는 유체 공학적으로 연결되며, 그럼으로써 브레이크 마스터 실린더(2)가 스위칭 밸브들(6, 7)을 통해 각각의 휠 브레이크 쌍들과 연결될 수 있는 것처럼, 압력 발생기는 밸브들(15, 14)을 통해 각각의 휠 브레이크 쌍들과 연결될 수 있다.
자동화 주행 상태에서, 필요 시 제동 과정을 수행하기 위해, 바람직하게는 밸브들(6, 7)이 폐쇄되고 압력 발생기(11)가 작동된다. 선택적으로, 제동 과정은 브레이크 페달 작동(3)에 따라서도 압력 발생기(11)를 통해 수행될 수 있다. 이를 위해, 밸브들(6, 7)은 마찬가지로 폐쇄되며, 선택적으로 브레이크 페달(3)에서 운전자에게 제동력에 상응하는 촉각 피드백을 제공하는 제동감 시뮬레이터(16)가 브레이크 마스터 실린더(2)와 연결되며, 그럼으로써, 비록 제동력이 실제로 압력 발생기(11)를 통해 전동식으로 발생하긴 하나, 주행감(driving feeling)은 운전자에게 평상시와 같이 유지된다.
특히, 브레이크 시스템(1)이 파워 제어 방식으로, 다시 말해 압력 발생기(11)의 작동을 통해 작동하는 경우, 브레이크 시스템(1)의 누출 손실에 대한 모니터링이 바람직하다. 이를 위해, 브레이크 시스템(1)은 바람직한 방식으로 하기에서 기술되는 방법을 수행하는 제어 장치(17)를 포함한다.
본원의 방법은, 브레이크 시스템(1)의 제동 모드의 진행 중에 브레이크 시스템(1)의 누출량을 산출하는 데 이용된다. 이를 위해, 도 2에는, 본원의 방법의 기본 사상이 그래프로 명시되어 있다. 도 2에는 시간(t)에 걸쳐 브레이크 시스템(1)의 상이한 체적들(V)이 도시되어 있다. 이 경우, 제1 특성곡선(I)은 배기 밸브들(9) 중 하나가 작동되는 브레이크 회로에서 브레이크 시스템 내 유압 체적의 전형적인 특성곡선을 나타낸다. 특성곡선(I)은, 제동력을 증가시키기 위해 액추에이터(11)를 통해 피스톤(12)에 의해 브레이크 시스템(1) 내로 유입되어야 하는 브레이크액의 목표 체적을 나타낸다. 이 경우, 목표 체적(V목표)은 유압 피스톤(12)의 위치에 따라 산출된다. 이를 위해, 전기 모터의 회전 운동에 따라 유압 피스톤(12)의 피스톤 위치(12) 또는 피스톤 행정 트래블을 계산하기 위해, 특히 로터 위치 센서가 전기 모터(13)에 할당된다. 그 대안으로, 유압 실린더 내에서 슬라이딩 위치를 검출하여 압력 챔버(18) 내의 체적을 산출하는 위치 센서가 피스톤(12)에 직접 할당된다.
압력 챔버(18)의 체적을 감소시키기 위해 유압 피스톤(12)이 변위되면, 상응하는 체적이 압력 챔버(18)로부터 브레이크 시스템(1) 내로 유입된다. 그러나 압력 챔버(18) 내에, 브레이크 시스템(1) 내에서의 누출량으로 인해 기상 매체도 존재한다면, 브레이크 시스템(1) 내로 유입된 체적은 유압 피스톤(12)의 변위로 인해 달성되는 목표 체적과 일치하지 않는다. 그에 따라, 특성곡선(I)은 이론상 브레이크 시스템(1) 내로 유입되는 체적이거나, 목표 체적(V목표)이다.
시점(t1)에서 피스톤(12)은 또 다른 펌핑 과정을 수행하기 위해 다시 제자리로 끌어 당겨지며, 그럼으로써 특성곡선(I)에서 변곡점이 생성된다.
또한, 그래프에는, 자동차의 감속을 위해 또는 제동력을 발생시키기 위해 실제로 유효한, 결국 브레이크 시스템의 체적 변화량인 실제 체적을 나타내는 특성곡선(II)도 도시되어 있다. 이는, 요구되는 제동력을 발생시키기 위해, 휠 브레이크들(LR, RF, LF, RR) 내로 실제로 유입되는 체적이다. 이 경우, 상기 체적은 하나 또는 복수의 압력 센서(19)에 의해 계산된다. 이를 위해, 각각의 압력 센서(19)의 출력 신호를 토대로, 작용하는 유압 및 그로 인해 브레이크 시스템(1) 내로 유입되는 유압 체적이 산출된다.
두 특성곡선(I 및 II)의 차(ΔV)는, 현재 주행 상황에 따라 예컨대 신속한 제동력 취소를 통해 자동차의 주행 안정성을 확보하기 위해, 브레이크 시스템의 미지의 누출량(Vleak)과, 배기 밸브들(9)의 작동에 의해 의식적으로 야기되는 체적 손실(VOV)의 합에서 기인한다. 그렇게 하여, 하기 관계가 도출된다.
Figure pat00005
따라서, 누출 체적(Vleak)은, 브레이크 작동 중에 일어나는 누출로 인해 브레이크 회로 내에 존재하지 않음으로써 총 체적을 감소시키는 체적이다. 체적 손실(VOV)은, 배기 밸브들(9)을 경유하여 브레이크 시스템의 탱크(10)(저장 탱크) 내로 회수되는 체적이다.
체적 유량은 스로틀 횡단면; 브레이크액; 및 각각의 배기 밸브의 스로틀 횡단면에서의 압력차;의 함수이기 때문에, 체적들에 대해 베르누이/달시-바이스바하 방정식에 의해 하기와 같이 가정된다.
Figure pat00006
및
Figure pat00007
여기서 i는 개별 휠 브레이크들(LR, RF, LF, RR)의 지수로서 해석되어야 한다.
방정식 (3) 및 (2)를 방정식 (1)에 대입하면 하기 방정식이 도출된다.
Figure pat00008
누출량(qleak) 구하기 위해 방정식 (4)를 풀면 하기 방정식이 도출된다.
Figure pat00009
상기 방정식에서, 유압 체적(ΔV)은 직접 측정되며, qOVi(t)는 배기 밸브들(9)의 횡단면을 알고 있는 조건에서 전술한 모델에 따라 추정된다.
시간 미분을 통해 신호 체인의 고주파 성분들이 증폭된다. 간섭은 압력 신호에서 뚜렷해진다. 한편으로, 간섭은 압력 센서 자체의 센서 잡음에 의해 야기되며, 다른 한편으로는 브레이크 시스템(1) 내에서 배기 밸브들(9)의 스위칭 과정들 및 그로 인해 가해지는 압력파들에 의해 야기된다. 상기 주파수들이 브레이크 시스템(1)의 "지속적인" 누출량으로부터 멀리 떨어져 있다는 가정 하에, 적합한 필터링을 통해 압력 센서(19)의 바람직한 유효 신호가 추출된다.
바람직하게 필터로서, 특히 예컨대 하기에 기술되는 것처럼 가변 필터 상수를 갖는 PT1 필터가 사용되거나 설치된다.
Figure pat00010
위의 식에서 K는, 예시로서 도 4에 도시된 것과 같은 변수인 압력 및 압력 기울기(pressure gradient)의 함수로서 고려된다. 바람직한 방식으로, 필터 상수(K)는 도 4에 도시된 것과 같은 특성맵에 저장된다. 그렇게 하여 필터링은 특히 상황에 따라, 다시 말하면 브레이크 시스템(1)의 현재 작동 상태에 따라, 특히 현재 유압 및 현재 압력 변화량에 따라 결정된다. 이는, 브레이크 시스템(1)의 전형적인 압력/체적 특성이 그래프로 도시되어 있는 도 3에 의해 더 상세하게 설명되며, 여기에는 체적(V)이 압력(p)에 걸쳐 표시되어 있다. 이는 이른바 pV 곡선이라고 불린다. 곡선의 한 지점에서 다른 지점에 도달하기 위해, 또는 벡터(
Figure pat00011
)를 실현하기 위해, 자동차의 감속에 효과적으로 기여하는 체적 유량(
Figure pat00012
)이 필요하다. 총 체적 유량(
Figure pat00013
)은 중첩된 누출량(
Figure pat00014
)의 가산으로 구해진다. 압력 레벨이 증가하고 압력 동특성이 감소함에 따라, 또는 압력 변화량이 감소함에 따라 비율(
Figure pat00015
)은 더 커지고, 그에 따라 신호 품질의 신뢰성이 더 향상된다. 그에 따라 필터링이 감소할 수 있다. 그러므로 바람직하게는, 압력 레벨이 증가하고 압력 동특성이 감소함에 따라 필터링이 감소한다. 필터 계수의 한 가능한 예시가 도 4에 도시되어 있다.
다시 말해, 누출량의 산출을 위해, 여기서는 로터 위치 센서 및 유압 센서를 이용하여 목표 체적으로서의 체적 정보가 검출된다. 유압의 검출을 토대로 마찬가지로 체적 정보, 요컨대 여기서는 실제 체적이 공칭 특성곡선을 통해 결정된다. 두 정보는 누출량의 산출을 위한 전술한 원리에 따라 바람직한 방식으로 이용된다.
따라서, 제동 과정의 수행 및 브레이크 시스템의 개입 도중에, 또는 배기 밸브들(9) 중 적어도 하나의 작동 중에 브레이크 시스템(1)의 누출량의 바람직한 확인이 수행될 수 있게 된다.

Claims (12)

  1. 자동차의 유압 브레이크 시스템(1) 내에서 누출량(Vleak)을 산출하기 위한 방법으로서, 브레이크 시스템(1)은 하나 이상의 유압 작동식 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)와; 하나 이상의 압력 발생기(11)와; 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)에 할당되어 주행 안정성의 확보를 위해 자동차의 주행 상황에 따라 작동되는 하나 이상의 배기 밸브(9);를 포함하며, 브레이크 시스템(1)의 유압 체적(ΔV)이 모니터링되는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법에 있어서,
    상기 누출량(Vleak)은 산출되는 유압 체적(ΔV)과 배기 밸브(9)의 작동에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 유압 체적(ΔV)으로서, 브레이크 시스템(1) 내에서 유효한 브레이크 시스템(1)의 브레이크액의 실제 체적(V실제)과, 요구되는 제동력을 생성하기 위해 브레이크 시스템(1)에서 기설정된 목표 체적(V목표)의 차가 산출되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유효한 실제 체적(V실제)은 브레이크 시스템(1) 내 브레이크액의 유압(p)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 목표 체적(V목표)은 압력 발생기(11)의 작동에 따라, 특히 압력 발생기(11)의 유압 피스톤(12)의 피스톤 변위에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 배기 밸브(9)의 작동에 따라 브레이크 시스템(1) 내 체적 손실(VOV)이 산출되며, 상기 산출되는 유압 체적(ΔV)과 체적 손실(VOV)의 차로부터 누출량(Vleak)이 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 체적 손실(VOV)은 스로틀 횡단면, 브레이크액, 그리고 상기 스로틀 횡단면에서 배기 밸브(9)를 통한 압력차에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체적 손실은 브레이크 시스템(1)의 각각의 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)에 대해 개별적으로 산출되며, 산출된 체적 손실들(VOV)을 토대로 총 체적 손실이 계산되어 누출량(Vleak)을 결정하는 데 기초가 되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 체적 손실(VOV)은 베르누이/달시-바이스바하 방정식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 유압을 검출하는 브레이크 시스템(1)의 압력 센서(19)의 센서 신호가 특히 브레이크 시스템(1)의 현재 작동 상태에 따라 필터링되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 신호는 현재 유압(p) 및 유압 변화량
    Figure pat00016
    에 따라 필터링되는 것을 특징으로 하는, 자동차 유압 브레이크 시스템에서의 누출량 산출 방법.
  11. 자동차의 브레이크 시스템(1)을 작동시키기 위한 제어 장치(17)로서, 상기 브레이크 시스템(1)이 하나 이상의 유압 작동식 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)와, 하나 이상의 압력 발생기(11)와, 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)에 할당된 하나 이상의 배기 밸브(9)를 포함하며, 브레이크 시스템(1)의 브레이크액의 누출량(Vleak)을 산출하도록 형성된 제어 장치(17)에 있어서,
    상기 제어 장치(17)는 특별히, 규정에 따른 사용 시 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
  12. 하나 또는 복수의 유압 작동식 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)와, 하나 이상의 압력 발생기(11)와, 각각의 휠 브레이크(LR, RF, LF, RR)에 할당된 하나 이상의 배기 밸브(9)를 포함하는 자동차용 브레이크 시스템(1)에 있어서,
    제11항에 따른 제어 장치(17)를 특징으로 하는, 자동차용 브레이크 시스템.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018212018A1 (de) * 2018-07-19 2020-01-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage
DE102019201907A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-20 Robert Bosch Gmbh Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage
DE102022209170A1 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zur Bestimmung eines druckabhängigen Referenzvolumens für ein Bremsflüssigkeitsvolumen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1326529A (en) * 1970-09-23 1973-08-15 Teldix Gmbh Hydraulic braking system with anti-lock control
DE10258304B4 (de) * 2002-12-13 2005-01-05 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Messung der Volumenaufnahme einer Betriebsbremse
DE102011081240A1 (de) * 2010-10-13 2012-04-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Überwachung einer Bremsanlage sowie Bremsanlage
DE102013214094B3 (de) * 2013-04-18 2014-08-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Detektion eines Fehlerzustands eines hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs sowie hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102013216477A1 (de) * 2013-08-20 2015-02-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
JP6276144B2 (ja) * 2014-09-03 2018-02-07 トヨタ自動車株式会社 液漏れ検知方法
DE102015219905A1 (de) * 2015-10-14 2017-04-20 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Bestimmung einer Leckage eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs

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