KR20200024968A - 차량의 브레이크 압력 조정 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 브레이크 시스템 - Google Patents

차량의 브레이크 압력 조정 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 공압적으로 작동되는 휠 브레이크들에서 압력들(P)을 조정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 휠 브레이크들에서 이 브레이크 압력은 운전자 브레이크 요구(19)에 따라 통상 브레이킹 모드(18)에서 조정된다. 운전자의 브레이킹 요구(19)와 독립적인 외부 브레이킹 요구(30)가 수신되면, 및/또는 특정한 휠들이 잠기는 경향이 있으면, 브레이크 제어 유닛(21)이 압력 제어 모드924)에서 브레이크 압력(P)의 조정을 넘겨받는다. 차량의 부드럽고 일정한 브레이킹 거동을 보장하기 위해, 외부 브레이킹 요구(30)시에 브레이크 압력이 압력 제어 모드(24)에서 조정될 때, 브레이크 제어 유닛(21)은 관련된 압력 제어 밸브들(20)을 위한 제어 신호들을 방출하기에 앞서, 압력 제어 모드(24)에서 휠(5) 속도 센서들(29)에 의해 제공된 측정 신호들(34)로부터 적어도 하나의 차동 슬립값(42)을 차량(2)의 두 차축들(3, 4)의 슬립(38) 사이의 차이로서 지속적으로 결정한다. 평가에 따라, 차동 슬립값(42)이 설정 차동 슬립값(53)에 더 근접하도록 하기 위해 적어도 하나의 제어 신호(31, 32)가 적용된다.

Description

차량의 브레이크 압력 조정 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 브레이크 시스템 {METHOD FOR ADJUSTING BRAKE PRESSURES OF A VEHICLE, AND BRAKE SYSTEM FOR CARRYING OUT THE METHOD}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따라 차량의 공압적으로 작동되는 휠 브레이크들에서 브레이크 압력을 조정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 청구항 19의 전제부에 따른 차량의 브레이킹 시스템과도 관련되어 있다.
동력 차량을 감속하기 위해, 동력 차량의 휠들이 브레이크된다. 특히 상용 차량에서 휠들의 휠 브레이크들 각각은 브레이크 실린더를 포함하는데, 여기서 브레이크 실린더들에서 요구되는 브레이크 압력은 일반적으로 공압적으로 생성된다.
통상 브레이킹 모드에서, 브레이크 압력은 동력 차량의 운전자에 의해 결정되는 운전자의 브레이킹 요구에 따라 조정된다. 일반적으로, 동력 차량의 운전자는 브레이크 페달을 작동시킴으로써 운전자의 브레이킹 요구를 송신한다. 알려진 브레이킹 시스템들에서, 압력 저장소로부터 브레이크 실린더의 공급을 제어하는 서비스 브레이크 밸브는 종종 브레이크 페달에 의해 작동된다.
통상 브레이킹 모드를 대체하여, 압력 제어 모드에서 브레이크 압력은, 상응하는 브레이킹 요청들(braking requirements)이 확정되었을 때 브레이크 제어 유닛의 요청들에 따라 특정한 휠 브레이크들에서 브레이크 제어 유닛에 의해 조정된다. 이런 브레이킹 요청들은, 예컨대 브레이크 제어 유닛이 어떤 휠들이 잠기는 경향이 있는지를 확정할 때의 잠김 방지 개입일 수 있다. DE 10 2009 058 154 A1은 운전자의 브레이킹 요구(braking demand)와 독립된 외부 브레이킹 요구, 예컨대 운전자 보조 시스템의 브레이킹 요구가 수신될 때 압력 제어 모드에서도 브레이크 압력의 조정을 넘겨받는 브레이킹 시스템을 개시하고 있다. 운전자 보조 시스템들은 브레이크 제어 유닛과 분리되어 디자인된 시스템들로서, 요구되는 브레이킹 파워에 상응하는 신호들을 브레이킹 시스템의 브레이크 제어 유닛으로, 예컨대 데이터 버스를 통해 출력한다.
알려진 브레이킹 시스템에서, 브레이크 제어 유닛은 윤전자의 브레이킹 요구에 기초하여, 또한 잠김 방지 개입들 또는 안정성 제어(stability control)와 같은 내부 제어 절차들에 기초하여, 그리고 추가적인 외부 브레이킹 요구에 기초하여 브레이킹 시스템들의 제어를 수행한다. 외부 브레이킹 요구는 브레이크 제어 유닛에 설정점 감속값(setpoint deceleration value)으로서, 즉 운전자 보조 시스템에 의해 요구되는 동력 차량의 감속을 대표하는 값으로서 특정된다. 압력 제어 모드에서 외부 브레이킹 요구들뿐만 아니라 운전자의 브레이킹 요구도 발생하면, 즉 운전자가 외부 브레이킹 요구에 더하여 브레이킹을 하면, 브레이크 제어 유닛은 차량 감속의 결과적인 설정점 감속값에 부합되게 특정한 브레이크들에서 브레이크 압력을 조정한다. 알려진 브레이킹 시스템에서, 운전자의 브레이킹 요구 및 외부 브레이킹 요구는 합산적으로 링크된다. 이를 대체하여, 알려진 브레이킹 시스템에서, '최대' 모드에서 운전자의 브레이킹 요구 및 외부적으로 요구된 설정점 감속값으로 인해 브레이킹 시스템에 의해 내부적으로 요구되는 설정점 감속값으로부터 제어 유닛에 의해 최대값이 형성되게 된다. 외부적으로 요구된 브레이킹 요구는 내부 브레이킹 요구보다 높을 때에만 조정된다.
어떤 휠들이 잠기는 경향이 있을 때 압력 제어 모드에서 브레이크 제어 유닛에 의한 브레이크 압력의 조정의 넘겨받음은 '잠김 방지 브레이킹 시스템(antilock braking system, ABS)'으로 불리는 것에 의해 알려져 있다. 사실은, 각 브레이킹 작동마다 도로 마찰 계수에 상응하는 브레이킹력만이 활용될 수 있다. 도입된 브레이킹력이 하나 또는 복수의 휠들에서 발휘될 수 있는 최대 브레이킹력을 초과한다면, 휠들이 잠기기 시작하는데, 이에 의해 동력 차량이 불안정해질 수 있다. ABS 시스템은 속도 센서들로부터의 측정 신호들을 통해 각 휠의 속도를 영구적으로 모니터링하며, 이에 기초하여 특정한 휠의 슬립을 획득한다. 이것은 예컨대 휠 회전 속도로부터 획득된 휠 속도와 (연산된) 차량 참조 속도를 비교함으로써 이루어질 수 있다. 휠이 잠기는 경향이 이런 방식으로 획득된 휠 슬립을 통해 감지되면, 즉 ABS 슬립 한계에 도달하거나 초과되면, 브레이크 제어 유닛은 브레이크 압력을 조정함으로써 제어권을 넘겨받는다. 이 경우, 제1 단계에서, 슬립 한계에 따라 관련된 휠의 브레이크 압력을 결과적으로 조정하기 위해 브레이크 압력이 감소된다. 이 경우, 브레이킹 토크는 도로 마찰 계수에 상응하는 브레이킹 토크가 도달되는 데에 걸리는 만큼 다시 증가된다. 그 결과, 이론적으로, 차량은 거의 최적으로 감속되며, 동시에 안정성 및 조향 가능성이 유지된다.
DE 3829951 A1은 상용 차량에서 부하 종속적인 브레이크 압력의 조정을 수행하기 위한 방법을 개시하고 있는데, 이는 휠 잠김 한계 아래에서도 잘 기능하는 자동적이고 부하 종속적인 브레이킹 기능을 수행하기 위해 기존의 잠김 방지 브레이킹 시스템(ABS)의 구성품들을 활용한다. 이 알려진 방법에서, 브레이크 압력 및 따라서 브레이킹력 분배는 축 특정(axle-specific) 방식으로 휠 잠김 한계 아래에서 제어되게 되는데, 여기서 축간 브레이크 압력 분배가 - 휠 속도 센서들에 의해 전달된 휠 회전 속도 신호들의 평가에 부합하여 - ABS 기능이 효력을 나타내는 범위 아래의 슬립 범위에서 자동적으로 제어된다.
예컨대 DE 10 2009 058 154 A1에 따른, 브레이크 압력을 조정하는 일반적인 유형의 방법에서, 외부 브레이킹 요구가 수신된 이후 압력 제어 모드에서 ABS 시스템에 의한 조정의 필요가 발생하면, 즉 적어도 하나의 차량 휠에서 슬립 한계에 도달하거나 초과되는 것이 확정되고 따라서 연관된 휠이 잠김 경향을 가진 것이 파악되면, 압력 제어 모드에서 브레이크 압력을 조정하는 것에 의해 잠김 방지 기능이 제어권을 넘겨받는다. 외부 브레이킹 요구 동안 ABS를 통한 브레이크 압력 제어의 수행은 이론적으로 단점들을 낳는다. 요구된 차량 감속에 부합하여 브레이크 압력을 조정하는 것이 어려워지고, 또한 중요한 것으로 브레이킹의 안전 및 운전 안락성이 감소한다. 특히, 브레이크 압력의 급작스러운 증가로 인해 바람직하지 않은 저크(jerk)가 반복적으로 발생한다.
본 발명에 의해 언급된 문제는 외부 브레이킹 요구 이후에 압력 제어 모드에서 브레이크 압력의 조정 도중에 저크 없고 일관된 차량 또는 몇몇 차량들을 포함하는 차량 조합의 브레이킹 거동을 신뢰성 있게 보장하는 것이다.
이 문제는 청구항 1의 특징을 구비한 브레이크 압력 조정 방법에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 또한, 이 문제는 청구항 19의 특징을 구비한 브레이킹 시스템에 의해, 본 발명에 의해 해결된다.
외부 브레이킹 요구 이후에, 브레이크 제어 유닛은 압력 제어 모드에서 외부 브레이킹 요구를 수행하기 위해 관련된 압력 제어 밸브들에 대한 제어 신호들을 획득하는데, 본 발명에 따르면 여기서 적어도 하나의 제어 신호를 적어도 하나의 휠 브레이크의 압력 제어 밸브들에 대해 적용함으로써 차량의 두 차축들의 슬립 사이의 차이 및 차동 슬립값(differential slip value)이 미리 정해진 또는 조정 가능한 설정점 차동 슬립값에 근접하게 되므로, 제어 신호들이 방출되기 전에 적어도 하나의 차동 슬립값이 휠들의 속도 센서들에 의해 제공된 측정 신호들로부터 지속적으로 확인된다. 따라서 브레이크 제어 유닛은 획득된 제어 신호들을 방출하기 전에 특정적으로 설정점 차동 슬립값에 대한 고려를 가지고 브레이킹 요구를 수행하기 위해 처음에 획득된 제어 신호들의 감시(supervision)를 수행한다. 제어 신호들의 적용을 통해, 물리적인 변수들 및 휠의 회전 거동이, 관련된 휠 브레이크의 브레이크 압력에서의 변화로 인해 브레이킹 작동 도중에 변화된다. 브레이크 압력에서의 변화를 통해, 두 차축들 또는 휠들 사이의 요구되는 차동 슬립이 브레이크 압력의 레벨을 알 필요 없이 직접적으로 조정된다. 그 결과, 두 차축들의 휠들은 서로에 대해 동일하고 바람직한 회전 거동을 가진다.
본 발명은 외부 브레이킹 요구로 인한 - 통상적으로 잠김 방지 제어 동작의 더 높은 우선 순위로 인한 - 브레이크들의 지속적인 적용 동안 잠김 경향의 발생이 잠김 방지 기능에 따라 특정한 슬립 한계를 따라서 제어되고 있는 적어도 하나의 휠 또는 하나의 차축으로 귀결되며, 따라서 가능한 최대 브레이킹력이 잠김 방지 개입의 완료에 이르기까지 도로 상에 전달된다는 것을 인지하였다. 그러나 차량의 작동 동안, 매우 짧은 기간의 시간 동안만의 저 마찰 상태, 소위 μ 점프 및 따라서 상응하는 짧은 기간의 시간 동안의 상응하는 슬립 상태가 종종 발생하고, 잠김 방지 기능에 의한 응답을 촉진한다; 따라서, 휠 또는 차축, 따라서 차량 전체가 규칙적으로 과제동된다. 매우 짧은 μ 점프의 경우에조차, 관련된 휠 또는 차축은 브레이킹 작동의 남아 있는 전체 지속 시간 동안 가능한 최대의 브레이킹력을 도로 상에 전달한다. 그러나 대개의 경우, 이것은 외부 브레이킹 요구에 상응하지 않으며 따라서 일반적으로 수행될 수 없다.
본 발명을 통해, 외부 브레이킹 요구 이후에, 그리고 획득된 제어 신호들이 방출되기 전에 압력 제어 모드에서 브레이크 제어 유닛이 차동 슬립 상태에 기초하여 제어 신호들의 감시를 수행한다는 점에서, 매우 짧은 인터벌로만 잠김 경향이 있는 경우 브레이크 제어 유닛의 능동적인 개입이 방지된다. 본 발명에 따르면 제어 신호들의 감시로 인해, 차동 슬립값들에 기초하여 동적인 브레이크 압력들이 압력 제어 모드에서 전체 브레이킹 작동 동안 및 연산 사이클마다 개별적인 차축들 및 휠들에서 조정된다. 그 결과, 서로에 대한 차량 휠들의 회전 거동이 전체 브레이킹 작동에 걸쳐, 현재 획득된 축간 차동 슬립으로부터 즉각적으로 도출되고 적용되는, 휠 브레이크들에서 개별적으로 획득된 브레이크 압력들의 도움으로, 요구되는 그리고 상응하게 미리 정의된 차동 슬립에 따라 조정된다. 그 결과, 차축들 및 휠들 사이의 최적의 브레이킹력 분배 및 따라서 차량에서 높은 레벨의 안전이 항상 보장된다; 또한, ABS에 의한 바람직하지 않은 개입이 가능한 한 제거되며, 주어진 물리적인 조건들 하에서 가능한 한 늦게 수행된다. 차량의 모든 휠들이 동시 또는 거의 동시에 잠긴다.
브레이킹 시스템의 한 유리한 실시예에서, 압력 제어 밸브는 각각 브레이크 압력을 증가시키기 위한 인입 밸브와 브레이크 압력을 감소시키기 위한 배출 밸브를 포함한다. 그 결과, 미리 정의된 설정점 차동 슬립값을 향한 2개의 차축들의 차동 슬립의 특별히 미세한 재조정을 위한 한 가능성은, 동일한 차축의 압력 제어 밸브의 인입 밸브 또는 배출 밸브의 제어 신호가 변화되는 것이다.
적어도 2개의 휠들 사이의 요구되는 차동 슬립을 조정하기 위한 브레이크 압력 분배의 미세한 조정을 위한 또 다른 가능성은 동일한 압력 제어 밸브의 인입 밸브 및 배출 밸브를 동시에, 제어 시간들을 겹치게 하면서 제어하는 것이다. 이 예에서, 브레이크 압력 분배에서 요구되는 변화는 인입 및 배출 밸브들의 펄스 변조 제어의 펄스 패턴을 변화시키는 것에 의해 성취될 수 있다. 이를 대체하여 또는 이에 더하여, 특정한 다른 차축 상에 작용하는 인입 밸브 또는 배출 밸브의 제어 신호 또는 펄스 패턴이 변화된다.
재획득된 제어 신호들 또는 펄스 패턴들도 차동 슬립값의 평가에 의해 본 발명에 따른 감시를 받게 마련이며 차동 슬립값을 미리 정의된 설정점 차동 슬립값에 근접하게 한다. 한 유리한 실시예에서, 설정점 차동 슬립은 조정 가능한 방식으로 미리 정의된다.
차동 슬립값은 가이드 변수로서 설정점 차동 슬립값을 가지고 조정된다. 조정을 위한 메인 루프에서, 압력 제어 밸브들을 위한 제어 신호들은 차량의 동적 변수, 특히 현재 감속의 규제(폐쇄 루프)에 기초하여 획득되며, 이 제어 신호들은 본 발명에 따른 감시의 도움을 받아 모니터링된다. 이 예에서, 축간 차동 슬립값은 설정점 차동 슬립으로 제어된다. 브레이크 압력은 제어 신호들을 통해 제어되며(개방 루프), 밸브들의 펄스 및 사이클 타임들의 값들은 미리 정의된 테이블로부터 유리하게 취해진다. 제어 목표들 '감속' 및/또는 '차동 슬립값'이 충족되지 않으면, '개방 루프'가 밸브들의 도움을 받아 압력 변화에 의해 제어된다.
외부 브레이킹 요구로 인한 배타적인 브레이킹 작동의 경우에, 설정점 차동 슬립값은 외부 브레이킹 요구에 따른 요구된 차량의 설정점 감속에 따라 유리하게 특정된다. 외부 브레이킹 요구와 운전자 브레이킹을 포함하는 복합 브레이킹 작동이 있을 경우, 설정점 차동 슬립값의 특정은 차량의 결과적인 설정점 감속에 따라 좌우되는데, 이는 두 브레이킹 요구들에 기초하여 귀결된다. 이를 대체하여, 설정점 차동 슬립값은 차량의 실제 감속에 따라 좌우된다.
설정점 차동 슬립값은 바람직하게는 요구된 감속의 하측 범위에서, 후방 차축 또는 복수의 후방 차축들의 경우 후방 차축들 중의 하나가 전방 차축보다 더 큰 슬립을 가지는 식으로 특정된다. 브레이킹 요구 또는 차량의 현재 실제 감속의 크기가 증가함에 따라 미리 정의된 설정점 차동 슬립은 후방 차축과 전방 차축 사이의 균등화된 값의 방향으로 변화된다. 즉, 설정점 차동 슬립은 필요하다면 '영(zero)' 값이 도달될 때까지 점차로 감소된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 설정점 차동 슬립값은 요구된 감속들의 상측 범위에서 브레이킹 요구들의 경우에 영보다 더 작다. 즉, 고감속의 경우, 전방 차축은 후방 차축보다 더 높은 슬립을 가진다. 즉, 전방 차축의 휠들은 후방 차축의 휠들보다 더 낮은 휠 속도로 회전한다.
유리하게는, 차동 슬립값은 적어도 하나의 미리 정의된 제어 규준을 고려하여 평가된다. 평가에 따라, 브레이크 제어 유닛은 획득된 제어 신호들을 방출하거나, 또는 차동 슬립값의 감소와 관련하여 적어도 하나의 제어 신호를 적용하는 것에 의해 차동 슬립값의 설정점 차동 슬립값을 향한 조정을 개시한다. 차동 슬립값, 즉 2개의 차축들의 슬립값들 사이의 차이의 평가는 제어 규준을 가지고 차동 슬립값의 비교에 기초하여 이루어진다.
본 발명의 한 유리한 실시예에서, 적어도 하나의 슬립 문턱값은 차동 슬립값의 평가를 위한 제어 규준으로서 브레이크 제어 유닛에 특정된다. 슬립 문턱값이 초과되면, 설정점 차동 슬립값을 향한 차동 슬립값의 능동적인 재조정이 제어 신호들의 적용에 의해 이루어진다. 그 결과, 특정한 제어되는 휠 브레이크의 브레이크 압력이 변화된다. 이 경우, 이 실시예에서 제어 신호들의 적용을 개시하기 위해, 차동 슬립값의 평가를 위해 단일한 슬립 문턱값으로 충분하다.
차동 슬립값을 재조정하기 위해, 감시는 차동 슬립에서의 변화의 경향을 평가한다. 예컨대 특정한 차축이 고려중인 차축 쌍의 다른 차축과 비교하여 양(positive)의 차동 슬립을 가진다면, 이로부터 관련된 차축이 다른 차축에 대해 과제동된다는 것이 추론될 수 있다. 감시가 과제동 경향이 있는 차축의 인입 밸브들을 위한 제어 신호들을 획득하면, 감시는 차축 또는 관련된 차축의 적어도 하나의 휠이 과제동 상태로 더더욱 진입하게 되는 관련된 펄스 패턴의 수행을 방지한다. 인입 밸브에 대해 처음에 획득된 펄스 패턴은 수행을 위해 초기에 차단되며, 새로운 펄스 패턴이 브레이크 압력 분배의 적용과 관련하여 획득된다. 차동 슬립값의 평가가 지속적으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 상측 슬립 문턱값과 하측 슬립 문턱값을 가진 공차 범위가 차동 슬립값의 평가를 위한 제어 규준으로서 제어 유닛으로 특정된다. 슬립 문턱값들을 가진 공차 범위의 파라미터화는 미리 결정될 수 있거나 또는 필요에 따라 조정될 수도 있다. 상측 슬립 문턱값이 초과되거나, 하측 슬립 문턱값 아래로 떨어지면, 차동 슬립값을 재조정하기 위해 제어 신호들의 적용이 이루어진다. 이 경우, 미리 정의된 공차 범위의 상측 슬립 문턱값이, 특히 과제동 경향이 있는 차축의 인입 밸브들을 위한 제어 신호들 또는 펄스 패턴을 변화시키기 위해 활용된다. 하측 슬립 문턱값이 특히 배출 밸브들의 제어 신호들의 감시를 위해 상응되게 활용된다. 획득된 차동 슬립값이 공차 범위의 하측 슬립 문턱값 아래로 떨어지면, 배출 밸브들에 대해 처음에 획득된 제어 신호가 수행되지 않는다; 대신 제어 신호들의 재연산이 수행된다.
감시는, 차동 슬립값들이 상측 슬립 문턱값 아래에 있을 때에만 인입 밸브들을 위한 제어 신호들이 방출되는 것을 보장한다. 상응하게, 배출 밸브들을 위한 제어 신호들은, 차동 슬립값들이 감시의 범위 내에서 하측 슬립 문턱값 위에서 획득될 때에만 배출 밸브들에 의한 수행을 위해 방출된다.
유리하게는, 하측 슬립 문턱값과 상측 슬립 문턱값을 가지고 파라미터화될 수 있는 2개의 공차 범위들이 차동 슬립값을 평가하기 위해 미리 정의된다. 이 경우, 제1 공차 범위가 능동 지연기들(active retarders)이 없는 외부 브레이킹 요구들과 함께 압력 제어 모드에서 활용된다. 제2 공차 범위는 능동 지연기들, 예컨대 엔진 브레이크들이 관련된 차축에서 활성화될 때 압력 제어 모드들에서 활용된다. 외부 브레이킹 요구의 경우에, 브레이크 제어 유닛은 지연기가 차축들 중 하나에서 활성화되었는지 아닌지를 구별하고, 제공된 특정한 공차 범위가 획득된 제어 신호들의 감시에 대한 기초를 형성한다. 이런 식으로, 더 높은 상측 슬립값이 능동 지연기의 경우에 기초로서 이용되고, 따라서 예컨대 브레이크 패드들의 마모의 측면들이 고려될 수 있다는 것이 확립될 수 있다.
바람직하지 않은 잠김 방지 개입들의 방지가, 모든 차축 쌍들에서 고려되는 참조 차축에 기초한 각각의 경우에 차동 슬립값들이 복수의 차축들에 대해 획득된다는 점에서 2개 이상의 차축들을 포함하는 차량에서 제어 신호들의 대표적인 감시에 의해 주어진다. 모든 차동 슬립값들에서 고려되는 이 참조 차축은 바람직하게는 전방 차축이다.
한 유리한 실시예에서, 압력 제어 밸브들의 브레이크 회로들은 브레이크 회로당 하나의 활성화 밸브의 작동을 통해 압력 매체 공급부에 연결될 수 있다. 이 활성화 밸브들은 브레이크 제어 유닛에 의해 작동되고 스위칭된다. 압력 제어 모드가 종결될 때, 관련된 브레이크 회로의 활성화 밸브는 브레이크 제어 유닛에 의해 폐쇄된 위치로 움직여지는데, 이에 의해 연결된 압력 제어 밸브들의 압력 매체 공급부로의 연결이 연결해제된다. 유리하게는 분리된 브레이크 회로가 각 차축에 할당되는데, 그 휠 브레이크들은 각각 브레이크 회로에 의해 공급받는다.
본 발명은 차량들, 특히 공압적으로 작동 가능한 휠 브레이크들이 장비된 차량들의 경우에 유리하다. 차량은 유리하게는 이 예에서 동력 차량, 즉 엔진 동력에 의해 구동되는 타입의 차량 또는 동력 차량들을 위한 피견인 차량이다. 본 발명은 바람직하게는 상용 차량들 및 차량 조합에서 견인 차량으로서 언급되는 차량과 하나 또는 복수의 피견인 차량들에서 활용된다. 피견인 차량은 일반적으로 견인 차량의 브레이크 제어 유닛의 요청, 예컨대 설정점 감속 또는 설정점 브레이크 압력을 수행하는 분리된 브레이킹 시스템을 포함한다. 또한, 피견인 차량들에는 외부 브레이킹 요구들을 견인 차량의 브레이크 제어 유닛으로 특정하는 운전자 보조 시스템이 장비될 수 있다. 상용 차량은 그 타입 및 구성에 따라 사람들 또는 물건들을 운송하거나 피견인 차량들을 견인하도록 된 동력 차량이다.
구성 차량들 사이에 예컨대 CAN 인터페이스를 통해 데이터 전송이 이루어지는 차량 조합에서, 견인 차량의 브레이크 제어 유닛을 통한 차동 슬립 종속적인 트레일러 브레이크 압력 제어는, 트레일러 차축들의 압력 제어 밸브들을 제어하기 위해 피견인 차량의 전자 브레이크 모듈이 신호 송신 방식으로 브레이크 제어 유닛에 연결될 때 가능하다.
이 경우, 적어도 하나의 휠 속도 신호, 예컨대 피견인 차량의 적어도 하나의 휠의 휠 속도가 CAN 인터페이스를 통해 동력 차량, 즉 견인 차량의 브레이크 제어 유닛으로 송신된다. 견인 차량의 브레이크 제어 유닛은 차동 슬립 종속적인 트레일러 브레이크 압력을 결정하며, 그것을 제어하거나 또는 피견인 차량의 브레이크 모듈에 적절한 요청을 제공하는데, 이것에 의해 브레이크 모듈이 피견인 차량의 휠 브레이크들에서 원하는 브레이크 압력을 조정한다. 따라서, 휠들 또는 트레일러의 차축과 견인 차량의 참조 자축, 즉 유리하게는 전방 차축 사이의 차동 슬립이 유리하게 획득되며 본 발명에 따른 압력 조정을 위해 활용된다.
유리하게는, 브레이킹 시스템은 트레일러 브레이크 압력을 조정하기 위한 추가 트레일러 압력 제어 밸브를 포함하는데, 이는 견인 차량의 브레이크 제어 유닛에 의해 제어될 수 있으며 견인 차량에 놓여 있고 견인 차량의 트레일러 제어 밸브에 연결되어 있다. 이런 식으로, 견인 차량에 속하는 차량 조합의 브레이킹 시스템의 일부와 피견인 차량에 속하는 브레이킹 시스템의 일부의 통신을 위한 최소한의 구조적인 경비를 가지고 브레이킹 요청들을 수행하기 위한 현재 최적의 트레일러 브레이크 압력이 조정될 수 있다. 견인 차량과 피견인 차량의 브레이킹 시스템들은 대체로 자동적으로 기능할 수 있으며, 본 발명에 따라 브레이크 압력의 조정의 범위 내에서 동시적으로 상호작용한다. 피견인 차량의 브레이크 모듈은 그 본연의 기능에 더하여 견인 차량의 브레이크 제어 유닛이 필요로 하는 피견인 차량의 휠들 또는 차축들의 회전 거동과 관련된 정보를 전달한다.
본 발명의 한 유리한 실시예에서, 동력 차량과 적어도 하나의 피견인 차량을 포함하는 차량 조합에서 브레이크 압력들을 결정하기 위해, 특히 트레일러 차축들, 즉 트레일러의 차축들의 외부 브레이킹 요구들을 수행하기 위해 현재 최소 슬립을 가진 트레일러 차축이 결정된다. 트레일러 차축의 현재 슬립에 관한 정보는 관련된 피견인 차량의 휠들의 측정된 속도값들로부터 지속적으로 획득된다. 가장 높은 회전 속도를 가진 트레일러 차축은 동시에 최소 슬립을 가진 트레일러 차축이다. 바꾸어 말해, 제어 차축은 트레일러의 모든 차축들 중 가장 큰 차축 하중을 지지하여야만 하며 따라서 일반적으로 차량의 요구되는 감속을 위해 가장 큰 브레이크 압력을 필요로 하는 트레일러 차축이다.
견인 차량의 참조 차축의 슬립과 피견인 차량의 제어 차축의 슬립의 차이에 상응하는 트레일러 차동 슬립값은 그 시점에서 최소의 슬립을 가진, 여기서는 제어 차축으로 불리는 결정된 트레일러 차축에 대해 배타적으로 결정된다. 트레일러 차동 슬립값은 본 발명에 따라 피견인 차량의 브레이크들에서의 브레이크 압력(트레일러 브레이크 압력)의 조정에 의해 재조정, 특히 제어된다.
제어 차축으로 결정되는 트레일러 차축의 휠 브레이크들에서, 특정한 압력 제어 밸브들의 인입 밸브들이 개방된 채로 남아 있는다. 즉, 폐쇄되도록 제어되지 않으며, 따라서 트레일러 브레이크 압력은 제어 차축의 관련된 휠 브레이크들에서 배타적으로 조정된다. 나머지 트레일러 차축들의 휠 브레이크들에서, 외부 브레이킹 요구의 요청에 따라 개시점 이후에 특정한 압력 제어 밸브들의 인입 밸브들이 폐쇄, 즉 제어되며, 따라서 한동안은 어떠한 추가적인 압력 증가도 일어나지 않는다. 압력 제어 밸브들의 폐쇄는 유리하게는 피견인 차량의 브레이크 모듈을 통해 이루어질 수 있다. 브레이킹 작동 동안 감속 효과의, 예컨대 1 m/s2의 특정한 감속값의 개시 이후에 개시점에 대해 특정한 개시 조건이 유리하게 미리 정의된다. 이를 대체하여 또는 이에 더하여, 견인 차량의 브레이크 제어 유닛은 피견인 차량의 브레이크 모듈(66)로, 차동 슬립값을 재조정하기 위해 제어 신호들의 적용을 개시 조건으로서 신호한다. 브레이크 제어 유닛은 견인 차량을 위한 제어 신호들의 결정으로의 감시에 의한 능동적인 개입을 신호하며, 피견인 차량의 브레이크 모듈은 견인 차량의 브레이크 제어 유닛의 상응하는 신호를 개시 조건으로서 기록한다. 제어 차축의 결정은 개시 조건의 개시에 앞서서도, 예컨대 외부 브레이킹 요구의 제1 수신과 함께 시작하여 이루어질 수 있다. 그러면 개시 조건은 일반적으로 속도 센서들의 필터링된 측정 신호들에 기초하여 결정되어 본 발명에 따른 방법의 개시점에서 즉각적으로 활용 가능하다.
제어 차축에서의 슬립 또는 그 슬립을 대표하는 슬립 정보, 예컨대 회전 속도 또는 속도가 견인 차량의 브레이크 제어 유닛으로 통신되는데, 이는 그 정보에 기초하여 본 발명에 따르면 견인 차량의 참조 차축에 대한 관계에서 트레일러 차동 슬립값의 결정과 미리 정의된 설정점 값을 향한 차동 슬립값의 재조정을 넘겨받으며, 적절한 브레이크 압력들을 결정한다.
본 발명의 바람직한 한 실시예에서, 선택된 제어 차축에서의 슬립을 대표하는 정보의 통지가 견인 차량에 의한 브레이킹력에 대한 요구에 따라 일어난다. 유리하게는, 견인 차량의 브레이크 제어 유닛은, 예컨대 적절한 신호를 제공하는 것에 의해 본 발명에 따른 감시 하에서 브레이크 압력들의 결정의 활성화를 통해 피견인 차량의 브레이킹 시스템으로 정보를 제공한다.
이 제어 차축에서 차동 슬립값의 배타적인 재조정에 의해 제어 차축을 결정하기 위한 본 발명에 따른 절차로 인해, 한편으로는 차량 조합의 요구된 설정점 감속을 수행하는 것에 대한 피견인 차량의 휠 브레이크들의 기여를 향상시킬 필요성과, 다른 한편으로는 안전성의 이유에서 차량 조합의 구성 차량들의 브레이킹 시스템들을 가능한 한 적게 혼합할 필요성 사이에 최적의 타협점이 도달된다. 또한, 견인 차량의 브레이크 제어 유닛은, 개입된 압력 제어 밸브들을 위한 제어 신호의 감시 하에서 본 발명에 따른 브레이크 압력들의 결정을 위해 피견인 차량으로부터 적은 양의 정보만을 읽어들일 필요가 있다. 제어 차축으로 결정된 트레일러 차축의 휠들의 회전 속도 신호들 또는 슬립들만이, 또는 제어 차축의 두 휠들 모두의 회전 거동 또는 브레이킹 거동을 대표하는 하나의 단일한 회전 속도 신호 또는 하나의 단일한 슬립만이 견인 차량의 브레이크 제어 유닛으로 전달될 필요가 있다. 회전 거동과 관련된 정보의 제어 차축으로의 전달은 특히 CAN 인터페이스를 통해 이루어진다.
본 발명에 따른 트레일러 차축들에서 브레이크 압력의 조정의 다양한 하위 작동들, 예컨대 트레일러 차축들의 회전 속도 신호들에 기초한 제어 차축의 결정이 피견인 차량의 브레이킹 시스템 또는 그 전자 브레이크 모듈에 의해 이루어질 수 있다.
브레이킹력에서 추가적인 바람직하지 않은 증가는 적어도 하나의 추가 트레일러 차축(제어 차축으로 결정된 트레일러 차축에 더하여)에서 인입 밸브들의 (일시적인) 폐쇄에 의해 관련된 트레일러 차축에서 방지된다. 피견인 차량의 브레이크 모듈은 따라서 상대적으로 최소 브레이킹, 즉 통상 브레이킹 모드(운전자가 브레이킹함)에서 효과가 나타나는 브레이킹 효과에 대한 관계에서 감소되고 따라서 슬립 규준에 따라 적용되며 따라서 최적화된 자신의 차축들의 브레이킹 효과를 자동적으로 일시적으로 개시할 수 있다. 따라서 운전 안전에서 실질적인 이득이 얻어진다.
유리하게는, 인입 밸브들의 스위칭 상태가 모니터링되며, 인입 밸브들의 폐쇄된 스위칭 상태, 즉 인입 밸브들의 능동적인 제어가 종결되고, 필요하다면 특정한 트레일러 차축의 슬립과, 트레일러 차축들 사이의 트레일러 차동 슬립에 대한 적어도 하나의 미리 정의된 스위칭 문턱값을 가진 제어 차축의 슬립의 차이의 시간 순서의 평가에 따라 다시 활성화된다. 브레이킹 작동의 추가적인 시간적 진행에서, 트레일러 차축의 인입 밸브들의 폐쇄의 시점으로부터 진행하여, 2개의 트레일러 차축들의 차동 슬립이 영의 차동 슬립의 방향으로 대략 지속적으로 변화하면, 폐쇄된 인입 밸브들의 스위칭 상태가 유지된다.
트레일러 차축과 피견인 차량의 제어 차축 사이의 차동 슬립의 평가에서 제1 스위칭 문턱값이 유리하게, 예컨대 0.5%의 공차 슬립값만큼 트레일러 차동 슬립의 제로 라인(zero line)의 도달 및 초과로서 특정된다.
이 경우, 제로 라인은 고려중인 차축들 사이의 균등화된 슬립 조건들에 상응한다. 즉, 트레일러 차동 슬립이 영(zero)이다. 예컨대, 0.5%의 공차 슬립값 퍼센티지는 식 (n1 - n2) / n1 x 100 %에 따른 '퍼센트'의 차원(측정의 보조 단위)으로 된 슬립의 정의와 관련되어 있는데, 여기서 변수 'n'은 한 차축의 회전 속도이다. 이를 대체하여, 회전 속도 'n' 대신 한 차축의 휠들의 속도 'v' 가 식에서 활용될 수 있다. 따라서, 관련된 트레일러 차축의 압력 제어 밸브들의 인입 밸브들은 제1 시간 동안 폐쇄된 이후에, 영의 차동 슬립, 즉 제로 라인이 개시점 이후에 차동 슬립에 의해 도달되고 이에 더하여 예컨대 0.5%인 공차 슬립값에 상응하는 차동 슬립의 절대값이 초과되었을 때 개시점에서 처음으로 다시 개방된다. 개시점 이후에 브레이킹 작동에서 추가적인 시간적 진행에서 지속적으로 증가하는 브레이킹 요구가 추가로 존재하면, 관련된 트레일러 차축의 압력 제어 밸브들의 인입 밸브들의 스위칭 상태는 각각, 공차 슬립값이 도달될 때 트레일러 차동 슬립의 부호가 바뀐 이후에 이어서 스위칭된다. 즉, 인입 밸브들이 번갈아 개방되고 다시 폐쇄된다. 이 경우 인입 밸브들은, 트레일러 차동 슬립이 브레이킹 작동의 개시점에서 존재했던 부호와 다른 부호를 가질 때, 그리고 이에 더하여 제로 라인이 최근의 스위칭 상태 변화 이래로 도달되었고 이에 더하여 제로 라인이 예컨대 0.5%의 공차 슬립값만큼 초과되었을 때 개방된다. 그러나 인입 밸브들은, 트레일러 차동 슬립이 브레이킹 작동의 개시점에서 존재했던 부호와 동일한 부호를 가지고, 최근의 스위칭 상태 변화 이래로 제로 라인이 도달되었고 이에 더하여 예컨대 0.5%의 공차 슬립값만큼 초과되었을 때 폐쇄된다.
본 방법의 특히 유리한 한 실시예에서, 트레일러 차동 슬립이 제1 스위칭 문턱값에 도달한 이후에, 브레이킹 요구(외부 브레이킹 요구 또는 결과적인 브레이킹 요구)의 경향이 고려되며, 감소하는 브레이킹 요구의 경우에, 트레일러 차동 슬립에 대한 확장된 공차 범위가 특정되고, 제어 차축을 제외한 트레일러 차축들의 인입 밸브들이 확장된 공차 범위를 벗어날 때까지 폐쇄된 채로 유지된다. 확장된 공차 범위는 예컨대 제로 라인(86)의 양쪽 모두에서 공차 슬립값(80)의 2배의 값을 가진다. 제1 스위칭 문턱값이 초과된 이후 추가적인 브레이킹 작동의 시간적인 과정에서, 관련된 트레일러 차축의 인입 밸브들이 따라서 개방된다. 즉, 피견인 차량의 브레이킹 모듈의 가장 최근 연산 사이클 이래로 브레이킹 요구(외부 브레이킹 요구 또는 결과적인 브레이킹 요구)가 증가하였을 때에만 피견인 차량의 브레이크 모듈에 의해 능동적으로 제어되지 않거나 더이상 능동적으로 제어되지 않는다. 이것이 이루어지지 않는다면, 즉 브레이킹 요구의 값이 동일하게 유지되거나 하락한다면, 관련된 트레일러 차축의 인입 밸브들이 폐쇄된 채로 유지되는 것이 지속된다. 즉, 피견인 차량의 브레이크 모듈에 의해 능동적으로 제어된다.
인입 밸브들이 폐쇄된 후 트레일러 차동 슬립의 절대값이 증가하는 경우, 인입 밸브들의 폐쇄의 시점에서 트레일러 차동 슬립의 초기값이 제2 스위칭 문턱값으로서 활용된다. 이 목적을 위해, 트레일러 차동 슬립의 현재값이 인입 밸브들의 폐쇄의 시점에서 기록되고 저장된다. 제2 스위칭 문턱값은 인입 밸브들의 폐쇄의 시점에서 트레일러 차동 슬립의 초기값에서의 초기값의 미리 정의된 부분 또는 미리 정의된 공차 슬립값만큼의 증가로서 결정된다. 이 스위칭 문턱값으로 인해, 바람직하지 않은 과제동들이 규제된다.
인입 밸브들이 폐쇄된 이후에 브레이킹 작동의 추가적인 시간적 진행에서, 적어도 공차 슬립값만큼 감소하는 트레일러 차동 슬립의 절대값의 경우에, 제3 스위칭 문턱값으로서 특정되는 것은 제2 문턱값이 아니라 인입 밸브들의 폐쇄의 개시점에서 트레일러 차동 슬립의 초기값이다. 따라서, 차동 슬립의 절대값이 개시점에서, 즉 특정한 개시 조건의 개시에서 존재했던 트레일러 차동 값의 초기값으로부터 제로 라인의 방향으로 바람직하게는 적어도 예컨대 0.5%의 공차 슬립값의 절대값만큼 적어도 일시적으로 떨어지고, 브레이킹 작동의 추가적인 과정에서 다시 증가하면, 인입 밸브들의 제1 폐쇄의 시점에서 저장된 트레일러 차동 슬립이 제3 스위칭 문턱값으로서 특정된다. 제3 스위칭 문턱값은 개시점에서 트레일러 차동 슬립과 같은 부호를 가진다. 따라서, 트레일러 차동 슬립의 절대값이 초기 감소 이후에 특정된 공차 슬립값의 절대값만큼 다시 증가하여 개시점에서 존재했던 트레일러 차동 슬립의 저장된 초기값에 도달하면, 관련된 트레일러 차축들에서 인입 밸브들의 폐쇄된 스위칭 상태가 종결된다. 이런 식으로, 트레일러 차동 슬립이 초기에 영의 방향으로 감소하지만 영의 차동 슬립이 도달되지 않는 상황이 감지되고, 이어서 인입 밸브들의 폐쇄의 개시점에서 존재했던 트레일러 차동 슬립의 값이 다시 도달된다. 그 결과, 인입 밸브들이 바람직하지 않게 긴 기간들 동안 폐쇄된 채로 남아있는 것이 배제된다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 도면을 참조로 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 상용 차량의 브레이킹 시스템의 공압 및 전기 다이어그램을 나타내고 있다.
도 2는 피견인 차량을 포함하는 차량 조합의 브레이킹 시스템의 공압 및 전기 다이어그램을 나타내고 있다.
도 3은 도 1 또는 도 2에 따른 브레이킹 시스템에서 브레이크 압력 조정 방법의 예시적인 제1 실시예의 순서도를 나타내고 있다.
도 4는 도 1 또는 도 2에 따른 브레이킹 시스템에서 브레이크 압력 조정 방법의 예시적인 제2 실시예의 순서도를 나타내고 있다.
도 5는 도 1 또는 도 2에 따른 브레이킹 시스템에서 브레이크 압력 조정 방법의 예시적인 제3 실시예의 순서도를 나타내고 있다.
도 6은 피견인 차량을 포함하는 차량 조합의 브레이킹 시스템의 공압 및 전기 다이어그램을 나타내고 있다.
도 7은 도 6에 따른 브레이킹 시스템에서 브레이크 압력 조정 방법의 예시적인 실시예의 순서도를 나타내고 있다.
도 8, 도 9 및 도 10은 도 6에 따른 브레이킹 시스템의 작동 동안 시간에 따른 차동 슬립값의 예시적인 진행을 나타내고 있다.
도 1은 차량(2), 즉 상용 차량의 브레이킹 시스템(1)의 전기-공압 다이어그램을 나타내고 있다. 전기 라인들은 실선들로 나타내어져 있고 공압 라인들은 점선들로 나타내어져 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 차량(2)은 2개의 차축, 즉 전방 차축(3)과 후방 차축(4)을 포함하는데, 차축 각각에는 휠들(5)이 양측에 배치되어 있다. 휠 브레이크(6)가 휠들(5)을 감속하기 위해 각 휠(5)에 할당되어 있다. 휠 브레이크들(6)은 공압적으로 작동될 수 있으며 각각은 브레이크 실린더(7)를 포함한다. 휠 브레이크들(6)은 특정한 브레이크 실린더(7)에 존재하는 공압 브레이크 압력에 따라 회전하는 휠(5) 상에 브레이킹력을 가한다. 주차 브레이크로서 사용되는 스프링 가압 실린더들(8)을 포함하는 브레이크 실린더들(7)이 후방 차축(4)의 휠들(5)에 제공된다.
서비스 브레이크 밸브(10)에 결합된 브레이크 페달(9)은 차량(2)의 운전석에 놓여 있다. 차량(2)의 운전자는 브레이크 페달(9)을 작동시킴으로써 브레이크 실린더들(7)을 통해 공압 압력을 전환할 수 있고, 따라서 휠 브레이크들(6)을 작동시킬 수 있다. 이 목적을 위해, 서비스 브레이크 밸브(10)가 압력 매체 공급부들(12, 15)과 브레이크 실린더들(7) 사이의 공압 브레이크 라인들(11, 44)을 제어한다.
도시된 예시적인 실시예에서, 전방 차축(3)의 휠 브레이크들(6)은 공유된 제1 브레이크 회로(13)에 할당되는 한편, 후방 차축(4)의 휠 브레이크들(6)은 제2 브레이크 회로(14)를 통해 작동될 수 있다. 제1 압력 매체 공급부(12)는 이 예에서 제1 브레이크 회로(13)에 할당되어 있고, 브레이크 라인(11)을 통해 전방 차축(3)의 브레이크 실린더(7)로 연결되어 있다. 후방 차축(4)의 제2 브레이크 회로(14)는 제2 압력 매체 공급부(15)를 통해 압력 매체를 공급받는다. 제2 브레이크 회로(14)는 제1 브레이크 회로(13)과 유사하게 디자인되어 있다. 즉, 후방 차축(4)의 휠 브레이크들(6)로의 제2 압력 매체 공급부(15) 사이의 브레이크 라인(44)은 서비스 브레이크 밸브(10)에 의해 해제될 수 있으며, 따라서 브레이크 압력이 브레이크 페달(9)의 위치에 따라 조정될 수 있다.
공압적으로 구동 가능한 릴레이 밸브(16)가 제1 브레이크 회로(13)에 놓여 있으며 릴레이 밸브(17)가 유사하게 제2 브레이크 회로(14)에 놓여 있다. 공압적으로 구동 가능한 릴레이 밸브들(16, 17)은 연결된 압력 매체 공급부(12, 15)로부터 공압 압력을 통해 각각 개방된다. 서비스 브레이크 밸브(10)가 개방되면, 릴레이 밸브들(16, 17)은 연결된 휠 브레이크들(6)을 통해 현재의 브레이크 압력을 스위칭한다. 통상 브레이킹 모드에서(도 3에서 참조 번호 18) 휠 브레이크들(6) 내의 브레이크 압력은 운전자의 브레이킹 요구(19)에 따라 조정될 수 있다. 따라서 통상 브레이킹 모드(18)에서 차량(2)의 운전자는 브레이크 페달(9)의 작동을 통해 차량(2)의 브레이킹 거동에 걸쳐 완전한 제어권을 가진다.
브레이킹 시스템(1)의 각 휠 브레이크(6)에 할당된 것은 압력 제어 모드(도 3에서 참조 번호 24)에서 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 전기적으로 제어되고 제어 신호들(31, 32)을 수신하기 위해 신호 전송 방식으로 브레이크 제어 유닛(21)에 연결된 압력 제어 밸브(20)이다. 전방 차축(3)의 휠 브레이크들(6)의 압력 제어 밸브들(20)은 제1 브레이크 회로(13)에 놓여 있으며, 후방 차축(4)의 압력 제어 밸브들(20)은 제2 브레이크 회로(14)에 놓여 있다. 압력 제어 밸브들(20)은 각각 적어도 2개의 솔레노이드 밸브들, 즉 인입 밸브(22)와 배출 밸브(23)의 조합이다. 인입 밸브(22)는 이 예에서는 이론적으로 압력을 증가시키고 브레이크 실린더 내의 압력을 유지하기 위해 사용되는 한편, 배출 밸브(23)는 브레이크 압력을 감소시키기 위해 개방되며 특정한 연결된 브레이크 실린더(7)로부터 압력을 빼낸다. 인입 밸브(22)와 배출 밸브(23)는 이 예시적인 실시예에서 2/2 방향 밸브이다.
브레이크 제어 유닛(21)은 이 예에서 압력 제어 모드(24)에서 운전자의 브레이킹 요구(19)와는 독립적으로 브레이킹 작동에 자동적으로 작용하도록 디자인되고 구성된다. 이 목적을 위해, 브레이크 제어 유닛(21)은 개별적인 휠 브레이크들(6)의 브레이킹 거동을 조정하기 위하여 거기에 제공된 정보에 기초하여 압력 제어 밸브들(20)을 위한 제어 신호들(31, 32)을 결정한다. 브레이크 제어 유닛(21)은 인입 밸브들을 위한 제어 신호들(31)과 배출 밸브들(23)을 위한 제어 신호들(32)을 결정하며, 그 획득된 제어 신호들(31, 32)을 가지고 특정한 밸브들을 제어한다. 인입 밸브들(22)과 배출 밸브들(23)은 펄스 변조 방식으로 제어된다. 따라서, 제어 신호들(31, 32)은 브레이크 제어 유닛(21)이 특정한 브레이크 압력(P)을 조정하기 위해 특정하는 특정한 펄스 패턴에 대응한다.
통상 브레이킹 모드(18)에서, 인입 밸브들(22)은 개방 위치에 있고 배출 밸브들(23)은 폐쇄 위치에 있으며, 따라서 브레이크 압력(P)의 조정은 영향을 주지 않는다.
압력 제어 모드(24)에서, 브레이크 제어 유닛(21)이 압력 제어 밸브들(20)을 적절히 제어하는 것에 의해 특정한 휠 브레이크들(6)의 조정을 넘겨받는다. 각 브레이크 회로(13, 14)에 할당된 것은 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 구동될 수 있는 전기적으로 구동 가능한 활성화 밸브(25)이다. 각 활성화 밸브(25)는 3/2 방향 밸브로서 디자인되는데, 필요하다면 이에 의해 활성화 밸브 후단의 압력 라인이 배출될 수 있다. 압력 제어 모드(24)에서, 브레이크 압력은 활성화 밸브들(25)을 제어하는 것에 의해 압력 제어 밸브들(20)로 스위칭된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 활성화 밸브들(25)은 각각 제3 압력 매체 공급부(27)로부터 릴레이 밸브들(16, 17)로의 압력 라인(26)을 제어한다. 따라서 전방 차축(3)의 릴레이 밸브(16)는 제1 브레이크 회로(13)의 활성화 밸브(25)를 작동시키는 것에 의해 구동될 수 있다. 유사하게, 후방 차축(4)의 릴레이 밸브(17)는 제2 브레이크 회로(14)의 활성화 밸브(25)를 작동시키는 것에 의해 구동된다.
서비스 브레이크 밸브(10)와 활성화 밸브들(25)은 각각 더블 체크 밸브(28)를 통해 특정한 브레이크 회로(13, 14)의 릴레이 밸브(16, 17)의 공압 제어 인입구로 결합된다.
브레이킹 시스템(1)은 잠김 방지 브레이킹 시스템(33)을 포함하는데, 그 본질적인 요소들은 브레이크 제어 유닛(21), 잠김 방지 브레이킹 시스템의 액츄에이터들로서의 휠 브레이크들(6)의 압력 제어 밸브들(20), 및 속도 센서들(29)이며, 속도 센서들의 측정 신호들(34)은 휠들(5)의 잠김 경향을 파악하기 위해 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 활용된다. 브레이크 제어 유닛(21)은 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)에 기초하여 특정한 휠들(5)의 동적 상태 변수들에 관한 정보, 특히 각각의 슬립(도 3 내지 도 5에서 참조 번호 34)을, 그로부터 관련된 휠(5)의 잠김 경향을 도출하기 위해 파악한다. 하나 또는 그 이상의 휠들(5)이 잠김 경향을 가진 것으로 규명되면, 잠김 방지 브레이킹 시스템(33), 즉 잠김 방지 기능을 수행하는 브레이크 제어 유닛(21)이 압력 제어 모드(24)에서 관련된 휠 브레이크(6) 내의 브레이크 압력(P)를 제어하는 것에 의해 브레이킹 작동에 개입한다.
압력 제어 모드(24)에서 브레이크 압력들을 조정하는 것에 의해, 브레이크 제어 유닛(21)은 거기에 제공된 차량의 동적 상태 변수들에 기초하여 특정되는 내부 브레이킹 요구들뿐만 아니라 외부 브레이킹 요구들(30)도 수행한다. 외부 브레이킹 요구(30)는 운전자 보조 시스템에 의해 특정된다. 외부 브레이킹 요구(30)는 이 예에서 하나 또는 복수의 운전자 보조 시스템들 또는 차량(2) 내에서 그들의 기능으로 인해 브레이킹 기동을 요구하는 다른 외부 시스템들에 의한 브레이킹력의 요구를 의미하는 것으로 이해된다. 외부 브레이킹 요구(30)가 수신되면, 브레이크 제어 유닛(21)은 통상 브레이킹 모드(18)에서 압력 제어 모드(24)로 스위칭되며 개별적인 휠들(5)에서 브레이크 압력들(P)의 제어 또는 규제를 넘겨받는다.
외부 브레이킹 요구(30)가 철회되면, 즉 브레이크 제어 유닛(21)이 더 이상 외부 브레이킹 요구(30)를 수신하지 않으면, 일반적으로 브레이크 제어 유닛(21)은 존재하는 추가적인 브레이크 요구가 없다는 전제하에서 압력 제어 모드(24)의 종결을 개시한다. 압력 제어 모드(24)가 종결되면, 차량(2)의 운전자는 통상 브레이킹 모드(18)에서 휠 브레이크들(6)의 작동에 걸친 완전한 제어권을 다시 받는다.
브레이킹 시스템(1)은 신호 전송 방식으로 브레이크 제어 유닛(21)에 연결된 브레이크 신호 발신기(43)를 포함한다. 브레이크 신호 발신기(43)의 출력 신호는 운전자의 브레이킹 요구(19)에 양적으로 대응하는데, 여기서 예컨대 브레이크 페달(9)의 위치 또는 작동 행정, 서비스 브레이크 밸브(10)의 구성품의 작동 행정, 또는 서비스 브레이크 밸브(10)에 의한 브레이크 압력 출력이 측정될 수 있다. 운전자의 브레이킹 요구(19)는 신호 전송 연결을 통해 브레이크 제어 유닛(21)으로 통신된다. 이런 식으로, 브레이크 제어 유닛(21)은 압력 제어 모드(24)에서 운전자에 의한 추가적인 브레이킹, 즉 외부 브레이킹 요구(30)와 동시적으로 발생하는 운전자의 추가적인 브레이킹 요구(19)를 고려하는 것이 가능하다. 브레이크 신호 발신기(43)의 출력 신호는 압력 제어 모드(24)에서 브레이크 제어 유닛으로의 운전자의 브레이킹 요구(19)에 관한 양적인 정보를 제공한다. 도 3 내지 도 5에 따른 예시적인 실시예들에서, 운전자에 의해 요구된 내부 설정점 감속 Z-int가 브레이크 제어 유닛(21)에 특정되는데, 이에 기초하여 브레이크 제어 유닛(21)이 적절한 브레이크 압력(P)를 결정하고 조정한다.
브레이크 제어 유닛(21)은 브레이크 압력(P)을 결정하기 위한 방법에서 운전자의 브레이킹 요구(19)와 외부 브레이킹 요구(30)를 모두 고려하는데, 이 방법은 도 3을 참조로 이하에서 설명된다.
통상 작동 모드(18)에서, 브레이크 압력(P) 혼자서 운전자의 브레이킹 요구(19)에 따라 조정된다. 운전자의 브레이킹 요구(19)는 운전자의 브레이킹 요구(19)를 대표하는 변수값들에 의해 브레이크 제어 유닛(21)(도 1)에 특정된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 변수값은 내부 설정점 감속값 Z-int로서 특정된다. 운전자의 브레이킹 요구가 외부 브레이킹 요구(30) 이외의 물리적 변수로 입력되면, 브레이크 제어 유닛(21)은 이들 변수들의 값을 양적으로 대응하는 설정점 감속값으로 변환하며, 따라서 내부 및 외부 브레이킹 요구들이 동일한 물리적 차원으로 존재하며 손쉽게 링크된다. 도 3, 도 4 및 도 5는 브레이크 제어 유닛(21)을 통해 브레이크 압력(P)을 조정하기 위한 예시적인 실시예들의 순서도를 나타내고 있다. 통상 브레이킹 모드(18)에서, 브레이킹 시스템(1)(도 1)은 서비스 브레이크 밸브(10)의 작동을 통해 브레이크 압력(P)을 조정한다. 브레이크 제어 유닛(21)이 외부 브레이킹 요구(30)를 수신하면, 압력 제어 모드(24)로의 전환이 일어난다. 브레이킹 모드들 사이의 결정을 위한 모드 감지(35)에서, 브레이크 제어 유닛(21)은 고려될 브레이킹 요구들, 즉 운전자의 브레이킹 요구(19) 및 외부 브레이킹 요구(30)를 고려한다. 외부 브레이킹 요구(30)가 없다면, 휠 브레이크들에서 브레이크 압력(P)은 통상 브레이킹 모드(18)에서 운전자의 브레이킹 요구(19)에 따라 조정된다. 통상 브레이킹 모드(18)에서, 압력 제어 밸브들(20)의 인입 밸브들(22)은 개방된 채로 남아 있으며 배출 밸브들(23)은 폐쇄된 채로 남아 있는데, 이에 의해 차량의 운전자는 브레이킹 기동에 걸친 완전한 제어권을 가진다.
브레이크 제어 유닛(21)이 외부 브레이킹 요구(30)를 수신하면, 브레이크 제어 유닛(21)은 압력 제어 모드(24)에서 외부 브레이킹 요구(30) 및 필요하다면 동시에 운전자의 브레이킹 요구(19)를 고려하면서 휠 브레이크들(6)에서 브레이크 압력(P)을 조정한다. 외부 브레이킹 요구(30)와 운전자의 브레이킹 요구(19)가 모두 존재한다면, 예컨대 운전자가 압력 제어 모드(24) 도중에 추가적으로 브레이킹을 하면, 브레이크 제어 유닛은 운전자의 브레이킹 요구(19)와 외부 브레이킹 요구(30)를 링크하여 결과적인 브레이킹 요구(56)를 형성하면서 조정될 브레이크 압력(P)을 결정한다.
외부 브레이킹 요구(30)는 브레이크 제어 유닛(21)에 외부 설정점 감소값 Z-ext로서 특정된다. 내부 감속값 Z-int가 외부 감속값 Z-ext에 링크되어, 이 예시적인 실시예에서는 합산되어 결과적인 감속값 Z-RES을 형성한다.
브레이킹 요구들, 즉 설정점 감속값 Z-ext 을 가진 외부 브레이킹 요구(30) 단독, 또는 운전자의 브레이킹 요구(19)와 외부 브레이킹 요구(30)를 포함하는 결과적인 브레이킹 요구(56)의 감지 이후에, 브레이크 제어 유닛(21)의 요청에 따라 브레이크 압력(P)을 조정하기 위해 인입 밸브(22)와 배출 밸브(23)를 위한 제어 신호들(31, 32)의 결정(36)이 각각 이루어진다. 전방 차축(3)과 후방 차축(4)의 압력 제어 밸브들(20)을 위한 제어 신호들(31, 32)의 결정(36)에서, 예컨대, 여정의 개시 이후에 결정된 차량 질량, 전방 차축(3)과 후방 차축(4) 사이의 축하중 비율, 운전자에 의해 수행된 브레이킹 작동들 동안 결정되며 특정한 휠 브레이크에서 개별적인 브레이크 성능을 특징짓는 브레이크 성능 인자, 또는 차량을 감속시키고 있는 모든 휠 브레이크들의 평균 브레이킹력과 같은 다른 측정 및 결정 변수들이 기존의 브레이킹 요구 Z-ext 또는 Z-RES에 더하여 고려된다. 제어 신호들의 결정에 영향을 주는 다양한 변수들로 인하여, 전방 차축(3)의 압력 제어 밸브들의 제어 신호들은 종종 후방 차축(4)의 그것들로부터 이탈한다. 예컨대 외부 브레이킹 요구와 같은 특정한 상황에서 개별적인 휠들 사이에서도 마찬가지이다.
브레이크 제어 유닛(21)은 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)을 평가하는 잠김 방지 브레이킹 시스템(33)의 구성품인데, 여기서 슬립 결정(37)이 측정 신호들(34)을 기초로 이루어진다. 슬립 결정(37)에서, 차량(2)의 각 휠(5)에 대한 특정한 슬립(38)이 결정된다. 결정된 슬립(38)이 미리 정의된 슬립 한계 아래로 떨어질 때, 활성화(39)는 압력 제어 모드(24)로 스위칭된다. 이 경우, 슬립 한계는 관련된 휠의 상태를 대표하는데, 여기에서 휠은 잠기는 경향이 있다. 잠김 방지 기능의 활성화(39)에서, 인입 밸브들(22, 23)을 위한 제어 신호들(31, 32)은 압력 제어 모드(24)에서 생성되고, 잠김 경향이 있는 휠(5)에서 브레이크 압력(P)은 슬립 한계를 따라 제어된다.
외부 브레이킹 요구(30)로 인해 브레이크 압력(P)이 압력 제어 모드(24)에서 이미 조정된다면, 브레이크 제어 유닛(21)은 인입 밸브들(22)과 배출 밸브들(23)을 위한 제어 신호들의 방출(40) 이전에 차동 슬립값(42)을 고려하는 것과 함께 제어 신호들(31, 32)의 감시(supervision, 41)를 수행한다. 이 감시는 다음에 더 상세히 설명된다. 차동 슬립값(42)은 차량의 2개의 차축들(3, 4)의 슬립(38)의 차이에 대응한다. 차동 슬립값들(42)의 결정에서, 휠들의 모든 슬립들(38)(휠 슬립들) 또는 모든 차축 슬립들이 고려되는데, 이는 차축의 좌측 및 우측 휠들의 휠 슬립들의 평균값을 대표하며 감시(41)를 위해 직접적으로 읽어들여진다. 축간 차동 슬립값들(42)이 다른 운전자 보조 기능들을 위해 이미 결정되었다면, 이들은 감시(41)를 위해 유리하게 활용된다.
2개의 차축보다 많은 차축을 포함하는 차량에서, 복수의 축간 차동 슬립값들(42)이 결정되며 감시(41)를 위해 활용된다. 이 예에서, 차동 슬립값들(42)은 각각의 경우에 모든 차축 쌍들에서 고려되는 차축에 대하여 복수의 차축들을 위하여 결정된다. 남아있는 모든 차축들의 차동 슬립값들이 연관되는 그런 참조 차축은 바람직하게는 전방 차축(3)이다. 차동 슬립값(42)은 고려중인 차량의 특정한 차축들(3, 4)의 슬립(38)에 기초하여 감시(41)의 차이 결정(52)에서 결정된다. 특정한 슬립(38)과 관련된 정보는 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)을 지속적으로 평가하는 잠김 방지 기능에 의해 제공된다.
감시(41)에서, 적어도 한 차동 슬립값(42)의 평가(evaluation, 45)는 설정점 차동 슬립값(53)의 요청(requirement, 55)을 고려하는 것과 함께 이루어진다. 적어도 한 제어 신호(31, 32)를 적용하는 것에 의해, 차동 슬립값(42)이 미리 정의된 설정점 차동 슬립값(53)에 더 근접하게 된다. 평가(45)에 따라 브레이크 제어 유닛(21)에서 수행된 감시(41)는 인입 밸브들(22) 또는 배출 밸브들(23)에서의 수행을 위해 획득된 제어 신호들(31, 32)을 방출하거나, 또는 차동 슬립값(42)의 장차의 감소와 관련하여 재조정의 목적을 위해 감시(41)에서 고려되는 차축들의 적어도 하나의 휠 브레이크에서 적어도 하나의 제어 신호(31, 32)를 적용한다. 감시(41)는 차축당 또는 브레이크 회로당, 즉 전방 차축(3), 후방 차축(4)에 대해 별도로, 그리고 차량의 다른 브레이크 회로들 또는 차축들에 대해 별도로 특정한 차동 슬립값(42)을 고려한다. 차동 슬립값(42)의 평가(45)는 미리 정의된 설정점 차동 슬립값(53)과 차동 슬립값(42)의 비교에 기초하여 이루어진다.
평가(45)에서, 미리 정의된 제어 개입 규준(control intervention criterion, 46)이 또한 고려되는데, 여기서 브레이크 제어 유닛(21)의 감시(41)는 제어 개입 규준(46)의 충족에 기초하여 제어 신호들(31, 32)을 방출하거나 차동 슬립값(42)을 재조정하기 위해 적어도 하나의 제어 신호(31, 32)를 적용한다.
도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 슬립 문턱값(47)이 제어 개입 규준(46)으로서 차동 슬립값(42)의 평가(45)로 특정된다. 결정된 차동 슬립값(42)이 미리 정의된 차동 슬립값(47) 아래에 있는 경우, 감시(41)는 이행을 위해 획득된 제어 신호들(31, 32)을 인입 밸브들(22, 23)로 스위칭한다. 이것은 도 2에서 제어 신호들(31, 32)의 방출의 제어에 의해 나타내어져 있다.
차동 슬립값(42)의 평가(45)가 너무 크고 슬립 문턱값(47)에 도달하거나 또는 슬립 문턱값(47)보다도 더 큰 차동 슬립값(42)을 산출한다면, 감시(41)는 현재 제어 신호들(31, 32)의 방출(40)을 막으며 제어 신호 또는 복수의 제어 신호들(31, 32)의 새로운 결정(36)을 개시한다. 제어 신호들(31, 32)의 결정(36)에는, 장차의 차동 슬립값(42)을 원하는 대로 변화시키고 설정점 차동 슬립값(53)을 재조정하기 위해 평가(45)에 기초하여 브레이크 압력이 특정한 휠 브레이크들에서 적용되게 되어 있는 방향(증가 또는 감소)의 경향을 나타내는 정보(54)의 적용이 이 예에서 제공된다. 매번의 제어 신호들(31, 32)의 새로운 결정에서, 새로운 사이클의 감시(41)가 이루어지며, 따라서 현재 획득된 제어 신호들(31, 32)이 수행을 위한 방출(40) 이전에 항상 평가된다.
차동 슬립값(42)의 감소와 관련하여 제어 신호들(31, 32)의 적용에서, 관련된 휠 브레이크의 인입 밸브(22)의 제어 신호(31)가 브레이크 압력(P)을 증가시키기 위해 변경되고, 및/또는 배출 밸브(23)의 제어 신호(32)가 브레이크 압력(P)을 감소시키기 위해 변경된다. 새로운 현재 제어 신호들(31, 32)의 결정(36)은, 이 예에서 브레이크 제어 신호(21)가 차동 슬립값(42)의 평가(45)를 고려하면서 비교된 쌍의 차축들(3, 4) 중 더 큰 슬립을 가진 차축에서 브레이크 압력을 감소시키는 식으로 이루어진다. 그 결과, 외부 브레이킹 요구(30)로 인해 압력 제어 모드(24)에서 브레이킹 작동의 이어지는 과정에서, 그 시점에서 상대적으로 가장 큰 슬립(38)을 가진 차축이 어떤 추가적인 브레이킹 작업도 수행할 필요가 없다는 점에서 예비로 돌려지거나 임무 해제된다. 나머지 브레이크 회로들 또는 연결된 휠 브레이크들이 요구된 브레이킹력의 수행을 넘겨받는다.
지나치게 큰 차동 슬립값(42)은 참조 차축과 비교할 때 고려중인 차축의 과제동을 의미한다. 감시(41)에서 고려된 제어 신호 또는 결정된 펄스 패턴이 인입 밸브(22)를 제어하기 위해 제공되면, 제어 신호(31)의 방출(40)은 관련된 차축이 과제동 상태로 더욱 진행하는 결과를 낳을 것인데, 이는 감시(41)로 인한 제어 신호(31)의 차단 및 재연산에 의해 방지된다. 고려중인 결정된 차동 슬립의 예시적인 예에서, 결정된 펄스 패턴이 배출 밸브(23)를 위한 제어 신호(32)라면, 감시(41)는 수행을 위한 펄스 패턴을 배출 밸브(23)로 방출한다.
도 4에 따른 예시적인 실시예에서, 상측 슬립 문턱값(48)과 하측 슬립 문턱값(49)은 공차 범위(50)로서, 차동 슬립값(42)의 평가(45)를 위한 제어 개입 규준(46)으로서 특정된다. 브레이크 압력 분배의 적용은 차동 슬립값(42)이 상측 슬립 문턱값(48)을 초과하거나 또는 하측 슬립 문턱값(49) 아래로 떨어질 때 제어 신호들(31, 32)을 변경하는 것에 의해 이루어진다. 차동 슬립값이 상측 슬립 문턱값(48)을 초과하면, 인입 밸브(22)에 의한 펄스 패턴(제어 신호(31))의 수행이 차단되고 재연산된다. 배출 밸브(23)에 대해서도 동일하게 적용된다. 즉, 하측 슬립 문턱값 아래로 떨어지면, 배출 밸브(23)를 위한 펄스 패턴(제어 신호(32))에 대한 방출(40)이 차단되고 재연산된다. 허용되는 차동 슬립을 가진 공차 범위는 2개의 파라미터들, 즉 상측 슬립 문턱값(48)과 하측 슬립 문턱값(49)을 통해 대표된다.
미리 정의된 공차 범위(50)를 고려하면서, 공차 범위(50) 이내에서 차동 슬립값(42)은 필요(55)에 따라 설정점 차동값(53)에 근접하게 된다. 설정점 차동 슬립값(53)은 차량의 설정점 감속 Z-RES 또는 현재 차량 감속 Z-actual(도 5 참조)에 따라 유리하게 특정된다. 바람직하게는 이런 설정점 차동 슬립값(53)은 후방 차축(4) 또는 참조 차축으로서 활용되는 전방 차축(3) 반대편의 후방 차축들 중 하나가 더 큰 슬립(38)을 가지는 차량 감속의 하측 크기 범위에서 적용된다. 설정점 감속(또는 실제 감속)이 증가함에 따라, 설정점 차동 슬립은 후방 차축(4) 또는 후방 차축들과 전방 차축(3) 사이에서 균등화된 차동 슬립의 방향으로 변경된다. 이것은 설정점 차동 슬립값(53)이 차량 감속의 상측 크기 범위에서, 필요하다면 '영(zero)' 값에 도달하거나 영보다 작아질 때까지 점차로 감소된다는 것을 의미한다.
도 5는 브레이크 압력(P) 조정 방법의 또 다른 예시적인 실시예를 나타내고 있는데, 여기서 도 3 및 도 4에 따른 예시적인 실시예와는 대조적으로, 슬립 문턱값들(48,49)을 가진 제1 공차 범위(50)가 능동 지연기(active retarder)를 구비한 브레이킹 작동을 위해 특정되며, 슬립 문턱값들(48', 49')을 가진 제2 공차 범위(51)가 지연기들이 없는 브레이킹 작동을 위해 특정된다. 차동 슬립과의 관계에서 고려중인 차축 쌍 중 한 차축에서 지연기가 능동적인지 아닌지에 따라, 그에 따라 제공된 특정 공차 범위(50, 51)가 감시(41)를 위한 기초로서 사용된다. 서로 다르게 파라미터화된 공차 범위들(50, 51)의 제공으로 인해, 예컨대 브레이크 패드들의 마모로 인해 고려중인 차축 쌍의 비동기 작동을 감소시키기 위해 능동 지연기의 경우에 더 높은 상측 차동 슬립값(48)이 감시(41)에서 특정되는지를 선택하는 것이 가능하다.
새롭게 획득된 제어 신호들(31, 32) 또는 펄스 패턴들이 또한 본 발명에 따라 차동 슬립값(42)의 평가(45)에 의해 감시(41)를 받게 된다.
동력 차량이 도 1에 따른 예시적인 실시예에서 대표되는 반면, 도 2는 차량 조합(64)의 브레이킹 시스템(1')의 전기-공압 다이어그램을 나타내고 있는데, 여기서 피견인 차량(57)은 견인 차량으로 활용되는 차량(2)에 연결되어 있고 그 브레이킹 시스템은 견인 차량의 브레이킹 시스템에 연결되어 있다. 전기 라인들은 실선으로 나타내어져 있고 공압 라인들은 점선들로 나타내어져 있다. 브레이킹 시스템(1')의 디자인은 다음의 특이점들을 제외하고는 도 1에 따른 차량(2)의 브레이킹 시스템(1)의 디자인에 상응한다.
제4 압력 매체 공급부(59)를 포함하는 제3 브레이크 회로(63)는 피견인 차량(57)의 브레이킹 시스템을 활성화하도록 구성된다. 제1 브레이크 회로(13) 및 제2 브레이크 회로(14)와 유사하게, 제3 브레이크 회로(63)는 트레일러 압력 제어 밸브(68), 더블 체크 밸브(28) 및 3/2 방향 밸브(25)를 포함한다. 제3 브레이크 회로(63)의 트레일러 압력 제어 밸브(68) 또는 그 인입 밸브(22) 및 배출 밸브(23)는 제어 유닛(21)에 의해 제어될 수 있다. 제1 브레이크 회로(13) 및 제2 브레이크 회로(14)와 대조적으로, 트레일러 압력 제어 밸브(68) 뒤의 브레이크 압력 라인(58)은 트레일러 제어 밸브(60)에 연결되는데, 이는 제4 압력 매체 공급부(59)와 공압 커플링 헤드(61) 사이의 연결을 제어한다. 피견인 차량(40)의 브레이킹 시스템은 커플링 헤드(61)에 커플링될 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 피견인 차량(57)의 브레이킹 시스템은 트레일러 제어 밸브(60)의 사전 제어를 통해 제4 압력 매체 공급부(59)로부터 공급받는다.
브레이크 제어 유닛(21)은 CAN 인터페이스(62)를 통해 피견인 차량(57)의 브레이킹 시스템에 연결되며, 예시적인 실시예에서 피견인 차량(57)의 휠들(5)에서 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)을 감지한다. 견인 차량의 브레이크 제어 신호(21)는 피견인 차량(57)의 휠들(5)의 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)을 즉각적으로 기록한다.
다른 예시적인 실시예들에서, 피견인 차량(57)은 견인 차량의 브레이크 제어 유닛에 더하여 별도의 제어 유닛을 포함한다. 피견인 차량(57)과, 이 예에서는 견인 차량인 차량(2) 사이의 CAN 인터페이스(62)를 통해 도 5에는 나타내지 않은 피견인 차량(57)의 제어 유닛은 견인 차량으로 속도 신호, 예컨대 피견인 차량(57)의 제어 유닛에 의해 피견인 차량(57)의 속도 센서들(29)의 모든 활용 가능한 측정 신호들(34)에 기초하여 결정된 피견인 차량 참조 속도를 송신한다. 이를 대체하여, 피견인 차량 차축 속도가 결정되며 브레이크 제어 유닛(21)으로 송신된다; 이것은 피견인 차량(57)의 특정한 선택된 차축의 휠들의 속도이다. 바꾸어 말해, 이 차축 속도는 피견인 차량(57)의 관련된 차축의 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)에 기초하여 결정된다. 이 예에서, 피견인 차량(57)의 관련된 차축은 피견인 차량(57)의 감속 효과의 대표인 피견인 차량(57)의 한 차축이다. 이것은 유리하게는 제5-휠 피견인 차량의 예에서 전방 차축이거나, 또는 3-차축 세미 트레일러의 경우에 3개의 차축들 중 가운데 것이다.
견인 차량의 브레이크 제어 유닛(21)은 피견인 차량(57)의 브레이크 압력들을 결정하며, 견인 차량의 휠 브레이크들에 따라 제어 신호들을 통해 피견인 차량(57)의 휠 브레이크들의 압력 제어 밸브들을 제어한다; 도 3 내지 도 5 참조. 이 예에서, 브레이크 제어 유닛(21)은 위에 설명된 제어 신호들의 감시(41)를 수행하며, 차동 슬립값이 설정점 차동 슬립값에 근접하도록 한다. 이 예에서 차동 슬립값은 피견인 차량(57)의 한 차축 또는 그 휠들(5)의 슬립과 시스템의 참조 자축, 즉 이 예시적인 실시예에서 견인 차량의 전방 차축(3)에서의 슬립 사이의 차이에 상응한다.
도 6은 견인 차량으로서 선행하는 차량(2)과 하나 또는 복수의 피견인 차량들(57)을 포함하는 차량 조합(65)을 위한 본 발명에 따른 브레이킹 시스템(1")의 예시적인 실시예의 전기-공압 다이어그램을 나타내고 있다. 전기 라인들은 실선으로 나타내어져 있고, 공압 라인들은 점선으로 나타내어져 있다. 이하에서 달리 설명되지 않는 한, 브레이킹 시스템(1")은 도 2에 따른 브레이킹 시스템에 상응한다.
피견인 차량(57)은 각각의 경우에 하나의 압력 제어 밸브(20)를 포함하는 브레이크 모듈(6) 및 휠 브레이크들(6)을 포함하는 브레이킹 시스템을 포함하는데, 압력 제어 밸브(20)는 견인 차량의 브레이크 제어 유닛(21)과 독립적으로 브레이크 모듈(66)에 의해 제어될 수 있다. 이 목적을 위해 브레이크 모듈(66)은 특정한 속도 센서들(29)을 통해 휠들(5)의 속도를 기록하며 자동적으로 잠김 방지 기능을 수행한다.
피견인 차량(57)의 압력 제어 밸브들(20)은 공유된 브레이크 압력 라인(67)에 연결되는데, 여기에는 특정한 트레일러 브레이크 압력 P-A가 퍼져 있다. 트레일러 브레이크 압력 P-A는 트레일러 제어 밸브(60) 앞에서 견인 차량(2)에 놓인 트레일러 압력 제어 밸브(68)를 통해 조정될 수 있는데, 여기서 트레일러 압력 제어 밸브(68)는 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 유닛(21)은 트레일러 제어 밸브(60)와 피견인 차량(57)을 위해 제공된 제4 압력 매체 공급부(59) 사이의 연결부에서 트레일러 압력 제어 밸브(68)와 트레일러 제어 밸브(60)를 통해 트레일러 브레이크 압력 P-A를 제어한다.
브레이크 모듈(66)은 피견인 차량(57)의 휠들(5)의 속도들로부터 그 순간 최소 슬립(38)을 가지는 트레일러 차축(69, 70), 예컨대 피견인 차량(57)의 전방 차축을 결정한다. 이런 식으로 선택된 제어 차축(69)에서 슬립(38)을 대표하는 정보(71)가 브레이크 모듈(66)에 의해 CAN 인터페이스(62)를 통해 브레이크 제어 유닛(21)으로 통신된다.
피견인 차량(57)에 있는 휠 브레이크들(6)에서 브레이크 압력들 P-A의 조정은 도 7을 참조로 이후에 더욱 상세히 설명된다. 이 예에서, 슬립 결정(37)은 전방 차축(3)에 놓인 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)에 기초하여 참조 차축에 대해 위에서 설명된 방식으로 이루어지는데, 이 참조 차축은 일반적으로 견인 차량의 전방 차축(3)이다. 피견인 차량(57)에 대해 상응하는 슬립 결정들(37)이 트레일러 차축들(69, 70)에 대해 수행된다.
트레일러 차축들(69, 70)에 대해 이런 식으로 결정된 슬립들(38)에 기초하여, 슬립들(38)의 비교(72)에서, 최소 슬립(38)을 가진 트레일러 차축(69)이 제어 차축(69)으로서 결정된다. 이것은 도 7에 따른 예시적인 실시예의 전방 트레일러 차축이다. 제어 차축(69)의 슬립(38)은 견인 차량의 브레이크 제어 유닛(21)으로 통신된 정보(71)이다.
제어 차축(69)에서 슬립(38)과 관련한 정보(71)를 가지고, 브레이크 제어 유닛(21)은 차이 결정(52)을 수행한다. 즉, 그것은 트레일러 차동 슬립값(74)을 제어 차축(69)에서의 슬립(38)과 참조 차축인 것으로 추정되는 견인 차량의 전방 차축(3)에서의 슬립(38) 사이의 차이로서 결정한다. 트레일러 차동 슬립값(74)은 도 3을 참조로 위에서 설명된 차동 슬립값들(42)의 재조정과 유사하게 미리 정의된 설정점 차동 슬립값(53)에 근접하게 된다. 이 제어의 범위 내에서, 브레이크 제어 유닛(21)은 제어 신호들의 결정(36)에서 트레일러 브레이크 압력 P-A를 변경하며, 적절한 제어 신호들(31, 32)을 가지고 트레일러 압력 제어 밸브(68)을 제어하는데, 이는 트레일러 제어 밸브(60)의 앞에서 견인 차량(2) 내에 놓여 있다. 이런 식으로 결정된 트레일러 브레이크 압력 P-A는 결국 트레일러 제어 밸브(60)에서 활용 가능하다.
미리 정의된 개시 조건(87)이 발생한 뒤, 견인 차량(57)의 브레이크 모듈(66)은 또한 다른 트레일러 차축들, 즉 이 예시적인 실시예에서 후방 트레일러 차축(70) 상의 압력 제어 밸브들(20)의 인입 밸브들(22)을 폐쇄 스위칭 상태(75)로 스위칭하기 위해 신호 출력(73)을 개시한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 피견인 차량의 브레이크 모듈(66)을 위한 개시 조건(87)은 견인 차량의 브레이크 제어 유닛(21)의 정보 신호(90)의 수신인데, 이를 가지고 브레이크 제어 유닛(21)은 피견인 차량(57)의 브레이크 모듈(66)에 차동 슬립값들의 규제의 개시를 지시한다. 따라서 브레이크 제어 유닛(21)은 제어 신호들의 결정(36)으로 감시(도 3 내지 도 5의 참조 번호 41)에 의한 능동적인 개입의 신호를 보낸다. 다른 유리한 예시적인 실시예들에서, 이를 대체하여 또는 이에 더하여, 차량 조합(65) 상의 특정한 감속 효과, 예컨대 약 1 m/s2의 발생이 개시 조건(87)으로서 등록된다. 미리 정의된 개시 조건(87)이 충족되면, 피견인 차량(57)의 브레이크 모듈(66)은 현재 더 큰 슬립을 가지고 움직이고 있는 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)을 폐쇄하고, 그 스위칭 상태를 모니터링한다.
트레일러 차축들(69, 70)의 슬립들(38)의 비교(72)의 범위 내에서, 이 슬립들(38)의 차동 결정(81)이 이루어진다. 즉, 축간 트레일러 차동 슬립(82)이 결정된다. 트레일러 차동 슬립(82)의 시간적 진행이 후방 트레일러 차축(70)에 있는 인입 밸브들(22)의 스위칭 상태(75)의 변화(76), 즉 압력 제어 밸브들(20) 또는 그들의 인입 밸브들(22)의 능동적인 제어의 종료와 관련하여 모니터링된다. 인입 밸브들(22)의 폐쇄된 스위칭 상태(75), 즉 압력 제어 밸브들(20) 도는 그들의 인입 밸브들(22)의 능동적인 제어는 이 예에서 종료되며 트레일러 차동 슬립(82)의 적어도 하나의 스위칭 문턱값(77, 78, 79)을 가진 축간 트레일러 차동 슬립(82)의 시간적인 진행의 평가(83)에 따라 다시 활성화된다.
도시된 예시적인 실시예에서, 3개의 스위칭 문턱값들(77, 78, 79)이 서로 다른 상황들에 대해 미리 정의되며 도 8 내지 도 10을 참조로 이후에 설명된다. 도 8, 도 9 및 도 10은 각각 트레일러 차동 슬립(82)의 그래프 진행을 그 보조 차원(auxiliary dimension) [%]로 나타내고 있다. 그래프(84)는 후방 트레일러 차축(70)에 있는 인입 밸브들(22)의 스위칭 상태들(도 7에서 참조 번호 75)에 상응한다. 스위칭 상태 '0'은 개방 스위칭 상태에 상응하는 한편, 폐쇄 스위칭 상태는 '1'로 표시된다. 그래프(85)는 요구된 차량 감속의 시간적인 진행을 음의 가속 필요, 즉 외부 브레이킹 요구(30) 또는 결과적인 브레이킹 요구(56)에 상응하는 설정점 값들의 관점에서 차원 [m/s2]로 질적으로 나타낸다.
시간 t0의 지점은 외부 브레이킹 요구에 따른 브레이킹 감속의 시작에 상응한다. 개시점 t1에서, 브레이크 모듈(66)에 의해 기록될 수 있는 개시 조건(87)이 충족된다. 즉, 도시된 예시적인 실시예에서, 브레이크 모듈(66)은, 개시점 t1에서 적절한 정보 신호(90)를 제공하는 것에 의한 차동 슬립값(도 3 내지 도 5에서 참조 번호 42)의 재조정을 위한 제어 신호들의 적용과 함께 감시(41)의 디스플레이를 위해 브레이크 제어 유닛(21)의 정보 신호(90)를 수신한다.
피견인 차량(57)의 브레이크 모듈(66)이 개시점 t1에서 개시 조건(87)의 충족 이후에 더 큰 슬립을 가진 운행을 보여주는 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)을 처음으로 폐쇄한 이후, 미리 정의된 스위칭 문턱값들(77, 78, 79)이 인입 밸브들의 스위칭 상태들의 모니터링에 고려된다. 스위칭 문턱값들(77, 78, 79)은 이후에 더 상세히 설명되는 문턱값들인데, 현재 트레일러 차동 슬립이 이들과 비교된다. 문턱값들의 결정에서, 차동 슬립의 차원(측정의 보조 단위)(퍼센트)으로 미리 정의된 공차 슬립값들(80)이, 예컨대 합해지는 식으로 고려된다.
공차 슬립값(80)은 예컨대 0.5%이다. 이 예에서, 차동 슬립값은 식 (n1 - n2) / n1 x 100 %에 따라 '퍼센트'의 차원(측정의 보조 단위)으로 된 슬립의 정의와 관련되는데, 여기서 변수 'n'은 차축의 회전 속도를 가리킨다.
트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)의 스위칭 상태의 모니터링 및 필요하다면 전환(76)을 위해, 트레일러 차동 슬립(82)과 스위칭 문턱값들(77, 78, 79)은 규준(criteria)으로서, 즉 스위칭 문턱값들(77, 78, 79)의 질적인 결정을 위해 활용되는 공차 슬립값들(80)로서 결정된다.
도 8은 제1 스위칭 문턱값(77)에 대한 관계에서 트레일러 차동 슬립(82)의 예시적인 진행의 모니터링을 도시하고 있다. 이 예에서, 공차 슬립값(80)에 의한 트레일러 차동 슬립(82)의 제로 라인(86)의 도달 및 초과가 스위칭 문턱값(77)으로서 모니터링된다.
시간 t2의 지점에서, 피견인 차량(57)의 모든 차량 차축들(69, 70)은 동일한 회전 속도 또는 속도 및, 따라서 슬립들을 가지며, 따라서 트레일러 차동 슬립(82)이 제로 라인(86)에 도달한다.
시간 t3의 지점에서, 트레일러 차동 슬립(82)은 미리 정의된 스위칭 문턱값(77)에 도달한다. 즉, 그것은 0.5%의 미리 정의된 공차 슬립값(80) 만큼 제로 라인(86)을 초과하며 따라서 관련된 인입 밸브들(22)에 대한 스위칭 상태의 전환이 일어난다. 피견인 차량(57)의 브레이크 모듈(66)은 지금까지 폐쇄되어 있던 후방 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)을 다시 개방하거나 그들의 일시적인 폐쇄를 종료하며, 따라서 후방 트레일러 차축(70)의 브레이크 실린더들(7) 내의 브레이크 압력이 증가하기 시작한다. 후방 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)의 제어된 개방으로 인해 시작되는 후방 트레일러 차축(70)의 브레이크 실린더들(7) 내의 브레이크 압력의 증가는 회전 속도들, 속도들, 제어 차축(69)과 후방 트레일러 차축(70) 사이의 슬립들의 비율을 점차적으로 바꾸며, 브레이킹 요구의 지속적인 증가의 경우(그래프 85)에 피견인 차량(57)의 제어 차축(69)과 관련하여 후방 트레일러 차축(70)의 과제동의 방향으로 지속적으로 바꾸고, 따라서 브레이킹 요구가 지속적으로 증가함에 따라(그래프 85) 트레일러 차동 슬립(82)이 제로 라인(86) 아래로 다시 떨어진다.
시간 t4의 지점에서, 그래프(85)에 따라 외부 브레이킹 요구의 추가적인 증가 및 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)의 제어된 개방들로 인하여 트레일러 차동 슬립(82)은 시간 t3의 지점에서와는 다른 부호인 절대값을 갖는 제1 스위칭 문턱값(77)(공차 슬립값(80))에 다시 도달하고, 따라서 스위칭 상태의 전환이 다시 일어나며, 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)이 다시 폐쇄된다.
도시된 예시적인 실시예에서, 브레이킹 요구는, 모니터링 및 필요하다면 트레일링 차축(70)의 인입 밸브들(22)의 스위칭 상태들의 전환(76)을 위해 그래프(85)에 따라 추가적으로 평가된다. 현재 브레이킹 요구의 경향(88), 즉 외부 브레이킹 요구(30) 또는 외부 브레이킹 요구(30)와 운전자의 브레이킹 요구(19)를 포함하는 결과적인 브레이킹 요구(56)가 제1 스위칭 문턱값(77)에 도달한 이후에 확장된 공차 범위(89)의 요청과 관련하여 판단에 고려된다. 확장된 공차 범위(89)는 이 예에서 제로 라인(86)의 양측 모두에서 예컨대 1 m/s2의 스위칭 문턱값(77)에 따른 공차 슬립값(80)의 예컨대 2배로 특정된다. 증가하는 브레이킹 요구를 향? 경향(88)이 결정되면, 그래프(85)에 따른 예시적인 진행에서와 같이, 도달된 제1 스위칭 문턱값(77)으로 인해, 즉 시간 t3의 지점에서 인입 밸브들의 스위칭 상태의 전환이 일어나면, 이제까지 폐쇄되어 있던 인입 밸브들이 더 이상 폐쇄 방식으로 제어되지 않는다. 시간 t4의 지점에서, 제1 스위칭 문턱값(77)이 도달되었기 때문에 스위칭 상태의 전환이 다시 일어나며, 인입 밸브들이 폐쇄된다.
감소하는 브레이킹 요구(30, 56)의 경향(88)에 대응하는 경우에, 트레일러 차동 슬립(82)에 대한 확장된 공차 범위(89)가 특정되며, 제어 차축(69)을 제외한 트레일러 차축들(70)의 인입 밸브들(22)이 확장된 공차 범위(89)를 벗어날 때까지, 즉 공차 범위(89)에 의해 결정된 확장된 스위칭 문턱값들(93)이 도달되거나 초과될 때까지 폐쇄된 채로 유지된다.
도 9는 제2 스위칭 문턱값(78)과의 관계에서 트레일러 차동 슬립(82)의 예시적인 진행의 모니터링을 도시하고 있다. 제2 스위칭 문턱값(78)의 결정을 위해, 도 9에 도시된 바와 같이 예컨대 -2.77%의 초기값인 인입 밸브들(22)의 폐쇄의 개시점(t1)에서 저장된 트레일러 차동 슬립(82)의 초기값(91)이 참조된다. 초기값(91)은 공차 슬립값(80)에 더하여 제2 스위칭 문턱값(78)으로서 특정되며, 인입 밸브들(22)의 스위칭 상태들의 모니터링 및 그들의 스위칭 상태들의 전환(도 7에서 참조 번호 76)과 관련한 판단들을 위해 활용된다. 제2 스위칭 문턱값(78)은 트레일러 차축(70)의 공차 슬립값(80)의 값을 넘어서는 브레이킹 효과와 관련하여 제어 차축(69)의 언더 브레이킹(under-braking)의 추가적인 증가를 신뢰성 있게 방지한다. 제2 스위칭 문턱값(78)은 트레일러 차축들(69, 70) 사이의 트레일러 차동 슬립(82)의 절대값이 시간 t1의 지점에서 인입 밸브들의 폐쇄 이후에 트레일러 차동 슬립(82)이 제로 라인(86)에 접근함이 없이 초기값(91)으로부터 진행하여 적어도 일시적으로 앞서 발생했던 적어도 공차 슬립값(80)의 값만큼 증가하는 경우를 위해 구성된다. 시간 t3의 지점에서, 트레일러 차동 슬립(82)은 그것에 대해 발생한 공차 슬립값(80)에 상응하는 미리 정의된 제2 스위칭 문턱값(78)에 도달한다. 제2 스위칭 문턱값(78)이 도달되면, 피견인 차량(57)의 브레이크 모듈(66)은 이제까지 폐쇄되어 있던 후방 트레일러 차축(70)의 인입 밸브들(22)을 다시 개방하거나, 또는 인입 밸브들의 폐쇄의 관점에서 능동적인 제어를 종료한다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제2 스위칭 문턱값(78)은 저장된 초기값(91) 및 인입 밸브들(22)의 폐쇄의 시간 t1의 지점에서 트레일러 차동 슬립(82)의 초기값(91)의 일부의 합계로서 설정된다.
도 10은 제3 스위칭 문턱값(79)과의 관계에서 트레일러 차동 슬립(82)의 예시적인 진행의 모니터링을 도시하고 있는데, 여기서 트레일러 차동 슬립(82)의 저장된 초기값(91)은 개시점 t1에서 미리 정의된다. 제3 스위칭 문턱값(79)은 트레일러 차동 슬립(82)의 절대값이 감소하는 경우를 위해 미리 정의되는데, 여기서 제2 스위칭 문턱값(78)의 적용 영역과는 대조적으로, 트레일러 차동 슬립(82)의 절대값은 적어도 하나의 공차 슬립값(80) 만큼 개시점으로부터 일시적으로 감소한다. 바꾸어 말해, 제3 스위칭 문턱값(79)이 제2 스위칭 문턱값(78), 즉 트레일러 차동 슬립(82)의 절대값이 현재 증가하는 경향에도 불구하고 특정한 정도로, 즉 약 0.5%의 공차 슬립값(80)의 절대값만큼 이미 감소되었다면, 제2 스위칭 문턱값(78)에 제공된 보충 없는 초기값(91) 대신에 적용된다. 스위칭 문턱값을 결정하기 위한 초기값(91)의 보충은 따라서 트레일러 차동 슬립값(82)의 감소하는 절대값이 공차 슬립값(80)에 의해 결정된 한계(92) 아래로 떨어지자마자 없어진다. 이런 식으로, 폐쇄된 스위칭 상태에 있는 인입 밸브들의 제어가능성이, 제로 라인(86)으로의 접근이 적어도 공차 슬립값(80)에 의해 이루어지지만 도달되거나 초과된 제로 라인(86)으로 인해 균등화된 트레일러 차동 슬립(82)은 그렇지 않은 경우들을 위해 보장된다.
제3 스위칭 문턱값(79)은 브레이킹 상황들을 감지하는데, 여기서 제로 라인(86), 즉 축간의 균등화된 슬립 거동의 상태가 도달되지 않으며, 따라서 제1 스위칭 문턱값(77)이 도달될 수 없다. 시간 t3의 지점 및 시간 t6의 지점 모두에서 시작하여 트레일러 차동 슬립(82)의 절대값이 다시 증가하면, 제어 차축의 밸브들을 제외하고 관련된 인입 밸브들의 스위칭 상태가, 현재 트레일러 차동 슬립(82)과의 비교를 위해 스위칭 문턱값(79)으로서 활용되는 초기값(91)이 도달될 때 스위칭된다.
1 브레이킹 시스템 2 차량
3 전방 차축 4 후방 차축
5 휠 6 휠 브레이크
7 브레이크 실린더 8 스프링 가압 실린더
9 브레이크 페달 10 서비스 브레이크 밸브
11 브레이크 라인 12 압력 매체 공급부
13 제1 브레이크 회로 14 제2 브레이크 회로
15 제2 브레이크 매체 공급부 16 릴레이 밸브
17 릴레이 밸브 18 통상 브레이킹 모드
19 운전자의 브레이킹 요구 20 압력 제어 밸브
21 브레이크 제어 유닛 22 인입 밸브
23 배출 밸브 24 압력 제어 모드
25 3/2 방향 밸브 26 압력 라인
27 제3 압력 매체 공급부 28 더블 체크 밸브
29 속도 센서 30 외부 브레이킹 요구
31 제어 신호 - 인입 밸브 32 제어 신호 - 배출 밸브
33 잠김 방지 브레이킹 시스템 34 측정 신호
35 모드 감지 36 결정
37 슬립 결정 38 슬립
39 활성화 40 방출
41 감시 42 차동 슬립값
43 브레이크 신호 발신기 44 브레이크 라인
45 평가 46 제어 개입 규준
47 슬립 문턱값 48 상측 슬립 문턱값
49 하측 슬립 문턱값 50 공차 범위
51 공차 범위 52 차이 결정
53 설정점 차동 슬립값 54 적용 정보
55 요청 56 결과적인 브레이킹 요구
57 피견인 차량 58 브레이크 압력 라인 - 트레일러
59 제4 압력 매체 공급부 60 트레일러 제어 밸브
61 커플링 헤드 62 CAN 인터페이스
63 제3 브레이크 회로 64 차량 조합
65 차량 조합 66 브레이크 모듈
67 브레이크 제어 라인 68 트레일러 압력 제어 밸브
69 제어 차축 70 트레일러 차축
71 정보 72 비교
73 신호 출력 74 트레일러 차동 슬립값
75 스위칭 상태 76 전환
77 제1 스위칭 문턱값 78 제2 스위칭 문턱값
79 제3 스위칭 문턱값 80 공차 슬립값
81 차이 결정 82 트레일러 차동 슬립
83 평가 84 그래프
85 그래프 86 제로 라인
87 개시 조건 88 경향
89 공차 범위 90 정보 신호
91 초기값 92 한계
93 확장된 스위칭 문턱값
P 브레이크 압력 P-A 트레일러 브레이크 압력
Z-int 내부 감속값 Z-ext 외부 감속값
Z-RES 결과적인 감속값 Z-ist 실제 감속
t1 개시점 t0~t7 시간 지점

Claims (24)

  1. 차량(2)의 공압적으로 작동되는 휠 브레이크들(6)에서 브레이크 압력(P)을 조정하기 위한 방법에 있어서, 휠 브레이크들(6)에서 브레이크 압력(P)은 차량(2)의 운전자에 의해 결정된 운전자의 브레이킹 요구(19)에 따라 통상 브레이킹 모드(18)에서 조정되고, 운전자의 브레이킹 요구(19)와 독립적으로 외부 브레이킹 요구(30)가 수신되고 및/또는 특정한 휠들(5)이 잠기는 경향이 있을 때 브레이크 제어 유닛(21)이 압력 제어 모드(24)에서 브레이크 압력(P)의 조정을 넘겨받으며, 압력 제어 모드(24)에서 브레이크 제어 유닛(21)은 특정한 휠 브레이크들(6)의 압력 제어 밸브들(20)을 위한 제어 신호들(31, 32)을 획득하고 압력 제어 밸브들(20)을 제어하는 것에 의해 관련된 휠 브레이크(6)의 브레이크 압력(P)을 변경시키되,
    외부 브레이킹 요구(30) 이후에 브레이크 제어 유닛(21)은 압력 제어 모드(24)에서 휠들(5)의 속도 센서들(29)에 의해 제공된 측정 신호들(34)로부터 적어도 하나의 차동 슬립값(42)을, 제어 신호들(31, 32)을 방출(40)하기 전에 차량(2)의 2개의 차축들(3, 4)의 슬립(38) 사이의 차이로서 지속적으로 획득하고 미리 정의된 또는 조정 가능한 설정점 차동 슬립값(53)을 고려하면서 차동 슬립값을 평가하며, 평가(45)에 따라 적어도 하나의 제어 신호(31, 32)를 적용하는 것에 의해 차동 슬립값(42)을 설정점 차동 슬립값(53)에 근접시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    차동 슬립값(42)의 재조정 동안, 휠 브레이크(6)의 브레이크 압력(P)을 증가시키기 위해 특정한 압력 제어 밸브(20)의 인입 밸브(22)의 제어 신호(31)가 변화되고, 휠 브레이크(6)의 브레이크 압력(P)을 감소시키기 위해 특정한 압력 제어 밸브(20)의 배출 밸브(23)의 제어 신호(32)가 변화되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    브레이크 제어 유닛(21)은 차동 슬립값(42)의 평가(45)를 고려하는 것과 함께, 비교되는 차축 쌍(3, 4) 중 더 큰 슬립(38)을 가진 차축(3, 4)에서 브레이크 압력(P)을 감소시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    브레이크 제어 유닛(21)은 적어도 하나의 제어 개입 규준(46)을 고려하는 것과 함께 적어도 하나의 획득된 차동 슬립값(42)을 평가하고, 제어 개입 규준(46)의 충족에 따라 제어 신호들(31, 32)을 방출하거나 또는 차동 슬립값(42)의 재조정을 위해 적어도 하나의 제어 신호(31, 32)를 적용하는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    적어도 하나의 슬립 문턱값(47, 48, 49)이 차동 슬립값(42)의 평가(45)를 위한 제어 개입 규준(46)으로서 브레이크 제어 유닛(21)으로 특정되고, 슬립 문턱값(47, 48, 49)이 초과되면 차축들(3, 4)로의 브레이크 압력(P)의 분배의 적용이 일어나는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상측 슬립 문턱값(48)과 하측 슬립 문턱값(49)을 포함하는 공차 범위(50, 51)가 차동 슬립값(42)의 평가(45)를 위한 제어 개입 규준(46)으로서 브레이크 제어 유닛(21)으로 특정되고, 상측 슬립 문턱값(48)이 초과되거나 하측 슬립 문턱값(49) 아래로 떨어지면, 차축들(3, 4)로의 브레이크 압력(P)의 분배의 적용이 일어나는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    슬립 문턱값들(48, 49)를 가진 제1 공차 범위(50)가 능동 지연기들을 가진 브레이킹 작동을 위하여 특정되고, 슬립 문턱값들(48', 49')을 가진 제2 공차 범위(51)가 지연기들이 없는 브레이킹 작동을 위하여 특정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    차동 슬립값들(42)은 복수의 차축들(3, 4)을 위해 각각의 경우에 모든 차축 쌍들에서 고려되는 참조 차축(3)에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    차동 슬립값(42)은 가이드 변수로서 미리 정의되거나 조정 가능한 설정점 차동 슬립값(53)을 가지고 제어되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    외부 브레이킹 요구(30)와 운전자의 브레이킹 요구(19)로부터 귀결된 브레이킹 요구(56)에 따른 설정점 차동 슬립값(53)의 상세(55)에 의해 특징지워지는 브레이크 압력 조정 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    차량(2)의 실제 감속(Z-ist)에 따른 설정점 차동 슬립값(53)의 상세(55)에 의해 특징지워지는 브레이크 압력 조정 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    동력 차량(2) 및 적어도 하나의 피견인 차량(57)을 포함하는 차량 조합(65)에서 브레이크 압력들(P, P-A)을 결정하기 위해,
    그 순간 최소 슬립(38)을 가진 트레일러 차축(69, 70)이 피견인 차량(57)의 휠들(5)의 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)로부터 현재 제어 차축(69)과 같이 지속적으로 결정되고,
    트레일러 차동 슬립값(74)이 동력 차량(2)의 참조 차축의 슬립(38)과 피견인 차량(57)의 제어 차축(69)의 슬립(38)의 차이에 따라 제어 차축(69)에 대해 결정되고, 트레일러 브레이크 압력(P-A)을 조정하는 것에 의해 설정점 차동 슬립값(53)에 근접하게 되며,
    제어 차축(69)과는 다른 나머지 트레일러 차축들(70)의 휠 브레이크들(6)에서, 특정한 압력 제어 밸브들(20)의 인입 밸브들(22)은 외부 브레이킹 요구(30)의 요청에 따라 개시점(t1) 이후에 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    특정한 트레일러 차축(70)의 슬립(38) 및 트레일러 차동 슬립(82)의 적어도 하나의 미리 정의된 스위칭 문턱값(77, 78, 79)을 가진 제어 차축(69)의 슬립의 차이에 따른 트레일러 차동 슬립(82)의 시간적인 진행의 평가(83)에 따라 인입 밸브들(22)의 폐쇄된 스위칭 상태(75)가 종결되고 다시 활성화되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    트레일러 차동 슬립(82)이 제로 라인에 도달하고 그것을 공차 슬립값(80)만큼 초과하면, 그것이 제1 스위칭 문턱값(77)으로서 모니터링되고, 트레일러 차동 슬립(82)이 제로 라인을 주어진 공차 슬립값(80)만큼 초과하면 인입 밸브들(22)의 스위칭 상태(75)가 스위칭되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    트레일러 차동 슬립(82)이 제1 스위칭 문턱값(77)에 도달한 후, 브레이킹 요구(외부 브레이킹 요구(30) 또는 결과적인 브레이킹 요구(56))의 경향(88)이 고려되고, 감소하는 브레이킹 요구(30, 56)의 경우에 트레일러 차동 슬립(82)을 위한 확장된 공차 범위(89)가 특정되고, 제어 차축(69)을 제외한 트레일러 차축들(70)의 인입 밸브들(22)은, 트레일러 차동 슬립(82)이 확장된 공차 범위(89)를 벗어날 때까지 폐쇄된 채로 유지되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    인입 밸브들(22)의 폐쇄 이후에 증가하는 트레일러 차동 슬립(82)의 경우에 대해, 인입 밸브들(22)의 폐쇄의 개시점(t1)에서 트레일러 차동 슬립(82)의 초기값(91)이 스위칭 문턱값(78, 79)을 결정하기 위해 활용되고, 여기서 제2 스위칭 문턱값(78)이, 인입 밸브들(22)의 폐쇄의 시간(t1)의 지점에서 트레일러 차동 슬립(82)의 초기값(91)에서의 증가와, 이 초기값(91)의 미리 정의된 부분 또는 미리 정의된 공차 슬립값(80)의 합으로서 결정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    인입 밸브들(22)의 폐쇄 이후에 적어도 미리 정의된 공차 슬립값(80)만큼 감소하는 트레일러 차동 슬립(82)의 절대값의 경우를 위해, 인입 밸브들(22)의 폐쇄의 개시점(t1)에서 트레일러 차동 슬립(82)의 초기값(91)이 제3 스위칭 문턱값(79)으로서 특정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    트레일러 브레이크 압력(P-A)은 트레일러 제어 밸브(60)에 연결된 트레일러 압력 제어 밸브(68)를 통해 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 조정 가능한 것을 특징으로 하는 브레이크 압력 조정 방법.
  19. 동력 차량(2) 또는 견인 차량으로서의 동력 차량(2)과 적어도 하나의 피견인 차량(57)을 포함하는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템으로서, 상기 브레이킹 시스템은 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 브레이크 압력 조정 방법을 수행하기 위한 것이며, 압력 제어 모드(24) 동안 제어 신호들(31, 32)을 수신하기 위해 신호 송신 방식으로 브레이크 제어 유닛(21)에 연결된 매 휠(5)마다 하나의 브레이크 실린더(7)와 하나의 압력 제어 밸브(20)를 포함하고, 차량(2)의 운전자에 의해 작동될 수 있는 서비스 브레이크 밸브(10)와 브레이크 신호 발신기(43)를 포함하되, 브레이크 실린더들(7) 내의 브레이크 압력(P)은 통상 브레이킹 모드(18)에서는 운전자의 브레이킹 요구(19)에 따라 서비스 브레이크 밸브(10)를 작동시키는 것에 의해, 그리고 압력 제어 모드(24)에서는 특정한 압력 제어 밸브(20)를 통해, 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 조정 가능하고, 브레이크 제어 유닛(21)은 운전자의 브레이킹 요구와는 독립적인 외부 브레이킹 요구들(30)을 수신하도록 디자인되어 있고, 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)에 기초하여 회전 거동을 감지하기 위해, 그리고 차량의 잠기려는 휠들(5)의 경향을 모니터링하기 위해 휠들(5)의 속도 센서들(29)에 연결되며, 잠기려는 적어도 하나의 휠(5)의 경향의 결정시 및/또는 외부 브레이킹 요구(30)의 수신시 압력 제어 모드(24)에서 브레이크 압력(P)의 조정을 넘겨받되,
    브레이크 제어 유닛(21)은 속도 센서들(29)의 측정 신호들(34)로부터 차동 슬립값들(42)을 차량(2)의 2개의 차축들(3, 4)의 슬립(38) 사이의 차이로서 지속적으로 결정하도록 구성되고, 제어 신호들(31, 32)을 적용하는 것에 의해 하나의 미리 정의된 또는 획득된 설정점 차동 슬립값(53)에 따라 차동 슬립값(42)을 평가(45)하고 재조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량(2) 또는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    피견인 차량(57)은 그 트레일러 차축들(69, 70)의 압력 제어 밸브들(20)을 제어하기 위해 신호 전송 방식으로 브레이크 제어 유닛(21)에 연결된 전자 브레이크 모듈(66)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량(2) 또는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    압력 제어 밸브들(20, 68)은 브레이크 압력(P, P-A)을 증가시키기 위한 인입 밸브(22)와 브레이크 압력(P, P-A)을 감소시키기 위한 배출 밸브(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량(2) 또는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    압력 제어 밸브들(20, 68)은, 각각의 경우에 활성화 밸브(25)를 통해 압력 매체 공급부(12, 15, 27)에 연결될 수 있는 하나 또는 복수의 브레이크 회로들(13, 14, 63) 내에 놓여있고, 각각의 활성화 밸브(25)는 브레이크 제어 유닛(21)에 전기적으로 연결되고 스위칭 가능한 것을 특징으로 하는 차량(2) 또는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템.
  23. 제19항에 있어서,
    차량(2)의 한 차축(3, 4)의 휠들(5)의 압력 제어 밸브들(20)은 활성화 밸브(25)를 포함하는 공유 브레이크 회로(13, 14)를 통해 압력 매체 공급부(12, 15)에 연결된 것을 특징으로 하는 차량(2) 또는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템.
  24. 제19항에 있어서,
    트레일러 제어 밸브(60)에 연결된 추가 트레일러 압력 제어 밸브(68)가 브레이크 제어 유닛(21)에 의해 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량(2) 또는 차량 조합(64, 65)의 브레이킹 시스템.
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