KR20230047393A - 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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야콥 브란다우어
자샤 펜너
올리버 마크바르트
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로베르트 보쉬 게엠베하
히다치 아스테모 프랑스
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Abstract

본 발명은 자동차(1)의 제동 장치(9)의 조임력(FSpann) 결정 방법에 관한 것이고, 자동차(1)는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠(4)과; 적어도 하나의 제동 장치(9) 및 적어도 하나의 전기 모터(13)를 구비한 제동 시스템(8);을 포함하고, 제동 장치(9)는, 휠(4)과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터(13)는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력(FSpann)이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치(14)를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류(IMot)가 인가됨으로써 회전 가능하고, 회전자의 회전각(
Figure pct00040
) 및/또는 기어 장치(14)의 변위 가능하게 장착된 요소의 변위 경로가 결정되고, 생성되는 조임력(FSpann)의 높이가 회전각(
Figure pct00041
) 및/또는 변위 경로에 따라 결정된다. 모터 전류(IMot)의 높이가 결정되고, 조임력(FSpann)의 높이는 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 결정되는 것이 제공된다. 본 발명의 추가의 일 양태는 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법에 관한 것이며, 자동차는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠과; 적어도 하나의 제동 장치 및 적어도 하나의 전기 모터를 구비한 제동 시스템;을 포함하고, 제동 장치는, 휠과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류가 인가됨으로써 회전 가능하고, 회전자의 회전각 및/또는 기어 장치의 변위 가능하게 장착된 요소의 변위 경로가 결정되고, 생성되는 조임력의 높이가 회전각 및/또는 변위 경로에 따라 결정된다.
또한, 본 발명은 자동차의 작동 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 평가 장치에 의해 조임력을 결정하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 회전 가능하게 장착된 복수의 휠들을 포함한다. 자동차의 주행 속도를 감소시키기 위해, 자동차는 일반적으로 적어도 하나의 제동 장치를 구비한 제동 시스템을 포함한다. 제동 장치는 자동차의 휠들 중 하나의 휠에 할당되고, 휠의 현재 회전 속도를 감소시키는 마찰 제동 토크를 생성하도록 형성된다. 이를 위해 제동 장치는, 예를 들어 브레이크 디스크와 같은, 휠과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함한다. 제동 몸체가 제동 요소에 대해 가압되면, 마찰 제동 토크가 생성된다. 바람직하게, 제동 시스템은 복수의 제동 장치들을 포함하고, 제동 장치들 각각은 휠들 중 하나의 다른 휠에 각각 할당된다.
제동 시스템들이 제동 장치의 작동을 위하여, 특히 다상 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 구비한 전기 모터를 또한 포함하는 일이 점점 더 빈번해지고 있다. 이 경우, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치를 통해 제동 몸체와 결합된다. 즉, 회전자의 회전은 기어 장치를 통해 제동 몸체의 변위로 변환된다. 이 경우 생성되는 조임력의 높이는 마찰 제동 토크의 높이에 상응한다. 조임력이 높을수록, 마찰 제동 토크도 높아진다. 이 경우, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류가 인가됨으로써 회전 가능하다.
종래 기술로부터는, 생성되는 조임력의 높이의 결정 방법이 공지되어 있다. 조임력을 안다는 것은 전기 모터의 바람직한 조절을 가능하게 한다. 이 경우, 회전자의 회전각 및/또는 기어 장치의 변위 가능하게 장착된 요소의 변위 경로를 결정하는 것이 공지되어 있다. 회전각과 변위 경로는 조임력의 높이에 상응한다. 회전각 또는 변위 경로가 클수록, 생성되는 조임력도 높아진다. 이에 상응하게, 이때 조임력의 높이는 회전각 및/또는 변위 경로에 따라 결정된다.
청구항 제1항의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 방법은, 생성되는 조임력의 높이가 결정되는 정확도가 향상된다는 장점을 갖는다. 본 발명에 따라, 이를 위해 모터 전류의 높이가 결정되고, 조임력의 높이가 모터 전류의 높이에 따라 결정되는 것이 제공된다. 슬립이 많은 기어 장치들에서, 증가하는 절대적인 회전각 또는 변위 경로에 따라 회전각 및/또는 변위 경로를 고려하는 것만으로는, 생성되는 조임력의 높이를 결정할 때의 부정확성을 초래한다. 이러한 부정확성은 모터 전류의 높이를 추가로 고려함으로써 적어도 부분적으로 보상된다. 적어도 전기 모터의 특정 작동점들에서는 모터 전류의 높이도, 생성되는 조임력의 높이에 상응한다. 예를 들어, 이러한 조임력은 모터 전류가 증가함에 따라 증가한다. 바람직하게, 모터 전류는 검출 또는 측정된다. 이 또한 모터 전류의 결정을 의미한다. 즉, 모터 전류의 높이를 검출하도록 형성된 센서 장치가 이 경우 존재한다. 이에 대한 대안으로서, 바람직하게는 모터 전류의 높이에 상응하는 파라미터, 예를 들어 모터 권선의 전기 모터 전압이 검출 또는 측정된다. 이 경우, 모터 전류의 높이는 검출된 파라미터에 따라 결정된다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 조임력의 높이는, 회전각 또는 변위 경로에 따른 조임력을 설명하는 제1 특성 곡선에 따라 결정된다. 제1 특성 곡선을 이용하여, 생성되는 조임력이 정확하게 결정 가능하다. 제1 특성 곡선에 의해서는, 상응하는 조임력이 복수의 회전각들 또는 변위 경로들에 각각 할당될 수 있다.
바람직하게, 제1 특성 곡선은 모터 전류의 결정된 높이에 따라 변화된다. 이를 통해, 모터 전류의 높이를 평가 기술적으로 간단하게 고려하는 것이 달성된다. 예를 들어, 제1 특성 곡선의 기울기는 모터 전류의 결정된 높이에 따라 변화된다.
바람직한 일 실시예에 따라서는, 한편으로는 모터 전류의 높이에 따라 그리고 다른 한편으로는 결정된 회전각에 따라 보정된 회전각이 결정되고, 조임력의 높이는 보정된 회전각에 따라 결정되고 그리고/또는 한편으로는 모터 전류의 높이에 따라 그리고 다른 한편으로는 결정된 변위 경로에 따라 보정된 변위 경로가 결정되고, 조임력의 높이는 보정된 변위 경로에 따라 결정되는 것이 제공된다. 즉, 최초에 결정되었던 회전각 또는 최초에 결정되었던 변위 경로는 모터 전류의 결정된 높이에 따라 보정된다. 예를 들어, 모터 전류의 높이에 따라 보정 계수가 결정되고, 결정된 회전각 또는 결정된 변위 경로에는 보정을 위해 보정 계수가 곱해진다. 이 경우, 이에 상응하게, 보정된 회전각 또는 보정된 변위 경로는 조임력의 높이의 결정에 기반이 된다. 예를 들어, 조임력의 높이는 보정된 회전각 또는 보정된 변위 경로에 따라 제1 특성 곡선에 의해 결정된다.
바람직한 일 실시예에 따라서는, 제동 장치의 조임력 변환비를 모터 전류의 높이에 따라 설명하는 제2 특성 곡선 및 모터 전류의 높이에 따라 전류 기반 조임력이 결정되고, 제1 특성 곡선은 전류 기반 조임력에 따라 변화되고 그리고/또는 보정된 회전각 및/또는 보정된 변위 경로는 전류 기반 조임력에 따라 결정되는 것이 제공된다. 제2 특성 곡선의 사용을 통해서는, 조임력을 결정할 때 모터 전류의 결정된 높이를 정확하게 고려하는 것이 달성된다. 제2 특성 곡선에 의해서는, 상응하는 조임력 변환비가 복수의 모터 전류 값들에 각각 할당될 수 있다. 이 경우, 전류 기반 조임력은 예를 들어 하기 수학식, 즉
Figure pct00001
에 의하여 결정될 수 있고, FSpann,I는 전류 기반 조임력을, KF,I는 조임력 변환비를, IMot는 결정된 모터 전류를 나타낸다.
바람직하게는, 보정 상황이 존재하는지 여부가 모니터링되고, 제1 특성 곡선은 보정 상황이 존재할 때만 모터 전류의 높이에 따라 변화되고 그리고/또는 보정된 회전각 및/또는 보정된 변위 경로는 보정 상황이 존재할 때만 결정된다. 보정 상황은, 생성된 조임력의 높이가 결정될 때 원하는 정확도 증가가 모터 전류의 높이를 고려함으로써 달성되는 것이 가정되는 상황을 의미한다. 보정 상황이 존재하지 않는다면, 생성된 조임력의 높이가 결정될 때 모터 전류의 결정된 높이는 바람직하게는 고려되지 않은 채로 유지된다.
바람직한 일 실시예에 따라서는, 회전 속도 임계값이 사전 결정되고, 회전 속도 임계값에 미달하는 회전자의 회전 속도가 존재할 때는, 보정 상황이 존재하는 것 그리고/또는 변위 속도 임계값이 사전 결정되는 것이 확인되고, 변위 속도 임계값에 미달하는 요소의 변위 속도가 존재할 때는, 보정 상황이 존재하는 것이 확인되는 것이 제공된다. 이 경우, 제동 장치 또는 전기 모터가 정지 상태에 있는 경우, 즉 제동 장치 및 전기 모터의 상태가 더 이상 변화되지 않거나 약간만 변화되는 경우, 보정 상황이 존재하는 것이 가정된다. 이는 회전 속도 또는 변위 속도를 이용하여 신뢰 가능하게 확인 가능하다.
바람직하게는 전류 변화 임계값이 사전 결정되고, 전류 변화 임계값에 미달하는 모터 전류 변화가 존재할 때는, 보정 상황이 존재하는 것이 확인된다. 상술한 바와 같이, 전기 모터가 정지 상태에 있는 경우, 보정 상황이 존재한다. 이에 따라, 보정 상황의 존재는 또한 모터 전류의 모터 전류 변화에 따라서도 신뢰 가능하게 확인 가능하다.
또한, 본 발명은 자동차의 작동 방법에 관한 것이고, 자동차는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠과; 적어도 하나의 제동 장치 및 적어도 하나의 전기 모터를 구비한 제동 시스템;을 포함하고, 제동 장치는, 휠과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류가 인가됨으로써 회전 가능하고, 생성되는 조임력의 높이가 결정되고, 모터 권선에는 생성되는 조임력이 사전 결정된 설정 조임력에 상응하도록 모터 전류가 인가된다. 이러한 자동차의 작동 방법은 청구항 제9항의 특징들에 의하여, 조임력의 높이가 본 발명에 따른 조임력의 결정 방법을 통해 결정되는 것을 특징으로 한다. 이를 통해서도 상술한 장점들이 얻어진다. 추가적인 바람직한 특징들 및 특징들의 조합들은 상기 설명 내용들 및 청구범위들로부터 얻어진다.
본 발명에 따른 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 장치로서, 자동차는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠과; 적어도 하나의 제동 장치 및 적어도 하나의 전기 모터를 구비한 제동 시스템;을 포함하고, 제동 장치는, 휠과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류가 인가됨으로써 회전 가능한, 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 장치는 청구항 제10항의 특징들에 의하여, 목적한 바대로 사용될 때 본 발명에 따른 조임력의 결정 방법을 실행하도록 특별히 구성되는 평가 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. 이를 통해서도 상술한 장점들이 얻어진다. 추가적인 바람직한 특징들 및 특징들의 조합들은 상기 설명 내용들 및 청구범위들로부터 얻어진다.
바람직한 일 실시예에 따라, 기어 장치는 제동 몸체와 곧바로 또는 직접적으로 결합된다. 이와 관련하여, 기어 장치의 변위 가능하게 장착된 요소 또는 변위 가능하게 장착된 추가 요소는 적어도 제동 장치가 작동될 때, 변위 가능한 제동 몸체가 따르는 변위 축에 대해 축방향으로 직접적으로 제동 몸체에 접한다. 이 경우, 기어 장치와 제동 몸체 사이의 유압 연결이 생략된다. 예를 들어, 기어 장치는 유성 롤러 기어를 포함하고, 이 경우, 변위 가능하게 장착된 요소는 유성 롤러 나사 스핀들이다. 일반적으로, 자동차의 복수의 휠들에는 하나의 다른 제동 장치가 각각 할당된다. 이 경우, 바람직하게, 제동 장치들 각각에는 각각 하나의 다른 전기 모터 및 각각 하나의 다른 기어 장치가 할당된다. 이 경우, 평가 장치는, 다양한 전기 모터들을 통해 생성되는 조임력을 본 발명에 따른 방법에 의하여 결정하도록 형성된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 기어 장치는, 모터 권선에 모터 전류가 인가될 때 마스터 브레이크 실린더 내에 변위 가능하게 장착된 유압 피스톤이 작동되도록 제동 시스템의 마스터 브레이크 실린더와 결합된다. 마스터 브레이크 실린더는, 유압 피스톤이 작동될 때 제동 몸체가 브레이크 요소에 대해 가압되도록 제동 몸체와 유체 기술적으로 연결된다. 이와 관련하여, 본 실시예에 따른 기어 장치는 제동 몸체와 곧바로 또는 직접적으로 결합된다.
하기에는 본 발명이 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 자동차를 단순화하여 도시한 도면이다.
도 2는 또 다른 자동차를 단순화하여 도시한 도면이다.
도 3은 제1 특성 곡선을 도시한 도면이다.
도 4는 제2 특성 곡선을 도시한 도면이다.
도 5는 조임력 결정 방법을 도시한 도면이다.
도 1은 자동차(1)를 단순화하여 도시한다. 자동차(1)는 전륜 축(2)과 후륜 축(3)을 포함한다. 전륜 축(2)은 회전 가능하게 장착된 제1 휠(4) 및 회전 가능하게 장착된 제2 휠(5)을 포함한다. 후륜 축(3)은 회전 가능하게 장착된 제3 휠(6) 및 회전 가능하게 장착된 제4 휠(7)을 포함한다.
또한, 자동차(1)는 제동 시스템(8)을 포함한다. 제동 시스템(8)은 휠의 수에 상응하는 수의 제동 장치(9, 10, 11 및 12)를 포함한다. 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들은 도 1에 개략적으로만 도시되어 있다. 휠(4, 5, 6 및 7)들 각각에는 제동 장치(9, 10, 11 또는 12)들 중 하나의 다른 제동 장치가 각각 할당된다. 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들은, 할당된 휠의 회전 속도를 감소시키기 위해 마찰 제동 토크를 생성하도록 형성된다. 예를 들어, 제동 장치들 중 제1 제동 장치(9)는, 제1 휠(4)의 현재 회전 속도를 감소시키도록 형성된다. 이를 위해, 제1 제동 장치(9)는, 제1 휠(4)과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함한다. 제동 장치(10, 11 및 12)들은 구성에 있어서 제1 제동 장치(9)에 상응한다. 이와 관련하여, 제동 장치(10, 11 및 12)들도 하나의 제동 요소와, 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 각각 포함한다.
또한, 제동 시스템(8)은 전기 모터(13)를 포함한다. 이러한 전기 모터(13)도 도 1에 개략적으로만 도시되어 있다. 전기 모터(13)는 회전 가능하게 장착된 회전자 및 모터 권선을 포함한다. 이 경우, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류(IMot)가 인가됨으로써 회전 가능하다.
회전자는 기어 장치(14)와 결합된다. 기어 장치(14)는 적어도 하나의 변위 가능하게 장착된 요소를 포함하고, 회전자의 회전을 변위 가능하게 장착된 요소의 변위로 변환하도록 형성된다. 예를 들어, 이를 위해 기어 장치(14)는, 회전 가능하게 장착된 스핀들 너트 및 변위 가능하게 장착된 스핀들을 구비한 스핀들 기어부를 포함한다.
또한, 제동 시스템(8)은 마스터 브레이크 실린더(15)를 포함한다. 이 경우, 마스터 브레이크 실린더(15)는 탠덤 마스터 브레이크 실린더(15)로서 형성되므로, 마스터 브레이크 실린더(15) 내에 2개의 유압 피스톤들이 변위 가능하게 장착된다. 회전자는, 회전자의 회전을 통하여 유압 피스톤이 변위 가능하도록 기어 장치(14)를 통해 마스터 브레이크 실린더(15)와 결합된다.
또한, 제동 시스템(8)은 유압 블록(16)을 포함한다. 마스터 브레이크 실린더(15)는 2개의 유입 라인(17 및 18)들을 통해 유압 블록(16)과 유체 기술적으로 연결된다. 유압 블록(16)은 다시금 4개의 배출 라인(19, 20, 21 및 22)들을 통해 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들의 휠 브레이크 실린더들과 유체 기술적으로 연결된다. 유압 피스톤들이 작동 방향으로 변위되면, 라인(17, 18, 19, 20, 21 및 22)들 내에 존재하는 유압 유체를 통하여, 제동 몸체들에 작용하는 조임력(FSpann)이 생성되고, 이러한 조임력을 통해 제동 몸체들이 각각의 제동 요소들에 대해 가압된다.
회전자가 기어 장치(14)를 통해 유압 피스톤들과 결합되기 때문에, 회전자의 회전을 통해 조임력이 생성 가능하다. 이때, 생성되는 조임력의 높이는 회전자의 회전각(
Figure pct00002
) 및 변위 가능하게 장착된 요소의 변위 경로에 상응한다. 회전각(
Figure pct00003
)이 클수록, 생성되는 조임력(FSpann)도 높아진다. 또한, 생성되는 조임력(FSpann)의 높이는 마찰 제동 토크의 높이에 상응한다. 조임력(FSpann)이 높을수록, 마찰 제동 토크도 높아진다.
또한, 자동차(1)는 장치(23)를 포함한다. 장치(23)는 회전각 센서(24)를 포함하고, 이러한 회전각 센서는 회전자에 할당되고, 회전자의 회전각(
Figure pct00004
)을 검출하도록 형성된다. 또한, 장치(23)는 전류 센서(25)를 포함하고, 이러한 전류 센서는 모터 권선에 할당되고, 모터 권선을 통해 흐르는 전기 모터 전류(IMot)의 높이를 검출하도록 형성된다. 또한, 장치(23)는 평가 장치(26)를 포함한다. 평가 장치(26)는 회전각 센서(24) 및 전류 센서(25)와 통신 기술적으로 연결되므로, 평가 장치(26)에는 검출된 회전각(
Figure pct00005
) 및 모터 전류(IMot)의 높이가 제공된다. 평가 장치(26)는, 생성되는 조임력(FSpann)의 높이를 한편으로는 회전자의 회전각(
Figure pct00006
)에 따라 그리고 다른 한편으로는 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 결정하도록 형성된다.
또한, 평가 장치(26)는, 전기 모터(13)의 전력 전자 장치의 스위치에 대한 제어 신호들을 결정하도록, 그리고 이러한 제어 신호들에 따라 스위치를 제어하도록 형성된다. 이와 관련하여, 평가 장치(26)는 제어 장치(26)로서 형성된다. 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들을 통해 마찰 제동 토크가 생성되어야 한다면, 평가 장치(26)는 생성되는 조임력(FSpann)이 사전 결정된 설정 조임력에 상응하도록 조절식으로 전기 모터(13)의 전력 전자 장치를 제어한다. 즉, 모터 권선에는, 생성되는 조임력(FSpann)이 사전 결정된 설정 조임력에 상응하도록 전기 모터 전류(IMot)가 인가된다. 예를 들어, 설정 조임력은 자동차(1)의 운전자를 통한 자동차(1)의 브레이크 페달의 작동을 통해 사전 결정된다.
도 2는 자동차(1)의 또 다른 일 실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 자동차(1)는 제동 시스템(8)의 구성에 있어서 도 1에 도시된 자동차(1)와는 상이하다. 도 2에 도시된 자동차도 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들을 포함한다.
도 2에 도시된 자동차(1)의 제동 시스템(8)은 브레이크 장치(9, 10, 11 및 12)의 수에 상응하는 수의 전기 모터(13)를 포함한다. 또한, 제동 시스템(8)은 제동 장치(9, 10, 11 및 12)의 수에 상응하는 수의 기어 장치(14)를 포함한다. 각각의 제동 장치(9, 10, 11 및 12)에는 전기 모터(13)들 중 하나의 다른 전기 모터 및 기어 장치(14)들 중 하나의 다른 기어 장치가 각각 할당된다.
전기 모터(13)들의 회전자들도, 전기 모터(13)들의 모터 권선들에 모터 전류(IMot)가 인가됨으로써 조임력(FSpann)이 각각 생성 가능하고, 이러한 조임력을 통해 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들의 제동 몸체들이 각각의 제동 요소들에 대해 가압되도록 기어 장치(14)들을 통해 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들의 제동 몸체들과 결합된다. 이 경우, 기어 장치(14)들은 각각 제동 몸체들과 직접적으로, 즉 마스터 브레이크 실린더의 중간 개재없이 결합된다.
도 2에 도시된 자동차(1)의 장치(23A)는 전기 모터(13)의 수에 상응하는 수의 회전각 센서(24)를 포함하고, 전기 모터(13)들 각각에는 회전각 센서(24)들 중 하나의 다른 회전각 센서가 각각 할당된다.
또한, 장치(23A)는 전기 모터(13)의 수에 상응하는 수의 전류 센서(25)를 포함하고, 전기 모터(13)들 각각에는 전류 센서(25)들 중 하나의 다른 전류 센서가 각각 할당된다.
회전각 센서(24)들 및 전류 센서(25)들은 평가 장치(26A)와 통신 기술적으로 연결되므로, 평가 장치(26A)에는 회전각 센서(24)들을 통해 검출된 회전각(
Figure pct00007
)들 및 전류 센서(25)들을 통해 검출된 모터 전류(IMot)들이 제공된다.
도 2에 도시된 자동차(1)의 평가 장치(26A)는, 전기 모터(13)들을 통해 생성되는 조임력(FSpann)들의 높이를 한편으로는 각각의 회전자의 회전각(
Figure pct00008
)에 따라 그리고 다른 한편으로는 각각의 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 결정하도록 형성된다.
또한, 제어 장치(26A)는, 전기 모터(13)들의 전력 전자 장치들의 스위치들에 대한 제어 신호들을 결정하도록, 그리고 이러한 제어 신호들에 따라 스위치들을 제어하도록 형성된다. 이 경우, 평가 장치(26A)는, 전기 모터(13)들을 서로 독립적으로 제어하도록 형성된다. 이 경우, 평가 장치(26)와 관련하여 상술한 바와 같이, 평가 장치(26A)는, 전기 모터(13)들을 통해 생성되는 조임력(FSpann)들이 사전 결정된 설정 조임력에 각각 상응하도록 전력 전자 장치들을 제어한다.
도 3은 제1 특성 곡선(L1)을 도시한다. 제1 특성 곡선(L1)은 회전자의 회전각(
Figure pct00009
)에 따른 생성되는 조임력(FSpann)의 높이를 설명한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 조임력(FSpann)은 회전각(
Figure pct00010
)의 증가에 따라 증가한다.
도 4는 제2 특성 곡선(L2)을 도시한다. 제2 특성 곡선(L2)은 모터 전류(IMot)에 따른, 제동 장치들의 조임력 변환비(KF,I)의 높이를 설명한다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 조임력 변환비(KF,I)는 모터 전류(IMot)의 증가에 따라 감소한다.
상술한 바와 같이, 평가 장치(26)는, 생성되는 조임력(FSpann)이 사전 결정된 설정 조임력에 상응하도록 전기 모터(13)를 제어한다. 이에 상응하게, 평가 장치(26A)는, 각각 생성되는 조임력(FSpann)이 사전 결정된 설정 조임력에 상응하도록 전기 모터(13)들을 제어한다.
하기에는, 생성되는 조임력(FSpann)의 높이의 바람직한 결정 방법이 도 5와 관련하여 설명된다. 이를 위해, 도 5는 이러한 방법을 흐름도를 이용하여 보여준다. 예를 들어, 이러한 방법은 도 1에 도시된 자동차(1)의 평가 장치(26)를 이용하여 설명된다. 그러나, 도 2에 도시된 자동차(1)의 평가 장치(26A)도, 이러한 방법을 실행하도록 그리고 이러한 방법에 의하여 전기 모터(13)들을 통해 각각 생성되는 조임력(FSpann)을 결정하도록 형성된다.
제1 단계(S1)에서, 회전각 센서(24)는 회전자의 현재 회전각(
Figure pct00011
)을 검출한다. 또한, 회전각 센서(24)는 검출된 회전각(
Figure pct00012
)을 평가 장치(26)에 제공한다.
제2 단계(S2)에서, 전류 센서(25)는 모터 전류(IMot)의 높이를 검출한다. 또한, 전류 센서(25)는 모터 전류(IMot)의 검출된 높이를 평가 장치(26)에 제공한다.
적어도 단계(S1 및 S2)들은 연속적으로 실행되므로, 평가 장치(26)에는 회전각(
Figure pct00013
)의 진행 곡선과 모터 전류(IMot)의 진행 곡선이 제공된다.
제3 단계(S3)에서, 평가 장치(26)는 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 제2 특성 곡선(L2)에 의하여, 모터 전류(IMot)의 높이에 상응하는 조임력 변환비(KF,I)를 결정한다. 이후, 결정된 조임력 변환비(KF,I)에 따라, 평가 장치(26)는 제3 단계(S3)에서 방정식[FSpann,I = KF,I(IMot) × IMot]에 의하여 전류 기반 조임력(FSpann,I)을 결정한다.
제4 단계(S4)에서, 평가 장치(26)는 보정 상황이 존재하는지 여부를 점검한다. 제동 장치(9, 10, 11 및 12)들과 전기 모터(13)가 정지 상태에 있는 경우, 보정 상황이 가정된다. 이를 위해, 평가 장치(26)는 회전 속도 임계값 및 전류 변화 임계값을 사전 결정한다. 또한, 평가 장치(26)는 회전각(
Figure pct00014
)의 진행 곡선에 따라 회전자의 회전 속도를 결정하고, 모터 전류(IMot)의 진행 곡선에 따라 모터 전류(IMot)의 모터 전류 변화를 결정한다. 이후, 회전자의 결정된 회전 속도가 회전 속도 임계값에 미달하고, 결정된 모터 전류 변화가 전류 변화 임계값에 미달하는 경우, 평가 장치(26)는 보정 상황이 존재함을 확인한다.
보정 상황이 존재하지 않음을 단계(S4)에서 평가 장치(26)가 확인하면, 제5 단계(S5)가 참조된다. 이후, 제5 단계(S5)에서, 평가 장치(26)는 생성되는 조임력(FSpann)의 높이를 제1 단계(S1)에서 검출된 회전각(
Figure pct00015
)에 따라 제1 특성 곡선(L1)에 의하여 결정한다. 이 경우, 모터 전류(IMot)의 높이는 고려되지 않은 채로 유지된다.
그러나, 보정 상황이 존재함을 단계(S4)에서 평가 장치(26)가 확인하면, 제6 단계(S6)가 참조된다. 이후, 제6 단계(S6)에서, 평가 장치(26)는 제3 단계(S3)에서 결정된 전류 기반 조임력(FSpann,I)에 따라 제1 특성 곡선(L1)에 의하여 회전자의 전류 기반 회전각(
Figure pct00016
I)을 결정한다.
제7 단계(S7)에서, 평가 장치(26)는 단계(S6)에서 결정된 전류 기반 회전각(
Figure pct00017
I)을, 단계(S1)에서 검출된 회전각(
Figure pct00018
)과 비교한다. 검출된 회전각(
Figure pct00019
)이 전류 기반 회전각(
Figure pct00020
I)으로부터 벗어난다면, 평가 장치(26)는 검출된 회전각(
Figure pct00021
)을 보정한다. 즉, 평가 장치(26)는 보정된 회전각(
Figure pct00022
korr)을 결정한다. 예를 들어, 전류 기반 회전각(
Figure pct00023
I)이 검출된 회전각(
Figure pct00024
)에 미달하는 경우, 보정된 회전각(
Figure pct00025
korr)으로서, 검출된 회전각(
Figure pct00026
)에 미달하는 회전각이 결정된다.
이후, 제8 단계(S8)에서, 평가 장치(26)는 생성되는 조임력(FSpann)을 보정된 회전각(
Figure pct00027
korr)에 따라 제1 특성 곡선(L1)에 의하여 결정한다.
바람직하게, 평가 장치(26)는 보정된 회전각(
Figure pct00028
korr)에 따라 제1 특성 곡선(L1)을 변화시킨다. 즉, 평가 장치(26)는 보정된 제1 특성 곡선을 결정한다. 단계(S5)가 재실행된다면, 이후, 평가 장치(26)는 생성되는 조임력(FSpann)을 검출된 회전각(
Figure pct00029
)에 따라, 보정된 제1 특성 곡선에 의하여 결정한다.
상술한 바와 같이, 회전자의 회전각(
Figure pct00030
)은 기어 장치(14)의 변위 가능하게 장착된 요소의 변위 경로에 상응한다. 본원의 방법의 추가의 일 실시예에 따르면, 요소의 변위 경로가 검출되고, 검출된 회전각(
Figure pct00031
) 대신에, 생성되는 조임력(FSpann)의 결정에 기반이 된다. 이후, 예를 들어, 요소의 변위 경로에 따른 생성되는 조임력(FSpann)을 설명하는 제1 특성 곡선(L1)이 사용된다.

Claims (10)

  1. 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법으로서, 자동차(1)는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠(4)과; 적어도 하나의 제동 장치(9) 및 적어도 하나의 전기 모터(13)를 구비한 제동 시스템(8);을 포함하고, 제동 장치(9)는, 휠(4)과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터(13)는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력(FSpann)이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치(14)를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류(IMot)가 인가됨으로써 회전 가능하고, 회전자의 회전각(
    Figure pct00032
    ) 및/또는 기어 장치(14)의 변위 가능하게 장착된 요소의 변위 경로가 결정되고, 생성되는 조임력(FSpann)의 높이가 회전각(
    Figure pct00033
    ) 및/또는 변위 경로에 따라 결정되는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법에 있어서,
    모터 전류(IMot)의 높이가 결정되고, 조임력(FSpann)의 높이는 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 조임력(FSpann)의 높이는, 회전각(
    Figure pct00034
    ) 또는 변위 경로에 따른 조임력(FSpann)을 설명하는 제1 특성 곡선(L1)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1 특성 곡선(L1)은 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 한편으로는 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 그리고 다른 한편으로는 결정된 회전각(
    Figure pct00035
    )에 따라 보정된 회전각(
    Figure pct00036
    korr)이 결정되고, 조임력(FSpann)의 높이는 보정된 회전각(
    Figure pct00037
    korr)에 따라 결정되고 그리고/또는 한편으로는 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 그리고 다른 한편으로는 결정된 변위 경로에 따라 보정된 변위 경로가 결정되고, 조임력(FSpann)의 높이는 보정된 변위 경로에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 제동 장치(9)의 조임력 변환비(KF,I)를 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 설명하는 제2 특성 곡선(L2) 및 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 전류 기반 조임력(FSpann,I)이 결정되고, 제1 특성 곡선(L1)은 전류 기반 조임력(FSpann,I)에 따라 변화되고 그리고/또는 보정된 회전각(
    Figure pct00038
    korr) 및/또는 보정된 변위 경로는 전류 기반 조임력(FSpann,I)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 보정 상황이 존재하는지 여부가 모니터링되고, 제1 특성 곡선(L1)은 보정 상황이 존재할 때만 모터 전류(IMot)의 높이에 따라 변화되고 그리고/또는 보정된 회전각(
    Figure pct00039
    korr) 및/또는 보정된 변위 경로는 보정 상황이 존재할 때만 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 회전 속도 임계값이 사전 결정되고, 회전 속도 임계값에 미달하는 회전자의 회전 속도가 존재할 때는, 보정 상황이 존재하는 것 그리고/또는 변위 속도 임계값이 사전 결정되는 것이 확인되고, 변위 속도 임계값에 미달하는 요소의 변위 속도가 존재할 때는, 보정 상황이 존재하는 것이 확인되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 전류 변화 임계값이 사전 결정되고, 전류 변화 임계값에 미달하는 모터 전류 변화가 존재할 때는, 보정 상황이 존재하는 것이 확인되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력 결정 방법.
  9. 자동차의 작동 방법으로서, 자동차(1)는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠(4)과; 적어도 하나의 제동 장치(9) 및 적어도 하나의 전기 모터(13)를 구비한 제동 시스템(8);을 포함하고, 제동 장치(9)는, 휠(4)과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터(13)는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력(FSpann)이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치(14)를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류(IMot)가 인가됨으로써 회전 가능하고, 생성되는 조임력(FSpann)의 높이가 결정되고, 모터 권선에는 생성되는 조임력(FSpann)이 사전 결정된 설정 조임력에 상응하도록 모터 전류(IMot)가 인가되는, 자동차의 작동 방법에 있어서,
    조임력(FSpann)의 높이는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 작동 방법.
  10. 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 장치로서, 자동차(1)는 적어도 하나의 회전 가능하게 장착된 휠(4)과; 적어도 하나의 제동 장치(9) 및 적어도 하나의 전기 모터(13)를 구비한 제동 시스템(8);을 포함하고, 제동 장치(9)는, 휠(4)과 일체로 회전 가능하도록 연결된 제동 요소 및 제동 요소에 대해 가압 가능한 적어도 하나의 제동 몸체를 포함하고, 전기 모터(13)는 모터 권선 및 회전 가능하게 장착된 회전자를 포함하고, 회전자는, 제동 몸체를 제동 요소에 대해 가압하는 조임력(FSpann)이 회전자의 회전을 통해 생성 가능하도록 기어 장치(14)를 통해 제동 몸체와 결합되고, 회전자는 모터 권선에 전기 모터 전류(IMot)가 인가됨으로써 회전 가능한, 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 장치에 있어서,
    목적한 바대로 사용될 때 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 특별히 구성되는 평가 장치(26, 26A)를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차의 제동 장치의 조임력을 결정하기 위한 장치.
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