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KR102029306B1 - 차량의 회생 브레이크 시스템의 작동 방법, 차량의 회생 브레이크 시스템용 제어 장치, 및 회생 브레이크 시스템 - Google Patents

차량의 회생 브레이크 시스템의 작동 방법, 차량의 회생 브레이크 시스템용 제어 장치, 및 회생 브레이크 시스템 Download PDF

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KR102029306B1
KR102029306B1 KR1020157002451A KR20157002451A KR102029306B1 KR 102029306 B1 KR102029306 B1 KR 102029306B1 KR 1020157002451 A KR1020157002451 A KR 1020157002451A KR 20157002451 A KR20157002451 A KR 20157002451A KR 102029306 B1 KR102029306 B1 KR 102029306B1
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KR
South Korea
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brake
brake system
generator
wheel
braking torque
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KR1020157002451A
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KR20150028331A (ko
Inventor
헤르베르트 폴레르트
슈테판 슈트렝어르트
미햐엘 쿤츠
옌스 콜라르스키
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 차량의 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 브레이크 시스템의 발전기의 작동 전 및/또는 작동 동안 브레이크액이 브레이크 마스터 실린더(62) 및/또는 하나 이상의 브레이크 회로(50, 52)로부터 하나 이상의 저장 용적부(82a, 82b) 내로 이동하도록 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 밸브(70a, 70b, 78a, 78b, 79a, 79b)를 구동하는 단계를 포함하며, 상기 단계에서는 발전기 제동 토크 정보(14), 측정되거나 추정되는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16), 및/또는 적어도 상기 발전기 제동 토크 정보(14) 또는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16)로부터 유도되는 평가 변수를 고려하여 브레이크 부스터(68)로부터 가해지는 배력(Fv)과 관련된 힘 차이 목표 변수가 결정되며, 브레이크 부스터(68)는 결정된 힘 차이 목표 변수의 고려하에, 힘 차이 목표 변수에 상응하는 실제 힘 차이만큼 배력(Fv)이 변동하도록 제어된다. 또한, 본 발명은 차량의 회생 브레이크 시스템을 위한 제어 장치(100)에 관한 것이다.

Description

차량의 회생 브레이크 시스템의 작동 방법, 차량의 회생 브레이크 시스템용 제어 장치, 및 회생 브레이크 시스템{METHOD FOR OPERATING A RECUPERATIVE BRAKE SYSTEM OF A VEHICLE, CONTROL DEVICE FOR A RECUPERATIVE BRAKE SYSTEM OF A VEHICLE, AND RECUPERATIVE BRAKE SYSTEM}
본 발명은 차량의 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차량의 회생 브레이크 시스템을 위한 제어 장치에 관한 것이다. 그 밖에도, 본 발명은 차량용 회생 브레이크 시스템에 관한 것이다.
DE 196 04 134 A1호에는, 전기 구동 장치를 구비한 자동차의 브레이크 시스템을 제어하기 위한 방법 및 장치가 기술되어 있다. 배터리를 동시 충전하기 위해 전기 구동 장치를 이용하면서 차량을 제동할 때, 유압 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더로부터 하나 이상의 휠로 가해지는 유압 제동 토크는 브레이크 페달의 작동 시에도 감소/비활성화된다고 되어 있다. 이를 위해, 유압 브레이크 시스템의 휠 아웃렛 밸브들의 개방을 통해 브레이크 마스터 실린더로부터 변위되는 압력 매체가 하나 이상의 휠 브레이크 실린더를 통해 하나 이상의 저장 챔버 내로 전달됨으로써, 브레이크 페달의 작동을 통해 브레이크 마스터 실린더로부터 휠 브레이크들 쪽으로 변위되는 압력 매체가 저지된다고 되어 있다. 이런 방식으로, 전기 구동 장치에 의해 실행되는 회생 제동이 배합(blending)될 수 있다고 한다.
본 발명은, 청구항 제1항의 특징들을 갖는, 차량의 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법과, 청구항 제8항의 특징들을 갖는, 차량 회생 브레이크 시스템용 제어 장치와, 청구항 제14항의 특징들을 갖는 차량용 회생 브레이크 시스템을 제공한다.
본 발명은, 제동 중에 힘 배합(force blending)뿐 아니라 용적 배합(volume blending)도 실행할 수 있는 브레이크 시스템을 가능하게 한다. "힘 배합"이란 개념은, 예컨대 브레이크 페달과 같은 브레이크 작동 부재의 작동 중에, 특히 순수 회생 제동[다시 말해 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 유압 제동 토크가 영(0)이 되는 제동] 중에, 브레이크 마스터 실린더 내에 제동압이 존재하지 않음으로 인해 브레이크 마스터 실린더 반력/브레이크 마스터 실린더 반작용력이 브레이크 작동 부재에 가해지지 않는 점을 운전자가 감지하지 못하게 하는 과정을 달리 말한 것일 수 있다. 따라서 운전자는 순수 회생 제동 중에도 표준에 따른 페달감을 느낀다. 순수 회생 제동에서 순수 유압 제동으로 전환될 때에도, 브레이크 마스터 실린더 압력 및 그와 더불어 브레이크 마스터 실린더 반력/브레이크 마스터 실린더 반작용력이 (상당히) 상승할지라도, 운전자는 여전히 표준에 따른 브레이크 작동감을 느낄 수 있다. 그러나 본 발명에 의해 실현될 수 있는 브레이크 시스템은, 브레이크 작동 부재 상에 가해지는 브레이크 마스터 실린더 반력/브레이크 마스터 실린더 반작용력과 브레이크 부스터 배력의 합을, 브레이크 시스템의 작동 조건과 상관없이 (거의) 일정하게, 그리고 종래의 브레이크 시스템의 브레이크 작동감에 필적하게 유지할 수 있다.
"용적 배합"이란 개념은, 운전자의 브레이크 작동 부재의 작동을 통해 변위되는 브레이크액 용적이 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(휠 브레이크 캘리퍼) 내로 이송되는 것이 아니라, 하나 이상의 저장 용적부 내에 저장되도록 하는 과정을 지칭할 수 있다. 이런 방식으로, 운전자에 의해 브레이크 작동 부재가 작동되어도 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 유압 제동 토크의 형성/증가가 방지될 수 있다. 그럼으로써, 운전자가 브레이크 작동 부재의 작동을 통해 요구하는 목표 제동 토크는, 운전자 제동 요구에 비해 차량이 너무 강하게 제동되지 않으면서, 발전기의 활성화를 위해 (특히 완전히) 이용될 수 있다. 따라서 용적 배합을 이용하여 차량의 에너지 소모량 및 오염물질 배출량을 줄일 수 있다. 발전기 제동 토크가 제동 중에, 예컨대 차량 배터리가 완전 충전됨으로 인해, 그리고/또는 현재 차량 속도가 발전기 작동 모드-최저 속도에 미달함으로 인해, 감소한다면, 용적 배합을 통해, 하나 이상의 저장 용적부 내로 이동된 브레이크액 용적이 휠 브레이크 실린더들/휠 브레이크 캘리퍼들 내로 회수될 수 있다. 이런 방식으로, 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 유압 제동 토크는, 발전기 제동 토크가 시간에 따라 감소하여도 운전자에 의해 사전 설정된 차량의 목표 제동 토크가 신뢰성 있게 유지될 수 있도록, 형성/증가할 수 있다.
본 발명은 단일 시스템의 비용 효율적인 확장을 특징으로 한다. 본 발명에 의해 실현될 수 있는 브레이크 시스템은 바람직하게 높은 회생 효율성을 가지면서, 시간에 따라 변동하는 발전기 제동 토크의 배합이 동시에 실행되는 경우에도 운전자에게 우수한 제동 안락감을 제공한다.
또한, 본 발명에 의해 실현되는 회생 효율성의 상승은, 회생 제동 토크의 소멸이 중단되는 경우의 변조(modulation) 과제에 있어서, 본 발명에 의해 실현되는 브레이크 시스템이 운전자를 지원하는 점에도 기초한다. 따라서 종래 기술에서 일반적인, 운전자에 의해 자가 배합(self-blending) 가능한 최대 제동 토크로 회생 제동 토크를 제한하는 점이 생략된다.
또한, 본 발명에 의해 달성될 수 있는 발전기 제동 토크의 바람직한 배합은 브레이크 부스터의 점프-인(jump-in) 영역으로 제한되지 않는다. 이러한 점은 명백한 기능 확장 및 회생 효율성의 상승과 결부된다.
본 발명에 의해 실현될 수 있는 브레이크 시스템은 진공 브레이크 부스터로서 형성된 브레이크 부스터의 이용으로만 제한되지 않는다. 따라서 상기 실현될 수 있는 브레이크 시스템은 더 이상 진공의 공급에 의존하지 않는다. 따라서 브레이크 시스템은 바람직하게, 내연기관을 구비하지 않거나 적어도 일시적으로 비활성화된 내연기관을 이용하는 전기 자동차 및 하이브리드 자동차에서도 이용될 수 있다. 브레이크 부스터에 대한 진공 공급이 생략됨으로써, 실현된 브레이크 시스템은 더 이상 내연기관의 존재 또는 그의 빈번한 작동에 의존하지 않는다.
본 발명은, (전기 기계식) 브레이크 부스터와 ESP 시스템으로 구성된 바람직한 조합체로서의 브레이크 시스템을 실현한다. 상기 브레이크 시스템은, 브레이크 시스템으로부터 운전자를 완전히 분리시키지 않고서도 표준에 따른 브레이크 시스템의 제한적인 회생 효율성의 단점을 해결한다. 따라서 운전자는, 브레이크 시스템의 배합 능력이 바람직하여도, 하나 이상의 브레이크 실린더의 유압 제동 토크를 시간에 따라 변동하는 발전기 제동 토크에 맞추어 조정하기 위해 브레이크 시스템에 직접 제동 개입할 수 있는 가능성도 갖는다. 이와 동시에, 추가 비용이 제한되는 조건에서 우수한 회생 효율을 달성할 수 있다.
본 발명은 확장된 단일 시스템으로서의 브레이크 시스템을 제공한다. 확장을 통해, 공지된 단일 시스템들의 매우 제한적인 회생 효율의 단점이 해결될 수 있으며, 상기 확장을 위해 종래의 브레이크 시스템에 비해 더 많은 수고를 들일 필요도 없다. 따라서 본 발명을 통해, 브레이크 시스템의 충분한 회생 효율을 경제적으로, 또는 최소의 추가 비용으로 실현할 수 있다.
특히 본 발명에 의해, 차축별 분할 브레이크 회로를 구비한 차량으로만 그 이용이 한정되지 않는, 바람직한 회생 효율을 갖는 브레이크 시스템이 실현될 수 있다. 그 대신, 본 발명에 따른 제어 장치 및 상응하는 방법은, 하나의 공통 브레이크 회로에 할당된 휠들이 서로 다른 차축들 상에 배치되는 X형 분할 브레이크 회로를 구비한 차량에 바람직하게 이용될 수 있다. X형 분할 브레이크 회로를 갖는 차량은 달리 말하면, 하나의 공통 브레이크 회로에 할당된 휠들이 차량에 대각선으로 배치된다고 할 수 있다. 따라서 본 발명은 X형 분할 브레이크 회로를 구비한 차량을 위한 회생 가능한 브레이크 시스템의 바람직한 확장을 나타낸다.
종래 기술에 비해, 본 발명에 따른 제어 장치 및 상응하는 방법은 차량의 비교적 강한 제동 시 발전기 제동 토크의 배합도 제공한다. 하기에서 더 정확히 설명되는 것처럼, 배합 기능의 가용성의 확장을 통해, 차량 배터리의 더 신속한 충전이 실행될 수 있다. 따라서 본 발명은 바람직하게는 차량 주행 중 에너지 소모량 및 배기가스 배출량의 감소에 기여한다.
본 발명의 추가 특징들 및 장점들은 하기에서 도면들을 참조로 설명된다.
도 1은 제어 장치의 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 회생 브레이크 시스템의 일 실시예의 개략도이다.
도 3은 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4e는 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 5개의 좌표계이다.
도 5a 내지 도 5e는 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 5개의 좌표계이다.
도 6a 내지 도 6e는 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제4 실시예를 설명하기 위한 5개의 좌표계이다.
도 1에는, 제어 장치의 일 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 1에 개략적으로 도시된 제어 장치는 차량의 (미도시된) 브레이크 시스템의 컴포넌트들을 제어하도록 설계된다. 브레이크 시스템의 컴포넌트들의 가능한 설계에 대해서는 하기의 도면들에서 더 정확히 다루어진다.
도 1에 개략적으로 도시된 제어 장치는, 브레이크 시스템의 발전기의 작동 전 및/또는 작동 동안, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 밸브를 통해 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 및/또는 하나 이상의 브레이크 회로로부터 각각의 브레이크 회로의 하나 이상의 저장 용적부 내로 이동할 수 있도록, 밸브 제어 신호(12)를 송출함으로써 브레이크 시스템의 브레이크 회로의 하나 이상의 밸브를 적어도 부분 개방된 상태로 제어할 수 있는 구동 유닛(10)을 포함한다. 따라서, 예컨대 브레이크 페달과 같이 브레이크 마스터 실린더에 배치된 브레이크 작동 부재가 작동하여도, 각각의 브레이크 회로에 연결된 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에 제동압이 형성되는 점이 방지될 수 있다. 그럼으로써, 이런 방식으로 억제된 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 제동 효과는 발전기의 회생 작동을 위해 이용될 수 있다. 이는 앞서 이미 언급한 바람직한 높은 회생 효율을 보장한다.
본원에서 기술되는 하나 이상의 밸브의 구동을 위해, 구동 유닛(10)은, 예컨대 발전기로부터 가해진, 또는 가해질 발전기 제동 토크와 관련된 발전기 제동 토크 정보(14), 측정되거나 추정되어 공급되는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16), 및/또는 추가 정보 신호들(18)과 같이, 하나 이상의 센서 및/또는 하나 이상의 전자 제어 장치에 의해 공급되는 다양한 신호들/정보들을 분석할 수 있다. 정보 신호들(18)은 예컨대 운전자에 의해 사전 설정된 총-목표 제동 토크, 최대로 구현할 수 있는 발전기-가능 제동 토크, 차량 배터리의 충전 상태, 그리고/또는 현재 차량 속도와 관련된 하나 이상의 변수를 포함할 수 있다. 마찬가지로 구동 유닛(10)은, 발전기 제동 토크 정보(14)로서 공급되는 발전기-목표 제동 토크 신호를 수신하고, 이어서, 가해질 발전기 제동 토크가 유지되게 발전기를 구동하도록, 설계될 수 있다.
구동 유닛(10)은 예컨대, 발전기 제동 토크 정보(14)에 기초하여 (가해진, 또는 가해질) 발전기 제동 토크의 증가를 검출하도록 설계된다. 그러나 구동 유닛(10)의 형성 가능성이 본 실시예로 제한되지는 않는다.
하나 이상의 밸브 제어 신호(12)는 예컨대 하나 이상의 밸브의 공급 전류 신호일 수 있다. 또는, 공급 전류 신호 대신 또 다른 신호도 하나 이상의 밸브 제어 신호(12)로서 하나 이상의 밸브로 공급될 수 있다. (하나 이상의 밸브는 선택에 따라 평상시 열려 있는 밸브로서, 또는 평상시 닫혀 있는 밸브로서 형성될 수 있다.)
하나 이상의 밸브는, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 밸브를 통해 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 및/또는 브레이크 시스템의 하나 이상의 브레이크 회로로부터 브레이크 시스템의 하나 이상의 저장 용적부 내로 이동할 수 있도록, 밸브 제어 신호(12)에 의해 적어도 부분 개방된 상태로 제어될 수 있다. 예컨대 구동 유닛(10)은, 상기 방식으로 하나 이상의 밸브로서의 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브 또는 하나 이상의 고압 스위칭 밸브를 구동하도록 설계될 수 있다. 이런 방식으로, 예컨대 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브 또는 적어도 부분 개방된 하나 이상의 고압 스위칭 밸브를 통해 하나 이상의 저장 용적부로서의 하나 이상의 저압 저장 챔버 내로 이동할 수 있는 점이 보장될 수 있다. 그러나 본원에서 기술되는 제어 장치는, 하나 이상의 밸브를 휠 아웃렛 밸브 또는 고압 스위칭 밸브로서 형성하는 점, 및/또는 하나 이상의 저장 용적부를 저장 챔버/저압 저장 챔버로서 형성하는 점으로 제한되지 않는다.
하기에 더 정확히 기술되는 것처럼, 운전자에 의해 브레이크 시스템의 브레이크 작동 부재가 작동되어도, 밸브 제어 신호(12)를 이용하여 하나 이상의 밸브를 구동함으로써, 발전기 제동 토크의 증가 시에도 운전자에 의해 사전 설정된 총-목표 제동 토크가 신뢰성 있게 유지되도록, 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 유압 제동 토크가 감소할 수 있다. 하나 이상의 저장 용적부 내로 브레이크액 용적이 이동됨으로써, 특히 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에서의 제동압 형성이 (거의) 억제될 수 있다. 따라서 제어 장치는 바람직하게, 운전자에 의해 브레이크 작동 부재가 작동되어도, 상대적으로 높은 발전기 제동 토크를 가하기 위한 발전기의 빈번한 사용을 통해 차량 배터리의 신속한 재충전 및 그에 따른, 브레이크 시스템을 장착한 차량의 에너지 소모량 및 오염물질 배출량의 감소가 실현될 수 있도록, 유압 제동 토크를 적게 유지하기 위해 이용될 수 있다. (제어 장치의 이러한 장점은 앞서 이미 "용적 배합"이란 개념으로 바꾸어 설명하였다.)
추가로 구동 유닛(10)은, 발전기로부터 가해진, 또는 가해질 발전기 제동 토크와 관련된 발전기 제동 토크 정보(14), 측정되거나 추정되어 공급되는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16), 및/또는 적어도 발전기 제동 토크 정보(14) 또는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16)로부터 유도되는 평가 변수를 고려하여, 브레이크 시스템의 브레이크 부스터로부터 가해질 수 있는 배력과 관련된 힘 차이 목표 변수를 결정하도록 설계된다. 결정된 힘 차이 목표 변수의 고려하에, 하나 이상의 브레이크 부스터 제어 신호(20)가 브레이크 부스터로 송출될 수 있다. 브레이크 부스터 또는 브레이크 부스터의 전자 제어 장치는, 힘 차이 목표 변수에 상응하는 실제 힘 차이만큼 배력이 변동할 수 있도록, 브레이크 부스터 제어 신호(20)에 의해 제어될 수 있다.
적어도 발전기 제동 토크 정보(14)로부터 유도되는 평가 변수는 예컨대 하나 이상의 밸브의 개방을 통해 하나 이상의 저장 용적부 내로 이동하는 브레이크액 용적의 추정치를 포함할 수 있다. 그러나 구동 유닛(10)이 이러한 유형으로 형성되는 것은 선택 사항일 뿐이다.
(배합된 가변 발전기 제동 토크로 인한) 하나 이상의 개방된 밸브를 통한 브레이크액 변위는 브레이크 마스터 실린더 압력(브레이크 마스터 실린더 내 내부 압력)의 변동을 야기할 수 있다. 그로 인해, 브레이크 마스터 실린더 내로 유입 변위될 수 있는 하나 이상의 피스톤(일차 피스톤/로드 피스톤), 브레이크 작동 부재, 및/또는 피스톤과 브레이크 작동 부재 사이에 배치되는 하나 이상의 연결 유닛(예컨대 브레이크 부스터의 메커니즘 또는 입력 로드)에 가해지는 브레이크 마스터 실린더 반력이 변할 수 있다. 구동 유닛(10)은 바람직하게, 브레이크 마스터 실린더 반력의 변동이 배력의 변동에 의해 보상될 수 있게 힘 차이 목표 변수를 결정하도록 설계된다. 이는, 배력의 상응하는 변동이 브레이크 마스터 실린더 반력의 변동에 상응하도록 힘 차이 목표 변수가 결정됨으로써 실현될 수 있다. 특히 힘 차이 목표 변수는, 하나 이상의 피스톤(일차 피스톤/로드 피스톤), 브레이크 작동 부재, 및/또는 하나 이상의 연결 유닛이, 브레이크액 변위로 인해 브레이크 마스터 실린더 반력이 변동하여도 자신들의 위치에 체류하도록 결정될 수 있다. 발전기 제동 토크가 시간에 따라 증가하는 한, 구동 유닛(10)은 바람직하게 브레이크 마스터 실린더 반력의 감소에 상응하는 배력의 감소를 결정하도록 설계된다. 그에 상응하게, 발전기 제동 토크의 시간에 따른 감소 시 구동 유닛(10)에 의해 간접적으로, 브레이크 부스터의 배력이 브레이크 마스터 실린더 반력의 증가에 상응하게 상승할 수 있도록 배력이 재결정될 수 있다.
구동 유닛(10)은 예컨대 힘 차이 목표 변수를 결정할 때 브레이크 시스템의 제동 토크/반력 특성곡선, 용적/반력 특성곡선, 및/또는 브레이크 마스터 실린더 압력/반력 특성곡선을 고려하도록 설계될 수 있다. 특히 구동 유닛(10)을 이용하여 하기에서 더 정확히 기술되는 방법 단계들이 실행될 수 있다.
배력의 감소 또는 증가를 통해, 시간에 따라 변동하는 발전기 제동 토크와 이를 위해 변위되는 브레이크액 용적이 배합되어도, 운전자는 예컨대 브레이크 페달과 같은 브레이크 작동 부재를 작동할 때 표준에 따른 브레이크 작동감을 감지하는 점이 보장될 수 있다. (따라서 시간에 따라 변동하는 발전기 제동 토크의 배합 가능성에 추가로, 제어 장치는, 앞서 "힘 배합"이란 개념으로 바꿔 기술한 브레이크 작동 편의도 보장한다.)
한 바람직한 개선예에서, 구동 유닛(10)은 추가로, 발전기 제동 토크 정보(14), 및/또는 정보 신호들(18) 중 하나의 정보 신호에 따라 발전기 제동 토크의 감소를 검출하도록 설계될 수 있다. 경우에 따라 구동 유닛(10)은, 발전기에 의해 가해지는 발전기 제동 토크가 감소하고, 그리고/또는 발전기가 비활성화되면, 브레이크액이 하나 이상의 펌프에 의해 하나 이상의 저장 용적부로부터 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내로 펌핑될 수 있게, 하나 이상의 펌프 구동 신호(22)를 이용하여 각각의 브레이크 회로의 하나 이상의 펌프를 구동하도록 설계된다. 따라서 발전기 제동 토크가 시간에 따라 감소하여도 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 유압 제동 토크의 상승에 의해 운전자에 의해 요구되는 총-목표 제동 토크는 신뢰성 있게 유지될 수 있다.
또한, 구동 유닛(10)은 추가로, 하나 이상의 저장 용적부로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 펌프의 작동 동안, 브레이크 시스템의 하나 이상의 (미도시된) 전환 밸브로 하나 이상의 폐쇄 신호(24)를 송출하도록 설계될 수 있다. 하나 이상의 폐쇄 신호(24)에 의해, 하나 이상의 전환 밸브가 폐쇄 상태로 제어될 수 있다. 이런 방식으로, 운전자가 하나 이상의 활성화된 펌프로 인해 브레이크 작동 부재의 작동 동안 반동을 감지하는 점이 방지될 수 있다.
한 바람직한 개선예에서, 제어 장치/구동 유닛(10)에 의해 하나 이상의 저장 용적부로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 펌프의 작동이 종료된 후, 또는 재순환이 실시된 후, (바람직하게는 연속 가변형으로 형성된) 하나 이상의 전환 밸브가 서서히 개방되기 위해 구동될 수 있다. 이런 방식으로, 하나 이상의 전환 밸브의 개방 동안 경우에 따른 압력차가 보상될 수 있다. 하나 이상의 전환 밸브가 상기와 같이 서서히 구동/개방되는 동안에도, 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16)는 바람직하게는 배력의 조정을 실행하기 위해 계속해서 분석될 수 있다.
제어 장치는 추가로, 하기에서 브레이크 시스템에 따라, 또는 하기에 기술된 방법 단계들에 따라 설명되는 기능들을 실행하도록 설계될 수 있다. 그러므로 제어 장치의 바람직한 개선예들과 관련해서는 하기의 설명을 참조한다.
도 2에는, 회생 브레이크 시스템의 일 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 2에 개략적으로 재현되어 있는 브레이크 시스템은 예컨대 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 바람직하게 사용될 수 있다. 그러나 하기에 기술되는 브레이크 시스템의 가용성이 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차에서의 사용으로만 국한되지는 않는다.
브레이크 시스템은 제1 휠 브레이크 실린더(53a) 및 제2 휠 브레이크 실린더(54a)를 구비한 제1 브레이크 회로(50)를 포함한다. 선택적으로, 브레이크 시스템은 제3 휠 브레이크 실린더(53b) 및 제4 휠 브레이크 실린더(54b)를 구비한 제2 브레이크 회로(52)도 포함한다. 바람직하게는, X형 분할 브레이크 회로를 구비한 차량을 위해 2개의 브레이크 회로(50 및 52)를 포함한 브레이크 시스템이 설계된다. 이 경우, 제1 휠 브레이크 실린더(53a) 및 제3 휠 브레이크 실린더(53b)는 제1 차축에 할당되고, 제2 휠 브레이크 실린더(54a) 및 제4 휠 브레이크 실린더(54b)는 또 다른 차축에 할당된다. 예컨대 제1 휠 브레이크 실린더(53a) 및 제3 휠 브레이크 실린더(53b)는 앞차축에 할당될 수 있고, 제2 휠 브레이크 실린더(54a) 및 제4 휠 브레이크 실린더(54b)는 뒤차축에 할당된다. 브레이크 회로(50 및 52)에 할당된 휠들은 특히 대각선으로 차량에 배치될 수 있다. 그러나 하기에 기술되는 브레이크 시스템은 X형 분할 브레이크 회로로만 국한되지 않는다. 그 대신, 브레이크 시스템은 공통 브레이크 회로(50 또는 52)에 할당된 휠들이 차축별로, 또는 차량의 일측에 배치된 경우에도 사용될 수 있다.
브레이크 시스템은, 예컨대 탠덤 브레이크 마스터 실린더로서 형성될 수 있는 브레이크 마스터 실린더(62)를 포함한다. 브레이크 마스터 실린더(62)는 하나 이상의 가변 피스톤(61a 및 61b)을 가질 수 있으며, 이 피스톤은 적어도 부분적으로 브레이크 마스터 실린더(62)의 하나 이상의 압력 챔버(62a 또는 62b) 내로 변위될 수 있다. 바람직한 방식으로, 브레이크 마스터 실린더(62)는, 제1 브레이크 회로(50)에 할당되며 브레이크 마스터 실린더(62)의 제1 압력 챔버(62a) 내로 적어도 부분적으로 돌출되는, 로드 피스톤이라 지칭될 수 있는 제1 가변 피스톤(61a)과, 제2 브레이크 회로(52)에 할당되며 브레이크 마스터 실린더(62)의 제2 압력 챔버(62b) 내로 적어도 부분적으로 돌출되는, 부동 피스톤(floating piston)이라 지칭될 수 있는 제2 가변 피스톤(61b)을 포함한다. 한 바람직한 실시예에서, 부동 피스톤은, 부동 피스톤이 제1 방향으로 변위될 때 제1 압력 챔버(62a)의 제1 내부 용적이 감소하는 반면, 제2 압력 챔버(62b)의 내부 용적은 증가하도록 변위될 수 있다. 그에 상응하게, 부동 피스톤이 제2 방향으로 변위됨으로써 제2 압력 챔버(62b)의 내부 용적이 감소할 때 제1 압력 챔버(62a)의 내부 용적은 증가할 수 있다. 그러나 브레이크 시스템은 탠덤 브레이크 마스터 실린더의 사용 또는 브레이크 마스터 실린더(62)의 특정 구성으로만 국한되지 않는다. 브레이크 마스터 실린더(62)는 예컨대 오리피스 보어와 같은 하나 이상의 브레이크액 교환 개구를 통해 (미도시된) 브레이크액 저장 탱크와 연결될 수 있다.
브레이크 시스템은 바람직하게 예컨대 브레이크 페달처럼 브레이크 마스터 실린더(62)에 배치된 브레이크 작동 부재(64)를 포함한다. 바람직하게 브레이크 작동 부재(64)는, 적어도 임계 세기로 브레이크 작동 부재(64)가 작동될 때, 브레이크 작동 부재(64)에 가해지는 운전자 제동력(Ff)이 예컨대 로드 피스톤 및 부동 피스톤과 같은 하나 이상의 가변 피스톤(61a 및 61b)으로 전달되어 상기 피스톤(61a 및 61b)이 운전자 제동력(Ff)에 의해 변위될 수 있도록, 브레이크 마스터 실린더(62)에 배치될 수 있다. 바람직한 방식으로 피스톤의 상기 변위에 의해 브레이크 마스터 실린더(62)의 하나 이상의 압력 챔버(62a 및 62b) 내 내부 압력이 상승한다. 하나 이상의 피스톤(61a 및 61b)의 변위 운동은, 하나 이상의 압력 챔버(62a 및 62b) 내 내부 압력 및/또는 하나 이상의 스프링(63a 및 63b)에 의해 발생하는 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)에 의해 저지된다. 리턴 스프링(65)의 복원력(Fr)도 하나 이상의 피스톤(61a 및 61b)의 변위 운동에 대항하여 배향될 수 있다.
바람직한 방식으로 브레이크 시스템은, 운전자에 의한 브레이크 작동 부재(64)의 작동의 작동력을 검출할 수 있는 하나 이상의 브레이크 작동 부재 센서(66)도 포함한다. 브레이크 작동 부재 센서(66)는 예컨대 페달 트래블 센서, 트래블 편차 센서 및/또는 로드 트래블 센서를 포함할 수 있다. 또는, 운전자 제동 요구에 상응하는 작동력의 검출을 위해, 여기 나열된 센서 유형들 대신에 또는 그에 추가로 다른 센서 장치도 사용될 수 있다.
또한, 도시된 브레이크 시스템은 브레이크 부스터(68), 바람직하게는 전기 기계식 브레이크 부스터(68)를 포함한다. 브레이크 부스터(68)는 특히 연속 폐회로 제어/연속 개회로 제어 브레이크 부스터일 수 있다. 전기 기계식 브레이크 부스터(68)는 가변 배력을 특징으로 한다. 따라서 전기 기계식 브레이크 부스터(68)는 종래의 진공 브레이크 부스터와 달리 그 특성들이 [하기에서 더 정확히 기술되는 제어 장치(100)에 의해] 변동될 수 있다. 따라서 전기 기계식 브레이크 부스터(68)를 이용하여, 제동 중 운전자에게 감지될 수 있는 브레이크 작동력을 간단하게 조절할 수 있다. 전기 기계식 브레이크 부스터(68) 대신 브레이크 시스템은 또 다른 유형의 브레이크 부스터(68)도 포함할 수 있다. 브레이크 부스터(68)를 통해, 제어 장치(100)에 의해 변동될 수 있는 배력(Fv)이 운전자 제동력(Ff)과 함께 하나 이상의 피스톤(61a 및 61b)으로 전달될 수 있으면 충분하다.
따라서, 도 2에 도시된 것처럼, (전기 기계식) 브레이크 부스터(68)의 출력 로드(68a)로, 그리고 그에 상응하게 브레이크 작동 부재(64)로 복수의 힘이 작용할 수 있다. 운전자 제동력(Ff) 및 브레이크 부스터의 배력(Fv)이 브레이크 마스터 실린더(62)의 방향으로 출력 로드(68a)를 밀착시키는 동안, 리턴 스프링(65)의 복원력(Fr) 및 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)은 출력 로드(68a)의 제동력 인가 운동을 저지한다. 이는 달리 말하면, 배력(Fv)은 브레이크 작동 부재(64)의 작동 시 운전자를 보조하는 반면, 리턴 스프링(65)의 복원력(Fr)은, 브레이크 부스터(68) 및 브레이크 작동 부재(64)의 메커니즘이 브레이크 작동 이후 자신들의 출발 위치로 복귀하는 점을 보장하고자 하며, 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)은 운전자의 제동력 인가 운동을 저지한다고 할 수 있다. 힘들(Ff, Fv, Fr 및 Fg)이 평형 상태에 있다면, 출력 로드(68a) 및 브레이크 작동 부재(64)는 움직이지 않는다. (이런 상태는 대개 운전자 제동 요구가 일정하게 유지되는 경우에 존재한다.)
기어 장치(68b)를 통해 부스터 몸체(68c)[나사면(68d)]와 연동하는 모터(68e)를 구비한, 도 2에 재현되어 있는 브레이크 부스터(68)의 메커니즘은 단지 예시일 뿐이며, 여기서 부스터 몸체(68c)는 운전자 제동력(Ff)을 전달하는 입력 로드(68f)와 함께, 출력 로드(68a)에 접촉하는 반동판(68g)에 작용한다. 선택적으로, 모터(68e)에 예컨대 회전각 센서와 같은 센서(68h)를 장착할 수도 있다. 또한, 입력 로드(68f)는 추가 스프링(68i)을 통해 부스터 몸체(68c)에 지지될 수 있다.
하기에는, 도 2를 참조하여, 브레이크 시스템의 실시예의 추가 컴포넌트들이 기술된다. 분명한 점은, 하기에서 기술되는 브레이크 시스템의 컴포넌트들은 단지 바람직한 브레이크 시스템의 가능한 구성에 대한 일례일 뿐이라는 점이다. 브레이크 시스템의 한 장점은, 특히 브레이크 회로들(50 및 52)이 특정 구성으로만, 또는 특정 컴포넌트의 사용으로만 정해져 있지 않다는 데 있다. 그 대신, 브레이크 회로들(50 및 52)은, 브레이크 시스템의 실시예의 장점들이 악화되지 않으면서도, 높은 선택 자유도로 변경될 수 있다.
브레이크 회로들(50 및 52) 각각은, 운전자가 브레이크 마스터 실린더(62)를 통해 휠 브레이크 실린더들(53a, 53b, 54a 및 54b)에 직접 제동 개입할 수 있도록, 고압 스위칭 밸브(70a 및 70b) 및 전환 밸브(72a 및 72b)를 구비하여 형성된다. 제1 브레이크 회로(50)에서는, 제1 휠 브레이크 실린더(53a)에 제1 휠 인렛 밸브(74a)가 할당되고 제2 휠 브레이크 실린더(54a)에 제2 휠 인렛 밸브(75a)가 할당되며, 이들 휠 인렛 밸브 각각에는 병렬로 연장되는 바이패스 라인(76a) 및 각각의 바이패스 라인(76a) 내에 배치된 체크 밸브(77a)가 할당된다. 추가로, 제1 휠 아웃렛 밸브(78a)는 제1 휠 브레이크 실린더(53a)에, 그리고 제2 휠 아웃렛 밸브(79a)는 제2 휠 브레이크 실린더(54a)에 할당된다. 그에 상응하게, 제2 브레이크 회로(52)에서도 제3 휠 인렛 밸브(74b)가 제3 휠 브레이크 실린더(53b)에, 그리고 제4 휠 인렛 밸브(75b)는 제4 휠 브레이크 실린더(54b)에 할당될 수 있다. 제2 브레이크 회로(52)의 두 휠 인렛 밸브(74b 및 75b) 각각에 대해 병렬로, 내부에 체크 밸브(77b)가 배치된 각각의 바이패스 라인(76b)이 연장된다. 또한, 제2 브레이크 회로(52)에서도, 제3 휠 아웃렛 밸브(78b)는 제3 휠 브레이크 실린더(53b)에, 그리고 제4 휠 아웃렛 밸브(79b)는 제4 휠 브레이크 실린더(54b)에 할당될 수 있다.
또한, 브레이크 회로들(50 및 52) 각각은 펌프(80a 및 80b)를 포함하고, 이들 펌프의 흡입측은 휠 아웃렛 밸브들(78a와 79a; 또는 78b와 79b)과 연결되며, 이송측은 할당된 전환 밸브(72a 또는 72b) 쪽으로 향한다. 휠 아웃렛 밸브들(78a와 79a; 또는 78b와 79b)과 펌프(80a 또는 80b) 사이에 배치된 저장 챔버(82a 또는 82b)(예: 저압 저장부 및/또는 저장 챔버), 그리고 펌프(80a 또는 80b)와 저장 챔버(82a 또는 82b) 사이에 위치하는 초과압 밸브(84a 또는 84b)도 역시 브레이크 회로들(50 및 52)에 포함된다.
펌프들(80a 및 80b)은 모터(88)의 공통 샤프트(86)에 배치될 수 있다. 펌프들(80a 및 80b) 각각은 싱글 피스톤 펌프로서 형성될 수 있다. 그러나 싱글 피스톤 펌프 대신 또 다른 펌프 유형도 펌프들(80a 및 80b) 중 하나 이상의 펌프에 사용될 수 있다. 예컨대 다수의 또는 소수의 피스톤을 포함하는 펌프, 비대칭형 펌프 또는 기어 휠 펌프와 같이 다른 방식으로 형성된 변조 시스템들도 마찬가지로 사용될 수 있다.
따라서 브레이크 시스템은 변경된 표준 변조 시스템으로서, 특히 이중 피스톤 ESP 시스템으로서 형성될 수 있다. 또한, 두 브레이크 회로(50 및 52) 각각은 특히 앞차축 브레이크 캘리퍼로서 이용되는 제1 휠 브레이크 실린더(53a) 및/또는 제3 휠 브레이크 실린더(53b)의 공급 라인에 하나 이상의 압력 센서(90)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, (도시되지 않은) 발전기와 상호 작용하는 브레이크 시스템은 앞서 이미 기술한 제어 장치(100)를 구비한다. 하나 이상의 밸브 구동 신호(12)를 이용하여, [하나 이상의 체크 밸브(84a 및 84b)가 생략된 경우] 하나 이상의 고압 스위칭 밸브(70a 및 70b) 또는 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a 및 79b)를 앞서 이미 기술한 방식으로 구동함으로써, 발전기 제동 토크가 상승할 때 브레이크 시스템의 유압 제동 토크는 감소할 수 있다. 그에 상응하게, 하나 이상의 펌프 제어 신호(22)를 이용하여 하나 이상의 펌프(80a 및 80b)를 구동함으로써, 발전기 제동 토크가 시간에 따라 감소하여도 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크는 신뢰성 있게 유지될 수 있도록, 유압 제동 토크가 증가할 수 있다.
회생 제동은, 일정하지 않은, 그러나 이미 알고 있는 발전기 제동 토크가 작용하는 것을 특징으로 한다. 운전자의 기지의 제동 요구 및 발전기 제동 토크를 통해, 조정기(coordinator)는 총-목표 제동 토크를 유지하는 데 필요한 유압 제동 토크를 계산할 수 있다. 현재 가용한 발전기 제동 토크가 운전자 제동 토크를 완전히 실현하기에 충분하다면, 본원에 도시된 브레이크 시스템에 의해 순수 회생 제동이 수행될 수 있다. 운전자 제동 요구가 현재 가용한 발전기 제동 토크보다 더 크다면, 본원에 도시된 제동 토크에 의해 발전기 제동 토크에 추가로 유압 제동 토크가 형성될 수 있으며, 이때 발전기 제동 토크와 유압 제동 토크의 합은 바람직하게 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크와 동일하다. 예컨대 하나 이상의 차량 배터리의 완전 충전 및/또는 발전기 작동 최저 속도 미만의 현재 차량 속도로 인해, 발전기 제동 토크가 활성화되지 않으면, 본원에 도시된 브레이크 시스템에 의해 순수 유압 제동도 실행될 수 있다. 따라서 브레이크 시스템의 작동 원리는, 차량 배터리의 신속한 충전과 동시에 브레이크 시스템을 구비한 차량의 에너지 소모량 및 오염물질 배출량의 감소를 위해, 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크가 신뢰성 있게 유지될 수 있도록, 발전기의 현재 가용성에 매칭될 수 있다.
순수 회생 제동 시, 또는 부분 회생 제동 시, 다시 말해 발전기 제동 토크가 영(0)이 아닐 때, [밸브 제어 신호(12)에 의해 구동되는 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b, 70a 및/또는 70b)를 통한] 브레이크액 변위로 인해, 브레이크 시스템 내 제동압이 운전자 제동력(Ff)에 비해 감소한다. 따라서 브레이크 마스터 실린더 압력 및 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)도 (발전기 제동 토크가 영일 때의) 운전자 제동력(Ff)에 상응하는 자신들의 비교값들을 하회한다. [밸브 제어 신호(12)에 의해 구동되는 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b, 70a 및/또는 70b)를 통한 브레이크액 변위로 인한] 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)의 감소는 종래 방식에 따르면 힘들(Ff, Fv, Fr 및 Fg)의 힘 평형을 악화시킨다. 종래 기술에 따른 브레이크 시스템의 경우, 운전자는 브레이크 작동 부재(64)의 작동 동안 이러한 브레이크 마스터 실린더 반력의 변동을, 브레이크 작동 부재(64)의 떨림, 반동, 진동 및/또는 복귀 변위로서 감지한다.
그러나 제어 장치(100)로부터 송출되는 브레이크 부스터 제어 신호(20)를 이용한 브레이크 부스터(68)의 제어를 통해, 배력(Fv)이 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)의 변동에 매칭될 수 있다. 이런 방식으로, 밸브 제어 신호(12)에 의해 구동되는 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b, 70a 및/또는 70b)를 통해 변위되는 브레이크액 용적의 반작용을 운전자가 감지하는 점이 방지될 수 있다. 이는 달리 말하면, 힘들(Ff, Fv, Fr 및 Fg)의 힘 평형을 유지하기 위해, 변동하는 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg)에 대해 매칭된 배력(Fv)으로 반응된다고도 말할 수 있다. 이런 방식으로, 브레이크 작동 부재(64)에 대한 반작용이 신뢰성 있게 방지될 수 있다. (이런 기능은 앞서 "힘 배합"이란 개념으로 바꿔 기술하였다.)
본원에 기술된 브레이크 시스템의 힘 배합 기능은 (예컨대 진공 부스터의) 점프-인 영역으로 국한되지 않는다. 따라서 회생 제동에 이용될 수 있는 감속 영역이 상당히 확대된다.
브레이크 부스터 제어 신호(20)에 의해 예컨대 브레이크 부스터(68)의 전류 공급(U)이 제어될 수 있다. 또한, 제어 장치는 하나 이상의 펌프(80a 및 80b)의 작동 동안 앞서 이미 기술한 폐쇄 신호(24)를 송출할 수 있다. 또한, 제어 장치(100)는 추가로, 브레이크 부스터(68)의 제어 동안 하나 이상의 센서(66 및/또는 68h)의 센서 신호/정보 신호(18)를 고려하도록 설계될 수 있다. 그럼으로써 바람직한 제어 품질이 보장된다.
본원에 기술된 브레이크 시스템은 자신의 다수의 실행 가능한 기능에도 불구하고 (전기 기계식) 브레이크 부스터(68) 및 (변경된) 표준 ESP 변조 시스템으로도 그럭저럭 작동한다. 추가 액추에이터는 없어도 된다. 발전기 제동 토크의 배합 및 이에 후속하는 배력(Fv)의 매칭 시 관여하는 브레이크 시스템의 소수의 컴포넌트들에 기반하여, 브레이크 시스템의 복잡성이 상당히 감소한다. 이는 브레이크 시스템의 비용을 감소시킨다. 또한, 상기 브레이크 시스템은 비교적 간단한 구성으로 인해 차량에 수월하게 장착될 수 있다. 또한, 상기 브레이크 시스템은 상대적으로 적은 장착 공간을 필요로 한다.
능동적인 압력 형성, 다시 말하면 브레이크 작동 부재(64)를 작동시키지 않는 제동 요구는, 도시된 브레이크 시스템에서 하나 이상의 펌프(80a 및 80b)와, 개방된 고압 스위칭 밸브들(70a 및 70b) 및 폐쇄된 휠 아웃렛 밸브들(78a, 78b, 79a 및 79b)을 통해 수행될 수 있다. 또한, 상기 능동적인 압력 형성은 마찬가지로 (전기 기계식) 브레이크 부스터(68)에 의해서도 수행될 수 있다. (원하는 압력 형성 동적 거동, 소음 발생 및 브레이크 작동감은 어떤 액추에이터로 압력 형성이 실행되는지에 따라 결정될 수 있다.)
변조 시스템이 고장 난 경우, 브레이크 시스템은 여전히 모든 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a 및 54b)에서 강화된 제동 기능을 가지며, 그에 따라 종래의 시스템에 비해 추가적인 기능 제한을 갖지 않는다. (전기 기계식) 브레이크 부스터(68)가 고장 난 경우, 운전자는 브레이크 작동 부재의 작동 시 변조 시스템에 의해 [하나 이상의 펌프(80a 및 80b)를 이용하여] 지원될 수 있다. 이러한 오류의 경우에도 기능 제한은 예컨대 진공 브레이크 부스터와 같은 브레이크 부스터(68)를 포함한 종래의 브레이크 시스템과 다르지 않다.
도 3에는, 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.
하기에 기술되는 방법에 의해, 특히 하이브리드 또는 전기 자동차의 회생 브레이크 시스템이 작동될 수 있다. 예컨대 제어 장치 및 회생 브레이크 시스템의 앞서 기술한 실시예들은 본원에 기술된 방법에 의해 작동될 수 있다. 그러나 하기에 기술되는 방법의 실행 가능성이 상기 실시예들의 이용으로만, 또는 상기 방법으로 작동되는 브레이크 시스템의 특정 구성으로만 정해져 있지는 않다.
방법 단계 S1에서, 브레이크 시스템의 브레이크 회로의 하나 이상의 밸브는 브레이크 시스템의 발전기의 작동 전 및/또는 작동 동안, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 밸브를 통해 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 및/또는 하나 이상의 브레이크 회로로부터 각각의 브레이크 회로의 하나 이상의 저장 용적부 내로 이동하는 방식으로 구동된다. 적어도 부분 개방된 하나 이상의 밸브를 통해 브레이크액을 변위시킴으로써, 브레이크 마스터 실린더에 배치된 브레이크 작동 부재가 작동하여도, 하나 이상의 브레이크 회로 및/또는 이 브레이크 회로에 연결된 (예컨대 휠 브레이크 캘리퍼와 같은) 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에서의 제동압 형성이 방지될 수 있다. 그럼으로써 예컨대 브레이크 페달처럼 브레이크 마스터 실린더에 배치된 브레이크 작동 부재가 작동하여도, 하나 이상의 휠 브레이크 실린더에 의해 유압 제동 토크가 하나 이상의 휠에 가해지는 점이 방지될 수 있다. 따라서 하나 이상의 휠 브레이크 실린더의 소멸된 제동 효과는, 운전자에 의해 사전 설정된 설정 총 차량 감속도를 초과하지 않으면서도 바람직하게 높은 회생 효율을 위해 이용될 수 있다.
예컨대 방법 단계 S1에서는 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브 또는 하나 이상의 고압 스위칭 밸브가 하나 이상의 밸브로서 적어도 부분적으로 개방될 수 있다. 특히 브레이크액은 적어도 부분 개방된 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브 또는 적어도 부분 개방된 하나 이상의 고압 스위칭 밸브를 통해 하나 이상의 저장 용적부로서의 저장 챔버 내로 이동할 수 있다. 하나 이상의 저장 챔버는 바람직하게는 저압 저장 챔버일 수 있다. 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 고압 스위칭 밸브를 통해 변위되는 한, 이는 추가로 각각의 고압 스위칭 밸브와 할당된 저장 용적부 사이의, 체크 밸브가 없는 하나 이상의 라인 유닛을 통해 수행된다. 따라서 방법 단계 S1의 실행을 위해, 종래의 방식으로 표준에 따른 브레이크 시스템에 이미 제공되어 있는 브레이크 시스템 컴포넌트들이 이용될 수 있다. 따라서 방법 단계 S1은 장착 공간을 덜 필요로 하는 경제적인 브레이크 시스템에서도 실행될 수 있다.
하나 이상의 고압 스위칭 밸브를 통한 브레이크액의 변위는 추가로, 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에서 비교적 적은 제동압 형성조차도 억제되는 장점과 결부된다. 따라서 하나 이상의 고압 스위칭 밸브 자체를 통한 브레이크액의 변위에 의해 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에서 (거의) 영의 제동압이 설정/유지될 수 있다.
본원의 방법은, 발전기로부터 가해지는 발전기 제동 토크와 관련된 발전기 제동 토크 정보, 측정되거나 추정되는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수, 및/또는 적어도 발전기 제동 토크 정보 또는 브레이크 마스터 실린더 압력 변수로부터 유도되는 평가 변수를 고려하여 브레이크 부스터로부터 가해지는 배력과 관련된 힘 차이 목표 변수가 결정되는 방법 단계(S2)도 포함한다. 이어서 방법 단계(S3)에서 브레이크 부스터는 상기 결정된 힘 차이 목표 변수를 고려하여 제어된다. 이런 방식으로 배력은 힘 차이 목표 변수에 상응하는 실제 힘 차이만큼 변동될 수 있다. 따라서 예컨대 발전기 제동 토크가 시간에 따라 증가/상승하면, 유압 제동 토크의 감소에 추가로, 하나 이상의 저장 용적부 내로의 브레이크액의 변위를 통해 야기되는 브레이크 마스터 실린더 반력의 감소가 (적어도 부분적으로) 보상되도록, 배력도 감소할 수 있다.
바람직하게 힘 차이 목표 변수는, 적어도 발전기 제동 토크(또는 발전기 제동 토크의 변화량만큼 상승하거나 감소한 유압 제동 토크); 그리고 브레이크 시스템의 유압 제동 토크와, 그로 인해 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더에 배치된 브레이크 작동 부재에 발생하는 브레이크 마스터 실린더 반력 사이의 관계와 관련된 브레이크 시스템의 제동 토크/반력 특성곡선;을 고려하여 결정된다. 그 대안으로 또는 그 보완책으로, 힘 차이 목표 변수는 측정된 브레이크 마스터 실린더 압력 변수; 그리고 브레이크 마스터 실린더 압력과, 그로 인해 브레이크 작동 부재에 발생하는 브레이크 마스터 실린더 반력 사이의 관계와 관련된 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더 압력/반력 특성곡선;을 고려하여 결정될 수 있다. 따라서 힘 차이 목표 변수를 신뢰성 있게 결정하기 위해 바람직하게는 다수의 가능성이 존재한다.
특히, 힘 차이 목표 변수를 결정하기 위해 (바람직하게는 변경된 표준 변조 시스템과의 조합에 기반하여) 종래의 방식으로 이미 제공되어 있는, 현재 우세한 브레이크 마스터 실린더 압력을 검출하기 위한 브레이크 마스터 실린더 압력 센서 장치도 이용될 수 있다. 이 경우, 브레이크 마스터 실린더 압력의 복잡하고 오류에 취약한 추정은 불필요하다. 이로써 방법 단계(S3)에서 배력의 조정 시 제어기 품질이 향상된다.
바람직한 방식으로, 본원의 방법은, 작동 중인 발전기에서의 감소 사전 설정 값 또는 발전기의 비활성화로 인해 감소한 발전기 제동 토크가 배합되는 방법 단계(S4)도 포함한다. 배합은 방법 단계(S4)에서 각각의 브레이크 회로의 하나 이상의 펌프를 이용하여 하나 이상의 저장 용적부로부터 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내로 브레이크액을 펌핑함으로써 수행된다. 따라서 방법 단계(S4)를 이용하여, 발전기 제동 토크의 감소에도 불구하고 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크가 신뢰성 있게 유지되도록, 유압 제동 토크는 상승할 수 있다.
방법 단계(S4)에서는, 상기 감소한 발전기 제동 토크의 고려하에 예컨대 브레이크 시스템의 하나 이상의 펌프의 목표 펌프 출력 변수가 결정될 수 있다. 이어서, 상기 결정된 목표 펌프 출력 변수의 고려하에 하나 이상의 펌프가 구동될 수 있다. 그 대안으로, 상기 하나 이상의 펌프는, 사전 설정된 제동압 및/또는 원하는 유압 제동 토크가 달성될 때까지 작동될 수 있다.
방법 단계(S4) 이후에 다시 방법 단계 (S2) 및 (S3)이 실행될 수 있다. 방법 단계 (S2) 및 (S3)를 이용하여, 회수로 인해 상승한 브레이크 마스터 실린더 압력 및 그로 인해 상승한 브레이크 마스터 실린더 반력에도 불구하고 원하는 힘 평형이 존재하도록, 배력이 힘 차이 목표 변수에 상응하는 실제 힘 차이만큼 상승할 수 있다.
바람직하게는 방법 단계(S4)와 함께, 하나 이상의 펌프의 작동 동안 브레이크 시스템의 하나 이상의 전환 밸브가 폐쇄 상태로 제어되는 방법 단계(S5)도 실행될 수 있다. 이런 방식으로, 회수 및 이를 위해 실행되는 펌프 맥동에 의한, 브레이크 작동 부재로의 반동/반작용이 방지될 수 있다. 하나 이상의 전환 밸브가 폐쇄되어도, 운전자는 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크를 계속 높일 수 있다. 이는, 이런 경우에 전환 밸브의 체크 밸브를 통해 용적이 관련 브레이크 회로 내로 유입될 수 있기 때문에 보장된다. 회수가 완료된 후, 다시 말하면 하나 이상의 저장 용적부로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 펌프의 작동이 종료된 후, 경우에 따른 압력차를 보상하기 위해 연속 가변 전환 밸브가 서서히 개방될 수 있다(방법 단계 S6). 압력차의 보상은 연속해서 측정되는 브레이크 마스터 실린더 압력을 추가로 고려하여 수행될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e에는, 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 5개의 좌표계가 도시되어 있다.
더 나은 명확성을 위해, 본원의 방법은 전술한 회생 브레이크 시스템의 이용하에 기술되며, 제1 휠 브레이크 실린더 및 제3 휠 브레이크 실린더는 앞차축으로서 형성된 제1 차축에 할당되고, 제2 휠 브레이크 실린더 및 제4 휠 브레이크 실린더는 뒤차축으로서 형성된 제2 차축에 할당된다. 그러나 본원의 방법의 실행 가능성은 앞서 기술한 브레이크 시스템의 사용으로 제한되거나, 휠 브레이크 실린더들의 상기 할당으로 제한되지 않는다.
도 4a 내지 도 4d의 좌표계들에서 가로좌표는 시간 축(t)이다. 도 4a의 좌표계의 세로좌표는 제동 토크(b)를 재현하는 반면, 도 4b의 세로좌표는 수치 값을 지시하고, 도 4c의 세로좌표는 변위된 브레이크액 용적(V)에 상응하며, 도 4d의 좌표계의 세로좌표는 전류 세기(I)를 지시한다. 도 4e의 좌표계의 가로좌표는 제1 차축에 가해지는 제1 차축 제동 토크(ba1)인 반면, 도 4e의 좌표계의 세로좌표는 제2 차축에 가해지는 차축 제동 토크(ba2)를 나타낸다.
시점 t0까지, 본원의 방법에 의해 작동되는 브레이크 시스템의 브레이크 작동 부재는 자신의 출발 위치/비작동 위치에 존재한다. 따라서 운전자는 시점 t0까지 브레이크 작동 부재에 힘을 가하지 않는다.
시점 t0부터 운전자는 점차 증가하는 힘을 브레이크 작동 부재에 가하며, 그럼으로써 브레이크 작동 부재가 변위된다. 시점 t0과 t1 사이에서 총 운전자 제동 요구는 순수 회생 방식으로 실행될 수 있다. 이는, 운전자에 의해 요구되는 총-목표 제동 토크(bges)가 시점 t0과 t1 사이에서 최대로 구현 가능한 발전기 제동 토크(bkann)를 하회하기 때문에 가능하다. 따라서 시점 t0과 t1 사이에서 발전기 제동 토크(bgen)는 총-목표 제동 토크(bges)에 상응하게 설정될 수 있다.
시점 t0과 t1 사이에서 순수 회생 제동을 위해 휠 아웃렛 밸브들이 개방되며, 그럼으로써 운전자에 의해 브레이크 마스터 실린더로부터 외부로 변위되는 브레이크액 용적은 (거의) 완전히 저장 챔버들(예: 저압 저장 챔버들) 내로 유출된다(방법 단계 S1). 하나 이상의 저장 챔버 내의 용적(V)은 시점 t0과 t1 사이에서 상응하게 증가한다. 따라서 유압 제동압은 형성되지 않고, 제1 휠 브레이크 실린더 및 제3 휠 브레이크 실린더의 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)와, 제2 휠 브레이크 실린더 및 제4 휠 브레이크 실린더의 제2 유압 부분 제동 토크(bh2-4)가 시점 t0과 t1 사이에서 영(0)으로 유지된다.
앞서 기술한 배합을 위해, 4개의 휠 인렛 밸브 및 4개의 휠 아웃렛 밸브는 시점 t0과 t1 사이에서 각각 개방된 상태로 제어된다. 상기 제어는, 휠 인렛 밸브들이 평상시 열려 있는 밸브로 형성되고, 휠 아웃렛 밸브들은 평상시 닫혀 있는 밸브로 형성될 경우, 제1 휠 인렛 밸브 및 제3 휠 인렛 밸브로 송출되며 전류 세기가 영(0)인 제1 밸브 제어 신호(IE1-3)와, 제2 휠 인렛 밸브 및 제4 휠 인렛 밸브로 송출되며 전류 세기가 영(0)인 제2 밸브 제어 신호(IE2-4)와, 제1 휠 아웃렛 밸브 및 제3 휠 아웃렛 밸브로 송출되며 전류 세기가 영(0)이 아닌(예컨대 1인) 제3 밸브 제어 신호(IA1-3)와, 제2 휠 아웃렛 밸브 및 제4 휠 아웃렛 밸브로 공급되며 전류 세기가 영(0)이 아닌(예컨대 1인) 제4 밸브 제어 신호(IA2-4)에 의해 수행된다. [시점 t0과 t1 사이에서 펌프 제어 신호(Ip) 및 폐쇄 신호(Is)는 0으로 유지된다.]
추가로, 시점 t0과 t1 사이에서는 브레이크 마스터 실린더 압력 센서에 의해, (전기 기계식) 브레이크 부스터에서 부족한 압력 형성의 레벨과 그에 따른 부족한 브레이크 마스터 실린더 반력이 측정된다. 도 4b에 도시된 배력 계수(fv)의 감소에 의해, 하나 이상의 저장 챔버 내로 이동하는 용적(V)에 상응하게, 배력(Fv)과 브레이크 마스터 실린더 반력(Fg) 사이의 원하는 평형이 유지될 수 있으며, 이때 배력(Fv)은 배력 계수(fv)와 (재현되어 있지 않은) 운전자 제동력의 곱과 상관관계를 갖는다(방법 단계 S2 및 S3). 따라서 변위 용적(V)이 증가하더라도 운전자에게는 표준에 따른 브레이크 작동감이 보장될 수 있다.
시점들 t1과 t4 사이에서, 운전자에 의해 요구되는 총-목표 제동 토크(bges)는 최대로 구현 가능한 발전기 제동 토크(bkann)보다 더 크다. 그러나 제1 휠 아웃렛 밸브 및 제3 휠 아웃렛 밸브의 폐쇄에 의해, 제1 휠 브레이크 실린더 및 제3 휠 브레이크 실린더 내에 영(0)이 아닌 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)가 형성될 수 있다. [제1 및 제3 휠 아웃렛 밸브의 폐쇄는 영(0)인 제3 밸브 제어 신호(IA1-3)에 의해 수행된다.] 이를 달리 말하면, 제동 요구의 증가 시 운전자에 의해 추가로 변위되는 용적이 (앞차축의) 제1 및 제3 휠 브레이크 실린더 내로 이동된다고도 할 수 있다. (바람직하게는 연속 가변형인) 제2 및 제4 휠 인렛 밸브의 Δp 제어(델타 p 제어)[0과 1 사이의 제2 밸브 제어 신호(IE2-4)]에 의해, 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)와 발전기 제동 토크(bgen)의 합이 총-목표 제동 토크(bges)에 상응하도록, 각각의 브레이크 회로 내 압력 제어가 실행될 수 있다.
또한, 앞차축 휠 브레이크 실린더들 내 유압 제동압은 (0이 아닌) 브레이크 마스터 실린더 반력을 증가시킨다. 따라서 배력의 추가 감소가 불필요하다. 따라서 배력 계수(fv)는 시점 t1 내지 t4 동안 일정하게 유지될 수 있다. 이를 달리 말하면, 배력/배력 계수(fv)의 제어에 의해, 리턴 스프링 힘과 브레이크 마스터 실린더 반력의 합이, 상기 작동 트래블에서 운전자에게 예상되는 운전자 제동력이 생성되는 방식으로, 배력에 의해 보상된다고 할 수 있다.
시점 t2에서는, 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크(bges)가 국소 최대값에 도달한다. 시점 t3부터 운전자는 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크(bges)를 감소시킨다. 시점 t3와 t4 사이에서는, 우선 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)가 감소한다. 이를 위해, 제1 휠 아웃렛 밸브 및 제3 휠 아웃렛 밸브가 개방됨으로써, 제1 휠 브레이크 실린더 및 제3 휠 브레이크 실린더의 용적만 배출된다. 제1 및 제3 휠 아웃렛 밸브의 개방은 영(0)이 아닌(예컨대 1인) 제3 밸브 제어 신호(IA1-3)에 의해 수행된다. 시점 t4부터/영(0)인 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)부터, 발전기 제동 토크(bgen)의 감소를 통해 총-목표 제동 토크(bges)의 감소가 실행될 수 있다. 이는, 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크(bges)가 시점 t5에서 국소 최소값에 도달할 때까지 수행된다.
시점 t6부터, 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크(bges)가 다시 증가하고, 시점 t7부터는 최대로 구현 가능한 발전기 제동 토크(bkann)를 다시 초과한다. (시점 t4와 t7 사이에 휠 인렛 밸브들 및 휠 아웃렛 밸브들은 시점 t0과 t1 사이에서처럼 구동될 수 있다.) 시점 t7부터 시점 t1과 t4 사이에서 실행된 방법 단계들이 반복된다. 이 방법 단계들을 여기서 다시 기술하지는 않는다.
도 5a 내지 도 5e에는, 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 5개의 좌표계가 도시되어 있다. (도 5a 내지 도 5e의 좌표계들의 가로좌표들 및 세로좌표들은 도 4a 내지 도 4e에 상응한다.)
시점 t10까지 본원의 방법에 의해 작동되는 브레이크 시스템의 브레이크 작동 부재는 자신의 출발 위치/비작동 위치에 존재한다. 시점 t10과 t13 사이에서 운전자는 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)보다 더 작거나 그와 동일한 총-목표 제동 토크(bges)를 요구한다. [시점 t10과 t13 사이에서 구현될 총-목표 제동 토크(bges)는 시점 t11에서 최대값에 도달하고, 시점 t11과 t13 사이에서는 일정하게 유지된다.] 따라서 운전자의 제동 요구는 차량 배터리의 충전을 위해 이용될 수 있다. 이를 위해, [영(0)인 제1 밸브 제어 신호(IE1-3) 및 영(0)인 제2 밸브 제어 신호(IE2-4)에 의한] 4개의 모든 휠 인렛 밸브의 개방과 [영(0)이 아닌 제3 밸브 제어 신호(IA1-3) 및 영(0)이 아닌 제4 밸브 제어 신호(IA2-4)에 의한] 4개의 모든 휠 아웃렛 밸브의 개방을 통해, 제1 및 제3 휠 브레이크 실린더의 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)와, 제2 및 제4 휠 브레이크 실린더의 제2 유압 부분 제동 토크(bh2-4)는 시점 t10과 t13 사이에서 브레이크 작동 부재의 작동에도 불구하고 영으로 유지된다(방법 단계 S1). 또한, 시점 t10과 t13 사이에서 발전기 제동 토크(bgen)는 총-목표 제동 토크(bges)와 동일하게 설정되고, 배력/배력 계수(fv)는 하나 이상의 저장 용적부 내로 변위된 용적(V)에 매칭된다(방법 단계 S2 및 S3). 이는 앞서 이미 기술한 장점들을 보장한다.
시점 t12부터, 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)는 예컨대 차량 배터리의 충전 상태로 인해, 그리고/또는 차량 현재 속도가 발전기 작동 최저 속도 미만으로 감소함으로 인해 하강한다. 시점 t13 이후에, 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)는 운전자 제동 요구/총-목표 제동 토크(bges)보다 더 낮다. 그럼에도, 휠 브레이크 실린더들 내에 제동압이 형성됨으로써 운전자 제동 요구는 신뢰성 있게 유지될 수 있다. 이를 위해, 4개의 모든 휠 아웃렛 밸브는 시점 t13부터 영(0)인 제3 밸브 제어 신호(IA1-3) 및 영(0)인 제4 밸브 제어 신호(IA2-4)에 의해 폐쇄된다. 영(0)이 아닌 펌프 제어 신호(Ip)에 의해 브레이크 시스템의 하나 이상의 펌프는 시점 t13부터, 브레이크액이 저장 용적부로부터 휠 브레이크 실린더들 내로 펌핑되도록 활성화될 수 있다(방법 단계 S4). 그러므로 저장 용적부 내에 존재하는 용적(V)은 시점 t13부터 감소한다. 이런 방식으로, 앞차축에서뿐만 아니라 뒤차축에서도 총-목표 제동 토크(bges)가 신뢰성 있게 유지되도록, 유압 제동 토크가 형성될 수 있다.
브레이크 작동 부재에서 회수로 인해 야기되는 감지 가능한 펌프 맥동을 방지하기 위해, 회수 시간 동안 하나 이상의 전환 밸브가 폐쇄 신호(Is)에 의해 폐쇄된다(방법 단계 S5). 하나 이상의 전환 밸브가 평상시 열려 있는 밸브로서 형성되는 한, 이는 영(0)이 아닌 폐쇄 신호(Is)에 의해 수행된다.
하나 이상의 펌프의 회수/작동 동안 하나 이상의 전환 밸브가 폐쇄되어도, 운전자는 시점 t14부터 총-목표 제동 토크를 계속 높일 수 있다. 이 경우, 용적은 전환 밸브의 체크 밸브를 통해 브레이크 회로 내로 유입된다. 펌프의 작동에 의해 시점 t14 이후에도, 비록 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)가 계속해서 감소하고 시점 t15에서 0이 된다고 하더라도, 여전히 유압 부분 제동 토크들(bh1-3 및 bh2-4)의 상승을 통해 총-목표 제동 토크(bges)의 상승이 구현될 수 있다.
시점 t13과 시점 t15 사이에서 유압 부분 제동 토크들(bh1-3 및 bh2-4)이 상승하는 동안에도, 배력/배력 계수(fv)는 하나 이상의 저장 용적부 내로 변위된 용적(V)의 회수에 매칭된다(방법 단계 S2 및 S3).
시점 t15에서 회수는 종료된다. (바람직하게는 연속 가변 밸브로서 형성되는) 하나 이상의 전환 밸브는 경우에 따른 압력차를 보상하기 위해 서서히 개방될 수 있다(방법 단계 S6). 하나 이상의 저장 용적부로부터 다시 하나 이상의 브레이크 회로 내로 용적(V)의 회수가 종료된 후에는 유압에 의해서만 제동된다. 브레이크 부스터의 배력 계수(fv)는 다시 통상적인 초기값에 도달한다.
도 6a 내지 도 6e에는, 회생 브레이크 시스템을 작동하기 위한 방법의 제4 실시예를 설명하기 위한 5개의 좌표계가 도시되어 있다. (도 6a 내지 도 6e의 좌표계들의 가로좌표들 및 세로좌표들은 도 4a 내지 도 4e에 상응한다.)
시점 t20까지, 본원의 방법에 의해 작동되는 브레이크 시스템의 브레이크 작동 부재는 자신의 출발 위치/비작동 위치에 존재한다. 시점 t20부터 운전자는 점차 증가하는 힘을 브레이크 작동 부재에 가한다. 시점 t20와 t21 사이에서 앞서 이미 기술한 방식으로 순수 회생 제동이 수행될 수 있다(방법 단계 S1). 시점 t21부터는, 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)보다 운전자에 의해 요구되는 총-목표 제동 토크(bges)가 더 크므로, 제1 및 제3 휠 아웃렛 밸브의 폐쇄에 의해 제1 및 제3 휠 브레이크 실린더 내에 영(0)이 아닌 제1 유압 부분 제동 토크(bh1-3)가 형성된다. 브레이크 작동 부재의 작동을 이용한, 운전자에 의한 추가적인 용적 변위는 앞차축에서 원하는 유압 제동 토크 형성을 위해 이용될 수 있다. 이와 동시에, 제2 및 제4 휠 아웃렛 밸브의 개방 유지를 통해, 뒤차축의 휠 브레이크 실린더들 내에서의 제동압 형성이 수행되지 않는 점이 보장될 수 있다. 특히 (바람직하게는 연속 가변형인) 제2 및 제4 휠 인렛 밸브의 적합한 구동(Δp 제어, 델타 p 제어)에 의해, 하나 이상의 브레이크 회로 내의 제동압은 원하는 값으로 제어될 수 있다. 또한, 배력 계수(fv)는, 하나 이상의 저장 용적부 내로 용적(V)이 변위되어도 원하는 힘 평형이 존재하도록 매칭된다(방법 단계 S2 및 S3).
도 6a 내지 도 6e의 실시예의 경우, 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)는 제동 과정 동안 시점 t25에서 증가한다. 이는 차량 배터리를 신속하게 충전하기 위한 발전기 제동 토크의 상승을 위해 이용될 수 있다. 시점 t25부터 제2 및 제4 휠 인렛 밸브의 Δp 제어(델타 p 제어), 그리고 이와 동시에 제2 및 제4 휠 아웃렛 밸브의 개방 유지에 의해, 브레이크액이 하나 이상의 저장 용적부 내로 유입되며, 그럼으로써 상기 저장 용적부 내에 존재하는 용적(V)은 시점 t25부터 증가하게 된다. 이와 동시에, 제2 및 제4 휠 브레이크 실린더의 제2 유압 부분 제동 토크(bh2-4)는 (거의) 영(0)으로 유지될 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제3 휠 브레이크 실린더의 유압 부분 제동 토크(bh1-3)는 시점 t25와 t26 사이에서, 최대로 구현될 수 있는 발전기 제동 토크(bkann)에 상응하게 발전기 제동 토크(bgen)가 상승할 수 있는 동시에 운전자 제동 요구가 신뢰성 있게 유지되도록, 감소할 수 있다.
이러한 작동 상황에서도 브레이크 부스터의 배력/배력 계수(fv)는, 현재 브레이크 작동 트래블/현재 운전자 제동력과 실제로 존재하는 브레이크 마스터 실린더 압력에 따라 조정된다. 상기 단계 동안, 제1 및 제3 휠 브레이크 실린더 내로 추가 용적을 변위시키기 위해 펌핑이 바람직하다면, 펌프 구동 시간 동안 하나 이상의 전환 밸브가 폐쇄되었다가 서서히 개방될 수 있다. (그러나 이는 도 6d에 도시되어 있지 않다.) 브레이크액이 제1 및 제3 휠 브레이크 실린더로부터 제2 및 제4 휠 인렛 밸브를 통해 하나 이상의 저장 용적부 내로 완전히 이동한 후에는 순수 회생 제동이 수행될 수 있다.

Claims (15)

  1. 차량의 회생 브레이크 시스템의 작동 방법이며,
    브레이크 시스템의 발전기의 작동 전에, 또는 작동 중에, 또는 작동 전 및 작동 중에 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 밸브(70a, 70b, 78a, 78b, 79a, 79b)를 통해 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더(62)로부터, 또는 브레이크 회로(50, 52)로부터, 또는 브레이크 마스터 실린더(62) 및 브레이크 회로(50, 52)로부터 브레이크 회로(50, 52)의 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b) 및 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 펌프(80a, 80b) 사이에 배치된 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b) 내로 이동하도록, 브레이크 시스템의 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 밸브(70a, 70b, 78a, 78b, 79a, 79b)를 제어하는 단계(S1)를 포함하는, 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법에 있어서,
    발전기로부터 가해지는 발전기 제동 토크(bgen)와 관련된 발전기 제동 토크 정보(14); 측정되거나 추정된 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16); 적어도 상기 발전기 제동 토크 정보(14) 또는 상기 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16)로부터 유도되는 평가 변수; 중 하나 이상의 요소를 고려하여, 브레이크 부스터(68)로부터 가해지는 배력(Fv)과 관련된 힘 차이 목표 변수를 결정하는 단계(S2)와,
    상기 결정된 힘 차이 목표 변수의 고려하에, 배력(Fv)이 힘 차이 목표 변수에 상응하는 실제 힘 차이만큼 변동하도록, 브레이크 부스터(68)를 구동하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)는 상기 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)로서, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)를 통해 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b) 내로 이동하도록, 적어도 부분적으로 개방되는, 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 고압 스위칭 밸브(70a, 70b)는 상기 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)로서, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 고압 스위칭 밸브(70a, 70b)를 통해, 그리고 각각의 고압 스위칭 밸브(70a, 70b)와 할당된 저압 저장 챔버(82a, 82b) 사이의, 체크 밸브가 없는 하나 이상의 라인 유닛을 통해 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b) 내로 이동하도록, 적어도 부분적으로 개방되는, 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 발전기에 의해 가해지는 발전기 제동 토크(bgen)가 감소하는 경우, 또는 발전기가 비활성화되는 경우, 또는 상기 두 경우 모두에, 브레이크액이 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 펌프(80a, 80b)에 의해 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b)로부터 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a, 54b) 내로 펌핑되는(S4), 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b)로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a, 54b) 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 펌프(80a, 80b)의 작동 동안, 브레이크 시스템의 하나 이상의 전환 밸브(72a, 72b)는 폐쇄 상태로 제어되는(S5), 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 하나 이상의 전환 밸브(72a, 72b)는, 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b)로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a, 54b) 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 펌프(80a, 80b)의 작동이 종료된 후, 서서히 적어도 부분 개방된 상태로 제어되는(S6), 차량 회생 브레이크 시스템의 작동 방법.
  8. 차량의 회생 브레이크 시스템이며,
    브레이크 마스터 실린더(62);
    하나 이상의 밸브(70a, 70b, 78a, 78b, 79a, 79b), 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b), 하나 이상의 펌프(80a, 80b) 및 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b) 및 하나 이상의 펌프(80a, 80b) 사이에 배치된 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b); 및
    브레이크 시스템의 발전기의 작동 전에, 또는 작동 중에, 또는 작동 전 및 작동 중에, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 밸브(70a, 70b, 78a, 78b, 79a, 79b)를 통해 브레이크 마스터 실린더(62)로부터, 또는 브레이크 회로(50, 52)로부터, 또는 브레이크 마스터 실린더(62) 및 브레이크 회로(50, 52)로부터 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b) 내로 이동할 수 있도록, 하나 이상의 밸브(70a, 70b, 78a, 78b, 79a, 79b)를 적어도 부분 개방된 상태로 제어할 수 있는 구동 유닛(10)을 포함하는 제어 장치(100)를 포함하며,
    상기 구동 유닛(10)은 추가로, 발전기로부터 가해진, 또는 가해질 발전기 제동 토크(bgen)와 관련된 발전기 제동 토크 정보(14); 측정되거나 추정된 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16); 적어도 상기 발전기 제동 토크 정보(14) 또는 상기 브레이크 마스터 실린더 압력 변수(16)로부터 유도되는 평가 변수; 중 하나 이상의 요소를 고려하여, 브레이크 시스템의 브레이크 부스터(68)로부터 가해질 수 있는 배력(Fv)과 관련된 힘 차이 목표 변수를 결정하고, 상기 결정된 힘 차이 목표 변수의 고려하에, 배력(Fv)이 상기 힘 차이 목표 변수에 상응하는 실제 힘 차이만큼 변동할 수 있게 브레이크 부스터 제어 신호(20)에 의해 구동될 수 있는 브레이크 부스터(68)로 하나 이상의 브레이크 부스터 제어 신호(20)를 송출하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 차량 회생 브레이크 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 구동 유닛(10)에 의해 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)는 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)로서, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 휠 아웃렛 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)를 통해 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b) 내로 이동할 수 있도록, 적어도 부분 개방된 상태로 제어될 수 있는, 차량 회생 브레이크 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 구동 유닛(10)에 의해 하나 이상의 고압 스위칭 밸브(70a, 70b)는 하나 이상의 밸브(78a, 78b, 79a, 79b)로서, 브레이크액이 적어도 부분 개방된 하나 이상의 고압 스위칭 밸브(70a, 70b)를 통해, 그리고 각각의 고압 스위칭 밸브(70a, 70b)와 할당된 저압 저장 챔버(82a, 82b) 사이의, 체크 밸브가 없는 하나 이상의 라인 유닛을 통해 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b) 내로 이동할 수 있도록, 적어도 부분 개방된 상태로 제어될 수 있는, 차량 회생 브레이크 시스템.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 유닛(10)에 의해, 발전기(68)에 의해 가해지는 발전기 제동 토크(bgen)가 감소하는 경우, 또는 발전기(68)가 비활성화되는 경우, 또는 상기 두 경우 모두에, 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 펌프(80a, 80b)는, 브레이크액이 상기 하나 이상의 펌프(80a, 80b)에 의해 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b)로부터 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a, 54b) 내로 펌핑될 수 있도록, 구동될 수 있는, 차량 회생 브레이크 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 구동 유닛(10)은 추가로, 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b)로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a, 54b) 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 펌프(80a, 80b)의 펌프의 작동 동안, 브레이크 회로(50, 52)의 하나 이상의 전환 밸브(72a, 72b)로, 상기 하나 이상의 전환 밸브(72a, 72b)가 폐쇄 상태로 제어될 수 있게 하는 하나 이상의 폐쇄 신호(24, Is)를 송출하도록 설계되는, 차량 회생 브레이크 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 구동 유닛(10)은, 하나 이상의 저압 저장 챔버(82a, 82b)로부터 하나 이상의 휠 브레이크 실린더(53a, 53b, 54a, 54b) 내로 브레이크액을 펌핑하기 위한 상기 하나 이상의 펌프(80a, 80b)의 작동이 종료된 후, 하나 이상의 전환 밸브(72a, 72b)를 서서히 적어도 부분 개방된 상태로 제어하도록 설계되는, 차량 회생 브레이크 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
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