KR20220119493A

KR20220119493A - 중복 주차 브레이크 작동을 통한 제동 시스템

Info

Publication number: KR20220119493A
Application number: KR1020227026932A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 브렌; 토르슈텐 울리히
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 테크놀로지스 게엠베하
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2022-08-29
Anticipated expiration: 2041-03-01
Also published as: CN115210119B; US20230126121A1; EP4114696A1; WO2021175385A1; CN115210119A; KR102769990B1; EP4114696B1; DE102020202919A1

Abstract

본 발명은 제1 주차 브레이크 작동기 및 제2 주차 브레이크 작동기, 및 적어도 제1 및/또는 제2 주차 브레이크 작동기를 작동시키기 위한 구동기를 각각 포함하는 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치를 포함하는 자동차를 위한 제동 시스템에 관한 것으로서, 제1 제어 장치는 제1 조정 장치를 포함하며, 제1 조정 장치는, 주차 브레이크 요청 데이터를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 수신된 주차 브레이크 요청 데이터로부터 결정하도록 구성되고, 제2 제어 장치는 제2 조정 장치를 포함하며, 제2 조정 장치는, 주차 브레이크 요청 데이터를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 수신된 주차 브레이크 요청 데이터로부터 결정하도록 구성되고, 제2 조정 장치로부터의 결과는, 주차 브레이크 요청 데이터로서 입력측을 통해 제1 조정 장치에 공급되며, 제1 조정 장치로부터의 결과는, 제1 및 제2 주차 브레이크 작동기를 작동시키기 위해 제1 및/또는 제2 제어 장치의 구동기에 전송된다.

Description

중복 주차 브레이크 작동을 통한 제동 시스템

본 발명은 제1 주차 브레이크 작동기(parking brake actuator) 및 제2 주차 브레이크 작동기, 및 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치를 갖는, 자동차를 위한 제동 시스템에 관한 것이다.

흔히 제동 시스템은 유압식 서비스 브레이크(service brake)를 위한 2개의 제어 장치를 가지며, 고장이 없는 작동 동안 제1 제어 장치를 통해 유압식 서비스 브레이크의 압력을 증가시키기 위한 구동이 구현되고, 제2 제어 장치를 통해 주행안정 프로그램(stability program: ESC)이 구현된다. 자율 주행을 위해 필요한 것과 같은, 고도로 중복 시스템(redundant system)에서, 마찬가지로 2개의 별개의 제어 장치가 사용되며, 모든 기능은 제1 제어 장치에서 구현되고, 고장의 발생 시에, 제2 제어 장치가 감소된 기능을 제공한다. 2개의 제어 장치 간에 기능의 상이한 분배도 가능하다.

전형적으로, 2개의 주차 브레이크 작동기는 하나의 차량 차축(예를 들어, 뒷차축(rear axle))의 휠 상에 배치되며, 제1 제어 장치 또는 제2 제어 장치에 의해 구동된다.

현재의 최신 기술에 따르면, 주차 브레이크와 더불어, 차량을 장기간 정지되게 홀딩할 수 있는 변속기 폴(transmission pawl)이 또한 사용된다. 마이크로프로세서, 전력 공급기, 또는 구동기(driver)와 같은, 주차 브레이크 작동기의 제어 장치의 단일 구성 요소가 고장나는 경우, 주차 브레이크 캘리퍼(caliper)가 더 이상 이용 가능하지 않다. 그러나, 차량은 여전히 변속기 폴에 의해 정지되게 안전하게 홀딩된다. 그러나, 이러한 변속기 폴의 비용이 유난히 높다. 특히, 차량의 전기화 과정에서, 변속기가 사용되는 전기 모터의 요건에 맞춰지며, 변속기 폴을 없앰으로써 전체 조합으로 상당한 비용을 절약하는 것이 가능하다.

그러나, 주차 브레이크 캘리퍼가 고장나는 경우, 차량이 제어되지 않는 방식으로 굴러갈 수 있기 때문에, 위의 이유로 변속기 폴을 간단히 없애는 것은 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 변속기 폴의 제공 없이, 차량이 제어되지 않는 방식으로 굴러가는 것을 중복적으로 그리고 이에 따라 신뢰 가능하게 방지하는 제동 시스템을 제공하는 것이다.

목적은 청구항 제1항에 청구된 바와 같은 제동 시스템에 의해 달성되며, 적어도 제1 및/또는 제2 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위한 구동기가 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치 상에 각각의 경우 제공된다. 특히, 제1 제어 장치의 제1 구동기는 적어도 제1 주차 브레이크 작동기를 구동하도록 설계되며, 제2 제어 장치의 제2 구동기는 제2 주차 브레이크 작동기를 구동하도록 설계된다. 따라서, 제1 및 제2 주차 브레이크 작동기는 연관된 제어 장치 또는 장치들의 각각의 구동기에 구동 가능한 방식으로 연결되며, 구동기는 적어도 하나의 주차 브레이크 작동기를 구동하도록 설정된다.

이 경우, 제1 제어 장치는, 고장이 없는 경우, 유압식 서비스 브레이크의 브레이크 압력을 증가시키도록 설정될 수 있다. 제2 제어 장치는, 제1 제어 장치에서 고장이 발생하는 경우, 유압식 서비스 브레이크의 브레이크 압력을 증가시키기 위한 구동을 인계 받도록 설정될 수 있다.

제1 제어 장치는 제1 조정 장치(arbitration unit)를 더 가지며, 제1 조정 장치는, 제1 주차 브레이크 요청 데이터를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 수신된 주차 브레이크 요청 데이터로부터 확인하도록 설정된다. 주차 브레이크 요청 데이터는, 주차 브레이크를 적용 및/또는 해제하기 위해 중요한 데이터일 수 있다. 전형적인 주차 브레이크 요청 데이터는, 주차 브레이크 스위치로부터의 신호, 외부 작동 신호, 휠 속도 센서로부터의 또는 다른 소스로부터의 차량 속도 데이터, 도어 개방에 관한 센서 데이터, 차량 키의 상태(예를 들어, 키-아웃(key-out)), 점화 상태, 가속기 페달 위치 등을 포함한다.

제2 제어 장치는 제2 조정 장치를 가지며, 마찬가지로 제2 조정 장치는, 주차 브레이크 요청 데이터를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 수신된 주차 브레이크 요청 데이터로부터 확인하도록 설정된다. 제2 조정 장치로부터의 이러한 제2 주차 브레이크 요청 데이터는, 제1 주차 브레이크 요청 데이터와 동일한 그룹의 데이터로부터 선택될 수 있으며, 제2 조정 장치로부터의 제2 주차 브레이크 요청 데이터는, 제1 조정 장치로부터의 제1 주차 브레이크 요청 데이터와 적어도 부분적으로 동일하거나 상이할 수 있다. 제2 조정 장치의 결과는, 이의 주차 브레이크 요청 데이터의 일부로서 제1 조정 장치의 입력단에 공급되며, 제1 조정 장치의 결과는, 제1 및 제2 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위해 제1 및/또는 제2 제어 장치의 구동기에 전송된다. 2개의 제어 장치 간에 제1 및 제2 주차 브레이크 작동기의 구동을 분할함으로써, 중복성이 설정된다. 하나의 제어 장치가 고장나는 경우, 적어도 하나의 주차 브레이크 작동기가 여전히 작동되어, 자동차가 굴러가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 변속기 폴이 더 이상 필요하지 않으며, 그 결과로 비용 절감이 달성될 수 있다. 본 발명에 따라, 직렬로 연결되는 제1 및 제2 제어 장치의 독립적인 조정 장치로 인해, 2개의 제어 장치 간의 분할에도 불구하고, 단일 결정 지점(결정의 단일 지점)이 생성된다. 이러한 방식으로, 상반된 구동으로 인해 발생할 수 있는 제어 고장이 완전히 제거되며, 전체 시스템의 가용성이 증가된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 주차 브레이크 스위치가 제공되며, 이의 스위칭 상태는, 제1 및/또는 제2 주차 브레이크 요청 데이터의 일부로서 제1 조정 장치 및/또는 제2 조정 장치에 공급된다. 스위칭 상태를 두 조정 장치 모두에 공급하기 위해, 주차 브레이크 스위치는 예를 들어, 이중 스위치로서 구현될 수 있다. 이 경우, 기계적으로 작동 가능한 요소가 내부적으로 2개의 전기 스위치에 연결되며, 2개의 전기 스위치는 조정 장치에 각각 연결되어, 후자에 신호를 공급한다. 이 경우, 2개의 내부 전기 스위치는 DC-절연형일 수 있다.

본 발명의 추가적인 바람직한 실시형태에서, 제1 제어 장치의 구동기는 제1 주차 브레이크 작동기만을 구동하도록 설정되며, 제2 제어 장치의 구동기는 제2 주차 브레이크 작동기만을 구동하도록 설정된다. 이 경우, 제1 조정 장치의 결과는, 제1 및 제2 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위한 제1 및 제2 제어 장치의 구동기에 전송됨으로써, 제1 조정 장치의 결과에 따라, 두 구동기 모두가 이들의 해당 관련 주차 브레이크 작동기를 구동할 수 있다. 제어 장치 중 하나가 고장나는 경우, 다른 제어 장치에 연결된 주차 브레이크 작동기가 이에 따라 조정되는 기능이 계속 이용 가능하다. 하나의 주차 브레이크 작동기만이 이용 가능하기 때문에, 이로 인해 감소된 경사 홀딩 성능을 유발하지만, 이는 법적 요건 및 표준을 충족시키기에 충분하므로, 이 경우 변속기 폴을 없앨 수도 있다. 이러한 실시형태는 최소 수의 제어 라인만 필요하기 때문에 특히 비용 효율적인 변형예를 형성한다.

본 발명의 대안적인 실시형태에서, 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치의 구동기는, 제1 및 제2 주차 브레이크 작동기를 구동하도록 각각 설정된다. 따라서, 두 주차 브레이크 작동기 모두가 두 제어 장치 모두에 의해 구동된다. 따라서, 하나의 제어 장치가 고장나는 경우, 2개의 주차 브레이크 작동기를 조정하는 것이 여전히 가능하다. 이로 인해, 주차 브레이크 작동기 중 하나 자체가 고장나지 않는 한, 최대 경사 홀딩 성능을 유발한다. 따라서, 고장의 발생 시에도, 차량이 급격한 경사 상에도 견고하게 홀딩될 수 있다. 따라서, 이러한 실시형태는 특히 안전한 변형예를 형성한다.

본 발명의 추가적인 바람직한 실시형태에서, 두 제어 장치 모두는 각각 연관된 주차 브레이크 작동기의 상태를 결정하며, 결정된 상태를 각각의 다른 제어 장치에 전송한다. 상태는, 체결 상태, 해제 상태, 알 수 없는 상태, 또는 다른 상태를 포함할 수 있다. 2개의 주차 브레이크 작동기의 상태는, 특히 제1 및/또는 제2 제어 장치에서, 전체 상태를 형성하도록 조합될 수 있다. 따라서, 주차 브레이크 기능 및 임의의 연관된 구동기 정보 메시지가 이에 따라 응답할 수 있다. 예를 들어, 고장에 대한 점멸 경고등, 또는 두 전자식 브레이크 캘리퍼 모두의 성공적인 적용에 대한 영구적 조명 표시등이 활성화될 수 있다.

본 발명의 추가적인 바람직한 실시형태에서, 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치는, 별개의 통신 라인을 통해 및/또는 차량 버스를 통해 서로 연결되며, 제어 장치는 이러한 통신 라인을 통해 통신하도록 설정된다. 이 경우, 별개의 통신 라인은 차량 버스와 무관하다. 이에 따라, 2개의 제어 장치가 적절한 작동을 위해 필요한 모든 정보를 교환할 수 있도록 보장한다.

특히 바람직한 실시형태에서, 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치는, 특히 상호간에, 가용성 정보를 교환하며, 제2 제어 장치는, 가용성 정보가 가용성을 나타내지 않는 경우 및/또는 가용성 정보가 수신되지 않는 경우, 제1 제어 장치가 고장난 것으로 추정한다. 따라서, 제어 장치가 각각의 다른 제어 장치의 가용성에 관하여 인식하기 때문에, 이들은 하나의 제어 장치가 고장나는 경우 이에 따라 반응할 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 제2 조정 장치는, 제1 제어 장치가 고장나는 경우, 적어도 하나의 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위해 제2 제어 장치의 구동기에 조정의 결과를 전송하도록 설정된다. 제2 제어 장치가 제1 제어 장치로부터 임의의 가용성 정보를 수신하지 않거나, 제1 제어 장치가 이용 가능하지 않는 것으로 상기 제1 제어 장치에 의해 통지되는 경우, 제2 제어 장치는, 그 자체의 구동기를 통해 직접 거기에 연결된 주차 브레이크 작동기를 구동한다. 따라서, 제2 제어 장치는, 제1 제어 장치가 완전히 고정나더라도, 적어도 하나의 주차 브레이크 작동기를 신뢰 가능하게 구동할 수 있다. 제2 제어 장치는, 추가적인 중복 스위치, 대안적인 인간/기계 인터페이스, 예를 들어, 구동기가 예를 들어 온보드 컴퓨터를 통해 작동될 수 있는 대안적인 스위치에 연결될 수 있으며, 이로부터의 데이터가 제2 주차 브레이크 요청 데이터로서 제2 조정 장치에 공급된다. 또한, 예를 들어, 점화가 비활성화된 경우 주차 브레이크를 적용하거나, 주행하는 경우 주차 브레이크를 해제하는, 자동 조정이 조정 장치에서 구현될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 주차 브레이크 작동기는, 제1 및 제2 제어 장치에 구동 가능한 방식으로 연결된다. 그 다음, 제1 및 제2 제어 장치는, 토큰(token)을 교환함으로써, 제1 및 제2 제어 장치에 구동 가능한 방식으로 연결된 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위한 승인을 전송하도록 설정된다. 그 다음, 제1 제어 장치에서, 구동 경로에서, 또는 2개의 주차 브레이크 작동기 중 하나에서, 고장이 확인되는 즉시, 토큰이 전송될 수 있다. 토큰을 갖는 제어 장치는, 마치 그것이 조합된 단지 하나의 제어 장치인 것처럼, 주차 브레이크 작동기를 구동한다. 이에 따라, 두 제어 장치 모두가 주차 브레이크 작동기에 동시에 접속하길 원하는 것을 방지하고, 가능하게는 그렇게 할 때 상반된 구동을 시도하는 것을 방지한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 제1 및/또는 제2 제어 장치는, 제어 장치 자체가 토큰을 갖고 다른 제어 장치가 토큰을 갖지 않는 경우에만, 제1 주차 브레이크 작동기를 구동하도록 설정된다. 이에 따라, 2개의 제어 장치 중 하나만이 일정 시간에 활성일 수 있는 반면에, 다른 제어 장치는 임의의 활동을 수행할 수 없도록 보장한다. 특히, 토큰의 전송이 완료된 즉시에만 접속이 이루어질 수 있기 때문에, 토큰을 전송할 때 가능한 중첩이 이에 따라 방지된다. 이에 따라, 예를 들어, 주차 브레이크를 적용(요청을 적용)하기 위한 명령이 제1 제어 장치에 의해 이루어지는 동시에, 그것을 해제(요청을 해제)하기 위한 명령이 제2 제어 장치에 의해 이루어지는 경우, 단락이 발생하는 것을 방지한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 스위치-온 프로세스 동안, 예를 들어, 자동차의 점화를 스위칭-온한 후에 제어 장치의 시동 동안, 제1 또는 제2 제어 장치는, 제1 및 제2 제어 장치에 구동 가능한 방식으로 연결된 주차 브레이크 작동기의 구동을 승인하는 토큰을 수신한다. 따라서, 다른 제어 장치는 토큰을 수신하지 않는다. 따라서, 맨 처음부터 어떤 제어 장치가 주차 브레이크 작동기에 접속하도록 허용되는지가 명확하게 한정된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 자동차의 4개의 휠 중 하나와 각각 연관되는 4개의 휠 속도 센서가 제공되며, 제1 또는 제2 제어 장치는 모든 4개의 휠 속도 센서로부터 데이터를 수신하고, 다른 제어 장치는 2개의 휠 속도 센서만으로부터 데이터를 수신한다. 휠 속도 센서는, 차량이 정지된 경우에만 주차 브레이크를 적용하도록, 자동차가 정지되어 있는지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이에 따라, 주행 동안 주차 브레이크의 부정확한 활성화로 인해, 위험한 상황이 발생하는 것을 방지한다. 주차 브레이크의 중복 제어로 인해, 제어 장치가 고장나는 보기 드문 상황의 경우, 2개의 휠 속도 센서에 의해, 차량이 정지되어 있는지 여부를 결정하는 것이 충분하기 때문에, 4개의 속도 센서 중 2개만이 제2 제어 장치를 위해 이용 가능한 경우 충분하다.

본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 이러한 목적을 위해, 2개의 휠 속도 센서로부터의 데이터에 대한 멀티플렉서가 제공되며, 멀티플렉서는, 고장이 없는 경우, 2개의 휠 속도 센서로부터의 데이터를 모든 4개의 휠 속도 센서로부터 데이터를 수신하는 제어 장치에 공급하고, 이러한 제어 장치가 고장나는 경우에만, 2개의 휠 속도 센서로부터의 데이터를 2개의 휠 속도 센서만으로부터 데이터를 수신하는 제어 장치에 공급한다. 따라서, 주차 브레이크 작동기를 구동하는 역할을 하는 제어 장치는 적어도 항상 2개의 휠 속도 센서에 관한 정보를 갖고 있으므로, 차량이 정지되어 있는 상황이 확인될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특히 바람직한 실시형태에서, 멀티플렉서의 2개의 휠 속도 센서는, 서로에 대하여 대각선으로 배치된 휠과 연관된다. 확인되는 휠을 이러한 방식으로 분배함으로써, 차량이 정지되어 있는 상황이 특히 신뢰 가능하게 입증될 수 있다.

또한, 목적은, 2개의 주차 브레이크 작동기 및 2개의 제어 장치를 갖는 청구항 제15항에 청구된 바와 같은 제동 시스템을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법에 의해 달성되고, 제1 제어 장치의 제1 조정 장치는, 제1 주차 브레이크 요청 데이터를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 수신된 제1 주차 브레이크 요청 데이터로부터 확인하며, 제2 제어 장치의 제2 조정 장치는, 주차 브레이크 요청 데이터를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 수신된 제2 주차 브레이크 요청 데이터로부터 확인하고, 제2 조정 장치의 결과는, 제1 주차 브레이크 요청 데이터로서 제1 조정 장치의 입력단에 공급되며, 제1 조정 장치의 결과는, 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위해 제1 및/또는 제2 제어 장치의 구동기에 전송된다.

따라서, 본 발명에 따른 제동 시스템에 대해 전술한 바람직한 실시형태는 또한 본 발명에 따른 방법에 대한 바람직한 실시형태를 형성한다.

또한, 본 발명의 추가적인 특징, 이점, 및 가능한 적용예는 이하의 예시적인 실시형태에 대한 설명 및 도면으로부터 비롯된다. 여기서, 도면에 도시된 및/또는 설명된 모든 특징은, 개별적으로 뿐만 아니라 임의의 원하는 조합으로, 심지어 청구범위의 이의 구성과 무관하게, 또는 이의 역참조로, 본 발명의 청구 대상을 형성한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 개략도를 도시한다;
도 2는 본 발명의 제2 실시형태의 개략도를 도시한다;
도 3은 도 1 및 도 2의 실시형태의 통신 경로의 개략도를 도시한다;
도 4는 본 발명에 따른 토큰 교환의 다이어그램을 도시한다;
도 5는 본 발명의 일 실시형태의 휠 속도 센서 신호의 분배를 도시한다;
도 6은 본 발명의 추가적인 실시형태의 휠 속도 센서 신호의 분배를 도시한다.

도 1에 도시된 본 발명의 실시형태에서, 제1 제어 장치(2)는 주 제어 장치(주 ECU)로서 구현되며, 이는 자동차의 서비스 브레이크로서 설계된 유압식 브레이크 장치(6)의 구동을 인계 받는다. 특히, 제1 제어 장치(2)는, 유압식 브레이크 장치(6)의 압력을 증가시키기 위한 명령을 출력할 수 있다. 또한, 제1 제어 장치(2)는, 해당 주차 브레이크 작동기(4)를 통해 제1 전자식 주차 브레이크(EPB)를 구동하도록 설정되며, 상기 주차 브레이크에 연결된다. 제1 제어 장치(2)는, 제2 전자식 주차 브레이크와 직접 연결되어 이를 구동하지 않는다.

제2 제어 장치(3)(보조 ECU)는, 해당 주차 브레이크 작동기(5)를 통해 제2 전자식 주차 브레이크를 구동하도록 설정되며, 상기 주차 브레이크에 연결된다. 제2 제어 장치(3)는, 제1 전자식 주차 브레이크와 직접 연결되어 이를 구동하지 않는다.

또한, 제2 제어 장치(3)는, 제1 제어 장치(2)가 고장나는 경우, 유압식 브레이크 장치(6)가 이를 통해 구동될 수 있는 중복 유압식 제어기(8)를 갖는다. 고장이 없는 작동 동안, 중복 유압식 제어기(8)는 비활성이다.

통신 라인(7)은, 2개의 제어 장치(2, 3) 간의 신뢰 가능한 통신을 보장하기 위해, 제1 제어 장치(2)와 제2 제어 장치(3)를 연결한다.

따라서, 제어 장치(2, 3) 중 하나가 고장나는 경우, 2개의 전자식 주차 브레이크 작동기(4, 5) 중 적어도 하나가 항상 구동될 수 있다. 이에 따라, 적어도 약간의 경사 홀딩 성능을 보장한다.

도 2는 본 발명의 대안적인 실시형태를 도시한다. 도 1의 제1 실시형태에서와 같은 동일한 참조 기호가 동일한 구성 요소에 제공된다. 유압식 브레이크 장치(6)를 제어하도록 설정되는 제1 제어 장치(2)는, 연관된 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 통해 두 주차 브레이크 모두를 구동하도록 설정되며, 구동 가능한 방식으로 이들에 연결된다. 또한, 제2 제어 장치(3)는 연관된 주차 브레이크 작동기(4, 5)와 함께 2개의 전자식 주차 브레이크에 연결되며, 2개의 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하도록 설정된다. 또한, 이러한 실시형태에서 통신 라인(7)이 제공되어, 제1 제어 장치(2)와 제2 제어 장치(3) 간의 정보의 교환을 가능하게 한다. 통신 라인(7)은 별개의 통신 라인(7)으로 구현되지만, 예를 들어, 차량 버스로도 구현될 수 있다. 중복성의 이유로, 제2 제어 장치(3)는 결과적으로 유압식 브레이크 장치(6)를 구동(8)하기 위해 적합하다. 이러한 실시형태에서, 2개의 제어 장치(2, 3) 중 하나가 고장나더라도, 두 주차 브레이크 작동기(4, 5) 모두가 완전히 작동되므로, 최대 경사 홀딩 성능이 제공될 수 있다.

도 3은 2개의 제어 장치(2, 3)의 구조 및 해당 통신 경로를 개략적으로 도시한다.

이용 가능해지는 주차 브레이크 요청 데이터(11b)에 기초하여, EPB 요청(전자식 주차 브레이크 요청)이 필요한지 여부(즉, 주차 브레이크 작동기(4, 5)의 구동이 필요한지 여부)를 확인하는, 제2 조정 장치(10)가 제2 제어 장치(3)에 제공된다. 적어도 주차 브레이크 스위치 신호(SAR - 정적 적용 해제) 및 가능한 외부 주차 브레이크 명령(XAR - 외부 적용 해제)이 주차 브레이크 요청 데이터(11b)로서 제2 조정 장치(10)에 공급된다. 제2 조정(12)의 결과는 통신 라인(7)을 통해 제1 제어 장치(2)에 전송되며, 거기서 이의 주차 브레이크 요청 데이터(11a)의 일부로서 제1 조정 장치(9)에 공급된다.

또한, 적어도 주차 브레이크 스위치로부터의 신호(SAR) 및 가능한 외부 주차 브레이크 명령(XAR)이 주차 브레이크 요청 데이터(11a)로서 제1 조정 장치(9)에 또한 공급된다. 그러나, 주차 브레이크 스위치로부터의 신호 및/또는 가능한 외부 주차 브레이크 명령을 2개의 조정 장치(9, 10) 중 하나에만 공급하는 것도 가능하며, 이는 이 경우에도, 2개의 조정 장치(9, 10)의 캐스케이딩(cascading)으로 인해, 어쨌든 모든 주차 브레이크 요청 데이터(11)가 고려되기 때문이다. 제1 조정 장치(9)는 제2 조정의 결과(12)를 포함하는 모든 주차 브레이크 요청 데이터(11a)를 사용하여, EPB 요청이 필요한지 여부를 확인한다. 이러한 결과는 제1 제어 장치(2)의 제1 구동기(14)에 전송되며, 제1 구동기는, 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위한 메카 트로닉 서브시스템(mechatronic subsystem)을 형성한다. 결과는 제2 제어 장치(3)의 제2 구동기(15)에도 전송되며, 마찬가지로 제2 구동기는, 주차 브레이크 작동기를 구동하기 위한 메카 트로닉 서브시스템을 형성한다.

도 1의 제1 실시형태에서, 제1 구동기(14)는 제어 라인(17)을 통해 제1 주차 브레이크 작동기(4)에만 연결되며, 제2 구동기(15)는 제어 라인(18)을 통해 제2 주차 브레이크 작동기(5)에만 연결된다. 교차 연결(19, 20)은 이러한 실시형태에서 존재하지 않는다.

따라서, 확인되는 EPB 요청은, 전자식 주차 브레이크 작동기(4, 5) 둘 모두를 통해 실행된다.

2개의 제어 장치(2, 3) 중 하나에서 고장이 발생하는 경우, 시스템은 적어도 부분적으로 계속 가동된다. 제2 제어 장치(3)의 전체 고장이 발생하는 경우, 제1 제어 장치(2)는, 통신 라인(7)을 통해 제2 조정 장치(10)로부터 임의의 결과(12)를 수신하지 않는다. 그러나, 제1 조정 장치(9)는, 나머지 주차 브레이크 요청 데이터(11a)에 기초하여 조정을 수행할 수 있다. 이 경우에도, 조정의 결과(13)는, 제1 주차 브레이크 작동기(4)를 구동하기 위해 적어도 구동기(14)에 전송될 수 있다.

반면에, 제1 제어 장치(2)가 고장나는 경우, 제1 제어 장치(2)는 통신 라인(7)을 통해 제2 제어 장치(3)에 이를 통신한다. 이는 명시적인 알림을 통해 이루어질 수 있거나, 가용성 정보를 전송하지 않음으로써 이루어질 수 있다. 제2 제어 장치(3)는, 통신 라인(7)을 통해 제1 제어 장치(2)로부터 임의의 가용성 정보를 수신하지 않는 경우, 제1 제어 장치(2)가 고장난 것으로 추정한다. 이 경우, 마찬가지로 제2 제어 장치(3)는 주차 브레이크 요청 데이터(11b)에 기초하여 제2 조정 장치(10)의 조정을 수행하지만, 조정의 이러한 결과(12)를 제1 제어 장치(2)에 전송하는 것이 아니라, 오히려 중복 주차 브레이크 구동(16)으로서 결과를 구동기(15)에 직접 전달한다. 그 다음, 구동기(15)는 제어 라인(18)을 통해 적어도 제2 주차 브레이크 작동기(5)를 구동할 수 있다. 이 경우에도, 적어도 감소된 경사 홀딩 성능이 보장된다.

도 2의 실시형태에서, 제1 제어 장치(2)는, 제1 구동기(14)와 함께, 제어 라인(19)을 통해 제2 전자식 주차 브레이크 및 연관된 주차 브레이크 작동기(5)에 추가적으로 연결된다. 제2 제어 장치(3)는, 이의 구동기(15)와 함께, 제어 라인(20)을 통해 제1 주차 브레이크 작동기(4)에 추가적으로 연결된다. 따라서, 각각의 주차 브레이크 작동기(4, 5)는 두 제어 장치(2, 3) 모두에 의해 구동될 수 있으므로, 2개의 제어 장치(4, 5) 중 하나가 고장나더라도, 두 주차 브레이크 작동기(4, 5) 모두가 이용 가능하다.

주차 브레이크 작동기(4, 5)가 특히 상반된 방식으로 구동되는 2개의 구동기(14, 15)에 의해 동시에 구동되는 것을 방지하기 위해, 2개의 제어 장치(2, 3) 중 하나만이 전자식 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 실제로 구동하기 위한 승인을 수신하도록 제공된다. 상반된 구동의 경우, 주차 브레이크 작동기(4, 5)는, 제1 극성을 갖는 제1 구동기(14)를 통해 그리고 반대 극성을 갖는 제2 구동기(15)를 통해 달리 구동된다. 이는 전력 공급기의 2개의 극을 서로 직접 연결시키며, 그 결과로 단락이 생성된다. 이러한 단락은 두 제어 장치 모두를 동시에 손상시킬 수 있으므로, 이중 고장을 유발할 수 있다. 여기서, 승인은 교환 가능한 토큰에 의해 달성된다.

이 경우, 토큰은 이미 제1 조정 장치(9)의 출력에서 확인될 수 있으며, 제1 조정 장치(9)는, 제1 제어 장치(2) 자체가 토큰을 갖는 경우, 조정의 결과(13)를 제1 구동기(14)에만 전송할 수 있다. 반면에, 제2 제어 장치(3)가 토큰을 갖는 경우, 제1 조정 장치(9)는, 조정의 결과(13)를 제2 제어 장치(3)의 제2 구동기(15)에만 전송할 수 있다. 대안으로서, 조정의 결과(13)는, 조정 장치(9)에 의해, 각각 제1 제어 장치(2) 및 제2 제어 장치(3)의 두 구동기(14, 15) 모두에 항상 전송될 수 있다. 그 다음, 그 자체의 제어 장치가 토큰을 갖는지 여부에 대한 확인은 구동기(14, 15) 자체에서만 수행된다. 구동기(14, 15)는, 그 자체의 제어 장치가 토큰을 갖는 경우에만, 제어 라인(17, 18, 19, 20)을 통해 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 이에 따라 구동한다.

도 4는 예를 들어, 타이밍 다이어그램을 사용하여 토큰의 전송을 도시한다. 토큰 상태(21, 22)는 이진 변수로서 구현되며, 이진 변수는, 각각의 제어 장치가 제1 제어 장치(2) 및 제2 제어 장치(3) 둘 모두에서 토큰을 갖는지 여부를 나타낸다. 따라서, 토큰 상태(21, 22)는 값 "0" 또는 "1"만을 추정할 수 있다. 시간(t₁)까지 시작 시에, 제1 제어 장치(2)는 토큰을 가지며, 이에 따라 토큰 상태(21)는 값 "1"을 갖는다. 제2 제어 장치(3)는 토큰을 갖지 않으며, 이에 따라 토큰 상태(22)는 값 "0"을 갖는다. 시간(t₁)에서, 제1 제어 장치(2)는 고장을 확인하고, 이에 따라 토큰을 제2 제어 장치(3)에 전송한다. 이를 위해, 제1 제어 장치(2)는 그 자체의 토큰 상태(21)를 "0"으로 설정하고, 통신 라인(7)을 통해 해당 메시지를 제2 제어 장치(3)에 전송한다. 시간(t₂)에서, 제2 제어 장치(3)는 통신 라인(7)을 통해 해당 메시지를 수신하며, 그 자체의 토큰 상태를 "1"로 설정한다.

시간(t₃)에서, 제1 제어 장치(2)는 그것이 다시 고장 없이 기능하고 있음을 확인하고, 토큰을 획득한다. 따라서, 제1 제어 장치(2)는 그 자체의 토큰 상태(21)를 "1"로 설정하고, 통신 채널(7)을 통해 해당 메시지를 제2 제어 장치(3)에 전송한다. 시간(t₄)에서, 제2 제어 장치(3)는 해당 메시지를 수신하며, 그 자체의 토큰 상태(22)를 "0"으로 설정한다. 시간(t₃ 및 t₄) 사이에서, 제1 제어 장치(2)의 토큰 상태(21) 및 제2 제어 장치(3)의 토큰 상태(22)는, 짧은 시간 기간 동안 값 "1"을 갖는다. 이러한 기간 동안 주차 브레이크 작동기(4, 5)에 대한 이중 접속을 방지하기 위해, 구동기(14, 15)는, 그 자체의 제어 장치(2, 3)가 토큰을 갖는 경우에만, 즉 토큰 상태(21, 22)가 값 "1"을 갖고 각각의 다른 제어 장치(2, 3)의 토큰 상태(21, 22)가 값 "0"을 갖는 경우에만, 주차 브레이크 작동기(4, 5)에 접속할 수 있다. 따라서, 구동기는 t₃과 t₄ 사이의 기간에 주차 브레이크 작동기(4, 5)에 접속할 수 없다.

차량이 이동하고 있는 경우 주차 브레이크 작동기가 활성화되어 위험한 상황을 유발하는 것을 방지하기 위해, 주차 브레이크 작동기(4, 5)가 적용되기 전에, 차량이 정지되어 있는지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 휠 속도 센서 데이터(23)가 이러한 목적을 위해 사용된다. 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치(3) 둘 모두에서, 차량이 정지되어 있음을 확인할 수 있도록 하기 위해, 휠 속도 센서 데이터(23)의 2개의 항목이 멀티플렉서(24)를 통해 분배된다. 차량의 2개의 휠로부터의 휠 속도 센서 데이터가 제1 제어 장치(2)에 직접 전송되고, 차량의 다른 2개의 휠로부터의 휠 속도 센서 데이터(23)가 제2 제어 장치(3)에 직접 전송되는, 해당 아키텍처가 도 5에 도시된다. 제2 제어 장치(3)는, 2개의 휠 속도 센서로부터의 신호를 제2 제어 장치(3)의 해당 컴퓨터 장치에 전송할 수 있거나, 이를 제1 제어 장치(2)에 통신할 수 있는, 멀티플렉서(24)를 갖는다. 이러한 목적을 위해, 멀티플렉서(24)는, 제1 제어 장치(2)와의 직접(고정 배선) 연결을 가질 수 있다. 그 다음, 휠 속도 센서로부터의 신호는, 마치 휠 속도 센서가 제1 제어 장치(2)에 직접 연결된 것처럼, 제1 제어 장치(2)에 적용된다. 멀티플렉서(24)는, 전류 흐름 없이, 휠 속도 데이터를 다른 제어 장치(2, 3)에 전달하도록 하는 방식으로 설계된다(즉, 그 자체의 제어 장치(2, 3)가 결함을 갖는 경우).

대안적인 실시형태가 도 6에 도시되며, 모든 4개의 휠로부터의 휠 속도 신호가 초기에 제1 제어 장치(2)에 도달한다. 2개의 휠 속도 센서가 멀티플렉서(24)를 통해 제2 제어 장치(2)에 차례로 전달된다.

두 변형예 모두에서, 고장이 없는 경우, 휠 속도 센서 데이터의 모든 4개 항목이 제1 제어 장치(2)에 이용 가능하게 되며, 이는 고장이 없는 경우 주차 브레이크 작동기(4, 5)의 실제 구동을 수행하기 때문이다. 고장이 발생하는 보기 드문 경우에, 제2 제어 장치(3)는, 차량이 정지되어 있음을 확인하기 위해 이용 가능한 휠 속도 센서 데이터(23)의 2개 더 많은 항목을 갖는다.

본 발명에 따른 제동 시스템은, 제어 장치 중 하나가 고장나더라도, 적어도 감소된 경사 홀딩 성능이 이용 가능하도록 보장함으로써, 변속기 폴이 더 이상 필요하지 않으므로, 변속기 폴을 없앨 수 있다. 이에 따라, 가능한 제어 에러를 없애기 위해 항상 "단일 결정 지점"이 있도록 보장한다.

참조 부호의 목록

1: 제동 시스템

2: 제1 제어 장치

3: 제2 제어 장치

4: 제1 주차 브레이크 작동기

5: 제2 주차 브레이크 작동기

6: 유압식 브레이크 장치

7: 통신 경로

8: 중복 유압식 제어기

9: 제1 조정 장치

10: 제2 조정 장치

11a, b: 제1 및 제2 주차 브레이크 요청 데이터

12: 제1 조정 장치의 조정 결과

13: 제2 조정 장치의 조정 결과

14: 제1 구동기

15: 제2 구동기

16: 중복 주차 브레이크 구동

17: 제1 구동기로부터 제1 주차 브레이크로의 제어 라인

18: 제2 구동기로부터 제2 주차 브레이크로의 제어 라인

19: 제1 구동기로부터 제2 주차 브레이크로의 제어 라인

20: 제2 구동기로부터 제1 주차 브레이크로의 제어 라인

21: 제1 제어 장치의 토큰 상태

22: 제2 제어 장치의 토큰 상태

23: 속도 센서 데이터

24: 멀티플렉서

t₁: 토큰 전달 시간

t₂: 토큰 수용 시간

t₃: 토큰 획득 시간

t₄: 토큰 전송 시간

Claims

자동차를 위한 제동 시스템으로서,
제1 주차 브레이크 작동기(4) 및 제2 주차 브레이크 작동기(5), 및 적어도 상기 제1 및/또는 상기 제2 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하기 위한 구동기(14, 15)를 각각 갖는 제1 제어 장치(2) 및 제2 제어 장치(3)를 가지며,
상기 제1 제어 장치(2)는 제1 조정 장치(9)를 갖고,
상기 제1 조정 장치(9)는, 제1 주차 브레이크 요청 데이터(11a)를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 상기 수신된 주차 브레이크 요청 데이터(11a)로부터 확인하도록 설정되며,
상기 제2 제어 장치(3)는 제2 조정 장치(10)를 갖고,
상기 제2 조정 장치(10)는, 제2 주차 브레이크 요청 데이터(11b)를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 상기 수신된 주차 브레이크 요청 데이터(11b)로부터 확인하도록 설정되며,
상기 제2 조정 장치(10)의 결과는, 상기 제1 주차 브레이크 요청 데이터(11a)의 일부로서 상기 제1 조정 장치(9)의 입력단에 공급되고,
상기 제1 조정 장치(9)의 결과는, 상기 제1 및 상기 제2 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하기 위해 상기 제1 및/또는 상기 제2 제어 장치(2, 3)의 상기 구동기(14, 15)에 전송되는,
자동차를 위한 제동 시스템.
제1항에 있어서,
주차 브레이크 스위치가 제공되며, 이의 스위칭 상태는, 상기 제1 및/또는 상기 제2 주차 브레이크 요청 데이터(11a, 11b)의 일부로서 상기 제1 조정 장치(9) 및/또는 상기 제2 조정 장치(10)에 공급되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 제어 장치(2)의 상기 구동기(14)는 상기 제1 주차 브레이크 작동기(4)만을 구동하도록 설정되며,
상기 제2 제어 장치(3)의 상기 구동기(15)는 상기 제2 주차 브레이크 작동기(5)만을 구동하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 제어 장치(2) 및 상기 제2 제어 장치(3)의 상기 구동기(14, 15)는, 상기 제1 및 상기 제2 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하도록 각각 설정되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
두 제어 장치(2, 3) 모두가 각각 연관된 주차 브레이크 작동기(4, 5)의 상태를 결정하며, 상기 결정된 상태를 각각의 다른 제어 장치(3, 2)에 전송하고,
특히 상기 제1 및/또는 상기 제2 제어 장치(2, 3)에서, 상기 2개의 주차 브레이크 작동기(4, 5)의 상태가 조합되어 전체 상태를 형성하는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 제어 장치(2) 및 상기 제2 제어 장치(3)는, 별개의 통신 라인(7)을 통해 및/또는 차량 버스를 통해 서로 통신하는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 제어 장치(2) 및 상기 제2 제어 장치(3)는, 특히 상호간에, 가용성 정보(21, 22)를 교환하며,
상기 제2 제어 장치(3)는, 상기 가용성 정보(21, 22)가 가용성을 나타내지 않는 경우 및/또는 가용성 정보(21, 22)가 수신되지 않는 경우, 상기 제1 제어 장치(2)가 고장난 것으로 추정하는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 조정 장치(10)는, 상기 제1 제어 장치(2)가 고장나는 경우, 상기 적어도 하나의 주차 브레이크 작동기(5)를 구동하기 위해, 상기 제2 제어 장치(3)의 상기 구동기(15)에 상기 조정의 결과를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 주차 브레이크 작동기(4, 5)는 상기 제1 및 상기 제2 제어 장치(2, 3)에 구동 가능한 방식으로 연결되며,
상기 제1 및 상기 제2 제어 장치(2, 3)는, 토큰(21, 22)을 교환함으로써, 상기 제1 및 상기 제2 제어 장치(2, 3)에 구동 가능한 방식으로 연결된 상기 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하기 위한 승인을 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제9항에 있어서,
스위치-온 프로세스 동안, 상기 제1 또는 상기 제2 제어 장치(2, 3)는, 상기 제1 및 상기 제2 제어 장치(2, 3)에 구동 가능한 방식으로 연결된 상기 주차 브레이크 작동기(4, 5)의 구동을 승인하는 상기 토큰(21, 22)을 수신하며, 다른 제어 장치(3, 2)는 토큰(21, 22)을 수신하지 않는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제1 및/또는 상기 제2 제어 장치(2, 3)는, 상기 제어 장치(2, 3) 자체가 상기 토큰(21, 22)을 갖고 다른 제어 장치(3, 2)가 상기 토큰(21, 22)을 갖지 않는 경우에만, 상기 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자동차의 4개의 휠 중 하나와 각각 연관되는 4개의 휠 속도 센서(23)가 제공되며,
상기 제1 또는 상기 제2 제어 장치(2, 3)는 모든 4개의 휠 속도 센서(23)로부터 데이터를 수신하고, 다른 제어 장치는 2개의 휠 속도 센서(23)만으로부터 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제12항에 있어서,
2개의 휠 속도 센서(23)로부터의 상기 데이터를 위해 멀티플렉서(24)가 제공되며, 멀티플렉서는, 고장이 없는 경우, 상기 2개의 휠 속도 센서(23)로부터의 상기 데이터를 모든 4개의 휠 속도 센서(23)로부터 데이터를 수신하는 상기 제어 장치(2, 3)에 공급하고, 이러한 제어 장치(2, 3)가 고장나는 경우에만, 상기 2개의 휠 속도 센서(23)로부터의 상기 데이터를 2개의 휠 속도 센서(23)만으로부터 데이터를 수신하는 상기 제어 장치(2, 3)에 공급하는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
제13항에 있어서,
상기 멀티플렉서(24)의 상기 2개의 휠 속도 센서(23)는, 서로에 대하여 대각선으로 배치된 휠과 연관되는 것을 특징으로 하는, 제동 시스템.
2개의 주차 브레이크 작동기(4, 5) 및 2개의 제어 장치(2, 3)를 갖는 제동 시스템(1)을 제어하기 위한 방법으로서,
제1 제어 장치(2)의 제1 조정 장치(9)는, 제1 주차 브레이크 요청 데이터(11a)를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 상기 수신된 제1 주차 브레이크 요청 데이터(11a)로부터 확인하며,
제2 제어 장치(3)의 제2 조정 장치(10)는, 제2 주차 브레이크 요청 데이터(11b)를 수신하여 주차 브레이크 동작이 수행되어야 하는지 여부를 상기 수신된 제2 주차 브레이크 요청 데이터(11b)로부터 확인하고,
상기 제2 조정 장치(10)의 결과는, 상기 제1 주차 브레이크 요청 데이터(11a)의 일부로서 상기 제1 조정 장치(9)의 입력단에 공급되며,
상기 제1 조정 장치(9)의 결과는, 상기 제1 및 상기 제2 주차 브레이크 작동기(4, 5)를 구동하기 위해 상기 제1 및/또는 상기 제2 제어 장치(2, 3)의 구동기(14, 15)에 전송되는,
2개의 주차 브레이크 작동기(4, 5) 및 2개의 제어 장치(2, 3)를 갖는 제동 시스템(1)을 제어하기 위한 방법.