KR100463060B1 - 엔진 브레이크 시스템의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자의 수동적인 엔진 브레이크 스위치 조작 이외에 풋 브레이크의 작동 상태에 따라서 전자제어장치가 능동적으로 엔진 브레이크 시스템의 작동을 제어함으로서, 차량 주행 중 긴급상황 발생시에 엔진 브레이크 시스템을 작동시키므로서 운전의 안정성을 증대시킬 뿐만 아니라 풋 브레이크의 내구수명을 증대시키기 위한 엔진 브레이크 시스템의 제어방법에 관한 것으로,

연소실의 배기 측에 설치된 배기 밸브가 압축 행정 말기에 강제로 개방되었다가 팽창행정 초기에 닫히도록 설정되어, 운전자의 엔진 브레이크 스위치 조작시에 연소실 내부의 저항을 증가시키므로서 엔진 회전수가 강제로 감속되도록 하는 엔진 브레이크 시스템에 있어서,

상기한 엔진 브레이크 스위치가 OFF된 상태에서 풋 브레이크가 작동되면 풋 브레이크의 ON시간(CNT1)을 카운팅하는 단계와;

상기 단계에서 측정된 CNT1이 이미 설정된 시간(APV1)을 초과하면, 엔진 브레이크 1단 작동을 수행하며, 별도의 풋 브레이크 ON시간(CNT2)을 카운팅하는 단계와;

상기 단계에서 측정된 CNT2가 이미 설정된 시간(APV2)를 초과하면, 엔진 브레이크 2단 작동을 수행하며, 별도의 풋 브레이크 ON시간(CNT3)을 카운팅하는 단계와;

상기 단계에서 측정된 CNT3가 이미 설정된 시간(APV3)을 초과하면, 엔진 브레이크 3단 작동을 수행하는 단계; 를 포함하여 작동이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 한다.

Description

엔진 브레이크 시스템의 제어방법{Control method for engine brake system}

본 발명은 엔진 브레이크 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 수동적인 엔진 브레이크 스위치 조작 이외에 풋 브레이크의 작동 상태에 따라서 전자제어장치가 능동적으로 엔진 브레이크 시스템의 작동을 제어함으로서, 차량 주행 중 긴급상황 발생시에 엔진 브레이크 시스템을 작동시키므로서 운전의 안정성을 증대시킬 뿐만 아니라, 풋 브레이크의 내구수명을 증대기시키 위한 엔진 브레이크 시스템의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 제동을 위해서는, 브레이크 페달을 밟아 차륜에 직접 제동을 거는 풋 브레이크 방식과, 엔진 배기관의 도중에 설치된 밸브를 닫아서 배기 가스의 흐름을 멈추게 하여 엔진 내부의 저항을 증가시켜 차량의 속도를 감속하는 배기 브레이크 방식과, 연소실의 배기 밸브를 강제로 제어하여 엔진 회전에 저항을 제공하므로서 제동력을 얻는 엔진 브레이크 방식 등이 있다.

그 중에서 최근에 대형 트럭과 같은 대형 디젤 엔진을 탑재한 차량에 적용되는 엔진 브레이크 시스템은 중량 자동차의 풋 브레이크 과다사용으로 인한 브레이크 효율 저하 및 수명단축, 안전상의 문제 등에 대한 대안으로 점차 적용이 확대되고 있는 추세이다.

이와 같은 엔진 브레이크 시스템은 운전석 핸들 아래의 다기능 스위치에 추가되어 있는 엔진 브레이크 스위치의 조작에 의해 이루어지는데, 이 엔진 브레이크 스위치는 OFF, 1단, 2단, 3단으로 구분되는 것이 보통이며, 차량의 운행 속도에 따라서 운전자가 임의로 제동강도를 조절할 수 있게 설정된다.

일반적인 엔진 브레이크 시스템의 모듈은 도 3과 같이, 솔레노이드 밸브(11)에 전자제어장치(10)로부터 구동전원이 인가되면, 솔레노이드 밸브(11)는 유압실(12)과 엔진 오일 회로(13)을 차단시키게 되고, 이때 유압실(12) 내에 갇힌 오일의 용적은 인젝터 캠(14)에 의해 작동되는 피스톤(15)의 상하행정시에 배기 밸브(16) 측 피스톤(17)을 움직여 상기 배기 밸브(16)를 강제로 개폐시키게 된다.

즉, 솔레노이드 밸브()의 작동에 의해서 유압회로가 차단되면, 인젝터 캠(14) 측의 피스톤(15)과 배기 밸브(16) 측의 피스톤(17)이 연동되므로서 배기 밸브(16)가 미리 튜닝된 최적 타이밍에서 강제 개폐되며, 엔진 회전에 저항하는 일을 하게 된다.

또한, 전자제어장치(10)는 엔진 브레이크 스위치의 ON 작동된 조건 이외에 엔진 회전수가 설정값 이상이고, ABS장치가 미작동 상태이고, 클러치 스위치가 OFF된 상태이고, 연료분사량이 제로(0)인 상태를 모두 만족할 때에만 상기한 솔레노이드 밸브(11) 측으로 전원을 인가하도록 설정되며, 그 제동력의 단계는 도 4와 같이 2개의 실린더 단위로 구성되어 있는 브레이크 모듈의 작동개수를 조합함으로서 구분될 수 있도록 설정된다.

즉, 엔진 브레이크 시스템의 작동 단에 따라서 1단인 경우에는 2번 모듈을, 2단인 경우에는 1번 모듈과 3번 모듈을, 3단인 경우에는 1,2,3번 모든 모듈을 구동시켜 배기 밸브가 엔진 회전에 네가티브 일을 수행하도록 설정된다.

이러한 엔진 브레이크 시스템은 도 5에서와 같이, 흡입 및 배기 행정에서의 배기 밸브(16)의 거동은 평상시의 거동과 다르지 않으나, 엔진 브레이크 작동시 배기 밸브(16)가 엔진 브레이크 모듈의 작동에 의하여 압축 행정의 말기에 강제적으로 개방되어 압축된 공기를 배출시키고 팽창 행정 초기에 닫힘으로서 엔진을 진공상태로 만들어 추가적인 네가티브 일을 발생시키게 되며, 이는 곧 엔진의 회전에 대한 저항으로써 제동력으로 작용하게 된다.

그런데 상기와 같은 엔진 브레이크는 중량 자동차의 보조 제동력 제공은 물론 브레이크 라이닝, 드럼 등의 내구성에 매우 유리한 작용을 하나 운전자가 엔진 브레이크 스위치를 조작해야만 작동되므로서 작동 빈도가 제한되어 상기의 효과들에 제약이 되는 문제점이 있었다. 또한, 주행중 긴급 상황이 발생되었을 경우에는 운전자의 엔진 브레이크 스위치 조작이 어려워 안전성 측면의 기여도가 낮은 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 운전자의 수동적인 엔진 브레이크 스위치의 조작 이외에 풋 브레이크의 작동 상태에 따라서 전자제어장치가 능동적으로 엔진 브레이크 시스템의 작동을 제어함으로서, 차량 주행 중 긴급상황 발생시에 엔진 브레이크 시스템을 작동시키므로서 운전의 안정성을 증대시킬 뿐만 아니라 풋 브레이크의 내구수명을 증대시키기 위한 엔진 브레이크 시스템의 제어방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

연소실의 배기 측에 설치된 배기 밸브가 압축 행정 말기에 강제로 개방되었다가 팽창행정 초기에 닫히도록 설정되어, 운전자의 엔진 브레이크 스위치 조작시에 연소실 내부의 저항을 증가시키므로서 엔진 회전수가 강제로 감속되도록 하는 엔진 브레이크 시스템에 있어서,

상기한 엔진 브레이크 스위치가 OFF된 상태에서 풋 브레이크가 작동되면 풋 브레이크의 ON시간(CNT1)을 카운팅하는 단계와;

상기 단계에서 측정된 CNT1이 이미 설정된 시간(APV1)을 초과하면, 엔진 브레이크 1단 작동을 수행하며, 별도의 풋 브레이크 ON시간(CNT2)을 카운팅하는 단계와;

상기 단계에서 측정된 CNT2가 이미 설정된 시간(APV2)를 초과하면, 엔진 브레이크 2단 작동을 수행하며, 별도의 풋 브레이크 ON시간(CNT3)을 카운팅하는 단계와;

상기 단계에서 측정된 CNT3가 이미 설정된 시간(APV3)을 초과하면, 엔진 브레이크 3단 작동을 수행하는 단계; 를 포함하여 작동이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 한다.

도 1은 본 발명에 의한 엔진 브레이크 시스템의 플로우 차트.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 브레이크 시스템의 플로우 차트.

도 3 내지 도 5는 일반적인 엔진 브레이크 시스템을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전자제어장치 11 : 솔레노이드 밸브

12 : 유압실 13 : 엔진 오일 회로

14 : 인젝터 캠 16 : 배기 밸브

이하, 본 발명에 의한 엔진 브레이크 시스템의 설정 및 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 엔진 브레이크 시스템의 플로우 차트이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진 브레이크 시스템의 플로우 차트이다.

본 발명에 의한 엔진 브레이크 시스템은 운전자의 엔진 브레이크 스위치의 조작에 의해서만 작동되는 것이 아니고, 풋 브레이크의 작동 시간에 따라서도 작동될 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해, 엔진 브레이크 시스템을 제어하는 전자제어장치에는 엔진 브레이크 스위치의 ON/OFF 정보 뿐만이 아니라, 클러치 스위치 및 풋 브레이크 스위치의 ON/OFF 정보와 엔진 회전수 등의 운전정보가 입력되도록 설정된다.

그리고 상기한 전자제어장치에서는 운전자가 풋 브레이크를 작동시키는 시간(CNT)를 카운팅하게 되는데, 본 발명에서는 단계별로 CNT1, CNT2, CNT3로 구분하여 측정하게 된다. CNT의 단계는 이미 설정된 시간(APV)를 기준으로 구분되는데,APV1 이전까지의 풋 브레이크가 작동되는 시간이 CNT1이고, APV2 이전까지 풋 브레이크가 연속해서 작동되는 시간이 CNT2이며, APV3까지 풋 브레이크가 연속해서 작동되는 시간이 CNT3인 것으로 가정한 것이다.

운전자가 차량의 주행중에 풋 브레이크를 밟고 있는 시간(CNT)이 이미 설정된 시간(APV)을 초과하게 되는 경우에, 전자제어장치에서는 각 단계에 해당되는 엔진 브레이크의 작동 단계(OFF, 1단, 2단, 3단)를 수행하게 된다.

즉, CNT1이 APV1을 초과하게 되면 엔진 브레이크 1단을 능동적으로 수행시키고, CNT2가 APV2를 초과하게 되면 엔진 브레이크 2단을 능동적으로 수행시키고, CNT3가 APV3을 초과하게 되면 엔진 브레이크 3단을 능동적으로 수행시키게 된다.

그리고 상기와 같은 과정을 수행 하는 중 풋 브레이크의 작동이 해제되면, 모든 단계의 CNT는 해제되고, 엔진 브레이크의 작동이 해제되도록 설정된다.

한편, 엔진 브레이크 스위치가 작동된 상태에서 풋 브레이크가 작동되는 경우에는, 현재의 엔진 브레이크 단계를 저장하고 CNT1을 측정하게 된다.

이때, 측정된 CNT1이 APV2를 초과(풋 브레이크 작동시 엔진 브레이크의 레벨이 1단인 경우)하거나, CNT1이 APV3를 초과(풋 브레이크 작동시 엔진 브레이크의 레벨이 2단인 경우)하면, 엔진 브레이크의 레벨을 1단계 상승시키도록 설정된다. 또한, 풋 브레이크 작동시에 이미 엔진 브레이크의 레벨이 3단이면, 현재의 상태가 유지되도록 설정된다.

그리고 엔진 브레이크의 단계를 상승시키는 단계를 거치면서 엔진 브레이크 레벨이 2단으로 상승되었다면 계속해서 CNT2를 측정하도록 설정된다. 이렇게 측정된 CNT2가 APV3를 초과하면 엔진 브레이크의 레벨은 3단으로 상승되도록 설정된다.

이상과 같이 엔진 브레이크가 이미 작동중일 경우에 풋 브레이크가 작동되어 엔진 브레이크의 레벨이 조정되는 과정을 거치면서, 풋 브레이크의 작동이 해제되면 상기한 단계에서의 CNT는 해제되고 엔진 브레이크의 레벨도 초기화된다.

이상과 같이 설정되는 엔진 브레이크 시스템에서는 엔진 브레이크의 작동이 운전자의 수동적인 엔진 브레이크 스위치 조작에만 의존되지 않고, 운전자의 풋 브레이크 조작 강도에 따라서 능동적으로 엔진 브레이크의 레벨을 제어하게 되어 차량의 제동성능을 증대시킬 뿐만 아니라 풋 브레이크의 내구성을 향상시키게 된다.

또한, 긴 내리막길을 주행하는 과정에서 풋 브레이크의 사용으로 인한 브레이크 과열을 방지할 수 있게 되며, 주행 중 긴급상황 발생시에 엔진 브레이크가 자동으로 작동하므로서 제동성능을 증대시켜 주행의 안전성을 높일 수 있게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진 브레이크의 작동이 운전자의 수동적인 작동에만 의존되는 것이 아니라, 운전자의 풋 브레이크 작동강도에 따라서 전자제어장치에서 능동적으로 제어하도록 설정되므로서, 차량의 제동성능이 증대될 뿐만 아니라 풋 브레이크 관련 부품들의 내구성이 증대되며, 주행중 긴급 상황 발생시에 엔진 브레이크가 자동으로 작동되어 긴박한 상황에서의 제동성능이 향상되는 커다한 장점이 있는 것이다.

Claims (5)

1. 연소실의 배기 측에 설치된 배기 밸브가 압축 행정 말기에 강제로 개방되었다가 팽창행정 초기에 닫히도록 설정되어, 운전자의 엔진 브레이크 스위치 조작시에 연소실 내부의 저항을 증가시키므로서 엔진 회전수가 강제로 감속되도록 하는 엔진 브레이크 시스템에 있어서,

   상기한 엔진 브레이크 스위치가 OFF된 상태에서 풋 브레이크가 작동되면 풋 브레이크의 ON시간(CNT1)을 카운팅하는 단계와;

   상기 단계에서 측정된 CNT1이 이미 설정된 시간(APV1)을 초과하면, 엔진 브레이크 1단 작동을 수행하며, 별도의 풋 브레이크 ON시간(CNT2)을 카운팅하는 단계와;

   상기 단계에서 측정된 CNT2가 이미 설정된 시간(APV2)를 초과하면, 엔진 브레이크 2단 작동을 수행하며, 별도의 풋 브레이크 ON시간(CNT3)을 카운팅하는 단계와;

   상기 단계에서 측정된 CNT3가 이미 설정된 시간(APV3)을 초과하면, 엔진 브레이크 3단 작동을 수행하는 단계; 를 포함하여 작동이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 시스템의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 어느 단계에서 풋 브레이크의 작동이 해제되면, 모든 단계의 CNT는해제되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 시스템의 제어방법.
3. 제 1항에 있어서,

   이미 엔진 브레이크의 작동중에 풋 브레이크가 작동하면, 현재의 엔진 브레이크 작동 단계를 저장한 후에 CNT1을 측정하는 단계와;

   상기 단계에서 측정된 CNT1이 APV2를 초과하거나, CNT1이 APV3를 초과하면 엔진 브레이크 레벨을 1단계 상승시키는 단계와;

   상기 단계에서 풋 브레이크 작동시 이미 엔진 브레이크 레벨이 3단이면 현상태가 유지되도록 하는 단계; 를 더 포함하여 작동이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 시스템의 작동방법.
4. 제 3항에 있어서,

   엔진 브레이크 레벨을 1단계 상승시키는 단계에 의해서,

   엔진 브레이크 레벨이 2단으로 상승되었다면 CNT2를 다시 측정하는 단계와;

   상기 단계에서 CNT2가 APV3를 초과하면 엔진 브레이크 레벨을 3단으로 상승시키는 단계;를 더 포함하여 작동이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 시스템의 작동방법.
5. 제 3항 내지 4항에 있어서,

   상기한 어느 단계에서 풋 브레이크의 작동이 해제되면, 모든 단계의 CNT는해제되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 시스템의 제어방법.