KR20030049428A

KR20030049428A - 배기브레이크의 작동 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030049428A
Application number: KR1020010079628A
Authority: KR
Inventors: 이철희
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-15
Filing date: 2001-12-15
Publication date: 2003-06-25

Abstract

본 발명의 목적은 운전자가 주행중 가장 많이 사용하는 주행중 감속이 필요한 경우 액셀페달에서 발이 떨어지게 되면 브레이크 페달에 의한 브레이크 작동과 관계없이 배기브레이크가 자동으로 작동되어 감속이 이루어지므로써 배기브레이크를 위한 스위치 조작의 번거로움이 없으며, 차량이 정차된 상태에서는 배기브레이크가 자동으로 해제되어 엔진 rpm의 불안정을 해소시켜주는 배기브레이크의 작동 제어 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은

가. 엔진이 시동되었는가를 판단하는 단계와,

나. 차량이 정지상태인가를 판단하는 단계와,

다. 차량이 운행중이라면 액셀페달이 작동중인가를 판단하는 단계와,

라. 엑셀페달이 작동중이라면 클러치페달이 작동중인가를 판단하는 단계와,

마. 클러치페달이 작동하고 있지 않다면 차량 속도가 0인가를 판단하는 단계와,

바. 차량 속도가 0이 아니라면 배기브레이크를 작동시키고 상기 단계 가로 되돌아가는 단계로 이루어지며,

사. 상기 단계 가에서 시동스위치가 오프상태이면 모든 제어를 종료하며, 상기 단계 나,다,라 및 바에서 Yes 조건일때에는 배기브레이크의 작동을 해제하고 상기 단계 가로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.

Description

배기브레이크의 작동제어 방법 및 장치{Exhaust brake control method and apparatus}

본 발명은 대형차의 브레이크 기능을 보조하는 배기브레이크의 작동제어방법 및 장치에 관한 것이다.

배기브레이크(Exhaust brake)는 급한 비탈길을 내려갈 때에 엔진 브레이크의효과를 증대시키기 위한 것으로서 일반적으로 4사이클 디젤엔진을 사용하고 있는 대형차에 사용되고 있다.

자동차가 급한 비탈길을 내려갈 때에는 일반적으로 엔진 브레이크를 사용하게 되지만, 이 엔진의 브레이크 효과가 낮으면 엔진이 오버런(Over run)을 일으킬 위험이 있으며, 또 안전하게 비탈길을 내려가려고 발 브레이크를 많이 사용하게 되면 브레이크 라이닝이 과열하여 제동작용이 저하하게 된다. 이와같은 상태는 특히 대형차에서 문제가 되므로 대형차에는 거의 배기브레이크 장치가 설치되어 있다.

배기브레이크에는 일반적으로 밸브의 개폐를 압축공기로 하며, 이것을 전기적으로 제어하는 전기-공기 병용식이 주로 사용되고 있다.

배기브레이크는 도3에 도시하는 것과 같이 작동시키는 브레이크 본체와 이것의 작동을 제어하는 제어장치로 구성되어 있다.

디젤엔진의 공기실린더는 공기탱크에서의 압축공기로 피스톤을 작동시켜 이 움직임을 흡기셔터 또는 배기브레이크 밸브로 전달하여 이것을 개폐시키는 것이다.

클러치스위치는 배기브레이크의 전기회로에 직렬로 삽입되어 있는 스위치로 클러치 페달을 밟으면 스위치내의 접점이 열리고, 배기브레이크를 작동시키지 않도록 되어 있다. 스위치의 작동형식은 클러치페달과 함께 기계적으로 하는 것과 클러치를 조작하는 유압에 의해 작동하는 것이 있다.

액셀 스위치는 클러치 스위치와 마찬가지로 배기브레이크의 전기회로에 직렬로 삽입되며 액셀페달과 연동하여 작동한다. 또한 액셀페달을 놓으면 액셀스위치를 닫아서, 배기브레이크의 전기회로를 차단한다. 또한 액셀페달을 놓으면 액셀스위치를 닫아서, 배기브레이크의 전기회로를 작동시키도록 되어 있다.

배기브레이를 작동시킬 때는 우선 운전자가 배기브레이크 스위치를 넣어 파일럿 램프가 점등하여 배기브레이크의 전기회로가 작동될 수 있는 상태에 있는 것을 확인한 후, 액셀페달 및 클러치페달에서 발을 떼면, 배터리로부터 전류가 마그넷 밸브의 코일로 통전하여 밸브가 열려서 압축공기가 공기 실린더로 보내져 배기브레이크 밸브가 닫히게 된다.

배기밸브가 닫히면, 배기행정에 있어서 배기가스가 배기매니폴드내에 압축되어 이것이 배압이 되어 엔진의 회전에 저항을 주게되며, 이 저항이 제동력이 되는 것이다. 제동력은 배기매니폴드내의 압력이 높아질수록 증대하지만, 엔진 밸브가 오버랩하고 있을 때는 높은 압력을 가진 배기가스가 큰 소음을 내며 흡기매니폴드로 빠지게 된다. 이때문에 소음을 가능한 한 작게 하고, 배기브레이크의 효과도 높일 목적으로 흡기매니폴드내에도 흡입공기를 차단하는 밸브가 설치되어 있다. 이것이 흡기 셔터이며, 배기브레이크 밸브와 연동하도록 되어 있다.

배기브레이크 밸브 작동중에 액셀페달 또는 클러치페달을 밟으면, 액셀스위치 또는 클러치 스위치가 열리며, 마그네트 밸브로 통전하지 않게 되므로 배기브레이크는 자동적으로 작동하지 않게 된다. 또 배기브레이크가 불필요하게 되었을 때는 배기브레이크 스위치를 끄면 배기브레이크는 전혀 작동하지 않게 된다.

그러나 상기한 종래의 배기브레이크의 작동 방식에 의하면 배기브레이크 스위치(Sw)가 운전석의 다기능스위치(multi-function switch)에 마련되어 있어, 필요시마다 운전자가 스위치를 온.오프 조작하여야 하므로 매우 불편하고 번거로우며, 특히 브레이크 페달(Bp)을 밟아야 배기브레이크가 작동되도록 되어 있으나 운전중 가장 많이 사용되는 평지 주행중 감속시에 배기브레이크가 자동으로 작동되고 또 정차시 배기브레이크가 자동으로 해제되도록 한 방식은 현재까지 없으며, 이로써 정차시 배기브레이크 스위치를 오프시키지 않을 경우 엔진의 아이들 rpm이 불안정해지고 매연이 과다 배출되는 문제가 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 운전자가 주행중 가장 많이 사용하는 주행중 감속이 필요한 경우 액셀페달에서 발이 떨어지게 되면 브레이크 페달에 의한 브레이크 작동과 관계없이 배기브레이크가 자동으로 작동되어 감속이 이루어지므로써 배기브레이크를 위한 스위치 조작의 번거로움이 없으며, 차량이 정차된 상태에서는 배기브레이크가 자동으로 해제되어 엔진 rpm의 불안정을 해소시켜주는 배기브레이크의 작동 제어 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

가. 엔진이 시동되었는가를 판단하는 단계와,

나. 차량이 정지상태인가를 판단하는 단계와,

도 1은 본 발명에 의한 배기브레이크의 작동 제어장치를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 배기브레이크의 작동제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도

도 3은 종래의 배기브레이크의 시스템

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자제어장치 2 : 액셀개도센서

3 : 브레이크 페달센서 4 : 클러치 페달센서

5 : 속도센서 6 : 배기브레이크

7 : 릴레이스위치

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 배기브레이크 작동 제어장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 배기브레이크 작동 제어 방법을 설명하는 제어흐름도이다.

도면중 부호 1은 전자제어장치로서, 액셀의 개도량을 검출하는 액셀 개도센서(2, TPS)와 브레이크 작동상태를 검출하는 브레이크 페달센서(3)와, 클러치페달의 작동상태를 검출하는 클러치 페달센서(4)와 차속을 검출하는 속도센서(5)로 부터의 정보를 받아 배기브레이크(6)의 작동을 제어한다.

부호 7은 배기브레이크(6)의 작동을 온.오프 하도록 회로를 개폐하는 릴레이 스위치이며, 전자제어장치(1)에 의해 릴레이스위치(7)가 작동회로를 온 또는 오프되어지게 된다.

이와같은 본 발명을 도 2의 제어흐름도를 참조하여 설명한다.

시동스위치가 온되면(단계가), 속도센서(5)로부터 검출한 차속정보에 의해 전자제어장치는 차량이 운행중인가 또는 정지상태인가를 판단하여(단계나), 차량이현재 움직이고 있는 상태라면 액셀페달의 작동상태를 감지한 액셀개도센서(2)로부터의 출력신호에 의해 전자제어장치(1)는 가속상태인가 아닌가를 판단한다.

만일 액셀개도센서(2)로부터 액셀페달의 작동신호가 검출되지 아니하면, 클러치페달센서(4)로부터 클러치 페달이 작동하고 있는 중인가를 판단하여(단계 라)작동하지 않는 것으로 전자제어장치(1)가 판단되면 속도센서로부터 보내져온 차량속도 정보를 취하여, 차량 속도가 영(0)이 아닌 경우에는 현재 차량이 운행 상태에 있는 것으로 판단하여(단계마), 전자제어장치(1)는 릴레이스위치(7)로 하여금 회로를 온 접속하도록 제어하므로써 배기브레이크(6)를 작동하게 된다(단계바).

이에따라 브레이크 페달이 작동하기 이전에라도 상기한 조건들이 충족되면 배기브레이크(6)가 작동하여 차량이 감속 상태에 돌입하게 되는 것이다.

상기 단계(바)에서 배기브레이크가 작동되면 단계(가)로 되돌아가 앞선 단계를 반복하여 실행하게 되며, 상기 단계 나와 단계 다, 단계 라 및 단계 마에서 각기 차량이 정지상태이고 액셀페달이 작동중이며, 또 클러치페달이 작동중이고, 차량속도가 영(0)인 조건중 어느 하나의 조건이라도 만족한다면 전자제어장치(1)는 배기브레이크의 작동을 해제토록 릴레이스위치(7)를 오프 조작한 후 상기 단계 가로 되돌아간다.

그리고 상기 단계 가에서 시동스위치가 오프상태라면 전자제어장치(1)는 모든 제어를 중단하고 종료된다(단계 아).

여기서 차량의 감속도중 액셀페달을 밟아 가속하게되면 배기브레이크는 자동으로 해제되며 브레이크 페달에 의한 제동시 배기브레이크도 동시에 작동한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 각종 센서들로부터의 정보에 기초하여 전자제어장치가 감속 모드 조건으로 판단되면 릴레이스위치를 온 접속하여 자동으로 배기브레이크를 작동토록 제어하며, 가속모드나 변속이 일어나는 클러치 작동 모드 및 정차 모드에는 배기브레이크의 작동을 자동으로 해제하게 되므로써 별도의 배기브레이크 작동을 위한 스위치가 생략되어 구조가 단순화되고, 차량 정차시 확실한 배기브레이크의 작동해제가 보장되어 엔진의 아이들 rpm의 불안정이 해소되며, 또 불완전 연소로 인하여 매연이 심하게 배출되던 것을 근원적으로 해결하여 불필요한 매연 발생을 크게 줄일 수 있게 되는 효과가 있으며, 배기브레이크의 스위치를 없애고 전자식으로 대체하는 것에 의해 운전자의 편의성이 크게 향상되고 브레이크의 작동을 줄여 브레이크 라이닝의 마모를 크게 줄여 유지 보수 비용의 저감을 가져오고, 설계 자유도가 커 신차 개발시에도 상당히 유효한 효과가 있다.

Claims

가. 엔진이 시동되었는가를 판단하는 단계와,

나. 차량이 정지상태인가를 판단하는 단계와,

다. 차량이 운행중이라면 액셀페달이 작동중인가를 판단하는 단계와,

라. 엑셀페달이 작동중이라면 클러치페달이 작동중인가를 판단하는 단계와,

마. 클러치페달이 작동하고 있지 않다면 차량 속도가 0인가를 판단하는 단계와,

바. 차량 속도가 0이 아니라면 배기브레이크를 작동시키고 상기 단계 가로 되돌아가는 단계로 이루어지며,

사. 상기 단계 가에서 시동스위치가 오프상태이면 모든 제어를 종료하며, 상기 단계 나,다,라 및 바에서 Yes 조건일때에는 배기브레이크의 작동을 해제하고 상기 단게 가로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 배기브레이크의 작동제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제어단계의 도중 차량의 감속 모드 상태에서 액셀 페달을 밟아 가속모드에 돌입하면 배기브레이크가 자동으로 해제되도록 전자제어장치가 릴레이 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 배기브레이크의 작동제어방법.
제 1 항에 있어서,

브레이크 페달에 의한 제동시에도 배기브레이크가 동시에 작동되는 것을 특징으로 하는 배기브레이크의 작동제어방법.
배기브레이크의 작동장치에 있어서, 액셀페달의 작동상태를 검출하는 액셀개도센서와;

클리치페달의 작동상태를 검출하는 클러치페달센서와;

차량의 속도를 검출하는 속도센서와;

배기브레이크의 작동을 위해 회로를 온.오프 하는 릴레이 스위치와;

상기 각 센서로부터의 신호에 의거하여 감속모드이며, 변속모드가 아닌 상태에서는 상기 릴레이 스위치가 회로를 온 접속하여 배기브레이크를 작동하도록 제어하며 가속모드와 변속모드 및 정지모드에서는 릴레이스위치를 오프시켜 배기브레이크의 작동을 해제토록 제어하는 전자제어장치; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기브레이크의 작동장치.