KR20100123706A - 힐 홀더 기능의 범위에서 전환 밸브를 구동하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

힐 홀더 기능의 범위에서 전환 밸브를 구동하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20100123706A
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Abstract

본 발명은 차량 정지 상태 유지 기능의 범위에서 운전자와 무관하게 제동 압력을 형성하기 위해 형성된 제동 회로의 전환 밸브를 구동하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법에서는 차량의 정지 상태가 검출되고, 운전자가 정지 상태 동안 제동 장치를 작동시키는 경우, 제1 단계 동안 전환 밸브는 0이 아닌 제1 전류 세기(iUSV1)로 구동되고, 이어지는 제2 단계 동안 전환 밸브는 0이 아닌 제2 전류 세기(iUSV2)로 구동되며, 제1 전류 세기는 이러한 전류 세기에서 전환 밸브가 간신히 폐쇄될 만큼으로 선택되며, 제2 전류 세기는 이러한 전류 세기에서 전환 밸브가 확실히 폐쇄되도록 선택된다.

Description

힐 홀더 기능의 범위에서 전환 밸브를 구동하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR ACTIVATING A SWITCHING VALVE WITHIN THE CONTEXT OF A HILL-HOLDING FUNCTION}
힐 홀더 컨트롤 기능(HHC)은 오늘날 수많은 ESP-시스템에 제공된다(ESP = "Electronic Stability Program"). 이러한 기능은 산악에서의 스타트를 용이하게 한다. 이를 위해, 압력은 제동 장치의 해제 이후에 약 2s까지 여전히 유지된다. 운전자는 이러한 시간 간격 동안 뒤로 밀리지 않는 스타트 과정을 실행할 수 있다.
본 발명은 차량 정지 상태 유지 기능의 범위에서 운전자와 무관하게 제동 압력을 형성하기 위해 형성된 제동 회로의 전환 밸브를 구동하기 위한 방법에 관한 것이며,
- 차량의 정지 상태가 검출되고, 운전자가 정지 상태 동안 제동 장치를 작동시키는 경우,
- 제1 단계 동안 전환 밸브는 0이 아닌 제1 전류 세기로 구동되고,
- 이어지는 제2 단계 동안 전환 밸브는 0이 아니고 제1 전류 세기와는 다른 제2 전류 세기로 구동된다.
따라서, 에너지를 절감하고 이에 따라 열적으로 위험하지 않은 방법 및 방식으로 힐 홀더 기능을 구현하는 것이 가능하다.
바람직한 일 실시예는 하기의 특징을 갖는다.
- 제1 전류 세기는 이러한 전류 세기에서 전환 밸브가 간신히 폐쇄될 만큼으로 선택되며,
- 제2 전류 세기는 이러한 전류 세기에서 전환 밸브가 확실히 폐쇄되도록 선택된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 하기의 특징을 갖는다.
- 전환 밸브는 전류없이 개방되는 밸브이며,
- 제2 전류 세기는 제1 전류 세기보다 크다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 운전자가 제동 작동의 강도를 감소시키는 경우 제2 단계로의 전환이 발생하는 것을 특징으로 한다. 제동 작동이 감소됨으로써, 전환 밸브(USV)에서는 압력차가 형성된다. 제2 단계로의 전환을 통해, USV가 이러한 압력차에 대해서도 폐쇄되어 유지되도록 보장된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 사전 설정된 압력차가 전환 밸브에 인가될 때 전환 밸브가 간신히 폐쇄될 만큼으로 제1 전류 세기가 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 사전 설정된 압력차가 작은 압력차인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 사전 설정된 압력차가 2 내지 8 바아, 특히 5 바아의 압력차인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 제동 회로가 유압식 제동 회로인 것을 특징으로 한다.
추가로 본 발명은 바람직하게 차량 정지 상태 유지 기능의 범위에서 운전자와 무관하게 제동 압력을 형성하기 위해 형성된 제동 회로의 전환 밸브를 구동하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는
- 차량의 정지 상태를 검출하는 정지 상태 검출 수단과,
- 운전자가 제동 장치를 작동시키는 것을 검출하는 제동 작동 검출 수단과,
- 전환 밸브에 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 포함하며,
이러한 전류 공급 수단은 운전자가 정지 상태 동안 제동 장치를 작동시키는 경우,
- 제1 단계 동안 전환 밸브는 0이 아닌 제1 전류 세기로 구동되고,
- 이어지는 제2 단계 동안 전환 밸브는 0이 아니고 제1 전류 세기와는 다른 제2 전류 세기로 구동되도록 형성된다.
물론 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예들은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들로도 나타나고, 이와 반대의 경우이기도 하다.
도면은 도 1 내지 도 5를 포함한다.
도 1은 힐 홀더 기능에 적합한 제동 회로의 토폴로지 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 전환 밸브(USV)를 구동하기 위한 제1 실시예에 있어서 여러 가지 변수들의 시간에 따른 추이를 도시한 그래프이다.
도 3는 전환 밸브(USV)를 구동하기 위한 제2 실시예에 있어서 여러 가지 변수들의 시간에 따른 추이를 도시한 그래프이다.
도 4는 전환 밸브(USV)를 구동하기 위한 제3 실시예에 있어서 여러 가지 변수들의 시간에 따른 추이를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 진행 과정을 도시한 흐름도이다.
도 1에는 구동 다이내믹 폐회로 제어 시스템이 제공된 차량의 제동 시스템이 개략적인 방법 및 방식으로 도시되어 있다. 이 경우, 이해에 있어 중요하지 않은 모든 부분들은 생략되었다. 2개의 제동 회로를 구비한 제동 시스템이 고려되었다. 제동 회로 1은 도 1의 좌측 분기부이며(이는 플로팅 회로로도 불린다), 우측 분기부는 제동 회로 2이다(이는 로드 회로로도 불린다). 이 경우, 제동 회로 1은 후륜에 대해 연장되고, 제동 회로 2는 전륜에 대해 연장된다. 이러한 분할은 Ⅱ-분할로도 불린다. 물론 다른 분할도 고려 가능하다.[이의 세부 사항은 예를 들어 "자동차 기술 소책자"(Kraftfahrtechnisches Taschenbuch)(ISBN:3-528-03876-4) 제23판 654 및 655 페이지에 공지되어 있다.] 제동 시스템 내의 과정들에 대해 자세히 설명하기 전에, 먼저 개별 블록들이 짧게 소개되어야 한다.
300 : 유압식 제동 압력 폐회로 제어 장치
301 : 주 제동 실린더
302 : HSV1(=제동 회로 1의 고압 컨트롤 밸브)
303 : USV1(=제동 회로 1의 전환 밸브)
306 : RFP1(=제동 회로 1의 재순환 펌프)
308 : EVHL(=좌측 후방의 유입 밸브, 즉 좌측 후륜의 제동 장치에서의 유입 밸브)
309 : AVHL(=좌측 후방의 배출 밸브)
311 : EVHR(=우측 후방의 유입 밸브)
310 : AVHR(=우측 후방의 배출 밸브)
316 : 좌측 후륜의 휠 제동 장치
317 : 우측 후륜의 휠 제동 장치
305 : HSV2(=제동 회로 2의 고압 컨트롤 밸브)
304 : USV2(=제동 회로 2의 전환 밸브)
307 : RFP2(=제동 회로 2의 재순환 펌프)
312 : EVVL(=좌측 전방의 유입 밸브)
313 : AVVL(=좌측 전방의 배출 밸브)
315 : EVVR(=우측 전방의 유입 밸브)
314 : AVVR(=우측 전방의 배출 밸브)
318 : 좌측 전륜의 휠 제동 장치
319 : 우측 전륜의 휠 제동 장치
2개의 재순환 펌프들은 공동의 모터에 의해 구동되며, 즉 동시에 작동된다.
주 제동 실린더(301)로부터 2개의 라인이 제동 압력 폐회로 제어 장치(300)로 이어진다. 여기서 고압 컨트롤 밸브(302 및 305)로의 분기 및 전환 밸브(303 및 304)로의 분기가 실행된다. 고압 컨트롤 밸브(302)는 배출 밸브(309 및 310)와 연결되고, 재순환 펌프(306)의 흡입측과 연결된다. 전환 밸브(303)는 유입 밸브(308 및 311)와 연결되고, 재순환 펌프(306)의 토출측과 연결된다. 유입 밸브(308)의 출력측 및 배출 밸브(309)의 입력측은 휠 제동 장치(316)와 연결되고, 마찬가지로 유입 밸브(311) 및 배출 밸브(310)는 휠 제동 장치(317)와 연결된다.
고압 컨트롤 밸브(305)는 배출 밸브(313 및 314)와 연결되고, 재순환 펌프(307)의 흡입측과 연결된다. 전환 밸브(304)는 유입 밸브(312 및 315)와 연결되고, 재순환 펌프(307)의 토출측과 연결된다. 유입 밸브(312)의 출력측 및 배출 밸브(313)의 입력측은 휠 제동 장치(318)와 연결되고, 마찬가지로 유입 밸브(315) 및 배출 밸브(314)는 휠 제동 장치(319)와 연결된다.
재순환 펌프(306)는 전환 밸브(303)(토출측)와 배출 밸브(310)(흡입측) 사이에 위치하고, 재순환 펌프(307)는 전환 밸브(304)(토출측)와 배출 밸브(313)(흡입측) 사이에 위치한다.
제1 실시예에서 차량이 정지 상태에 있고 운전자가 제동 페달을 작동하자마자, 요구된 설정 전류가 전환 밸브(303 및 304)에 연결된다.
도 2에는 횡좌표 방향으로 시간(t)이 도시되어 있다. 이 경우, 전환 밸브는 차량이 정지 상태에 있고(v_Fzg = 0) 운전자가 제동 페달을 작동하자마자, 요구되는 설정 전류(iUSV)가 연결된다. 운전자에 의해 제동 해제된 이후, 아직 USV에는 2초에 이르기까지 추가로 전류가 공급되며, 이는 p_HZ(p_HZ는 주 제동 실린더 내의 유압이다)의 하강하는 에지와 p_Rad(p_Rad는 휠 제동 실린더 내의 유압이다)의 하강하는 에지 사이의 시간 지연을 야기한다. 이러한 기능상 특이점은 차량이 뒤로 밀리는 것을 완전히 방지하여 매우 편리하다. 이에 반해 경우에 따라 전환 밸브에 매우 오래 전류가 공급된다는 것이 단점으로 작용하는데, 이는 열적 문제를 야기하고, 이에 따라 복잡한 열제거 수단을 필요로 할 수 있다.
추가의 기능상 특이점은 운전자에 의해 제동 해제될 때에서야 USV 밸브가 폐쇄되는 것이다. 이는 도 3에 도시되어 있다. 그러나, USV 스위칭 시간을 통해 압력 손실(delta_p)이 발생할 수 있으며, 이러한 압력 손실은 스타트 과정 동안에 짧지만 불편하게도 차량이 뒤로 밀리는 것을 야기할 수 있다. 최소의 열을 요구하는 해결책이 바람직한데, 이는 밸브에 최대 2초간 전류가 공급되기 때문이다.
첫째로 언급된 특이점과 유사하게, 차량 정지 상태일 때 전환 밸브를 신속하게 폐쇄하는 것이 도 4에 따라 제시된다. 그러나 첫째로 언급된 특이점과 상이하게, USV가 무압으로 폐쇄되도록 최소 전류(iUSV1)만이 공급된다. 이 경우, 최소 전류는 이러한 밸브가 예를 들어 5 바아의 차압에 대해 간신히 폐쇄되어 유지되도록 선택될 수 있다. 이는 "운전자가 정지 상태에서 제동하는" 상태에서 USV를 통해 압력 강하가 존재하지 않으므로 충분하다. 운전자가 제동을 해제해야 비로소, 전류는 압력 유지를 위해 필요한 설정 전류(iUSV2)로 설정된다.
본 발명에 따른 방법의 진행 과정은 도 5에 도시되어 있다. 블록(500)에서의 스타트 이후에, 블록(501)에서는 운전자가 제동 장치를 작동하는지가 질의된다. 이는 예를 들어 주 제동 실린더 내의 제동 압력이 임계값을 초과하는지가 검사됨으로써 실행될 수 있다. 응답이 "아니오"(도 5에 항상 "n"으로 표시)인 경우에는, 블록(500)으로 돌아간다. 응답이 "네"(도 5에 항상 "y"로 표시)인 경우에는, 이어서 블록(502)에서 차량이 정지 상태에 있는지가 질의된다. 응답이 "아니오"인 경우에는, 블록(500)으로 돌아간다. 응답이 "네"인 경우에는, 이어서 블록(503)에서 전환 밸브가 제1 전류 세기(iUSV1)로 구동된다. 이어서, 블록(504)에서는 운전자가 제동 페달 작동의 강도를 감소시키는지가 질의된다. 이는 예를 들어 주 제동 실린더 내의 제동 압력의 음의 변화가 존재하는지가 검사됨으로써 실행될 수 있다. 응답이 "아니오"인 경우에는, 블록(503)으로 돌아간다. 응답이 "네"인 경우에는, 이어서 블록(505)에서 전환 밸브가 제2 전류 세기(iUSV2)로 구동된다. 이 경우, 제2 전류 세기는 USV가 제1 전류 세기에서보다 더 강하거나 확실하도록 선택된다. 블록(506)에서 본 발명에 따른 방법은 종료된다.

Claims (9)

  1. 차량 정지 상태 유지 기능의 범위에서 운전자와 무관하게 제동 압력을 형성하기 위해 형성된 제동 회로의 전환 밸브를 구동하기 위한 방법에 있어서,
    - 차량의 정지 상태가 검출되고(502), 운전자가 정지 상태 동안 제동 장치를 작동시키는 경우(501),
    - 제1 단계 동안 전환 밸브는 0이 아닌 제1 전류 세기(iUSV1)로 구동되고(503),
    - 이어지는 제2 단계 동안 전환 밸브는 0이 아니고 제1 전류 세기(iUSV1)와는 다른 제2 전류 세기(iUSV2)로 구동되는(505), 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 제1 전류 세기(iUSV1)는 전환 밸브가 간신히 폐쇄될 만큼의 전류 세기가 선택되며,
    - 제2 전류 세기(iUSV2)는 전환 밸브가 확실히 폐쇄될 만큼의 전류 세기가 선택되는 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    - 전환 밸브는 전류없이 개방되는 밸브이며,
    - 제2 전류 세기(iUSV2)는 제1 전류 세기(iUSV1)보다 큰 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서, 제2 단계로의 전환은 운전자가 제동 작동의 강도를 감소시키는 경우(504)에 발생하는 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서, 제1 전류 세기(iUSV1)는 사전 설정된 압력차가 전환 밸브에 인가될 때 전환 밸브가 폐쇄될 만큼으로 선택되는 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 사전 설정된 압력차는 작은 압력차인 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 사전 설정된 압력차는 2 내지 8 바아, 특히 5 바아의 압력차인 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제동 회로는 유압식 제동 회로인 것을 특징으로 하는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 방법.
  9. 차량 정지 상태 유지 기능의 범위에서 운전자와 무관하게 제동 압력을 형성하기 위해 형성된 제동 회로의 전환 밸브를 구동하기 위한 장치에 있어서,
    상기 장치는
    - 차량의 정지 상태를 검출하는 정지 상태 검출 수단과,
    - 운전자가 제동 장치를 작동시키는 것을 검출하는 제동 작동 검출 수단과,
    - 전환 밸브에 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 포함하며,
    이러한 전류 공급 수단은 운전자가 정지 상태 동안 제동 장치를 작동시키는 경우,
    - 제1 단계 동안 전환 밸브는 0이 아닌 제1 전류 세기(iUSV1)로 구동되고(503),
    - 이어지는 제2 단계 동안 전환 밸브는 0이 아니고 제1 전류 세기(iUSV1)와는 다른 제2 전류 세기(iUSV2)로 구동되도록(505) 형성되는, 제동 회로의 전환 밸브 구동 장치.
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