KR20210096606A - 유압 준비 상태 설정 방법 및 유압 시스템 - Google Patents

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마르코 그레텔
도미니크 괴츠
다니엘 뮐러
요하네스 오저
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 체적 유량 기능을 위해 유체를 제1 회전 방향(3)에서 제1 컨슈머(4)로 전달하고, 작동 기능을 위해 유체를 제2 회전 방향(5)에서 하나 이상의 제2 컨슈머(6)로 전달하는 펌프(2)를 갖는 유압 시스템(1)을 테스트하기 위한 방법에 관한 것으로서, 다음의 단계들 중 적어도 하나의 단계가 수행된다: 상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계; 상기 유압 시스템(1)으로 유체를 유입시키는 단계; 및 상기 유압 시스템(1)을 환기시키는 단계. 본 발명은 또한 이러한 방법을 수행하기 위한 유압 시스템(1)에 관한 것으로, 체적 유량 기능을 위해 제1 회전 방향(3)으로 구동될 수 있고, 작동 기능을 위해 제2 회전 방향(5)으로 구동될 수 있는 펌프(2)를 포함하는 유압 시스템(1)에 관한 것이다.

Description

유압 준비 상태 설정 방법 및 유압 시스템
본 발명은 유압 시스템을 테스트하는 방법에 관한 것으로서, 특히 유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트 및/또는 설정하는 방법에 관한 것이며, 여기서 유압 시스템은 체적 유량 기능을 위해 유체를 제1 회전/냉각 오일 방향에서 제1 컨슈머(consumer)에게 전달하고, 작동 기능을 위해 유체를 제2 회전/작동 방향에서 적어도 하나의 제2 컨슈머에게 전달하기 위한 펌프를 갖는다. 본 발명은 또한 체적 유량 기능을 위해 제1 회전 방향으로 구동될 수 있고, 작동 기능을 위해 제2 회전 방향으로 구동될 수 있는 펌프를 갖는, 상기 방법을 수행하기 위한 유압 시스템에 관한 것이다.
소위 전기 구동식 가역 펌프를 갖는 유압 시스템은 이미 종래 기술에 공지되어 있다. 가역 펌프의 일 회전 방향으로 냉각 오일 기능과 같은 체적 유량 기능이 할당될 수 있고, 작동 기능은 가역 펌프의 다른 회전 방향으로 할당될 수 있다. 이러한 유압 시스템은 예를 들어 DE 10 2018 112663 A1, DE 10 2018 112665 A1, DE 10 2018 113316 A1 또는 DE 10 2018 114 789 A1에 공지되어 있다. 다른 유압 시스템들이 특히 DE 10 2016 213 318 A1 및 WO 2012/113368 A1에 공지되어 있다.
그러나, 상기 종래 기술은 소위 개방 유압 회로에서 유입 경로가 비어있는 상태로 작동할 수 있기 때문에, 펌프가 유입되고 경로가 환기될 때까지 유압 기능의 가용성을 지연시킬 수 있다는 단점을 항시적으로 가지고 있다. 특히, 이러한 아이들링(idling)은 흡입 높이가 크고 펌프의 가동 중지 시간이 길 때 종종 발생한다. 체크 밸브가 아이들링을 방지하기 위해 유압 라인에 종종 제공된다. 그러나 체크 밸브는 먼지 또는 마모로 인한 누출과 같은 오작동을 발생할 수 있다. 비어 있는 상태의 경우, 큰 흡입 높이와 이러한 체크 밸브는 스스로 특히 낮은 오일 온도에서 펌프의 유입을 증가시킨다. 소위 유압 파워 팩에서는, 즉, 유압 컨슈머가 필수적으로 통과하여 동적으로 공급되게 되는 압력 어큐뮬레이터를 충전하는 전기 구동 펌프를 갖는 유압 시스템에서는, 예를 들어 차량 잠금을 해제할 때, 오랜 유휴 시간 후 비워지는 압력 어큐뮬레이터를 자동차가 부하하기 전에 전기 펌프를 사용하는 것이 공지되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 피하거나 또는 적어도 완화하는 것이다. 특히, 체크 밸브와 같은 하드웨어적인 조치 외에도 유압 경로가 비어있는 상태에서 작동하는 것을 방지하는 특히 간단하고 저렴한 방안이 제공되어야 한다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 유압 시스템을 테스트하기 위한 방법에 의해, 특히, 유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트 및/또는 설정하기 위한 방법에 의해 달성되는데, 여기서 상기 유압 시스템은 체적 유량 기능을 위해 유체를 제1 회전 방향에서 제1 컨슈머에게 전달하고, 작동 기능을 위해 유체를 제2 회전 방향에서 적어도 하나의 제2 컨슈머에게 전달하는 펌프를 가지며, 다음 중 적어도 하나가 수행된다: 상기 유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계; 상기 유압 시스템으로 유체를 유입시키는 단계; 및 상기 유압 시스템을 환기시키는 단계.
이는 간단한 조치를 통해 유압 경로가 비어있는 상태로 작동하는 것을 방지하고 및/또는 필요한 경우 상기 유압 시스템의 유압 준비 상태를 복원할 수 있다는 장점을 갖는다. 이러한 방식으로, 특히, 긴 유휴 기간 후에 기능 제한이 발생하는 것을 바람직하게 방지할 수 있다.
바람직한 실시예들이 종속항에서 청구되고 아래에 설명된다.
펌프를 제2 회전/작동 방향으로 회전시켜 유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트하는 것이 유용하다.
또한, 펌프를 제1 회전/냉각 오일 방향으로 회전시켜 유체를 유압 시스템으로 유입시키는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 비어있는 상태로 작동하는 경로를 충전할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 유압 시스템은 펌프를 제2 회전/작동 방향으로 회전시킴으로써 환기될 수 있다. 이러한 방식으로, 공기는 바람직하게 작동 경로로부터 제거될 수 있다.
바람직한 실시예의 유리한 추가 개발에 따르면, 펌프는 적어도 하나의 밸브를 개재하여 제2 컨슈머에 연결될 수 있으며, 여기서 밸브는 유압 시스템을 환기할 때 환기 위치로 전환된다. 이를 통해, 공기가 유압 경로에서 빠져 나갈 수 있다.
유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계, 유체를 유압 시스템으로 유입시키는 단계, 및/또는 유압 시스템을 환기하는 단계를 반복적으로 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 경계 조건에 따라 최적의 결과를 얻을 수 있다.
유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계, 유체를 유압 시스템으로 유입시키는 단계, 및/또는 유압 시스템을 환기하는 단계를 미리 정해진 순서에 따라 수행하는 것이 바람직하다. 단계의 순서는 적용 및 경계 조건에 따라 달라질 수 있다.
유압 시스템의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계, 유체를 유압 시스템으로 유입시키는 단계, 및/또는 유압 시스템을 환기하는 단계를 미리 정해진 조합으로 수행하는 것이 바람직하다. 이는 바람직하게 경계 조건에 따라 유압 준비 상태가 신뢰성있게 제공되는 것을 보장 할 수 있다.
유압 시스템의 유압 준비 상태가 제2 컨슈머에 대해 테스트되는 것이 바람직하며, 여기서 제2 컨슈머는 안전에 대해 무관하거나/중요하지 않다. 이러한 경우, 경로가 비어있을 때 위험한 오작동이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 목적은 체적 유량 기능을 위해 제1 회전 방향으로 구동될 수 있고, 작동 기능을 위해 제2 회전 방향으로 구동될 수 있는 펌프를 갖는, 상기 방법을 수행하기 위한 유압 시스템에 의해 달성된다.
다시 말해서, 본 발명은 냉각 및 작동 시스템에서 유압 준비 상태를 설정하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은: 펌프를 작동 방향으로 회전시켜 유압 준비 상태가 존재하는지 테스트하는 단계; 냉각 오일 방향으로 펌프를 회전시켜 유입시키거나 흡입 경로를 충전하는 단계; 펌프를 작동 방향으로 회전시키고 그에 따라 밸브를 전환하여 작동 경로를 환기시키는 단계를 포함한다. 언급된 조치들은 경계 조건에 따라 다른 순서, 조합 및/또는 반복 횟수로 수행될 수 있다.
본 발명이 도면을 참조하여 아래에 설명된다. 도면에서:
도 1은 유압 시스템의 개략도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 방법의 기능 및 질의를 도시하는 개략적인 블록도이다.
도 6 및 도 7은 도 2 내지 도 5에 예시된 방법의 확장 상태를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도면은 본질적으로 단지 개략적이고, 본 발명을 이해하기 위해서만 제공되는 것이다. 동일한 요소는 동일한 참조 부호를 구비한다. 예시적인 실시예의 특징들은 호환될 수 있다.
도 1은 유압 시스템(1)의 개략도를 도시하고 있다. 유압 시스템(1)은 가역 펌프로서 설계된 펌프(2)를 갖는다. 펌프(2)는 제1 회전 방향(3)으로 구동될 수 있다. 제1 회전 방향(3)에서, 펌프(2)는 체적 유량 기능을 위해 유체를 냉각 오일 장치와 같은 제1 컨슈머(3)로 전달한다. 펌프(2)는 제1 회전 방향(3)과 반대인 제2 회전 방향(5)으로 구동될 수 있다. 제2회전 방향(5)에서, 가역 펌프(2)는 작동 기능을 위해 유체를 적어도 하나의 제2 컨슈머(6)로 전달한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 펌프(2)는 유체를 2 개의 제2 컨슈머(6), 예를 들어 주차 잠금 액추에이터(7) 및 클러치(8)로 전달한다.
펌프(2)는 전기 모터(9)에 의해 구동된다. 전기 모터(9)는 제어 장치(10)를 통해 제어된다. 펌프(2)의 제1 출력부(11)는 체크 밸브(13)를 개재하여 냉각 라인(12)을 통해 제1 컨슈머(3)에 연결된다. 펌프(2)의 제2 출력부(14)는 제1 밸브(16)를 개재하여 작동 라인/작동 경로(15)를 통해 제2 컨슈머(6)에 연결된다. 펌프(2)의 제2출력부(14)는 제1 밸브(16) 및 제2 밸브(17)를 개재하여 작동 라인(15)을 통해 다른 제2 컨슈머(6)에 연결된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 밸브(16)는 4/2-웨이 밸브(18)로서 설계된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제2 밸브(17)는 2/2-웨이 밸브(19)로서 설계된다.
펌프(2)는 흡입 경로/유입 경로(20)를 통해 저장소(21)에 연결된다. 2 개의 체크 밸브(22)가 유입 경로(20)에 배열되어 작동 라인(15)이 비어있는 상태로 작동하는 것을 방지한다. 흡입 필터(23)는 저장소(21)와 유입 경로(20) 사이에 배치된다.
도 2 내지 도 5는 유압 시스템(1)을 테스트하기 위한 본 발명에 따른 방법의 순서를 도시한다. 단계(24)에서, 차량 접근(25), 차량 잠금 해제 장치(26) 및/또는 차량 개방(27)들이/이 검출된다. 후속 단계(28)에서, 웨이크-업 신호(29)가 펌프(2)의 전기 모터(9)의 제어 장치(10)로 전송된다.
그 후, 수압 준비 상태(31)의 테스트가 수행되어야 하는지 여부에 대한 결정이 결정 단계(30)에서 수행된다. 결정(32)이 부정적이면, 단계(33)에서 회전(34)이 정의된 속도 프로파일로 펌프(2)의 제1 회전 방향(3)으로 수행된다. 긍정적인 결정(35)의 경우, 밸브(16, 17)가 작동 경로(15)에 존재하는지 여부에 대한 결정이 결정 단계(36)에서 수행된다. 결정(37)이 긍정적이면, 작동 경로(15)는 단계(38)에서 작동되고, 밸브(16, 17) 중 하나는 필요한 경우 전환된다. 부정적인 결정(39)의 경우 또는 단계(38) 이후에, 펌프(2)는 단계(40)에서 제2 회전 방향(5)으로 회전되고, 제2 컨슈머(6)에서의 센서 신호가 모니터링된다.
결정 단계(41)에서, 펌프(2)의 회전과 센서 신호 사이에 상관 관계가 존재하는지 여부가 확인된다. 긍정적인 결정(42)의 경우, 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태가 신뢰성있게 제공되는 상태(43)가 존재한다. 부정적인 결정(44)의 경우, 결정 단계(45)에서 카운터가 미리 결정된 한계 값보다 작은 지 여부를 결정하기 위한 검사가 이루어진다. 긍정적인 결정(46)의 경우, 이미 설명된 바와 같이 단계(33)이 수행된다. 부정적인 결정(47)의 경우, 오류 전략(48)이 수행된다.
단계(33) 이후, 작동 경로(15)가 환기되어야 하는지 여부에 대한 결정이 결정 단계(49)에서 수행된다. 부정적인 결정(50)의 경우, 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태가 제한적으로만 제공되는 상태(51)가 존재한다. 긍정적인 결정(52)의 경우, 작동 경로(15)가 단계(53)에서 환기된다. 환기를 위해, 펌프(2)는 제2 회전 방향(5)으로 회전되고, 밸브(16, 17)는 그에 따라 전환된다.
후속 결정 단계(54)에서, 수압 준비 상태(31)의 테스트가 수행되어야 하는지 여부가 결정된다. 부정적인 결정(55)의 경우, 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태가 제공되는 상태(56)에 도달한다. 부정적인 결정(57)의 경우, 이미 설명된 바와 같이 결정 단계(36)가 수행된다.
도 2에서, 예시적인 경로(58)는 두꺼운 선으로 강조된다. 단계(30)에서 수압 준비 상태 테스트(31)가 수행되지 않은 채 그리고 단계(49)에서 작동 경로(15)가 환기되지 않은 채, 유입 경로(20)가 단계(33)에서 충전된다. 그 결과, 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태가 제한되는 상태(51)에 도달한다.
도 3에서, 예시적인 경로(59)는 두꺼운 선으로 강조된다. 이 경우, 단계(30)에서 수압 준비 상태 테스트(31)를 수행하지 않은 채 단계(33)에서 유입 경로(20)를 충전한다. 작동 경로(15)는 단계(49)에서 환기되어 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태가 제공되는 상태(56)에 도달한다.
도 4에서, 예시적인 경로(60)는 두꺼운 선으로 강조된다. 이 경우, 단계(30)에서 수압 준비 상태 테스트(31)를 수행하지 않은 채, 단계(33)에서 유입 경로(20)를 충전한다. 작동 경로(15)는 단계(49)에서 환기되고, 이어서 유압 준비 상태(31)의 테스트가 단계(54)에서 시작된다. 이를 위해, 단계(40)에서 펌프(2)는 제2 회전 방향(5)으로 회전되고, 여기서 센서 신호에 대한 상관 관계가 확립된다. 결과적으로, 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태가 확실하게 제공되는 상태(43)가 존재한다. 유압 준비 상태 테스트(31)는 차량의 안전 상태에 영향을 주지 않는 컨슈머에 대해 수행된다. 예를 들어, 클러치(8)의 폐쇄가 테스트된다.
도 5에서, 예시적인 경로(61)는 두꺼운 선으로 강조된다. 작동 경로(15)는 단계(49)에서 환기되고, 이어서 유압 준비 상태(31)의 테스트가 단계(54)에서 시작된다. 이를 위해, 단계(40)에서 펌프(2)는 제2 회전 방향(5)으로 회전되고, 여기서 센서 신호에 대한 상관관계는 확립되지 않는다. 단계(45)에서, 카운터 한계 값에 아직 도달하지 않은 것으로 결정된다. 따라서, 단계(33)이 다시 수행된다.
도 6에서, 차량 접근(25), 차량 잠금 해제 장치(26), 차량 개방(27) 및/또는 운전자 식별(62)들이/이 감지되는 단계(24)가 단계(30)에 선행하며, 또는 도 7에 도시된 시퀀스(C)가 상류에 위치한다. 또한, 상태(43, 51, 56)에 후속하여 추가 하위 기능과 쿼리(queries)들을 포함하는 시퀀스(B)가 진행되며, 이는 도 7에 더욱 자세히 도시되어 있다.
도 7에서, 타이머는 단계(63)에서 실행된다. 후속 결정 단계(64)에서, 차량이 잠금 해제되었는지 또는 운전자가 인식되었는지가 확인된다. 부정적인 결정(65)의 경우, 제어 장치(10)는 상태(66)에서 셧다운된다. 결정(67)이 긍정적이면, 결정 단계(68)에서 타이머가 미리 결정된 한계 값보다 작은 지 여부를 확인한다. 부정적인 결정(69)의 경우, 방법은 단계(63)으로 계속된다. 결정(70)이 긍정적이면, 결정 단계(71)에서 차량이 잠금 해제되었는지 또는 운전자가 인식되었는지가 확인된다. 결정(72)이 부정적이면, 제어 장치(10)는 상태(66)에서 셧다운된다. 긍정적인 결정(73)의 경우, 방법은 단계(30)으로 계속된다(도 6 참조). 도 7에 도시된 하위 기능 및 쿼리는 특히 운전자가 이미 차량에 있음으로 인해 차량이 오랫동안 정차한 후에도 운전자가 차량에 접근하지 않거나 잠금을 해제하지 않을 때 사용된다.
1 유압 시스템
2 가역 펌프
3 제1 회전 방향/냉각 오일 방향
4 제1 컨슈머
5 제2 회전 방향/작동 방향
6 제2 컨슈머
7 주차 잠금 액추에이터
8 클러치
9 전기 모터
10 제어 장치
11 제1 출력부
12 냉각 라인
13 체크 밸브
14 제2 출력부
15 작동 라인/작동 경로
16 제1 밸브
17 제2 밸브
18 4/2-웨이 밸브
19 2/2-웨이 밸브
20 유입 라인/유입 경로
21 저장소
22 체크 밸브
23 흡입 필터
24 결정 단계
25 차량 접근
26 차량 잠금 해제
27 차량 개방
28 단계
29 웨이크-업 신호
30 결정 단계
31 유압 준비 상태 테스트
32 부정적인 결정
33 단계
34 제1 회전 방향으로 회전
35 긍정적인 결정
36 결정 단계
37 긍정적인 결정
38 단계
39 부정적인 결정
40 단계
41 결정 단계
42 긍정적인 결정
43 상태
44 부정적인 결정
45 결정 단계
46 긍정적인 결정
47 부정적인 결정
48 실패 전략
49 결정 단계
50 부정적인 결정
51 상태
52 긍정적인 결정
53 단계
54 결정 단계
55 부정적인 결정
56 상태
57 긍정적인 결정
58 경로
59 경로
60 경로
61 경로
62 운전자 인식
63 단계
64 결정 단계
65 부정적인 결정
66 상태
67 긍정적인 결정
68 결정 단계
69 부정적인 결정
70 긍정적인 결정
71 결정 단계
72 부정적인 결정
73 긍정적인 결정

Claims (10)

  1. 체적 유량 기능을 위해 유체를 제1 회전 방향(3)에서 제1 컨슈머(4)에게 전달하고, 작동 기능을 위해 유체를 제2 회전 방향(5)에서 적어도 하나의 제2 컨슈머(6)에게 전달하는 펌프(2)를 갖는 유압 시스템(1)을 테스트하는 방법으로서:
    상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계; 상기 유압 시스템(1)으로 유체를 유입시키는 단계; 및 상기 유압 시스템(1)을 환기시키는 단계 중 적어도 하나가 수행되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태는 상기 펌프(2)를 제2 회전 방향(5)으로 회전시킴으로써 테스트되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체는 상기 펌프(2)를 상기 제1 회전 방향(3)으로 회전시킴으로써 상기 유압 시스템(1)으로 유입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)은 상기 펌프(2)를 상기 제2 회전 방향(5)으로 회전시킴으로써 환기되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 펌프(2)는 적어도 하나의 밸브(16, 17)를 개재하여 상기 제2 컨슈머(6)에 연결되고, 상기 밸브(16, 17)는 상기 유압 시스템(1)을 환기할 때 환기 위치로 전환되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계, 상기 유체를 상기 유압 시스템(1)으로 유입시키는 단계, 및/또는 상기 유압 시스템(1)을 환기시키는 단계는 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는. 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계, 상기 유체를 상기 유압 시스템(1)으로 유입시키는 단계, 및/또는 상기 유압 시스템(1)을 환기시키는 단계는 미리 결정된 순서로 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태를 테스트하는 단계, 상기 유체를 상기 유압 시스템(1)으로 유입시키는 단계, 및/또는 상기 유압 시스템(1)을 환기시키는 단계는 미리 결정된 조합으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)의 유압 준비 상태는 상기 제2 컨슈머(6)에 대해 테스트되고, 상기 제2 컨슈머는 안전과 무관한 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 유압 시스템(1)으로서,
    체적 유량 기능을 위해 제1 회전 방향(3)으로 구동될 수 있고, 작동 기능을 위해 제2 회전 방향(5)으로 구동될 수 있는 펌프(2)를 포함하는, 유압 시스템(1).
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