KR20220032011A - 주차 로크의 비상 잠금 해제 감지 방법 - Google Patents

주차 로크의 비상 잠금 해제 감지 방법 Download PDF

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emergency unlocking
actuator
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KR1020217042372A
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티모 엔데르스
랄프 만슈페르거
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 고정 자석(21)이 주차 로크 작동 수단(16)의 유압 실린더(23)의 피스톤(22)을 고정 또는 해제함으로써, 유압식 주차 로크 작동 수단(16)에 의해 주차 로크(1)가 활성화되거나 비활성화되는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 주차 로크 액추에이터(9)에 의해 트리거링된 작동유(11)의 움직임에 의해 주차 로크 폴(2)이 주차 로크 휠(3)에 맞물리거나 상기 주차 로크 휠로부터 분리된다. 상기 주차 로크의 활성화 또는 비활성화된 비상 잠금 해제를 확실하게 감지할 수 있는 방법에서는, 상기 주차 로크 액추에이터(9)가 상기 주차 로크(1)를 결합 해제하려고 할 때 상기 전기식 주차 로크 액추에이터(9)의 전류(I)가 평가된다.

Description

주차 로크의 비상 잠금 해제 감지 방법
본 발명은, 고정 자석이 주차 로크 작동 수단의 유압 실린더의 피스톤을 고정 또는 고정 해제함으로써, 유압식 주차 로크 작동 수단에 의해 주차 로크가 활성화 또는 비활성화되는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 경우 전기식 주차 로크 액추에이터에 의해 트리거링된 작동유의 움직임에 의해 주차 로크 폴이 주차 로크 휠에 맞물리거나 상기 주차 로크 휠로부터 분리된다.
DE 102 59 893 A1호에는, 주차 폴 및 주차 로크 휠을 갖는 주차 로크가 공지되어 있다. 드라이브 트레인과 변속기 하우징 간의 형상 결합은 상기 주차 폴이 주차 로크의 톱니 홈(tooth space)에 맞물림으로써 이루어진다. 이로써 차량의 안전이 확보되었다. 주차 폴이 톱니 홈에서 릴리스되면, 드라이브 트레인 및 이와 더불어 차량이 잠금 해제된다.
문서 번호 10 2018 1331 725.5로 출원된 출원인의 아직 공개되지 않은 독일 특허 출원은 주차 로크 작동 수단에 의해 유압식으로 작동되는 주차 로크를 개시하고 있으며, 이 경우 상기 주차 로크 작동 수단은 유압 실린더의 피스톤이 작동유에 의해 움직이는 유압 실린더로서 형성되어 있다. 작동유는 유압 회로에서 펌프로서 형성된 주차 로크 액추에이터에 의해 작동된다.
주차 로크의 정상 작동 상태에서, 주차 로크 폴과 유압 실린더는 스프링력을 통해 서로 연결되어 있다. 이제 주차 로크가 수동으로 비상 잠금 해제되면, 유압 실린더와 주차 로크 폴의 위치들이 더 이상 일치하지 않는다.
본 발명의 과제는, 주차 로크의 활성 또는 비활성 비상 잠금 해제가 확실하게 감지될 수 있는 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법을 제시하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 과제는 주차 로크 액추에이터가 주차 로크를 결합 해제하려고 할 때 주차 로크 액추에이터의 전류가 평가됨으로써 해결된다. 주차 로크 액추에이터의 전류가 평가됨으로써, 주차 로크의 추가 기계 부품들과 센서들이 생략될 수 있으며, 이는 상기 방법과 관련하여 발생하는 비용을 감소시킨다. 그럼에도 불구하고 활성 또는 비활성 비상 잠금 해제가 신뢰성 있게 검출될 수 있다.
바람직하게는 전류 임계값 초과 시 주차 로크 액추에이터의 전류에 의해 주차 로크의 비활성 비상 잠금 해제가 감지되고, 반면에 전류 임계값 미만 시 활성 비상 잠금 해제가 인식된다. 대전류(high current)는, 유압 실린더의 피스톤이 주차 로크 폴에 작용할 때 필요하다. 즉, 비상 잠금 해제가 비활성화되었다. 비상 잠금 해제가 활성화 상태이면, 주차 로크 폴이 주차 로크 휠을 릴리스한 것이다. 이 경우 주차 로크 폴은 유압 실린더의 피스톤에 의해 들어 올려져 있으므로 적은 양의 전기만 필요하다. 상기와 같은 비교는 매우 짧은 시간에 소프트웨어를 통해 간단히 구현될 수 있다.
일 형성 예에서는, 주차 로크 액추에이터의 전류를 결정하기 위해, 유압 실린더의 피스톤은 주차 로크 폴이 계속해서 주차 로크 휠에 맞물린 기설정된 위치 임계값까지 이동된다. 이에 의해 주차 로크의 의도하지 않은 잠금 풀림이 방지된다. 기설정된 위치 임계값은 주차 로크의 비상 잠금 해제를 점검하기 위한 재현 가능한 시작점을 나타낸다.
일 변형 예에서는, 기설정된 위치 임계값에 접근하기 전에 피스톤에 의해 기설정된 시간 동안 유압 실린더의 피스톤의 위치가 검출되며, 이 경우 상기 기설정된 시간 동안 피스톤의 위치가 변경되지 않은 채로 유지되면 액추에이터 제어가 오류 상태로 된다. 따라서 주차 로크의 결함 상태가 신뢰성 있게 인식될 수 있다.
일 실시 형태에서는, 기설정된 위치 임계값에 도달하기 전에 피스톤에 의해 기설정된 시간 동안 유압 실린더의 피스톤의 위치가 검출되고, 상기 기설정된 시간 동안 변경되는 상기 피스톤의 위치가 확인되면, 상기 기설정된 시간 후에 상기 기설정된 위치 임계값까지 상기 피스톤의 이동이 트리거링된다. 따라서 비상 잠금 해제 감지가 시작될 수 있다.
바람직하게 펌프 액추에이터인 전기식 주차 로크 액추에이터로는 펌프가 사용된다. 이 경우 펌프 액추에이터의 모터 전류는 간단히 액추에이터 전류로서 평가될 수 있으므로 상기 주차 로크 액추에이터의 추가 센서들이 생략될 수 있다.
추가의 일 실시 형태에서는, 주차 로크의 비활성 비상 잠금 해제가 감지되면, 액추에이터 제어가 정상 상태로 된다. 그 결과 주차 로크의 정상 작동 상태가 재개될 수 있다.
추가의 일 형성 예에서는, 주차 로크 잠금 해제의 활성화 또는 비활성화가 수동으로 이루어진다. 잠금 해제는, 기계식 잠금 해제 부재에 의해 주차 로크 폴이 수동으로 작동됨으로써 정비 공장에서 정비사에 의해 간단히 수행될 수 있다.
본 발명은 다수의 실시 형태를 허용한다. 그중 일 실시 형태는 도면부에 도시된 도면을 참고로 더 상세하게 설명된다.
도면부에서:
도 1은 주차 로크의 개략도를 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 유압 장치의 일 실시 예를 도시하며,
도 3은 비상 잠금 해제 부재를 갖는 주차 로크에 대한 일 실시 예를 도시하고,
도 4는 본 발명에 따른 방법의 일 실시 예를 도시하며, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 방법의 임계값 비교의 기본 예시를 도시한다.
도 1은 주차 로크(1)의 개략도를 도시한다. 상기 주차 로크(1)는 주차 로크 폴(2) 및 주차 로크 휠(3)에 의해 형성되어 있으며, 이 경우 상기 주차 로크 폴(2)은 하우징(4) 상에 부착되어 있다. 상기 주차 로크 폴(2)은, 전기 모터(6)를 포함하는 액추에이터(5)에 의해 작동된다. 상기 주차 로크 휠(3)은, 추가로 도시되지 않은 구동 휠들과 직접 연결된 중간 샤프트(7) 상에 배치되어 있다.
도 2에는, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 유압 장치의 일 실시 예가 도시되어 있다. 상기 유압 장치(8)는 펌프(9)를 포함하고, 이 펌프는 냉각제 라인(10)의 일 측에서 연결되어 있다. 상기 냉각제 라인(10)은 작동유(11), 예를 들어 오일을 열교환기 형태의 제1 로드(12)로 보낸다. 상기 제1 로드(12)에는 냉각 또는 윤활을 목적으로 상기 작동유(11)가 보내진다.
다른 한편으로 펌프(9)는 작동 라인(13)에 연결되어 있다. 상기 작동 라인(13)은, 작동유(11)를 제2 로드(14), 예를 들어 구동 시스템의 클러치에 연결되는 클러치 슬레이브 실린더로 보내기 위해 준비되어 있다. 원칙적으로 냉각제 라인(10) 및 작동 라인(13)과 같은 두 라인에는 동일한 작동유(11)가 수용되어 있다. 작동 라인(13)에는 추가 로드로서, 주차 로크(1)에 작용하는 주차 로크 작동 수단(16)이 연결되어 있다. 스위치 밸브(15)는 작동유(11)가 의도한 대로 주차 로크 작동 수단(16)에 공급될 수 있도록 냉각제 라인(10) 및/또는 작동 라인(13)에 통합되어 있다.
이때 펌프(9)는, 필요에 따라 냉각/윤활 작업에 작동유(11)를 공급하기 위해 제1 이송 방향을 가능하게 하는 전기 구동식 역전 펌프로서 형성되어 있으며, 이 경우 상기 펌프(9)는 제2 이송 방향에서, 예를 들면 본 경우 클러치 및/또는 주차 로크 기능과 같은 하나 이상의 작동 기능에 작동유(11)를 공급한다. 펌프(9)는, 액추에이터 제어 유닛(17)에 의해 제어되는 전기 모터(27)에 의해 구동된다. 이와 동시에 펌프(9), 전기 모터(27) 및 액추에이터 제어 유닛(17)은 전기식 펌프 액추에이터를 형성한다. 작동유 공급원(hydraulic fluid source)(18)으로서 모든 로드(12, 14, 16)에는 일종의 기어 섬프(gear sump)가 사용된다. 작동 라인(13) 내에는, 펌프(9)의 액추에이터 제어 유닛(17)에 연결되고, 상기 액추에이터 제어 유닛을 통해 전체 구동 유닛을 제어하는 파워 전자 장치(20)에 연결된 압력 센서(19)가 배치되어 있다.
주차 로크(1)를 잠그기 위해, 주차 로크 작동 수단(16)의 유압 실린더(23)의 피스톤(22)에 연결된 고정 자석(21)은 상기 주차 로크 작동 수단(16)에 수용된 피스톤(22)을 릴리스한다. 피스톤(22)은 반동 스프링(24)을 통해 주차 로크 작동 수단(16)의 하우징(25)에 대해 프리텐셔닝되기 때문에, 고정 자석(21)에 의해 릴리스된 후 상기 피스톤(22)은 상기 반동 스프링(24)에 의해 작동되고, 이 때문에 작동유(11)는 주차 로크 작동 수단(16)으로부터 다시 작동 라인(13)으로 밀어진다. 유압 실린더(23) 내에서 피스톤(22)의 위치는 상기 유압 실린더 내부에 배치된 위치 센서(position sensor)(26)에 의해 검출되어 액추에이터 제어 유닛(17)으로 출력된다.
비상 잠금 해제를 위한 일 실시 예는 도 3의 주차 로크(1)에 도시되어 있다. 기계적 비상 잠금 해제 부재(28)는 주차 로크 폴(2)을 잠금 해제하거나 잠그기 위해 유압 실린더(23)의 피스톤(22)을 잠그거나 잠금 해제한다.
도 4에는 본 발명에 따른 방법의 일 실시 예가 도시되어 있다. 상기 방법에 의해서는, 차량에서 주차 로크(1)의 비상 잠금 해제가 활성화되었는지 여부를 상기 차량에서 검사할 수 있다. 모니터링 프로세스 시작되면 블록 100에서 자동차의 시동이 켜진다. 이어서 블록 110에서, 스위치 밸브(15)가 주차 로크(1)의 방향으로 제어된다. 이것은 블록 120에서, 펌프(9)가 주차 로크(1)의 방향으로 작동유(11)를 이송하도록 한다. 이어서 블록 130에서, 주차 로크 작동 수단(16)의 유압 실린더(23)의 피스톤(22)의 위치가 위치 센서(26)에 의해 검출되고, 기설정된 시간 동안 상기 위치가 변경되었는지 여부가 검사된다. 위치가 변경되지 않은 경우, 피스톤 작동 중 오류가 감지되고, 액추에이터 제어 유닛(17)의 액추에이터 제어가 오류 상태로 되는 블록 140으로 전환된다.
블록 130에서, 피스톤(22)의 위치 신호가 변경된 것으로 확인되면, 블록 150에서 상기 피스톤(22)이 제1 위치 임계값에 도달할 때까지 작동유(11)가 주차 로크(1)의 방향으로 추가 이송된다. 상기 위치 임계값에서는 주차 로크 폴(2)이 계속해서 주차 로크 휠(3)에 맞물리므로, 주차 로크(1)의 의도하지 않은 잠금 풀림이 확실하게 방지된다. 블록 160에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 펌프 액추에이터의 모터 전류(I)의 부하 곡선이 검출된다. 제1 위치 임계값에 기초하여, 기설정된 전류 임계값보다 큰 펌프 액추에이터를 작동시키기 위한 전류(I)가 필요하게 되면, 비상 잠금 해제가 비활성 상태로 감지된다. 그러므로 이어서 블록 170에서 주차 로크(1)가 다시 완전히 체결된다. 블록 190에서, 비상 잠금 해제가 비활성 상태로 감지된 후에는 액추에이터 제어 유닛(17)의 액추에이터 제어가 정상 작동 상태로 된다.
블록 160에서는, 펌프 액추에이터를 작동시키기 위한 전류가 기설정된 전류 임계값보다 작은 것으로 인식되면, 블록 180에서 주차 로크(1)의 비상 잠금 해제가 감지되고, 액추에이터 제어 유닛(17)의 액추에이터 제어가 오류 상태로 된다.
도 5에는, 2개의 실시 예로 임계값 비교의 기본 예시를 도시하며, 이 경우 시간(t)에 대한 펌프 액추에이터의 전류(I)가 도시되어 있다. 전류 임계값(Isch)은 상수로서 표시되어 있다. 펌프 액추에이터의 전류(I)가 설정 가능한 전류 임계값(Isch)을 초과하면, 유압 실린더(23)가 주차 로크 폴(2)을 가압한다. 도 5a에서, 곡선 A는 유압 실린더(23)의 피스톤(22)이 주차 로크 폴(2)을 강하게 가압하는 전류(I)의 프로파일을 도시하는데, 이는 펌프 액추에이터의 전류(I)가 전류 임계값(Isch)을 크게 초과하기 때문이다. 펌프 액추에이터의 전류(I)가 전류 임계값(Isch)을 초과하므로, 비상 잠금 해제는 비활성화 상태로 간주된다. 곡선 B는, 펌프(9)를 구동하는 데 필요한 전류(I)가 전류 임계값(Isch) 미만인 펌프 액추에이터의 부하 곡선의 프로파일을 나타낸다. 이 경우에는 유압 실린더(23)의 피스톤(22)이 주차 로크 폴(2)을 가압하지 않는데, 이는 비상 잠금 해제가 활성화 상태임을 의미한다.
도 5b에는, 곡선 C에서 전류 임계값(Isch) 초과 후 액추에이터 제어 유닛(17)이 펌프 액추에이터를 정지시키는 펌프 액추에이터의 부하 곡선이 도시되어 있다. 이것은 피스톤(22)의 제1 위치에 도달했을 때 발생한다. 그 결과 비상 잠금 해제 감지 기능에 의해 주차 로크(1)가 결합 해제되는 것이 방지된다. 실제 감지 기능은 상기 범위에 도달했을 때에만 비로소 시작된다.
1 주차 로크
2 주차 로크 폴
3 주차 로크 휠
4 하우징
5 액추에이터
6 전기 모터
7 중간 샤프트
8 유압 장치
9 펌프
10 냉각제 라인
11 작동유
12 로드
13 작동 라인
14 로드
15 스위치 밸브
16 주차 로크 작동 수단
17 액추에이터 제어 유닛
18 작동유 공급원
19 압력 센서
20 파워 전자 장치
21 고정 자석
22 피스톤
23 유압 실린더
24 반동 스프링
25 하우징
26 위치 센서
27 전기 모터
28 비상 잠금 해제 부재

Claims (8)

  1. 고정 자석(21)이 주차 로크 작동 수단(16)의 유압 실린더(23)의 피스톤(22)을 고정 또는 고정 해제함으로써, 유압식 주차 로크 작동 수단(16)에 의해 주차 로크(1)가 활성화 또는 비활성화되며, 주차 로크 액추에이터(9)에 의해 트리거링된 작동유(11)의 움직임에 의해 주차 로크 폴(2)이 주차 로크 휠(3)에 맞물리거나 상기 주차 로크 휠로부터 분리되는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법으로서, 상기 주차 로크 액추에이터(9)가 상기 주차 로크(1)를 결합 해제하려고 할 때 상기 유압식 주차 로크 액추에이터(9)의 전류(I)가 평가되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 전류 임계값(Isch) 초과 시 상기 주차 로크 액추에이터(9)의 전류(I)에 의해 상기 주차 로크(1)의 비활성 비상 잠금 해제(28)가 감지되고, 반면에 상기 전류 임계값(Isch) 미만 시 활성 비상 잠금 해제(28)가 인식되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주차 로크 액추에이터(9)의 전류(I)를 결정하기 위하여, 상기 유압 실린더(23)의 피스톤(22)이 기설정된 위치 임계값까지 이동되고, 이러한 위치 임계값에서는 상기 주차 로크 폴(2)이 계속해서 상기 주차 로크 휠(3)에 맞물리는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 피스톤(22)에 의해 기설정된 위치 임계값에 도달하기 전에, 상기 유압 실린더(23)의 피스톤(22)의 위치가 기설정된 시간 동안 검출되고, 액추에이터 제어 장치는, 상기 피스톤(22)의 위치가 기설정된 시간 동안 변경되지 않은 상태로 유지되면 오류 상태로 되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  5. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 피스톤(22)에 의해 기설정된 위치 임계값에 도달하기 전에, 상기 유압 실린더(23)의 피스톤(22)의 위치가 기설정된 시간에 동안 검출되고, 상기 기설정된 시간 동안 변경되는, 상기 피스톤(22)의 위치가 확인되면, 상기 기설정된 시간 후에 상기 피스톤(22)의 이동이 상기 기설정된 위치 임계값까지 트리거링되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 펌프(9)가 주차 로크 액추에이터로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 주차 로크(1)의 비활성 비상 잠금 해제(28)가 감지되면, 상기 액추에이터 제어 장치가 정상 상태로 되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 주차 로크(1)의 비상 잠금 해제(28)가 수동으로 활성화 또는 비활성화되는 것을 특징으로 하는, 주차 로크의 비상 잠금 해제를 감지하기 위한 방법.

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