KR20090131356A - 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법 - Google Patents

단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법 Download PDF

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KR20090131356A
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한승우
박중순
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우영유압주식회사
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Abstract

본 발명은 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법에 관한 것으로서, 전후진레버가 전진 또는 후진으로 시프트된 상태에서 브레이크 페달을 밟아 차량을 일시 정지 상태로 유지시키는 단계와, 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계와, 파킹 브레이크의 작동 이후에 전진 솔레노이드와 후진 솔레노이드를 소자시켜서 변속기를 중립 상태로 제어하여 차량의 이동을 원천적으로 정지시키는 단계와, 차량의 재이동을 위하여 가속페달을 밟거나 브레이크 페달을 해제하면 파킹 브레이크가 해제되는 단계와, 파킹 브레이크의 해제와 같이 변속기의 중립이 해제되는 단계와, 브레이크 페달을 밟기 이전 주행 모드로 복귀하는 단계를 포함한다. 따라서 본 발명은, 브레이크 페달의 장시간 사용에 따른 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있는 편의 방법을 통하여 쾌적한 운전 환경을 조성하여 운전자에 의한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 가진다.
단순구조형 트랜스미션 내장형 차량, 엔진, 변속기, 주행, 정지, 파킹 브레이크

Description

단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법{DRIVING CONTROL METHOD OF VEHICLE FOR INCLUDING COMPACT TRANSMISSION}
본 발명은 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지게차와 같은 중장비 차량의 주행 중 브레이크 페달로 정지하였을 경우 일정 시간 경과 후 주행모드에서 파킹 브레이크 작동 상태로 전환되었다가 가속 페달 작동 또는 브레이크 페달 해제시 다시 주행모드로 자동 전환되도록 하는 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지게차(Fork Lift Truck)는 비교적 고중량의 하물을 들어올리고 내리거나 또는 이것을 제한된 구역 내에서 원하는 위치로 운반하기 위한 용도로서 널리 사용되고 있다. 이러한, 지게차는 그 동력원에 따라 엔진지게차와 전동지게차로 분류된다.
지게차와 같은 건설기계에는 엔진 또는 구동모터로부터 발생되는 동력을 구동륜 또는 추진축에 전달하기 위한 동력전달장치를 탑재하고 있다.
이와 같은, 동력 전달장치는 기본적으로 엔진 또는 구동모터로부터의 동력을 전달하거나 차단하는 클러치와, 그 클러치와 추진축 사이에 설치되어 실제적으로 엔진의 동력을 차량의 주행상태에 적합하게 추진력과 속도를 전환시켜 추진축에 전달하는 변속장치를 구비하고 있다.
한편, 이와 같은 건설기계들의 동력전달장치에 채용되는 변속장치는 조작레버에 의해 또는 자동으로 중립, 전진 또는 후진으로의 조향 및 변속이 행하여지도록 제어부의 변속로직에 따라 다단으로 형성된 클러치에 유압을 공급시키는 밸브블록을 형성하여 사용되어 왔다.
상기와 같은 종래 변속장치의 주요부분을 도 1을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 변속기(10)는 엔진(20)과 연결되며, 유성기어장치(도시하지 않음)와, 유성기어장치와 연결되는 출력축(12)과, 유성기어장치를 계합시키거나 해제하여 출력축(12)을 정회전시키거나 역회전시키는 전진 클러치(14)와 후진 클러치(16)를 구비한다.
전후진레버(30)는 운전석 부근에 설치되는 것으로, 중립위치에서 전진위치로, 또는 중립위치에서 후진위치로 시프트 된다.
이때, 전진위치에서는 변속기(10)의 전진 클러치(14)를 작동시켜 출력축(12)을 정회전시킨다. 따라서 차량을 전진 주행시킨다. 그리고 후진위치에서는 변속기(10)의 후진 클러치(16)를 작동시켜 출력축(12)을 역회전시킨다. 따라서 차량을 후진주행시킨다.
한편, 지게차는 전후진레버(30)의 위치를 감지하는 레버위치감지센서(32)를 구비하며, 레버위치감지센서(32)에서 입력된 신호에 따라 전진제어신호 또는 후진 제어신호를 출력하는 변속제어유닛(40)을 구비한다.
그리고 변속제어유닛(40)의 전진제어신호에 따라 변속기(10)의 전진 클러치(14)를 작동시키는 전진 솔레노이드(50)와, 변속제어유닛(40)의 후진제어신호에 따라 변속기(10)의 후진 클러치(16)를 작동시키는 후진 솔레노이드(52)를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 운전자가 전후진레버(30)를 중립위치에서 전진위치로, 또는 중립위치에서 후진위치로 시프트 한다. 그러면, 전후진레버(30)의 위치는 레버위치감지센서(32)에 의해 감지되고, 감지된 신호는 곧바로 변속제어유닛(40)으로 입력된다.
이때, 입력된 신호가 전진위치신호이면, 변속제어유닛(40)은 전진제어신호를 출력하고, 출력된 전진제어신호는 전진 솔레노이드(50)를 여자(勵磁)시키며, 여자된 전진 솔레노이드(50)는 전진 클러치(14)를 작동시킨다. 따라서 변속기(10)의 출력축(12)은 정방향으로 회전하면서 차량을 전진 주행시킨다.
반대로, 입력된 신호가 후진위치신호이면, 변속제어유닛(40)은 후진제어신호를 출력하고, 출력된 후진제어신호는 후진 솔레노이드(52)를 여자시키며, 여자된 전진 솔레노이드(50)는 후진 클러치(16)를 작동시킨다. 따라서 변속기(10)의 출력축(12)은 역방향으로 회전하면서 차량을 후진 주행시킨다.
한편, 전후진레버(30)가 중립위치로 시프트 되면, 레버위치감지센서(32)는 중립위치신호를 출력하고, 출력된 중립위치신호에 따라 변속제어유닛(40)은 중립제어신호를 출력하여 전진 솔레노이드(50)와 후진 솔레노이드(52)를 모두 소자(消磁) 시킨다. 따라서 변속기(10)도 중립상태로 되면서 출력축(12)은 회전되지 않으며, 그 결과, 차량은 정지된다.
그리고 차량을 완전히 정지시키기 위해서 운전석 부근에 설치되는 브레이크 페달(60)을 운전자가 밟으면, 브레이크 페달(60)의 작동에 따라 차량의 액슬 허브에 내장된 드럼식 도는 디스크식 브레이크를 작동함에 따라 차량의 이동이 원천적으로 차단된다.
그런데 지게차 등에 적용된 종래의 중장비용 변속기는 클러치와 함께 토크 컨버터와 액슬샤프트사이에 설치됨으로 엔진과 액슬샤프트 간의 거리가 길어지게 되고, 엔진에서 발생한 진동 및 소음이 변속기를 통하여 중장비의 중앙에 있는 운전석으로 대부분 전달되는 폐단이 있으며, 동력전달방향의 변경과 기어감속을 행하는 베벨기어 전에 변속기가 설치되므로 변속으로 인한 충격이 과도하게 전달되며 이에 따라 종종 변속기의 내구성에 심각한 문제점을 발생하며 장비의 전체길이가 길게 제작되므로 협소한 환경에서 작업하기가 곤란한 문제점이 있었다.
그리고, 종래와 같은 구조로 변속기를 장착한 중장비는 일반적인 승용차나 화물차와 같은 방식으로 회전함으로 그 회전반경이 크므로, 협소한 장소에서 작업하기가 곤란하며, 기동성이 저하되는 문제점도 있었다.
이에 본 발명 출원인의 대한민국 특허 제10-0425277호(2004.3.18) 및 제10-0435278호(2004.6.1)(특허출원 제2001-11280호, 2001.3.5 및 제2001-56400호, 2001.9.1)에는 전륜 또는 후륜의 양쪽 휠 액슬조립체(허브)에 유압클러치를 이용한 전후진 변속기를 장착하고 프로펠러 샤프트로 액슬과 연결함으로서 엔진에서 발생 되는 소음및 진동이 변속기로 전달되는 것을 차단하고, 양쪽 휠을 독립적으로 구동시킬 수 있도록 함으로써, 중장비의 스핀 또는 턴의 회전반경을 최소화하며 브레이크와 클러치 등을 일체로 구성하면서 제동성능을 향상시키고 콤팩트하게 하여 엔진 마운팅과 액슬 마운팅 설계를 자유롭게 할 수 있는 중장비용 휠트랜스미션을 개시하고 있다.
하지만, 이러한 중장비용 휠트랜스미션은 스핀턴과 같은 기능이 필요없는 경량 지게차의 경우에 적용시키고자 할 때는 부적합하므로, 휠트랜스미션과 부품을 서로 공유할 수 있으면서 더욱 원가와 부품을 절감하고자, 본 발명 출원인은 대한민국 특허 제10-0442475호(등록일 2004.7.21)(특허출원 제2004-2909호, 출원일2004.1.15)에 클러치부를 휠감속기어조립체와 분리시켜 베벨기어와 차동피니언기어 사이에 설치함으로써 베벨기어부가 변속을 위해 회전방향을 변경할 필요 없이 한쪽 방향 회전을 유지함에 따라 소음, 진동이나 부품 수를 감소시키고 이로 인한 중량 및 원가절감 효과를 가져올 수 있도록 베벨기어부와 차동기어부 사이에 설치된 단순구조형 트랜스미션을 개시하고 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행 중 브레이크 페달로 정지하였을 경우, 지게차와 같은 중장비 차량은 정지 시간이 길 수록 브레이크 페달에 힘을 가하고 있는 발에 피로감이 가중되며, 장시간 운전시 이러한 피로감은 운전자를 쉽게 지치게 하는 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 차량 주행 중 브레이크 페달로 정지하였을 경우 일정 시간 경과 후 주행모드에서 파킹 브레이크 작동 상태로 전환되었다가 가속 페달 작동 또는 브레이크 페달 해제시 다시 주행모드로 자동 전환되도록 함으로써, 장시간 운전시 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있으며, 정지와 주행이 자동으로 변환되어 진동 및 소음이 감소되고, 연료 절감을 이룰 수 있는 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법에 있어서, 전후진레버가 전진 또는 후진으로 시프트된 상태에서 브레이크 페달을 밟아 차량을 일시 정지 상태로 유지시키는 단계와, 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계와, 파킹 브레이크의 작동 이후에 전진 솔레노이드와 후진 솔레노이드를 소자시켜서 변속기를 중립 상태로 제어하여 차량의 이동을 원천적으로 정지시키는 단계와, 차량의 재이동 을 위하여 가속페달을 밟거나 브레이크 페달을 해제하면 파킹 브레이크가 해제되는 단계와, 파킹 브레이크의 해제와 같이 변속기의 중립이 해제되는 단계와, 브레이크 페달을 밟기 이전 주행 모드로 복귀하는 단계를 포함하는 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법을 제공한다.
그리고 바람직하게 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계에서, 차량의 바퀴에 설치된 차속센서를 통하여 정지 시간을 감지하게 되며, 파킹 브레이크가 작동은 파킹 솔레노이드의 전원이 온(ON)되어 정지 작동이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법에 따르면, 브레이크 페달의 장시간 사용에 따른 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있는 편의 방법을 통하여 쾌적한 운전 환경을 조성하여 운전자에 의한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 정지와 주행이 자동으로 변환되어 진동 및 소음이 감소되고, 연료 절감의 효과를 가진다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러 므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법의 흐름도이다.
도 2에 도시된 것과 같이 지게차용 자동변속기의 주행제어장치에서는, 엔진(100)과, 엔진(100)에 연결되며 유성기어장치(도시하지 않음)와 유성기어장치와 연결되는 출력축(104)과, 출력축(104)에 베벨기어부(106)를 통해 동력이 전달되며 전륜 또는 후륜의 양쪽 바퀴(117)를 포함하는 휠 액슬조립체(110)가 설치된다.
그리고 액슬조립체(110)에는 구동축(112)과, 구동축(112)상에 구동축(112)을 정회전시키거나 역회전시키는 전진 클러치(122)와 후진 클러치(124)를 구비하는 변속기(120)가 설치되며, 변속기(120)에 근접하여 차동기어부(114)와 감속기어부(116)가 설치된다.
그리고 운전석에는 브레이크 페달(170) 및 가속페달(180)과 같이 전후진레버(130)가 중립위치에서 전진위치로, 또는 중립위치에서 후진위치로 시프트 되도록 설치된다.
이때, 전진위치에서는 변속기(120)의 전진 클러치(122)를 작동시켜 구동축(112)을 정회전 시킨다. 따라서 차량을 전진 주행시킨다. 그리고 후진위치에서는 변속기(120)의 후진 클러치(124)를 작동시켜 구동축(112)을 역회전시킨다. 따라서 차량을 후진 주행시킨다.
한편, 지게차와 같은 중방비 차량은 전후진레버(130)의 위치를 감지하는 레버위치감지센서(132)를 구비하며, 레버위치감지센서(132)에서 입력된 신호에 따라 전진제어신호 또는 후진제어신호를 출력하는 변속제어유닛(140)을 구비한다.
그리고 변속제어유닛(140)의 전진제어신호에 따라 변속기(120)의 전진 클러치(122)를 작동시키는 전진 솔레노이드(150)와, 변속제어유닛(140)의 후진제어신호에 따라 변속기(120)의 후진 클러치(124)를 작동시키는 후진 솔레노이드(152)를 구비한다.
또한, 운전석에는 차량을 완전히 정지시키기 위한 파킹 브레이크(160)가 스위치 형태로 설치되며, 이 파킹 브레이크(160)에서 출력되는 파킹 신호가 변속제어유닛(140)을 통하여 파킹 제어 신호에 따라 파킹 브레이크(160)를 작동시키는 파킹 솔레노이드(162)가 설치된다.
더 나아가 구동축(112)을 통해 회전되는 바퀴(117)에는 차속센서(118)가 부착 설치되어 바퀴(117)의 회전 속도를 측정하게 된다.
이와 같은 구조로 이루어진 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법은 다음과 같이 이루어진다.
전후진레버가 전진 또는 후진으로 시프트된 상태에서 브레이크 페달을 밟아 차량을 일시 정지 상태로 유지시키는 단계와, 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계와, 파킹 브레이크의 작동 이후에 전진 솔레노이드와 후진 솔레노이드를 소자시켜서 변속기를 중립 상태로 제어하여 차량의 이동을 원천적으로 정지시키는 단계와, 차량의 재이동을 위하여 가속페달을 밟거나 브레이크 페달을 해제하면 파킹 브레이크가 해제되는 단계와, 파킹 브레이크의 해제와 같이 변속기의 중립이 해제되는 단계와, 브레이크 페달을 밟기 이전 주행 모드로 복귀하는 단계를 포함한다.
따라서 도 3에서는 도시된 흐름도를 참고하여 각 단계를 좀 더 상세히 설명한다.
먼저, 운전자가 전후진레버(120)를 중립위치에서 전진위치로, 또는 중립위치에서 후진위치로 시프트 한다. 그러면, 전후진레버(120)의 위치는 레버위치감지센서(122)에 의해 감지되고, 감지된 신호는 곧바로 변속제어유닛(130)으로 입력된다.
이때, 입력된 신호가 전진위치신호이면, 변속제어유닛(130)은 전진제어신호를 출력하고, 출력된 전진제어신호는 전진 솔레노이드(140)를 여자(勵磁)시키며, 여자된 전진 솔레노이드(140)는 전진 클러치(112)를 작동시킨다. 따라서 변속기(110)의 구동축(112)은 정방향으로 회전하면서 차량을 전진 주행시키게된다.
반대로, 입력된 신호가 후진 위치신호이면, 변속제어유닛(130)은 후진제어신호를 출력하고, 출력된 후진제어신호는 후진 솔레노이드(142)를 여자시키며, 여자된 전진 솔레노이드(140)는 후진 클러치(114)를 작동시킨다. 따라서 변속기(110)의 구동축(112)은 역방향으로 회전하면서 차량을 후진 주행시킨다.
다음과 같은 상태로 운행 중 신호 대기 또는 주행 도중 차량의 정지가 요구될 때, 운전자는 브레이크 페달(170)을 밟아 차량을 일시 정지 상태로 유지시키게 된다. 단계(S10)
이때, 브레이크 페달(170)을 밟은 상태에서 전후진레버(130)가 중립이 아닌 전진 또는 후진으로 시프트된 상태인가를 판단하게 된다. 단계(S12)
이어서 단계(S14)에서는 전후진레버(130)가 중립이 아닌 전진 또는 후진으로 시프트된 정지 상태에서 차량의 일시 정지가 기설정 시간 즉, 대략 3초 정도 지나게 되면, 이를 차속센서(118)에서 바퀴(117)의 이동이 없음을 판단하게 된다.
따라서 정지 상태가 3초 이상 경과되면 파킹 브레이크(160)를 작동시키게 된다. 단계(S16)
이때, 파킹 브레이크(160)의 작동은 파킹 솔레노이드(162)의 전원이 온(ON)되어 이루어진다.
그리고 파킹 브레이크(160)의 작동과 같이 자동으로 중립제어신호를 출력함으로써, 전진 솔레노이드(150)와 후진 솔레노이드(152) 모두 다 소자시켜서 변속기(120)를 중립 상태로 제어하여 차량의 이동을 원천적으로 정지시키게 된다. 단계(S18)(S20)
이후, 단계(S22)에서 차량의 재이동을 위하여 가속페달(180)을 밟아 힘을 가하거나 단계(S24)에서 브레이크 페달(170)에 가했던 힘을 해제하면, 이에 따라 파킹 브레이크(160)가 해제된다. 단계(S26)
파킹 브레이크(160)의 해제는 파킹 솔레노이드(162)의 전원이 오프(OFF)되어 이루어진다.
그리고 파킹 브레이크(160)의 해제와 같이 단계(S28)에서는 중립이 해제되고, 전후진레버(130)가 최초 전진 모드일 경우에는 전진 주행모드로 복귀되며, 후진 모드일 경우에는 후진 주행모드로 복귀된다. 단계(S30)
따라서 본 발명에서는 지게차와 같은 중장비 차량의 주행 중 브레이크 페달로 정지하였을 경우 일정 시간 경과 후 주행모드에서 파킹 브레이크 작동 상태로 전환되었다가 가속 페달 작동 또는 브레이크 페달 해제시 다시 주행모드로 자동 전환되도록 함으로써, 운전자의 운전 편의성을 증대시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1에서는 종래의 변속장치의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법의 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 엔진 102 : 엔진속도센서
104 : 출력축 106 : 베벨기어부
110 : 액슬조립체 112 : 구동축
114 : 차동기어부 116 : 감속기어부
117 : 바퀴 118 : 차속센서
120 : 변속기 122 : 전진 클러치
124 : 후진 클러치 130 : 전후진레버
132 : 레버위치 감지센서 140 : 변속제어유닛
150 : 전진 솔레노이드 152 : 후진 솔레노이드
160 : 파킹 브레이크 162 : 파킹 솔레노이드
170 : 브레이크 페달 180 : 가속페달

Claims (3)

  1. 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법에 있어서,
    전후진레버가 전진 또는 후진으로 시프트된 상태에서 브레이크 페달을 밟아 상기 차량을 일시 정지 상태로 유지시키는 단계와,
    상기 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계와,
    상기 파킹 브레이크의 작동 이후에 전진 솔레노이드와 후진 솔레노이드를 소자시켜서 변속기를 중립 상태로 제어하여 상기 차량의 이동을 원천적으로 정지시키는 단계와,
    상기 차량의 재이동을 위하여 가속페달을 밟거나 브레이크 페달을 해제하면 파킹 브레이크가 해제되는 단계와,
    상기 파킹 브레이크의 해제와 같이 상기 변속기의 중립이 해제되는 단계와,
    상기 브레이크 페달을 밟기 이전 주행 모드로 복귀하는 단계
    를 포함하는 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계에서,
    상기 차량의 바퀴에 설치된 차속센서를 통하여 정지 시간을 감지하게 되는 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 일시 정지가 기설정 시간 이상 경과되면 파킹 브레이크를 작동시키는 단계에서,
    파킹 솔레노이드의 전원이 온(ON)되어 상기 파킹 브레이크가 작동되는 단순구조형 트랜스미션 내장형 차량의 주행제어방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101723391B1 (ko) * 2015-10-07 2017-04-05 주식회사 만도 차량의 자동 차량 홀드 시스템 및 그 제어 방법
CN109751408A (zh) * 2017-11-01 2019-05-14 现代自动车株式会社 车辆停驻***及控制该车辆停驻***的方法

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