KR0174220B1 - 자동차 브레이크 기능강화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 브레이크 기능강화장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 주행중 브레이크를 밟았을 때 관성에 의해 발생하는 차량의 불안정상태를 보상해주기 위한 자동차 브레이크 기능강화장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 차량에 장착되어 있는 댐퍼(DAM)의 하단부에 마련된 공압액츄에이터(PA)에 의해 급제동시 주행관성력에 의한 차체변위에 따른 공압액츄에이터의 압력조절이 실시되도록 하여 차량이 안정된 상태에서 제동이 걸리도록 함으로써 제동력 향상과 더불어 차량의 안전제동이 실시되어 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 일석이조의 효과를 제공하게 된다.

Description

자동차 브레이크 기능강화장치

본 발명은 자동차 브레이크 기능강화장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 주행중 브레이크를 밟았을 때 관성에 의해 발생하는 차량의 불안정한 상태를 보상해주기 위한 자동차 브레이크 기능강화장치에 관한 것이다.

일반적으로 제차량에 적용되고 있는 푸트브레이크장치는 바퀴의 안쪽에 결합되어 있는 브레이크드럼 또는 브레이크디스크 등에 마찰재를 붙여서 그 마찰력을 이용하여 제동력을 발생케 하는 것이며, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 모든 바퀴에 제동력이 발생하도록 되어 있다.

즉, 도 1의 예시와 같이 자동차 브레이크장치는 페달(P)을 밟으면 유압이 발생하는 매스터실린더(MS)와 그 유압을 받아 브레이크슈를 드럼에 밀어붙여 제동력을 발생케하는 휠실린더(WS), 유로를 형성하는 브레이크파이프(BP) 및 토오스 등으로 구성되어 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시키는 중요한 역할을 수행하게 된다.

그러나 상기와 같은 브레이크시스템을 적용하고 있는 모든 차량의 경우, 주행중 브레이크를 밟게되면 도 2의 예시와 같이 피칭현상이 발생하게 된다. 즉, 달리는 차의 관성력에 의해 차량의 앞부분이 쏠리면서 뒷부분(뒷바퀴쪽)이 들뜨게되고 따라서 차의 상태가 불안해진다. 더욱이 빗길주행시에는 수막현상이 발생하여 타이어가 물에 의해 지면에서 떠서 주행을 하게되는 불안한 상태가 가중되게 된다.

이에, 본 발명에서는 차량에 장착되어 있는 댐퍼(Damper)의 하단에 공압액츄에이터를 설치하여 차체의 변위발생시 그 부분에 해당하는 공압액츄에이터를 제어함으로써 차량의 들뜸현상을 예방하여 안전주행이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 유압식 브레이크 작동원리를 예시한 구성도.

도 2는 브레이크를 밟았을 때 피칭현상이 발생한 경우를 예시한 차량외관도.

도 3은 본 발명에 적용되는 공압액츄에이팅 댐퍼 구조도.

도 4는 본 발명에 적용되는 차체변위 센서설치 예시도.

도 5는 본 발명의 제어시스템 구성도.

도 6은 본 발명의 공압제어 회로도.

도 7은 본 발명의 제어흐름도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

B ; 차체W ; 휠

DAM ; 댐퍼PA ; 공압액츄에이터

BS ; 브레이크센서RPS ; 차체변위센서

ECU ; 전자제어유니트PCV ; 압력조절밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 브레이크 기능강화장치는 다음과 같은 구조적인 특징을 제공한다.

차체(B)와 4곳의 휠(W) 사이에 설치되는 공지의 댐퍼(DAM) 하단에 설치되어 상기 댐퍼(DAM)를 공압으로 지지해주는 공압액츄에이터(PA) ;

브레이크페달에 설치되어 브레이크의 작동여부를 감지하는 브레이크센서(BS) ;

차체(B)와 4곳의 휠(W) 사이에 설치되어 네바퀴쪽 차체(B)의 변위를 측정하는 차체변위센서(RPS) ;

상기 브레이크센서(BS)와 차체변위센서(RPS)로부터 감지신호를 입력받아 차체(B)의 변위정도를 비교하여 변위의 변화를 방해하는 방향으로 공압이 공급될 수 있도록 제어신호를 출력하는 전자제어유니트(ECU) ;

상기 전자제어유니트(ECU)의 제어명령을 받아 상기 각 공압액츄에이터(PA)로 공급되는 공압을 조절해주는 압력조절밸브(PCV) ;

를 포함하는 공압액츄에이터를 이용한 자동차 브레이크 기능강화장치를 제공함을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 주행시 제동중 발생하는 차체 뒷부분의 들뜸현상을 미연에 방지시켜 차량의 안전주행에 큰 도움을 주게 되는 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 적용되는 공압액츄에이팅 댐퍼의 구성을 보인 것이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 차체변위센서의 설치상태를 예시한 것이고, 도 5는 본 발명의 전체 제어시스템의 구성을 예시한 것이며, 도 6은 본 발명의 공압제어회로도를 예시한 것이다. 도면에 표시된 부호중, P는 브레이크페달, MS는 매스터실린더, WS는 휠실린더, BP는 브레이크파이프를 나타내며, B는 차체, W는 4곳에 장착되어있는 휠을 표시하고, DAM은 차체(B)와 4곳의 휠(W) 사이에 설치되는 공지의 댐퍼를 표시하며, PA는 댐퍼(DAM) 하단에 설치되는 공압액츄에이터, BS는 브레이크센서, RPS는 차체변위센서, ECU는 전자제어유니트, PCV는 압력조절밸브, BJ는 차체변위센서(RPS)에 연결된 볼조인트, PUP는 공압펌프를 나타낸다.

도시한 바와같이, 본 발명의 브레이크 기능강화장치는 차체변위센서(겐)로부터 차체의 변위량을 측정하여 각 댐퍼(DAM)에 설치된 공압액츄에이터(PA)로 공급되는 공압을 변위의 변화를 방해하는 방향으로 제어하여 안정한 주행상태가 유지될 수 있도록 한 것으로,

상기 공압액츄에이터(PA)는 차체(B)와 4곳의 휠(W) 사이에 설치되는 기존의 댐퍼(DAM) 하단부에 설치되는데, 이 공압액츄에이터(PA)의 공압이 댐퍼(DAM)를 지지하여 제동시 차량의 안정상태를 유지해주게 되는 것이다.

상기 브레이크센서(BS)는 브레이크페달 부위에 설치되어 운전자가 속도의 감속이나 정지를 위해 브레이크페달을 밟게 되면 신호를 발생시켜 동신호가 전자제어유니트로 전달되게 된다.

상기 차체변위센서(RPS)는 차체의 변위를 측정하기 위한 것으로 차체(B)와 네곳의 휠(W) 사이에 설치되는데 도 4의 예시와 같이 볼조인트(BJ)를 이용한 로터리 포텐쇼미터(Rotary Polentiometer ; 저항)가 사용된다.

상기 전자제어장치(ECU)는 브레이크센서(BS)와 차체변위센서(RPS)로부터 신호를 입력받아 브레이크의 사용여부와 차체의 변위정도를 비교하여 변위의 변화를 방해하는 방향으로 공압이 공급될 수 있도록 제어신호를 출력하게 되는데, 이 제어신호(명령)에 의해 압력조절밸브(PCV)의 개폐정도가 조절되어 각 공압액츄에이터(PA)로 공급되는 압력조절이 이루어지므로써 변위가 발생한 부분의 보상이 이루어지게 되는 것이다. 예를들어 제동시(특히 급제동시)에는 차체앞쪽의 공압액츄에이션으로 공급되는 압력을 증가시키고 차체뒷쪽의 공압액츄에이션으로 공급되는 압력을 감소시키게 되면 차체의 앞부분에는 차체를 떠받치려는 상승압력이 작용하게되고 차체의 뒷부분에는 하강압력이 작용하게 되어 결국은 관성력과의 상쇄작용에 의해 차량은 안정된 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

이와같은 구성을 보이는 본 발명은 도어의 제어흐름도를 참조하여 그 작용을 설명하면, 운전자가 빗길 또는 정상로면 주행중 속도를 감속 또는 정지시키기 위해 브레이크페달을 밟게되면 브레이크페달이 눌려지면서 유압의 발생으로 통상과 같이 네곳의 휠(W) DP 제동이 걸리게 된다.

이때 브레이크페달에 설치되어 있는 브레이크센서(BS)로부터 신호가 전자제어유니트(ECU)로 전달되게 된다. 그리고 급제동에 의해 차체(B)에 변위가 생기게 되면 차체변위센서(RPS)에서 변위된 량이 전자제어유니트(ECU)로 전달되게 된다. 그러면 전자제어유니트(ECU)에서는 변위정도(변위량)를 비교하여 변위의 변화를 방해하는 방향으로 공압이 공급될 수 있도록 제어신호를 출력하여 압력조절밸브(PCV) 의 개폐정도를 제어하게 된다. 따라서 해당 공압액츄에이터(PA)와 연결된 압력조절밸브(PCV)를 통해 공압액츄에이터(PA)로 공급되는 압력이 조절되어 차체의 변위된 부분을 보상해주게 된다.

그러므로 주행관성력으로 인한 차체의 변위가 보상되어 차량이 안정된 상태에서 제동이 걸리게 되므로 네바퀴가 지면에 닿는 마찰력이 거의 동일하게 되어 제동력은 향상되고 또한 차량의 불안상태가 없어져 안전운행에도 큰 도움이 될 수 있는 것이다.

이와같이 본 발명에 의하면, 차량에 장착되어 있는 댐퍼(DAM)의 하단부에 마련된 공압액츄에이터(PA)에 의해 급제동시 주행관성력에 의한 차체변위에 따른 공압액츄에이터의 압력조절이 실시되도록하여 차량이 안정된 상태에서 제동이 걸리도록 함으로써 제동력 향상과 더불어 차량의 안전제동이 실시되어 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 일석이조의 효과를 제공하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 자동차 기능강화장치를 설명하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것이며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 차체(B)와 4곳의 휠(W) 사이에 설치되는 공지의 댐퍼(DAM) 하단에 설치되어 상기 댐퍼(DAM)를 공압으로 지지해주는 공압액츄에이터(PA) ;

   브레이크페달에 설치되어 브레이크의 작동여부를 감지하는 브레이크센서(BS) ;

   차체(B)와 네곳의 휠(W) 사이에 설치되어 네바퀴쪽 차체(B)의 변위를 측정하는 차체변위센서(RPS) ;

   상기 브레이크센서(BS)와 차체변위센서(RPS)로부터 감지신호를 입력받아 차체(B)의 변위정도를 비교하여 변위의 변화를 방해하는 방향으로 공압이 공급될 수 있도록 제어신호를 출력하는 전자제어유니트(ECU) ;

   상기 전자제어유니트(ECU)의 제어명령을 받아 상기 각 공압액츄에이터(PA)로 공급되는 공압을 조절해주는 압력조절밸브(PCV) ;

   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차 브레이크 기능강화장치.