KR100303179B1 - 자동차의 자동제동 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지체 부자유 운전자 및 일반 자동차 운전자의 운전편의를 도모하기 위한 수동조작 제동 및 자동차의 자동 제동 잠금장치에 관한 것으로서, 자동차가 완전히 정지상태에 놓이면 제동장치(brake)의 제동력을 자동적으로 계속 유지시켜주는 자동 제동 잠금장치에 관한 것이다.

본 발명은 기존의 브레이크 시스템의 원형을 거의 유지할 수 있어서 적용의 용이성을 가지며, 자동차의 정지 상태를 인식하는 전자 시스템(201) 또는 운전석 주변의 적당한 장소에 설치되는 가속/감속 및 정지 수동조작 레버(202)의 동작에 의해서 유압유도밸브(203)가 작동하고, 이 유압을 브레이크 페달 푸쉬로드(208)와 함께 작동하거나 단독으로 작동하는 진공 배력장치를 작동시켜, 자동차가 정지하면 제동력을 그대로 유지시켜 줌으로써 오르막길이나 내리막길 등에서 자동차가 앞이나 뒤로 밀리지 않도록 하고 또, 기존의 브레이크 시스템과 병행하여 수동조작 레버에 의한 제동을 할 수 있도록 하였다.

Description

자동차의 자동제동 잠금장치{AUTO LOCKING BRAKE SYSTEM OF CAR}

본 발명은 지체 부자유 운전자의 수동조작 제동 및 일반 자동차 운전자의 운전편의를 도모하기 위한 자동차의 자동 제동 잠금장치에 관한 것으로서, 자동차가 완전히 정지상태에 놓이면 제동장치(brake)의 제동력을 자동적으로 계속 유지시켜주는 자동 제동 잠금장치에 관한 것이다.

본 발명은 특히, 일반 운전자는 물론 하반신 지체 부자유자의 운전 편의를 도모하기 위하여 자동차 운전석의 적당한 위치에 손으로 조작하는 레버에 의해서 가속과 감속 및 정지 조작을 수행하는 브레이크 시스템을 기존의 브레이크 시스템과 병행하여 설치하는 시스템으로서 기존의 브레이크 시스템 구조를 변형하지 않고그대로 사용하면서 간단한 부가작업만으로 자동 제동 잠금장치를 설치할 수 있도록 한 자동차의 자동 제동 잠금장치에 관한 것이다.

자동차의 브레이크 시스템은 다이아프램 격벽에 의해서 분리된 2공간 브레이크 부스터(진공배력장치)를 가지며, 브레이크 페달과 연동하여 작동하는 브레이크 페달 푸쉬로드의 조작에 대응하여 진공배력장치내의 다이아프램상의 진공포트를 개폐하고, 이 것에 대응하여 2공간중 일측공간에 진공력을 주거나 풀어서 제동을 수행한다.

종래의 자동차의 자동 제동 잠금장치로는 상기 브레이크 부스터의 진공포트와 별도로 솔레노이드밸브를 다이아프램 격벽에 설치하고 또다른 솔레노이드 밸브를 브레이크 페달 푸쉬로드측 부스터에 설치하여, 자동차가 정지하면 솔레노이드 밸브들을 개폐시켜 브레이크 부스터 공간에 진공압력을 조정하여 줌으로써 제동력이 계속 유지되도록 하는 기술이 제시되어 있다.

그러나 이 기술은 별도의 솔레노이드 밸브들을 브레이크 부스터에 설치해야 하므로 기존의 브레이크 시스템과의 호환성 문제가 제기된다.

종래의 자동차의 자동 제동 잠금장치의 다른 기술로서, 브레이크 유압 공급 라인마다 밸브를 구비하고 차량이 정지하면 밸브를 잠궈서 브레이크압이 잔류하도록 함으로써 제동력이 계속 유지되도록 하고 출발시에는 상기 밸브들을 열어서 제동력을 해지해주는 기술이 제시되어 있으나, 이 기술은 모든 브레이크 유압 공급라인 마다 밸브를 구비해야 하는 문제점이 있다.

위와같은 문제점을 감안하여 출원인은 1998년 특허출원 제 36470 호(자동차의 자동 제동 잠금장치)를 출원한 바 있다.

이 출원된 발명에서는 자동차 브레이크 부스터의 브레이크 페달 푸쉬로드가 내부에서 전후진하고 이 푸쉬로드와 함께 작동하거나 단독으로 전후진 작동하는 진공 컨트롤 밸브를 브레이크 페달 푸쉬로드와 함께 밸브 하우징에 설치하고, 상기 진공 컨트롤 밸브에 유압을 공급하는 수단을 구비하여 자동차가 정지하여 제동상태에 놓였을 때 상기 유압에 의해 진공 컨트롤 밸브가 다이아프램의 진공포트를 차단하여 제동력을 계속 유지시켜 줄 수 있도록 구성한 자동 제동 잠금장치이다.

그러나 이 출원된 발명은 진공배력장치의 구조를 변형해야 하기 때문에 기존의 브레이크 시스템과의 호환성이 떨어지고, 기존의 브레이크 시스템을 장착하여 이미 출고, 운행중인 차량에는 부가적으로 설치하기가 어려웠던 제약이 있다.

본 발명은 기존의 자동차 브레이크 시스템이 원형을 그대로 유지할 수 있는 자동차의 자동 제동 잠금장치로서, 기존의 브레이크 시스템에 부가적으로 용이하게 설치할 수 있는 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

특히 본 발명은 자동차의 브레이크 푸쉬로드와 동심축상에서 복동식 유압 실린더 시스템을 이용해서 자동제동 잠금작용을 수행할 수 있도록 하거나, 자동차의 브레이크 푸쉬로드와 병심축상에서 복동식 유압 실린더 시스템을 이용해서 자동제동 잠금작용을 수행할 수 있도록 한 자동차의 자동제동 잠금장치를 제공한다.

특히 본 발명은 유압 실린더 시스템의 유압원을 기존의 파워 스티어링 유압이나 엔진 윤활유 유압을 이용함을 특징으로 하는 자동차의 자동제동 잠금장치를제공한다.

또한, 본 발명은 자동차의 완전 정지상태를 인식하여 정지시에 제동력을 계속 유지시켜주는 자동차의 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 자동차의 완전 정지상태를 인식하여 정지시에 제동력을 계속 유지시켜 주며, 운전석의 적당한 위치에 손으로 조작하는 레버에 의해서 가속은 당김, 감속 및 정지는 밀기의 수동조작에 의하거나, 푸쉬버튼으로 작동하는 가속 및 감속/정지 브레이크 기구를 기존의 브레이크 시스템과 병행하여 설치하는 자동차의 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 교통량 혼잡시 가다 서다를 반복할 때 브레이크 페달을 밟는 오른발의 역할을 손으로 대체함으로써 발과 다리의 피로를 보다 적게할 수 있으며 무릎관절 이상이라던가 그외의 원인으로 오른발을 쓸 수 없는 경우에도 편리하게 운전할 수 있도록 한 자동차의 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 자동차의 완전 정지상태를 인식하여, 교차로 신호 대기시나 내리막 또는 오르막 경사로에서 정차시 조건이 인식되면 자동 제동 잠금장치가 작동하여 제동력을 계속 유지시켜 줌으로써 앞이나 뒤로 자동차가 밀리지 않도록 해주는 자동차의 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 자동 제동력이 유지되다가 재출발시 가속레버나 페달의 작동을 감지하여 추진력의 발생과 동시에 제동력을 해지하여 앞이나 뒤로 밀리지 않는 상태로 출발할 수 있도록 함으로써 운전 편의성을 높인 자동차의 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

또한 본 발명은 기존의 브레이크 부스터에 유압으로 작동하는 진공유도 밸브를 작동시키는 유압실린더를 이용하여 발로 조작하는 역할을 대신하게 함으로써 손으로 브레이크를 작동시킬 수 있도록 한 자동차의 자동 제동 잠금장치를 제공한다.

또한 본 발명은 자동제동 잠금장치가 불필요할 경우(좁은 공간 주차시 또는 자동 변속기 자동차의 크리프(creep)운전 이용시)에는 자동제동 잠금장치를 해지할 수 있도록 한 장치를 제공한다.

도1은 본 발명의 자동 제동 잠금장치의 제어회로를 나타낸 도면

도2는 본 발명의 자동 제동 잠금장치의 제 1 실시예의 구성 및 동작상태의 단면도

도3은 본 발명의 자동 제동 잠금장치의 제 2 실시예의 구성 및 동작상태의 단면도

도1은 본 발명에서 자동차의 완전 정차상태를 인식하는 전자 시스템의 블럭 구성도로서, 엔진의 작동여부를 감지하기 위한 엔진작동센서(101)와, 자동차 바퀴의 회전여부를 감지하기 위한 휠스피드센서(102)와, 엔진의 가속여부를 감지하기 위한 트로틀포지션센서(103)와, 자동잠금 브레이크의 해지여부를 조작하기 위한 조작스위치(104)를 구비하며, 상기 각 센서 및 스위치들의 신호를 입력받아 자동차의 완전 정지상태를 판단하는 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)(ALBS)와, 상기 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)의 제어신호에 의해서 자동잠금 동작을 수행하게 되는 솔레노이드밸브(106)와, 상기 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)의 동작 상태를 운전자에게 표시해주기 위한 표시부(107)와, 클러치 장착 수동 변속기 자동차의 클러치 해지신호 발생부(108)로 이루어진다.

엔진작동센서(101)는 자동차 엔진의 작동여부를 감지한 신호를 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)에 입력한다.

휠스피드센서(102)는 자동차 바퀴의 회전여부를 감지한 신호를 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)에 입력한다.

트로틀포지션센서(103)는 자동차 엔진의 가속여부를 감지한 신호를 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)에 입력한다.

조작스위치(104)는 본 발명의 자동잠금 브레이크 작동이나 해지 여부를 선택하는 수동스위치로서 이 스위치가 온되어 있으면 자동차의 자동 제동 잠금장치를 동작시킬 수 있고, 이 스위치가 오프되어 있으면 자동 제동 잠금동작을 수행하지 않는다.

이 장치는 도2에서 설명할 감속/정지 및 가속레버(202)에 의하거나, 또는 푸쉬버튼 등을 사용하기 편리한 위치에 장착한다.

자동잠금 브레이크 콘트롤부(105)는 상기 조작스위치(104)가 온되어 있고 각종 센서들(101,102,103)로부터 감지한 신호에 의해 자동차가 완전 정지상태인가의 여부를 판정한다.

즉, 엔진의 작동여부와 자동차 바퀴의 회전여부 및 엔진의 가속여부로부터 현재 자동차가 주행중인지 아니면 완전하게 정지상태에 놓여있는지를 판정하는 것이다.

자동잠금 브레이크 콘트롤부(105)에 의해서 자동차가 완전 정지상태에 놓여있다고 판정되면 자동잠금 동작을 수행하기 위한 솔레노이드 밸브(106)를 작동시켜 제동력 유지를 수행하도록 하고, 수동 변속기 장착 자동차에서는 클러치 해지신호 발생부(108)로 출력을 내보내도록 하며 또 표시부(107)에 상기 동작들의 수행중임을 표시해 준다.

도2는 이와같은 도1의 정차상태를 인식하는 전자시스템을 포함하는 본 발명의 자동차의 자동 제동 잠금장치의 제 1 실시예로서 브레이크 페달 푸쉬로드와 동심축상에 복동식 유압 실린더 시스템을 설치한 경우의 전체적인 구성을 나타낸다.

201은 도1의 정차상태를 인식하는 전자 시스템이며, 202는 운전석옆의 적당한 곳에 위치하는 레버로서 앞으로 밀면 감속 및 정지, 뒤로 당기면 가속을 수행하는 수조작 레버이고 센서(202a)에 의해서 이 레버의 밀고 당김이 감지된다.

상기 전자 시스템(201)의 출력신호와 센서(202a)의 출력신호에 의해서 유압유도밸브(203)의 개폐가 결정된다.

유압유도밸브(203)는 상기 전자 시스템(201)의 출력과 센서(202a)의 출력에 연결되어 제어를 받게되며 이 제어에 따라 유압공급원(204)의 오일을 공급 또는 차단하게 된다.

유압공급원(204)은 압력저장탱크(205)와 레귤레이터(206)에 연결되어 정압의 유압을 유지하게 된다.

이러한 유압공급원은 기존 자동차의 파워 스티어링 핸들에 공급하는 유압펌프에 의한 유압을 공통으로 사용하거나 엔진 윤활유 유압을 이용하거나 또는 별도의 유압펌프를 이용할 수 있다.

207은 기존의 브레이크 부스터(하우징)-진공배력장치이다.

진공배력장치(207)는 알려진 바와같이 그의 내부 중앙은 다이아프램으로 격벽이 설치되어 진공 공간부와 대기압 공간부로 분할되며, 진공 공간부의 일단에는 흡기매니홀도가 연결되는 포트가 형성되어 있고, 다이아프램의 중앙부에는 마스타실린더 푸쉬로드 뭉치가 설치되어 있다.

이 마스타 실린더 푸쉬로드 뭉치에는 상기 내부의 분할된 2개 공간을 서로 연통시키거나 차단하기 위한 진공포트와, 도시 생략된 통상의 제동기구를 작동시키기 위한 마스타 실린더 푸쉬로드가 구비되어 있다.

상기 진공배력장치-브레이크 부스터(하우징)에는 상기 진공포트를 개폐하기 위한 진공 컨트롤 밸브기구가 마스타 실린더 푸쉬로드 뭉치에 대향하여 설치되며, 그 상세한 구성은 이미 알려진 바와같고, 참고로 선출원된 1998년 특허출원 제 36470호에 상세하게 나타나 있다.

상기 진공배력장치를 작동시키는 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 브레이크 페달(209)와 기구적으로 연결되어 운전자의 발조작에 따른 동력을 진공배력장치에 전달하게 되어 있다.

상기 브레이크 페달 푸쉬로드(208)와 동심축상에 복동식 유압 실린더 시스템이 설치된다.

즉, 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 내부 중앙을 관통하는 피스톤(210)이 설치되어 이 피스톤(210)의 중앙을 통과하여 푸쉬로드(208)가 자유롭게 전후진 할 수 있다.

또 상기 피스톤(210)의 중앙부에는 패킹부(210a)가 형성되어 이 패킹부(210a)를 중심으로 실린더(214) 내부가 제1유압실(211)과 제2유압실(212)로 분할되며, 양쪽 유압실(211)(212)사이를 밀봉하기 위한 패킹(213)이 패킹부(210a)와 실린더 내벽면 사이에 밀착설치되어 있다.

그리고 상기 피스톤(210)의 일측선단부는 푸쉬로드(208)의 진공배력장치(207)쪽 외주면에 형성된 고정턱부(208a)에 대향된다.

상기 실린더(214)의 제1유압실(211)에는 유압유도밸브(203)를 통해서 유압 공급원(204)으로부터 유압이 공급됨으로써 피스톤(210)이 푸쉬로드(208)와 동심축상에서 전후진 가능하게 된다.

따라서, 상기 도1에서 설명한 바와같이 자동차가 정차상태에 놓였을 때 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)의 출력신호에 의해서 유압유도밸브(203)가 열린다.

또는, 상기 도2에서 설명한 바와같이 레버(202)를 밀어서 감속 및 정지 조작이 이루어진 경우에도 센서(202a)의 출력신호에 의해서 유압유도밸브(203)가 열린다.

유압유도밸브(203)가 열리면 도2에 나타낸 바와같이, 유압 공급원(204)으로부터 압력저장탱크(205)와 유압유도밸브(203)를 통해서 실린더(214)의 제1유압실 (211)에 유압이 공급된다.

그러면 피스톤(210)이 상기 유압에 의해서 전진하여 그 선단부가 브레이크 페달 푸쉬로드(208)의 고정턱부(208a)를 진공배력장치(207)쪽으로 밀어붙인다.

따라서 브레이크 페달(209)을 밟았을 때와 동일한 효과로 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 진공배력장치(207)를 작동시키고, 그럼으로써 제동상태의 제동력이 브레이크 페달 푸쉬로드(208)의 작동여부에 관계없이 즉, 브레이크 페달에서 발을 떼어도 제동력이 그대로 유지되어 자동차가 앞이나 뒷쪽으로 밀리지 않게 된다.

가속페달을 밟거나 또는 레버(202)를 조작하여 가속이 수행되면 즉, 정차상태에서 출발이 이루어지면 유압유도밸브(203)의 작동으로 실린더(214)의 제2유압실 (212)에 유압이 공급되고 제1유압실(211)의 유압은 제거되어 피스톤(210)은 원위치하게 되고, 따라서 제동력이 풀리게 된다.

한편, 브레이크 페달(209)을 밟아서 제동을 수행하게 되면 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 전진하여 진공배력장치(207)를 동작시켜 줌으로써 상기한 바와같이 진공배력장치의 작동에 의한 제동이 수행된다.

도3은 상기 도1의 정차상태를 인식하는 전자시스템을 포함하는 본 발명의 자동차의 자동 제동 잠금장치의 제 2 실시예로서 브레이크 페달 푸쉬로드와 병심축상에 복동식 유압 실린더 시스템을 설치한 경우의 전체적인 구성을 나타내며, 상기 도2의 제1실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일부호로 표기하여 중복되는 설명은 생략한다.

다만 본 발명의 제2실시예에서는 복동식 유압 실린더 시스템이 브레이크 페달 푸쉬로드(208)와 병렬로 나란하게 설치되므로 피스톤(210)의 작동시 그 동력을 브레이크 페달 푸쉬로드(208)에 전달하기 위한 동력전달 구조를 가진다.

예를 들어 피스톤 선단부(210b)에서 연결막대(216)를 이용해서 브레이크 페달 푸쉬로드(208)의 고정턱부(208a)에 피스톤 전진력을 전달하게 하였다.

또 유압 실린더 시스템과 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 각가 독립적으로 작동할 수 있도록 연결막대(216)의 종단부에 고리형태의 가동연결부(217)로서 고정턱부(208a)에 대향시켰다.

따라서, 상기 도1에서 설명한 바와같이 자동차가 정차상태에 놓였을 때 자동잠금 브레이크 컨트롤부(105)의 출력신호에 의해서 유압유도밸브(203)가 열린다.

또는, 상기 도2에서 설명한 바와같이 레버(202)를 밀어서 감속 및 정지 조작이 이루어진 경우에도 센서(202a)의 출력신호에 의해서 유압유도밸브(203)가 열린다.

유압유도밸브(203)가 열리면 도2에 나타낸 바와같이, 유압 공급원(204)으로부터 압력저장탱크(205)와 유압유도밸브(203)를 통해서 실린더(214)의 제1유압실 (211)에 유압이 공급된다.

그러면 피스톤(210)이 상기 유압에 의해서 전진하여 그 선단부(210b)가 전진하게 되는데, 이 전진력은 연결막대(216)를 통해서 가동연결부(217)가 고정턱부 (208a)를 진공배력장치(207)쪽으로 밀어붙이는 힘으로 작용하게 된다.

따라서 브레이크 페달(209)을 밟았을 때와 동일한 효과로 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 진공배력장치(207)를 작동시키고, 그럼으로써 제동상태의 제동력이 브레이크 페달 푸쉬로드(208)의 작동여부에 관계없이 즉, 브레이크 페달에서 발을 떼어도 제동력이 그대로 유지되어 자동차가 앞이나 뒷쪽으로 밀리지 않게 된다.

가속페달을 밟거나 또는 레버(202)를 조작하여 가속이 수행되면 즉, 정차상태에서 출발이 이루어지면 유압유도밸브(203)의 작동으로 실린더(214)의 제2유압실 (212)에 유압이 공급되고 제1유압실(211)의 유압은 제거되어 피스톤(210)은 원위치하게 되고, 따라서 제동력이 풀리게 된다.

한편, 브레이크 페달(209)을 밟아서 제동을 수행하게 되면 브레이크 페달 푸쉬로드(208)가 전진하여 진공배력장치(207)를 동작시켜 줌으로써 상기한 바와같이진공배력장치의 작동에 의한 제동이 수행된다.

상기 도2 및 도3에서는 복동식 유압 실린더 시스템을 채용한 경우를 도시하고 또 설명하였으나 본 발명에서는 단동식 유압 실린더 시스템도 가능하다.

즉, 단동식 유압 실린더 시스템의 경우는 상기 도2 또는 도3의 복동식 유압 실린더 시스템에서, 제2유압실(212)내에 스프링을 설치하여 이 스프링의 탄성 반발력으로 피스톤(210)을 원위치시키는 구조를 가지면 된다.

본 발명은 기존의 브레이크 시스템에 부가적으로 설치가 가능하므로 이미 출고되어 운행중인 차량에도 본 발명의 자동 제동 잠금장치를 간단하게 부설할 수 있어서 편리하고 유용하다.

또한, 본 발명은 운전중에 자동차가 와전 정차 상태에 놓이면 제동력을 계속 유지시켜 주므로 운전 편의성을 확보해 주며, 특히 교통혼잡시에 가다 서다를 반복하는 경우는 물론, 오르막길이나 내리막길에서 자동차가 앞 또는 뒷쪽으로 밀리는 것을 자동적으로 방지해주므로 편리하다.

또한, 지체 부자유자의 경우 손으로 가속/감속 및 정지 레버를 조작해서 자동차를 가감속 및 정지 조작할 수 있으므로 더욱 편리하며, 일반 운전자도 발이 피로한 경우 손으로 조작하여 발의 피로도를 분담할 수 있다.

또한, 기존의 브레이크 시스템의 원형을 그대로 유지할 수 있으므로 응용성이 뛰어나고 적용이 용이한 장점도 있다.

Claims (4)

1. 자동차의 브레이크 작동을 위한 진공 배력장치를 자동차의 브레이크 페달 푸쉬로드와 독립적으로 작용하는 실린더 장치를 이용해서 자동차의 제동상태를 감지하거나 수동레버의 조작을 감지한 결과에 따라 작동시켜 제동력을 계속 유지시켜 주는 시스템에 있어서,

   자동차의 브레이크 페달 푸쉬로드를 전후진 작동시키는 유압 실린더 장치를 구비하고, 자동차가 정지하여 제동상태에 놓였을 때 상기 유압 실린더 장치의 피스톤을 유압공급수단을 이용해서 가동시켜 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서도 제동력이 계속 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 제동 잠금장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유압 실린더 장치는 복동식으로 브레이크 페달 푸쉬로드와 동심축상에 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 제동 잠금장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유압 실린더 장치는 복동식으로 브레이크 페달 푸쉬로드와 병심축상에 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 제동 잠금장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 유압공급수단은 자동차의 파워 스티어링 유압이나 엔진 윤활유 유압을 공급하는 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 제동 잠금장치.