KR100342231B1 - 자동차용 브레이크 오일 경보장치와 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법에 관한 것으로, 브레이크 페달의 이동 거리를 감지하는 브레이크 페달 감지 센서, 브레이크 오일 라인의 압력을 감지하는 유압 감지 센서, 상기 브레이크 페달 감지 센서와 유압 감지 센서로 부터의 신호를 입력받아 이를 소정의 프로그램과 데이터에 의해 기억, 연산, 제어 처리하고 처리된 결과로서 다음단을 제어하기 위해 전기적 신호를 출력하는 전자 제어 장치, 상기 전자 제어 장치의 출력 신호에 따라 운전자에게 브레이크 오일의 이상 유무를 알리는 경보 표시기로 이루어져, 브레이크의 유압 라인 내의 오일에 기포가 발생하거나 또는 유압이 비정상적으로 나타날 경우 이를 신속하게 운전자에게 알림으로서 브레이크 기능 고장으로 인한 사고의 위험을 예방할 수 있는 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법.

Description

자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법.

본 발명은 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 브레이크 유압 라인 내의 오일에 기포가 발생하거나 또는 유압이 비정상적으로 나타날 경우 이를 신속하게 운전자에게 알림으로서 브레이크 기능 고장으로 인한 사고의 위험을 예방할 수 있는 자동차용 브레이크 오일경보 장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.

자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보함과 동시에 어떠한 조건에서도 충분한 제동력과 안정성을 보유하고 자동차를 정지시키는 것이 절실하게 요구되고 있다. 자동차를 정지시키기 위한 제동력은 타이어와 도로면 사이에 발생하는 마찰력에 의해 얻을 수 있는데 이 마찰력의 크기는 도로면의 상태와 타이어의 종류에 따라 크게 다르다. 눈길이나 비에 젖은 아스팔트 노면 등에서 급 브레이크 페달을 작동시키면 바퀴가 로크(Lock)되어 조향을 하더라도 의도하는 방향으로 자동차가 진행 되지 않고 또한 제동 정지 거리도 길어져 위험하다.

이와 같은 도로 상태에서 안정된 제동을 얻기위해 최근에는 오일의 유압을 이용한 유압 브레이크 또는 항공기가 착륙시 활주로의 상태에 관계없이 최적의 거리로 제동 정지 시키는 ABS(Anti-Lock Brake System) 장치를 도입한 ABS 브레이크 등이 개발되어 사용되고 있다.

상기 유압 브레이크 또는 ABS 브레이크는 모두 오일의 유압을 이용한 브레이크 장치로서 운전자가 브레이크 페달을 조작하면 마스터 실린더(Master Cylinder)내의 오일이 각 바퀴에 장착된 휠 실린더(Wheel Cylinder)로 유압을 발생키고 상기 휠 실린더의 작동에 의해 각 바퀴의 디스크 패드(Disk Pad)가 마찰력을 받아서 자동차가 제동되는 것이다.

그러나 상기 오일은 운전자가 브레이크 페달을 자주 조작하거나 기타 이유로 오일의 온도가 상승하게 되는데 이와 같이 온도가 상승하게 되면 상기 오일에서 기화 현상이 발생하여 결국 기포가 발생된다.

이와 같이 기포가 발생되면 오일에 비정상적인 압축 효과가 발생하고 따라서 브레이크 페달을 밟아 유압을 발생시키더라도 상기 기포가 그 유압을 흡수해 버림으로서 브레이크의 성능이 현저히 감소된다. 이러한 현상을 베이퍼 로크(Vapor Lock) 현상이라 하며 이는 주행중 브레이크의 성능을 악화 시킴으로 사고 유발의 가능성 까지 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 브레이크 유압 라인 내의 오일에 기포가 발생하거나 또는 유압이 비정상적으로 나타날 경우 이를 신속하게 운전자에게 알림으로서 브레이크 기능 고장으로 인한 사고의 위험을 예방할 수 있는 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법을 제공 하는데 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2 는 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3 은 브레이크 오일 라인내의 유압 값과 브레이크 페달 이동 거리의 관계를 나타낸 그래프이다.

- 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

100 ; 브레이크 페달 감지 센서 200 ; 유압 감지 센서

300 ; 전자 제어 장치 400 ; 경보 표시기

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치의 구성은, 브레이크 페달의 이동 거리를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 브레이크 페달 감지 센서와, 브레이크 오일 라인의 압력을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 유압 감지 센서와, 상기 브레이크 페달 감지 센서와 유압 감지 센서로 부터의 신호를 입력받아 이를 소정의 프로그램과 데이터에 의해 기억, 연산, 제어 처리하고 처리된 결과를 다음단에 전기적 신호로 출력하는 전자 제어 장치와, 상기 전자 제어 장치의 출력 신호에 따라 운전자에게 브레이크 오일의 이상 유무를 알리는 경보 표시기로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보장치의 제어 방법은, 전원이 인가되면 동작이 시작되어 모든 메모리 변수를 초기화 시키는 단계와(S1), 운전자가 조작한 브레이크 페달의 이동 거리(X)를 감지하는 단계와(S2), 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일 라인의 유압(Y)을 감지하는 단계와(S3), 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일의 유압이 미리 정해진 함수 값과 같은 지를 판단하는 단계와(S4), 상기 판단 결과 상기 함수 값에 일치할 경우에는 상기 S2 단계로 회귀하고, 상기 함수 값과 일치하지 않을 때는 운전자에게 브레이크 오일의 이상을 알리는 단계(S5)로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하고 명확하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예로서 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일경보 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치의 구성은, 브레이크 페달 감지 센서(100), 유압 감지 센서(200)가 입력단으로서 전자 제어 장치(300)에 연결되어 있고, 상기 전자 제어 장치(300)의 출력단에는 경보 표시기(400)가 연결되어 있다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 운전자가 브레이크 페달을 조작하면 이 브레이크 페달의 이동된 거리를 감지하고 상기 이동된 거리에 비례하는 값으로 전기적 신호를 변환하여 출력하는 브레이크 페달 감지 센서(100)가 전자 제어 장치(300)의 입력단에 연결되어 있고, 또한 상기 전자 제어 장치(300)의 입력단에 상기 브레이크 페달의 조작된 이동 거리에 따라서 변화하는 브레이크 오일 라인의 오일 압력을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하도록 유압 감지 센서(200)가 연결되어 있다.

여기서 상기 브레이크 페달 감지 센서(100)는 브레이크 페달의 이동 부위에 상기 브레이크 페달을 경유하여 전압이 인가된 가변 저항을 설치함으로서, 상기 브레이크 페달의 움직인 거리에 따라 변화하는 전압 값을 얻을 수 있는 구조의 센서를 채용하여 실시하였다.

또한 상기 유압 라인에 설치된 유압 감지 센서(200)는 니켈-크롬 강철의 금속 다이어프램 위에 아모르퍼스 실리콘을 증착시켜 변형 게이지를 설치하고 압력에 따라서 출력 전압이 변화하는 금속 다이어프램 센서를 이용하였으며, 이밖에도 단 결정 반도체에 불순물을 확산시켜 형성한 저항에 응력 변형이 가해지면 저항 값이 변화하는 성질을 이용한 반도체 압력 센서를 이용하거나, 결정에 압력 또는 장력을 가하면 결정이 순식간에 변형되어 결정 단면에 정전하가 발생되는 피에조 압전 효과를 이용한 피에조 센서를 이용할 수도 있다.

상기 브레이크 페달 감지 센서(100)와 유압 감지 센서(200)로 부터의 신호를 입력받아 이를 소정의 프로그램과 데이터에 의해 산술 연산 또는 논리 연산을 행하고 그 결과로서 다음 단을 제어하는 전자 제어 장치(300)는 크게 입력 인터 페이스, 마이크로 컴퓨터, 출력 인터페이스로서 다음과 같이 이루어져 있다.

상기 입력 인터 페이스는 상기 브레이크 페달 감지 센서(100)와 유압 감지 센서(200)로 부터의 신호가 모두 아날로그 신호이기 때문에 이를 마이크로 컴퓨터가 다룰수 있는 디지털 신호로 양자화하고 소정의 정해진 시간마다 샘플링하여 2진 코드로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터가 내장되어 있다.

상기 전자 제어 장치(300)의 심장부로서 마이크로 컴퓨터는 이 컴퓨터의 작동 프로그램과 계산 결과의 참조값등이 기억되어 있는 메모리와 상기 메모리에서 실행 명령을 불러내어 디코드하고 오퍼랜드(명령의 실행 대상이 되는 데이터)를 입력 포트나 메모리로부터 읽어내어 그들 데이터의 산술 연산과 논리 연산을 행하고 그 결과를 메모리에 저장시키거나 출력 포트를 통해 출력하는 중앙처리장치를 포함하여 이루어져 있다.

또한 상기 출력 인터 페이스는 상기 마이크로 컴퓨터의 출력 신호인 미소 전류를 파워 트랜지스터 등을 이용하여 전력을 증폭한후 다음단, 즉 엑츄에이터에 공급하도록 구동 회로가 내장되어 있다.

마지막으로 상기 전자 제어 장치(300)의 출력단에는 즉, 출력 인터 페이스에는 운전자에게 브레이크 오일의 이상 유무를 알리도록 경보 표시기(400)가 연결되어 있다. 여기서 상기 경보 표시기(400)는 청각적인 효과를 내는 스피커 또는 시각적인 효과를 내는 발광 다이오드등을 이용하여 용이하게 실시할수 있을 것이다.

도 2 는 본 발명의 제 2 실시예로서 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도로서 그 구성은 다음과 같다.

전원이 인가되면 동작이 시작되어 모든 메모리 변수를 초기화 시키는 단계와(S1), 운전자가 조작한 브레이크 페달의 이동 거리(X)를 감지하는 단계와(S2), 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일 라인의 유압(Y)을 감지하는 단계와(S3), 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일의 유압이 미리 정해진 함수 값과 같은 지를 판단하는 단계와(S4), 상기 판단 결과 상기 함수 값에 일치할 경우에는 상기 S2 단계로 회귀하고, 상기 함수 값과 일치하지 않을 때는 운전자에게 브레이크 오일의 이상을 알리는 단계(S5)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

최초로 운전자가 점화 스위치를 온하여 모든 전장품에 전원이 인가되면 전자 제어 장치(300)는 메모리에 내장된 소정의 프로그램을 중앙처리장치로 로드하여 도 2 의 동작 순서대로 실행하며, 먼저 메모리의 모든 메모리 변수를 초기화시킨다(S1).

그런후 전자 제어 장치(300)는 브레이크 페달 감지 센서(100)를 이용하여 운전자가 조작한 브레이크 페달의 이동 거리(X)를 감지하고(S2), 유압 감지 센서(200)를 이용하여 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일 라인의 유압(Y)을 감지한다(S3).

그리고나서 상기 전자 제어 장치(300)는 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일의 유압이 미리 메모리에 저장된 참조값으로서 소정의함수값(Y=f(X))과 같은지를 판단한다(S5). 여기서 상기 함수 값은 도 3 에 도시한 그래프에서 볼수 있는 바와 같이 브레이크 오일 라인의 유압 값(Y)이 브레이크 페달 이동 거리(X)와 비례하는 함수 관계가 있음을 알수 있다.

상기 판단의 결과 상기 함수 값에 일치할 경우에는 브레이크 오일 라인에 이상이 없는 것이므로 상기 S2 단계로 회귀하여 계속 브레이크 오일 라인을 감시하고, 상기 함수 값과 일치하지 않을 때는 브레이크 오일 라인에 이상이 발생한 것이므로 이를 운전자에게 알리기 위해 경보 표시기(400)를 작동시킴(S5)으로서 본 발명에 의한 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법이 작용되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시 예들에 한하여만 설명하였지만, 여기에만 한정되지 않으며 본 발명의 범주와 사상에서 벗어남 없이 여러 가지의 변형과 수정이 이루어 질 수도 있을 것이다.

따라서 본 발명은, 브레이크 페달의 이동 거리를 감지하는 브레이크 페달 감지 센서, 브레이크 오일 라인의 압력을 감지하는 유압 감지 센서, 상기 브레이크 페달 감지 센서와 유압 감지 센서로 부터의 신호를 입력받아 이를 소정의 프로그램과 데이터에 의해 기억, 연산, 제어 처리하고 처리된 결과로서 다음단을 제어하기 위해 전기적 신호를 출력하는 전자 제어 장치, 상기 전자 제어 장치의 출력 신호에 따라 운전자에게 브레이크 오일의 이상 유무를 알리는 경보 표시기로 이루어져, 브레이크 유압 라인 내의 오일에 기포가 발생하거나 또는 유압이 비정상적으로 나타날 경우 이를 신속하게 운전자에게 알림으로서 브레이크 기능 고장으로 인한 사고의 위험을 예방할 수 있는 자동차용 브레이크 오일 경보 장치와 그 제어 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 브레이크 페달의 이동 거리를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 브레이크 페달 감지 센서와, 브레이크 오일 라인의 압력을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 유압 감지 센서와, 상기 브레이크 페달 감지 센서와 유압 감지 센서로 부터의 신호를 입력받아 이를 소정의 프로그램과 데이터에 의해 기억, 연산, 제어 처리하고 처리된 결과를 다음단에 전기적 신호로 출력하는 전자 제어 장치와, 상기 전자 제어 장치의 출력 신호에 따라 운전자에게 브레이크 오일의 이상 유무를 알리는 경보 표시기로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 오일 경보 장치.
2. 전원이 인가되면 동작이 시작되어 모든 메모리 변수를 초기화 시키는 단계와(S1), 운전자가 조작한 브레이크 페달의 이동 거리(X)를 감지하는 단계와(S2), 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일 라인의 유압(Y)을 감지하는 단계와(S3), 상기 브레이크 페달의 이동 거리에 따른 브레이크 오일의 유압이 미리 정해진 함수 값과 같은 지를 판단하는 단계와(S4), 상기 판단 결과 상기 함수 값과 일치할 경우에는 상기 S2 단계로 회귀하고, 상기 함수 값과 일치하지 않을 때는 운전자에게 브레이크 오일의 이상을 알리는 단계(S5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 오일 경보 장치의 그 제어 방법.