KR100348091B1 - 자동차의 제동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 엔진컨트롤유니트(21)가 브레이크스위치(11)와 차속센서(12)로부터 자동차의 주행상태를 감지하여 급제동상태이면 클러치마스터실린더(32)로 공급되는 유압의 흐름을 차단시키면서 브레이크마스터실린더(31)로만 유압을 공급시켜, 급제동시 운전자가 부주의로 인해 브레이크페달과 클러치페달을 동시에 밟아주게 되더라도 클러치가 해방되지 않고 계속해서 연결된 상태를 유지하게 되므로, 급제동시 브레이크페달의 조작에 따른 제동력과 함께 엔진브레이크와 같은 제동효과가 동시에 발생되어 제동거리가 단축되도록 된 것이다.

Description

자동차의 제동장치{BRAKE SYSTEM OF VEHICLE}
본 발명은 수동변속기를 사용하는 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 특히 주행중 급제동시 제동거리가 단축되도록 된 자동차의 제동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수동변속기가 장착된 자동차는 엔진과 변속기 사이에서 동력의전달을 단속하는 클러치가 장착되어 있는 바, 이 클러치는 클러치페달의 조작에 따라 클러치마스타실린더에서 발생/공급되는 유압에 의해 단속(斷續)된다.
그리고, 상기 클러치와는 별도로 모든 자동차에는 주행하는 자동차에 제동력을 발생시키도록 된 제동장치(break system)가 장착되어 있는 바, 이 제동장치는 브레이크페달의 조작에 따라 브레이크마스타실린더에서 발생/공급되는 유압에 의해 작동된다.
여기서, 상기 클러치마스타실린더는 운전자가 클러치페달을 밟아주었을 때 클러치를 단락시키는 유압을 발생시키게 되며, 브레이크마스타실린더는 브레이크페달을 밟아주었을 때 제동창지를 작동시키는 유압을 발생시키게 된다.
이와 같이, 클러치와 제동장치를 구비한 자동차의 주행중 돌발상황이 발생되면 운전자는 충돌 및 추돌사고를 예방하기 위해 급제동을 하게 되며, 이러한 급제동시 운전자의 부주의로 인해 클러치페달과 브레이크페달을 동시에 밟아주게 되면, 자동차는 엔진에 의한 제동효과 없이 제동장치에 의한 제동력만으로 자동차가 정지되기 때문에 제동거리가 길어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 주행중 급제동시 운전자의 부주의로 인해 클러치페달과 브레이크페달을 동시에 밟아주더라도, 클러치로 유압이 공급되는 것을 차단함으로써 자동차가 엔진에 의한 제동효과와 더불어 제동장치에 의한 제동효과를 동시에 발휘시킬 수 있도록 하여 제동거리를 단축시킬 수 있도록 된 자동차의 제동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제동장치는, 자동차의 주행상태를 감지하도록 된 입력장치와, 이 입력장치로부터 전달된 주행상태를 판단하여 정상주행상태와 급제동상태에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압 및 제동력을 발생시키는 유압의 흐름을 선택적으로 제어하도록 된 제어장치와, 상기 클러치를 작동시키거나 제동이 원활하게 이루어지도록 유압을 발생시키는 출력장치로 이루어져 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제동장치를 설명하기 위한 유압회로도,
도 2는 본 발명에 따른 제동장치의 개략적인 블록도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 - 오일저장탱크 2 - 오일펌프
10 - 입력장치 11 - 브레이크스위치
12 - 차속센서 20 - 제어장치
21 - 엔진컨트롤유니트 22 - 제1솔레노이드밸브
23 - 제2솔레노이드밸브 24 - 제3솔레노이드밸브
30 - 출력장치 31 - 브레이크마스터실린더
32 - 클러치마스터실린더
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제동장치를 설명하기 위한 유압회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제동장치의 개략적인 블록도로서, 본 발명에 따른 제동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 오일을 저장하기 위한 오일저장탱크(1)에는 오일펌프(2)가 장착된 제1관(3)이 연결되어 있고, 이 제1관(3)은 엔진컨트롤유니트(21;engine control unit, ECU)의 제어에 의해 개폐되도록 된 제1솔레노이드밸브(22)와 연결되어 있으며, 이 제1솔레노이드밸브(22)에는 브레이크마스터실린더(31)로 유압을 공급시키기 위한 제2관(4)과 클러치마스터실린더(32)로 유압을 공급시키기 위한 제3관(5) 및 상기 오일저장탱크(1)로 오일을 재순환되는 바이패스관(6)이 연결되어 있다.
그리고, 상기 제2관(4)에는 정상주행상태시 브레이크페달의 조작이나 급제동시 엔진컨트롤유니트(21)의 제어에 의해 개방되도록 된 제2솔레노이드밸브(23)가 장착되어 있고, 상기 제3관(5)에는 정상주행상태시 클러치페달의 조작에 의해 개방되면서 급제동시에는 엔진컨트롤유니트(21)의 제어에 의해 밀폐되도록 된 제3솔레노이드밸브(24)가 장착되어 있다.
즉, 본 발명의 제동장치에 대해 도 1과 도 2를 참조로 보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 제동장치는, 자동차의 주행상태를 감지하도록 된 입력장치(10)와, 이 입력장치(10)로부터 전달된 주행상태를 판단하여 정상주행상태와 급제동상태에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압 및 제동력을 발생시키는 유압의 흐름을 선택적으로 제어하도록 된 제어장치(20)와, 상기 클러치를 작동시키거나 제동이 원활하게 이루어지도록 유압을 발생시키는 출력장치(30)로 이루어져 있다.
여기서, 상기 입력장치(10)는, 브레이크페달의 조작여부를 제어장치(20)쪽으로 입력하도록 된 브레이크스위치(11)와, 변속기 출력축의 회전을 전기적인 펄스신호로 변환하여 제어장치(20)쪽으로 입력시키도록 된 차속센서(12)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 제어장치(20)는, 상기 브레이크스위치(11)의 온/오프상태 및 차속센서(12)로부터 전달받은 주행속도를 판별하여 정상주행상태인지 급제동상태인지를 판단하도록 된 엔진컨트롤유니트(21)와, 이 엔진컨트롤유니트(21)에 의해 작동되면서 오일펌프(2)가 장착된 제1관(3)과 연결되어 정상주행상태와 급제동상태에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압 및 제동력을 발생시키는 유압이 선택적으로 공급되도록 개폐되는 제1솔레노이드밸브(22)와, 이 제1솔레노이드밸브(22)와 연결된 제2관(4)에 장착되면서 상기 엔진컨트롤유니트(21)에 의해 제어되어 급제동상태일때에도 제동력을 발생시키는 유압이 원활하게 공급되도록 개방되는 제2솔레노이드밸브(23) 및, 상기 제1솔레노이드밸브(22)와 연결된 제3관(5)에 장착되면서 상기 엔진컨트롤유니트(21)에 의해 제어되어 정상주행상태일때에는 클러치페달의 작동에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압이 공급되도록 개방되고 급제동상태일때에는 클러치페달이 작동되더라도 클러치가 작동되지 않도록 하기 위해 유압공급을 차단하는 제3솔레노이드밸브(24)로 이루어져 있다.
또한, 상기 출력장치(30)는, 상기 브레이크페달의 조작에 따라 제동력에 필요한 유압을 발생시키도록 된 브레이크마스터실린더(31)와, 상기 클러치페달의 조작에 따라 클러치단속에 필요한 유압을 발생시키도록 된 클러치마스터실린더(32)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 제1솔레노이드밸브(22)에는, 상기 오일저장탱크(1)로 오일을 재순환시키기 위한 바이패스관(6)이 연결되어 있다.
한편, 상기 제1솔레노이드밸브(22)는, 제1,제2개폐부재(22a,22b)가 외주면에서 일정간격으로 이격되어 각각 장착된 소정길이의 밸브스풀(22c)과, 이 밸브스풀(22c)의 일단에 결합된 탄성부재(22d)와, 전류의 증감에 따라 상기 밸브스풀(22c)을 탄성이동시키면서 제1,제2개폐부재(22a,22b)를 이용해 제2관(4)과 제3관(5)의 입구를 개폐시키도록 된 솔레노이드(22e)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 제1개폐부재(22a)와 제2개폐부재(22b)는, 상기 제2관(4)과 제3관(5)사이에 위치되도록 밸브스풀(22c)의 외주면에 장착되어 상기 밸브스풀(22c)의 이동량에 따라 제2관(4)과 제3관(5)의 입구 및 바이패스관(6)의 입구를 개폐시키도록 되어 있다.
이하, 본 발명에 대한 작동과정을 도 1과 도 2를 참조로 상세히 설명한다.
먼저, 상기 엔진컨트롤유니트(21)는 주행중인 자동차가 정상적으로 주행을 하고 있는 상태인지 또는 급제동을 하는 상태인지를 판별하여 상기 제1,제2,제3솔레노이드밸브(22,23,24)를 제어함으로써 브레이크마스터실린더(31)와 클러치마스터실린더(31)로 공급되는 유압을 선택적으로 제어하게 된다.
즉, 주행중인 자동차에서 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 브레이크스위치(11)가 온(on)되면서 엔진컨트롤유니트(21)로 신호를 보내주게 되고, 이 엔진컨트롤유니트(21)는 브레이크스위치(11)로부터 전달된 신호와 차속센서(12)로부터 전달된 신호를 비교 분석하게 된다.
이때, 상기 엔진컨트롤유니트(21)는 자체적으로 내장된 타이머를 이용하여 단위시간당 속도의 변화량을 비교하게 되는 바, 상기 변화량이 서서히 변하게 되면 엔진컨트롤유니트(21)는 정상주행상태로 판단을 하게 되고, 상기 변화량이 급격하게 이루어지면 엔진컨트롤유니트(21)는 급제동상태로 판단을 하게 된다.
한편, 상기 엔진컨트롤유니트(21)에 의해 주행중인 자동차가 정상주행상태로 판별되고 운전자가 클러치페달을 밟아주게 되면, 상기 제1솔레노이드밸브(22)가 작동되어 제2관(4)은 밀폐시키고 제3관(5)만을 개방시킴과 동시에 제3솔레노이드밸브(24)를 개방시켜 오일펌프(2)에서 공급되는 유압을 클러치마스터실린더(32)로 유입시킴으로써 클러치를 해방시키게 된다.
즉, 운전자가 클러치페달을 밟아주게 되면 솔레노이드(22e)가 작동되면서 밸브스풀(22c)을 도시된 화살표 M의 왼쪽방향으로 잡아 당겨주게 되며, 상기 밸브스풀(22c)의 이동에 의해 제1개폐부재(22a)는 도시된 A의 위치로 제2개폐부재(22b)는 도시된 B의 위치로 이동되어, 제2관(4)의 입구는 밀폐되고 제3관(5)의 입구는 개방되게 된다.
따라서, 정상주행상태일 때 운전자가 클러치페달을 밟아주게 되면, 오일저장탱크(1)의 오일은 오일펌프(2)의 동력에 의해 제1솔레노이드밸브(22)와 제3관(5) 및 제3솔레노이드밸브(24)를 통해 클러치마스터실린더(32)로 유입되어 클러치를 해방시키게 된다.
그리고, 상기 엔진컨트롤유니트(21)에 의해 주행중인 자동차가 정상주행상태로 판별되고 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면, 상기 제1솔레노이드밸브(22)가 작동되어 제2관(4)을 개방시키고 제3관(5)을 밀폐시킴과 동시에 제2솔레노이드밸브(23)를 개방시켜 오일펌프(2)에서 공급되는 유압을 브레이크마스터실린더(31)로 유입시킴으로써 제동력을 발생시키게 된다.
즉, 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 솔레노이드(22e)가 작동되면서 밸브스풀(22c)을 도시된 화살표 M의 왼쪽방향으로 잡아 당겨주게 되며, 상기 밸브스풀(22c)의 이동에 의해 제1개폐부재(22a)는 제2개폐부재(22b)의 최초위치로 이동되면서 제2개폐부재(22b)는 도시된 C의 위치로 이동되어, 제2관(4)의 입구는 개방되고 제3관(5)의 입구는 밀폐되게 된다.
따라서, 정상주행상태일 때 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면, 오일저장탱크(1)의 오일은 오일펌프(2)의 동력에 의해 제1솔레노이드밸브(22)와 제2관(4) 및 제2솔레노이드밸브(23)를 통해 브레이크마스터실린더(31)로 유입되어 제동력을발생시키게 된다.
여기서, 주행중인 자동차가 단위시간당 속도의 변화량이 급격하게 이루어져 상기 엔진컨트롤유니트(21)에 의해 급제동상태로 판단되면, 상기 엔진컨트롤유니트(21)는 제1솔레노이드밸브(22)를 작동시키고 제2솔레노이드밸브(23)를 개방시키면서 제3솔레노이드밸브(24)를 밀폐시켜, 상기 오일펌프(2)에서 공급되는 유압이 제2관(4)을 통해 브레이크마스터실린더(31)로만 유입되도록 함으로써 브레이크페달의 조작에 따른 제동력과 함께 엔진브레이크와 같은 제동효과를 동시에 발생시킴으로써 제동거리를 단축시키게 된다.
즉, 주행중 돌발상황에 대해 운전자가 브레이크페달을 급격하게 밟아주게 되면 상기 엔진컨트롤유니트(21)가 급제동상태로 판단하면서 제1솔레노이드밸브(22)를 작동시키게 되는 바, 상기 솔레노이드(22e)의 작동에 의해 밸브스풀(22c)이 도시된 화살표 M의 왼쪽방향으로 이동되면서 제1개폐부재(22a)는 제2개폐부재(22b)의 최초위치로 이동되고 제2개폐부재(22b)는 도시된 C의 위치로 이동되어, 제3관(5)의 입구를 밀폐시키면서 제2관(4)의 입구만을 개방시키게 된다.
그리고, 상기 엔진컨트롤유니트(21)의 제어에 의해 제3솔레노이드밸브(24)가 밀폐되면서 제2솔레노이드밸브(23)만이 개방되게 되며, 이로인해 상기 오일펌프(2)에서 공급되는 유압은 제2관(4)을 통해 브레이크마스터실린더(31)로만 유입되어 브레이크페달의 조작에 따라 제동력을 발생시키게 된다.
이때, 급제동시 운전자가 부주의로 인해 브레이크페달과 클러치페달을 동시에 밟아주게 되더라도, 상기 제1솔레노이드밸브(22)에 의해클러치마스터실린더(32)와 연결된 제3관(5)의 입구가 밀폐됨과 더불어 제3솔레노이드밸브(24)에 의해 제3관(5)이 소정부위가 차단되어 있음으로 인해, 상기 클러치마스터실린더(32)로는 유압이 공급되지 않게 되며, 이로인해 클러치는 계속해서 연결된 상태를 유지하게 되어 급제동시 브레이크페달의 조작에 따른 제동력과 함께 엔진브레이크와 같은 제동효과가 동시에 발생됨으로써 자동차의 제동거리가 훨씬 단축되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 급제동시 운전자가 부주의로 인해 브레이크페달과 클러치페달을 동시에 밟아주게 되더라도 클러치마스터실린더로 공급되는 유압이 차단됨으로써 클러치가 해방되지 않고 계속해서 연결된 상태를 유지하게 되므로, 급제동시 브레이크페달의 조작에 따른 제동력과 함께 엔진브레이크와 같은 제동효과가 동시에 발생되어 제동거리가 단축될 뿐만 아니라 이로인해 상품성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 자동차의 주행상태를 감지하도록 된 입력장치와, 이 입력장치로부터 전달된 주행상태를 판단하여 정상주행상태와 급제동상태에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압 및 제동력을 발생시키는 유압의 흐름을 선택적으로 제어하도록 된 제어장치와, 상기 클러치를 작동시키거나 제동이 원활하게 이루어지도록 유압을 발생시키는 출력장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입력장치는, 브레이크페달의 조작여부를 제어장치쪽으로 입력하도록 된 브레이크스위치와, 변속기 출력축의 회전을 전기적인 펄스신호로 변환하여 제어장치쪽으로 입력시키도록 된 차속센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 브레이크스위치의 온/오프상태 및 차속센서로부터 전달받은 주행속도를 판별하여 정상주행상태인지 급제동상태인지를 판단하도록 된 엔진컨트롤유니트와, 이 엔진컨트롤유니트에 의해 작동되면서 오일펌프가 장착된 제1관과 연결되어 정상주행상태와 급제동상태에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압 및 제동력을 발생시키는 유압이 선택적으로 공급되도록 개폐되는 제1솔레노이드밸브와, 이 제1솔레노이드밸브와 연결된 제2관에 장착되면서 상기 엔진컨트롤유니트에 의해 제어되어 급제동상태일때에도 제동력을 발생시키는 유압이원활하게 공급되도록 개방되는 제2솔레노이드밸브 및, 상기 제1솔레노이드밸브와 연결된 제3관에 장착되면서 상기 엔진컨트롤유니트에 의해 제어되어 정상주행상태일때에는 클러치페달의 작동에 따라 클러치를 작동시키기 위한 유압이 공급되도록 개방되고 급제동상태일때에는 클러치페달이 작동되더라도 클러치가 작동되지 않도록 하기 위해 유압공급을 차단하는 제3솔레노이드밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 출력장치는, 상기 브레이크페달의 조작에 따라 제동력에 필요한 유압을 발생시키도록 된 브레이크마스터실린더와, 상기 클러치페달의 조작에 따라 클러치단속에 필요한 유압을 발생시키도록 된 클러치마스터실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제1솔레노이드밸브는, 다수개의 개폐부재가 외주면에 일정간격으로 장착된 밸브스풀과, 이 밸브스풀의 일단에 결합된 탄성부재와, 전류의 증감에 따라 상기 밸브스풀을 탄성이동시키면서 개폐부재를 이용해 제2관과 제3관의 입구를 개폐시키도록 된 솔레노이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 제1솔레노이드밸브에는, 상기 오일저장탱크로 오일을 재순환시키기 위한 바이패스관이 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
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KR19980034418A (ko) * 1996-11-06 1998-08-05 김영귀 차량 자동 변속기의 엔진 브레이크 장치
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