KR100383998B1 - 자동차의 제동장치 - Google Patents

자동차의 제동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 휠속도센서(20)로부터 전달된 신호에 의해 차량의 주행속도를 판별하도록 된 ECU(30)가 오일리저버(5)와 에어마스터(6)를 연결하는 오일통로(5a)상에 설치된 유량조절수단(40)을 제어하여 상기 오일통로(5a)의 단면적을 가변적으로 조절하게 됨으로써, 차량의 주행상태에 따라 오일리저버(5)에서 에어마스터(6)로 공급되는 오일양이 가변적으로 조절되게 되고, 이로인해 저속주행시 발생되는 브레이크의 오일압력이 감소하게 될 뿐만 아니라 브레이크라이닝의 마모속도와 제동손실 및 차량유지비가 감소되도록 된 것이다.

Description

자동차의 제동장치{brake system of vehicle}
본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 특히 주행속도에 따라 에어마스터로 공급되는 유량을 가변적으로 조절하여 브레이크라이닝의 마모속도를 감소시키고 차량유지비를 절감시킬 수 있도록 된 자동차의 제동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 제동장치(break system)란 주행하는 자동차에 제동력을 발생시켜 자동차가 스스로 움직이지 않도록 하는 장치로서, 보통 브레이크페달의 조작에 따라 마스타실린더에서 발생/공급되는 유압에 의해 작동되게 된다.
즉, 종래의 제동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 대기압상태의 공기를 제동장치를 작동시킬 수 있는 압력(대략 9㎏/㎠)으로 압축시키도록 된 에어컴프레서(1)와, 이 에어컴프레서(1)와 연결되면서 압축공기내의 수분을 제거하도록 된 에어드라이(2)와, 이 에어드라이(2)와 연결되면서 압축공기를 저장하도록 된 에어탱크(3)와, 운전자의 답력에 따라 개폐되면서 상기 에어탱크(3)내에 저장된 압축공기를 전달시켜주도록 된 브레이크밸브(4)와, 이 브레이크밸브(4)와 연결되고 오일을 공급시켜주는 오일리저버(5)와 연결되어 공기압을 오일압으로 변환시켜 주도록 된 에어마스터(6) 및, 이 에어마스터(6)에서 만들어진 유압을 이용해 제동력을 발생시키도록 된 휠실린더(7)로 이루어져 있다.
한편, 상기 에어컴프레서(1)에는 흡기매니폴드(도시않됨)로부터 유입된 공기의 이물질을 제거하기 위한 에어실린더(8)가 연결되고, 상기 에어드라이(2)에는 에어드라이(3)내에 쌓인 먼지를 제거하도록 된 퍼지탱크(9)가 연결되는 구조로 되어 있다.
따라서, 상기 운전자가 브레이크페달을 밟아 브레이크밸브(4)를 개방시켜 주게 되면, 에어탱크(3)내에 저장된 압축공기가 에어마스터(6)로 공급되게 되는데, 상기 에어마스터(6)에는 오일리저버(5)로부터 공급된 오일이 충진되어 있으므로,상기 에어마스터(6)로 공급된 공기압은 오일압으로 변환되어 전륜과 후륜의 휠실린더(7)로 각각 공급되게 된다.
그리고, 상기 휠실린더(7)로 공급된 오일압에 의해 브레이크 앗세이를 구성하는 브레이크라이닝이 브레이크드럼에 압착됨으로써 제동력을 발생시키게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 제동장치에 의하면, 브레이크밸브(4)가 개방됨에 따라 에어마스터(6)에서 발생되는 오일압이 차량의 주행속도에 상관없이 항상 일정한 유압을 발생시키게 되므로, 브레이크드럼에 작동하는 제동력이 항상 일정할 뿐만 아니라, 이로인해 브레이크라이닝의 마모속도도 증대되어 차량유지비가 과도하게 소모되는 문제점이 있었다.
즉, 저속으로 주행중인 차량에 제동력을 발생시키게 되면 저속의 차량을 제동하기 위한 제동력만이 발생되어야 하지만, 상기 에어마스터(6)에서 발생되는 오일압이 차량의 주행속도에 상관없이 항상 일정한 유압을 발생시키게 되므로, 브레이크라이닝의 마모속도가 증대되면서 제동손실이 초래되어 차량유지비가 과도하게 소모되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 제동시 주행속도에 따라 에어마스터로 공급되는 오일양을 가변적으로 조절함으로써, 저속 및 고속주행시 발생되는 제동력의 크기를 서로 다르게 하여 브레이크라이닝의 마모속도를 감소시키면서 제동손실이 줄이고 차량유지비를 절감시킬 수 있도록 된 자동차의 제동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제동장치는, 휠속도센서로부터 전달된 신호에 의해 차량의 주행속도를 판별하도록 된 ECU와, 오일리저버와 에어마스터를 연결하는 오일통로상에 설치되어 상기 ECU의 제어신호에 의해 오일통로의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 유량조절수단이 구비된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 유량조절수단을 설명하기 위한 개략적인 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 단면적조절판을 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
5 - 오일리저버 5a - 오일통로
6 - 에어마스터 20 - 휠속도센서
30 - ECU(전자제어유니트) 40 - 유량조절수단
41 - 하우징 41a - 결합홈
42 - 회전바아 43 - 단면적조절판
44 - 코일 45 - 리턴스프링
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 제동장치는 크게 에어마스터(6)로 압축공기를 공급하는 수단 및 상기 에어마스터(6)로 브레이크 오일을 공급하는 수단으로 구성되며, 상기 에어마스터(6)는 오일압을 전륜과 후륜의 휠실린더(7)로 공급 하여 차량의 주행속도에 상응하는 제동력을 발생시키도록 되어 있다.
즉, 상기 에어마스터(6)로 압축공기를 공급하기 위한 수단은, 대기압상태의 공기를 제동장치를 작동시킬 수 있는 압력(대략 9㎏/㎠)으로 압축시키도록 된 에어컴프레서(1)와, 이 에어컴프레서(1)와 연결되면서 압축공기내의 수분을 제거하도록 된 에어드라이(2)와, 이 에어드라이(2)와 연결되면서 압축공기를 저장하도록 된 에어탱크(3)와, 운전자의 답력에 따라 개폐되면서 상기 에어탱크(3)내에 저장된 압축공기를 전달시켜주도록 된 브레이크밸브(4)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 에어마스터(6)로 브레이크 오일을 공급하는 수단은, 상기 에어마스터(6)와 오일통로(5a)를 매개로 연결되는 오일리저버(5)와, 휠속도센서(20)로부터 전달되는 차량의 주행속도를 판별하도록 된 ECU(30;전자제어유니트)와, 상기 오일통로(5a)상에 설치되어 ECU(30)의 제어신호에 의해 오일통로(5a)의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 유량조절수단(40)으로 이루어져 있다.
그리고, 상기 에어마스터(6)는, 공기압을 오일압으로 변환시키면서 전륜과 후륜에 장착된 휠실린더(7)로 제동압을 전달하여 차량의 주행속도에 상응하는 제동력을 발생시키는 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 유량조절수단(40)은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 일측으로 개구되는 원형의 결합홈(41a)이 내부에 구비된 하우징(41)과, 일단이 상기 결합홈(41a)의 안쪽에 회동가능하도록 결합되고 타단이 상기 오일통로(5a)내에 위치되도록 설치되는 회전바아(42)와, 이 회전바아(42)의 단부에 일체로 형성되어 상기 오일통로(5a)의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 단면적조절판(43)과, 상기 회전바아(42)의 외주면에 감겨져 ECU(30)의 제어신호에 의해 인가되는 가변저항을 이용해 상기 회전바아(42)를 일방향으로 회전시켜 주도록 된 코일(44)로 이루어져 있다.
또한, 상기 회전바아(42)에는, 상기 회전바아(42)에 감겨지며 양단이 하우징(41)과 회전바아(42)에 각각 결합되어 회전바아(42)의 설치위치를 고정시켜주면서 상기 ECU(30)의 제어신호에 의해 인가되는 전원이 단락될 때 일방향으로 회전된 회전바아(42)를 타방향으로 회전시켜 탄성복원시키도록 된 리턴스프링(45)이 구비되어 있다.
한편, 상기 에어컴프레서(1)에는 흡기매니폴드(도시않됨)로부터 유입된 공기의 이물질을 제거하기 위한 에어실린더(8)가 연결되고, 상기 에어드라이(2)에는 에어드라이(3)내에 쌓인 먼지를 제거하도록 된 퍼지탱크(9)가 연결되는 구조로 되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 제동장치의 작동과정에 대해 도 2 내지 도 4를 참조로 상세히 설명한다.
먼저, 차량이 주행을 하게 되면 차륜에 장착된 휠속도센서(20)가 주행속도를 감지하여 ECU(30)로 전기신호를 전송하게 되며, 상기 ECU(30)는 전달된 신호를 이용하여 차량이 고속주행 상태인지 또는 저속주행 상태인지를 판별하게 된다.
이때, 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 상기 ECU(30)는 주행속도에 상응하는 브레이크 오일이 에어마스터(6)로 공급되도록 유량조절수단(40)을 작동시키게 된다.
즉, 주행중 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 상기 ECU(30)가 릴레이(46)를 구동시켜 유량조절수단(40)의 코일(44)로 전원을 통전시켜 주게 되고, 상기 회전바아(42)는 인가되는 가변저항에 의해 일방향으로 회전되면서 오일통로(5a)를 개방시켜 주게 된다.
이때, 상기 ECU(30)가 저속주행 상태에서 제동되는 상태라고 판별하게 되면 상기 코일(44)에는 작은 가변저항값이 인가되고, 상기 단면적조절판(43)은 적은 회전각도로 회전하게 되며, 이로인해 상기 오일통로(5a)는 저속주행에 상응되도록 약간만 개방되게 된다.
반대로, 상기 ECU(30)가 고속주행 상태에서 제동되는 상태라고 판별하게 되면 상기 코일(44)에는 큰 가변저항값이 인가되고, 상기 단면적조절판(43)은 저속주행 상태보다 큰 회전각도로 회전하게 되며, 이로인해 상기 오일통로(5a)는 고속주행에 상응되도록 많이 개방되게 된다.
한편, 상기 오일통로(5a)가 개방되어 오일리저버(5)의 오일이 에어마스터(6)로 공급되면, 상기 에어마스터(6)로 공급된 공기압은 오일압으로 변환되어 전륜과 후륜의 휠실린더(7)로 각각 공급되게 되며, 상기 휠실린더(7)로 공급된 오일압에 의해 브레이크 앗세이를 구성하는 브레이크라이닝이 브레이크드럼에 압착됨으로써 제동력을 발생시키게 된다.
이와 같이, 상기 ECU(30)가 차량의 주행상태에 따라 오일리저버(5)에서 에어마스터(6)로 공급되는 오일양을 가변적으로 조절하게 됨으로써, 저속주행시와 고속주행시에 발생되는 제동압력은 서로 틀리게 되며, 이로인해 저속주행시 발생되는 브레이크의 오일압력이 도 1을 참조로 전술한 종래의 제동장치보다 감소하게 됨으로써 브레이크라이닝의 마모속도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제동손실도 줄일 수 있고 차량유지비도 절감시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 오일리저버와 에어마스터를 연결하는 오일통로의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 유량조절수단이 ECU에 의해 제어되도록 설치되어져, 차량의 주행상태에 따라 오일리저버에서 에어마스터로 공급되는 오일양이 가변적으로 조절됨으로써, 저속주행시 발생되는 브레이크의 오일압력이 감소하게 되며 이로인해 브레이크라이닝의 마모속도가 감소될 뿐만 아니라제동손실 및 차량유지비가 감소되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 휠속도센서(20)로부터 전달된 신호에 의해 차량의 주행속도를 판별하도록 된 ECU(30)와, 오일리저버(5)와 에어마스터(6)를 연결하는 오일통로(5a)상에 설치되어 상기 ECU(30)의 제어신호에 의해 오일통로(5a)의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 유량조절수단(40)이 구비된 자동차의 제동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유량조절수단(40)이, 일측으로 개구되는 원형의 결합홈(41a)이 내부에 구비된 하우징(41)과, 일단이 상기 결합홈(41a)의 안쪽에 회동가능하도록 결합되고 타단이 상기 오일통로(5a)내에 위치되도록 설치되는 회전바아(42)와, 이 회전바아(42)의 단부에 일체로 형성되어 상기 오일통로(5a)의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 단면적조절판(43)과, 상기 회전바아(42)의 외주면에 감겨져 ECU(30)의 제어신호에 의해 인가되는 가변저항을 이용해 상기 회전바아(42)를 일방향으로 회전시켜 주도록 된 코일(44)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 회전바아(42)에는, 상기 회전바아(42)에 감겨지며 양단이 하우징(41)과 회전바아(42)에 각각 결합되어 회전바아(42)의 설치위치를 고정시켜주면서 상기 ECU(30)의 제어신호에 의해 인가되는 전원이 단락될 때 일방향으로 회전된 회전바아(42)를 타방향으로 회전시켜 탄성복원시키도록 된리턴스프링(45)이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 에어마스터(6)로 압축공기를 공급하기 위한 수단이 대기압상태의 공기를 압축시키도록 된 에어컴프레서(1)와, 압축공기내의 수분을 제거하도록 된 에어드라이(2)와, 압축공기를 저장하도록 된 에어탱크(3)와, 운전자의 답력에 따라 개폐되면서 상기 에어탱크(3)내에 저장된 압축공기를 전달시켜주도록 된 브레이크밸브(4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 에어마스터(6)로 브레이크 오일을 공급시켜 주기 위한 수단이 상기 에어마스터(6)와 오일통로(5a)를 매개로 연결되는 오일리저버(5)와, 상기 휠속도센서(20)로부터 전달되는 차량의 주행속도를 판별하도록 된 ECU(30)와, 상기 오일통로(5a)상에 설치되어 ECU(30)의 제어신호에 의해 오일통로(5a)의 단면적을 가변적으로 조절하도록 된 유량조절수단(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 에어마스터(6)가 공기압을 오일압으로 변환시키면서 휠실린더(7)로 제동압을 전달하여 차량의 주행속도에 상응하는 제동력을 발생시키도록 된 자동차의 제동장치.
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