KR100428146B1 - 자동차의 제동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 공기탱크(11)내에 보관된 공기를 이용해 공압을 발생시키는 공압발생펌프(12)와, 브레이크페달(1)의 작동유무를 검출하고 차량의 주행유무를 판별하는 브레이크페달/휠스피드센서(13,14), 제동성능을 향상시키기 위해 주행중 상기 브레이크페달(1)의 조작상태 및 주차중인 차량의 상태를 검출하는 제동성능향상수단(15)과, 전륜과 후륜의 브레이크본체(5)쪽으로 연결되는 브레이크라인(4)상에 설치되는 솔레노이드밸브(16)와, 상기 브레이크페달센서(13)와 휠스피드센서(14) 및 제동성능향상수단(15)으로부터 검출된 신호를 전달받아 브레이크본체(5)내에 공압에 의한 제동력을 발생시킬 수 있도록 하기 위해 상기 공압발생펌프(12)를 선택적으로 구동시키는 전자제어유니트(17;ECU)을 포함하도록 구성되어져,
제동장치를 구성하는 부품의 크기를 크게 축소시킬 수 있게 되어 엔진룸의 공간을 유용하게 활용할 수 있게 되며, 아울러 차량의 상태에 따라 제동력을 효과적으로 발휘할 수 있게 됨으로써 제동성능의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 차량의 고급화에 도움을 줄 수 있게 되어 차량에 대한 소비자의 선호도를 높일 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차의 제동장치{break system of vehicle}
본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 특히 전자식으로 작동되는 공압식 제동장치를 사용함으로써 엔진룸의 공간을 유용하게 활용할 수 있게 됨은 물론, 아울러 제동성능을 감소시키는 불필요한 요소를 미리 제거할 수 있게 되어 제동성능의 향상을 도모할 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 마스터실린더에서 발생/공급되는 유압에 의해 작동되게 된다.
즉, 자동차에는 도 1에 도시된 바와 같이 제동력을 발생시키기 위해 운전자가 발로 밟아주게 되는 브레이크페달(1)과, 이 브레이크페달(1)의 밟는 힘을 증폭 또는 확대시키도록 된 배력장치(2)와, 상기 브레이크페달(1)의 밟는 힘을 유압으로 전환시키도록 된 마스터실린더(3) 및, 이 마스터실린더(3)로부터 브레이크라인(4)을 통해 유압을 공급받아 실질적인 제동력을 발생시키도록 된 브레이크본체(5)등이 장착되어 있다.
따라서, 운전자가 브레이크페달(1)을 밟아주게 되면 페달의 밟는 힘이 마스터실린더(3)에 의해 유압으로 전환되면서 브레이크라인(4)을 통해 브레이크본체(5)로 공급되게 되고, 이 브레이크본체(5)로 공급된 유압은 브레이크슈 또는 브레이크패드를 드럼이나 디스크로 압착시킴으로써 그 마찰력에 의한 제동력을 발생시켜 주행중인 자동차가 정지하게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 유압식 제동장치는 배력장치(2)의 부피가 크기 때문에 엔진룸의 공간을 많이 차지하게 되어 레이아웃(lay-out)상 많은 제약이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 유압식 제동장치는 브레이크오일의 일부가 휠실린더의 외부로 유출되거나 또는 베이퍼록(vapor lock)현상의 발생으로 제동성능이 감소된다는 문제점도 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전자식으로 작동되는 공압식 제동장치를 사용함으로써, 유압식 제동장치에 사용되는 배력장치를 사용하지 않게 되어 엔진룸의 공간을 유용하게 활용할 수 있게 됨은 물론, 아울러 브레이크오일의 일부가 휠실린더의 외부로 유출되거나 또는 베이퍼록현상과 같이 제동성능을 감소시키는 불필요한 요소를 미리 제거할 수 있게 되어 제동성능의 향상을 도모할 수 있도록 된 자동차의 제동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제동장치는, 공기탱크내에 보관된 공기를 이용해 공압을 발생시키는 공압발생펌프와;브레이크페달의 작동유무를 검출하고 차량의 주행유무를 판별하는 브레이크페달/휠스피드센서;브레이크페달의 조작여부를 판단하도록 그 조작 상태를 기억하는 플래시메모리와, 상기 브레이크페달의 조작상태에 따라 각종 타이머기능 및 알람기능을 수행하는 에탁스, 차량의 상태를 판단하기 위해 스로틀밸브의 개도량을 검출하는 스로틀포지션센서, 주행상태 및 노면상태에 따라 차량의 높이와 스프링상수나 완충 능력등을 조절하는 전자제어현가시스템 및 차량의 시동유무를 감지하는 시동감지센서로 구성된 제동성능향상수단;전륜과 후륜의 브레이크본체쪽으로 연결되는 브레이크라인상에 설치되어 브레이크본체내 제동압을 유지하도록 작용하는 솔레노이드밸브 및;상기 브레이크페달센서와 휠스피드센서 및 제동성능향상수단으로부터 검출된 신호를 전달받아 브레이크본체내에 공압에 의한 제동력을 발생시키도록 상기 공압발생펌프를 구동시키는 전자제어유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적으로 사용되는 유압식 제동장치를 설명하기 위한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 공압식 제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 - 브레이크페달 4 - 브레이크라인
5 - 브레이크본체 11 - 공기탱크
12 - 공압발생펌프 13 - 브레이크페달센서
14 - 휠스피드센서 15 - 제동성능향상수단
15a - 플래시메모리 15b - 에탁스
15c - 스로틀포지션센서(TPS) 15d - 전자제어현가시스템(ECS)
15e - 시동감지센서 16 - 솔레노이드밸브
17 - 전자제어유니트
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 공압식 제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 공압식 제동장치는 도 1을 참고로 전술한 바와 같이 브레이크페달(1)과 브레이크라인(4) 및 전륜과 후륜에 각각 장착되는 브레이크본체(5)는 기본적으로 구성되게 된다.
또한, 본 발명에 따른 공압식 제동장치는 기본적인 구성부품이외에 도 2에 도시된 바와 같이 공기탱크(11)와, 이 공기탱크(11)내에 보관된 공기를 이용해 공압을 발생시키는 공압발생펌프(12)와, 브레이크페달(1)의 작동유무를 검출하는 브레이크페달센서(13)와, 차량의 주행유무를 판별하는 휠스피드센서(14)와, 제동성능을 향상시키기 위해 주행중 상기 브레이크페달(1)의 조작상태 및 주차중인 차량의 상태를 검출하는 제동성능향상수단(15)과, 전륜과 후륜의 브레이크본체(5)쪽으로 연결되는 브레이크라인(4)상에 설치되는 솔레노이드밸브(16)와, 상기 브레이크페달센서(13)와 휠스피드센서(14) 및 제동성능향상수단(15)으로부터 검출된 신호를 전달받아 브레이크본체(5)내에 공압에 의한 제동력을 발생시킬 수 있도록 하기 위해 상기 공압발생펌프(12)를 선택적으로 구동시키는 전자제어유니트(17;ECU)을 포함하여 구성되는 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 제동성능향상수단(15)은, 상기 전자제어유니트(17)의 제어에 의해 브레이크페달(1)의 조작상태가 기억되는 플래시메모리(15a)와, 상기 브레이크페달(1)의 조작상태에 따라 각종 타이머기능 및 알람기능을 수행하는에탁스(15b;ETACS)와, 스로틀밸브의 개도량을 검출하는 스로틀포지션센서(15c;TPS)와, 주행상태 및 노면상태에 따라 차량의 높이와 스프링상수 또는 완충능력등이 상기 전자제어유니트(17)의 제어에 의해 조절되는 전자제어현가시스템(15d;ECS)과, 차량의 시동유무를 감지하는 시동감지센서(15e)로 구성되게 된다.
이와 같이, 공압식 제동장치가 구비된 차량의 주행중 운전자가 브레이크페달(1)을 밟아주게 되면 브레이크페달센서(13)가 이를 감지하여 전자제어유니트(17)로 신호를 전송하게 되고, 상기 전자제어유니트(17)는 브레이크페달센서(13)로부터 전달되는 신호에 의해 공압발생펌프(12)를 구동시켜 압축공기를 이용한 공압을 발생시키면서 이와 동시에 브레이크라인(4)상에 설치된 솔레노이드밸브(16)를 개방시키게 되며, 이에 따라 상기 공압발생펌프(12)의 구동에 의해 발생된 공압은 브레이크본체(4)로 공급되게 되면서 브레이크슈 또는 브레이크패드를 드럼이나 디스크로 압착시켜 마찰력에 의한 제동력을 발생시킴으로써 주행중인 자동차를 정지시키게 된다.
또한, 공압식 제동장치가 구비된 차량의 주행중 돌발상황이 발생되어 운전자가 브레이크페달(1)을 급격하게 밟아주게 되면, 상기 전자제어유니트(17)는 브레이크페달센서(13)로부터 입력되는 신호에 의해 급제동상태라고 판별하게 되고 이와 동시에 플래시메모리(15a) 및 에탁스(15b)를 제어하여 차체의 후방으로 장착되는 비상등을 점멸시키게 되며, 이로 인해 후방차량은 비상등의 점멸상태를 통해 긴급상황임을 알 수 있게 되어 추돌사고와 같은 교통사고를 미리 예방할 수 있게 된다.
그리고, 시내도로 주행중 운전자가 브레이크페달(1)을 일정시간동안 지속적으로 밟고 있게 되면, 상기 전자제어유니트(17)는 브레이크페달센서(13)로부터 전달되는 신호에 의해 운전자가 브레이크페달(1)을 일정시간동안 지속적으로 동작시키고 있는 상태라고 판별하면서 브레이크라인(4)상에 장착된 솔레노이드밸브(16)를 밀폐시키게 되며, 이로 인해 운전자가 상기 브레이크페달(1)을 밟고 있지 않아도 브레이크본체(5)내에는 일정한 제동압이 유지되면서 차량이 정지된 상태를 유지할 수 있게 됨으로써 운전자의 편의성이 향상되게 된다.
한편, 상기 브레이크본체(5)내에 일정한 제동압이 유지되도록 전자제어유니트(17)의 제어에 의해 밀폐되었던 솔레노이드밸브(16)는 운전자의 가속페달 조작으로 스로틀포지션센서(15c)의 신호가 전자제어유니트(17)로 입력될 때 상기 전자제어유니트(17)에 의해 다시 개방되어 이후 정상작동에 대비를 할 수 있게 된다.
그리고, 상기 전자제어유니트(17)가 휠스피드센서(14)와 스로틀포지션센서(15c)의 신호에 의해 차량이 주행중인 상태라고 판별하면서 전자제어현가시스템(15d)의 신호에 의해 주행도로가 경사로임을 판별하게 되면 솔레노이드밸브(16)의 개방각도를 제어하여 브레이크본체(5)내에 일정한 제동압을 유지시키게 되며, 이로 인해 경사로에 위치된 차량이 경사로를 따라 미끄러지는 현상을 미리 예방할 수 있게 된다.
또한, 상기 전자제어유니트(17)가 시동감지센서(15e)의 신호에 의해 차량의 시동이 오프(OFF)상태라고 판별하면서 상기 휠스피드센서(14)로부터 전달되는 신호에 의해 차량이 비정상적으로 움직이는 상태라고 판별하게 되면 공압발생펌프(12)를 강제적으로 구동시켜 브레이크본체(5)내에 공압에 의한 제동력이 발생시키게 되며, 이로 인해 시동이 꺼진 차량의 움직임을 제어할 수 있게 되어 차량의 도난이나 또는 기타 안전사고등을 예방할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따라 전자식으로 작동되는 공압에 의한 제동장치를 사용하게 되면, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이 유압식 제동장치에 필수적으로 사용되던 배력장치가 사용하지 않게 됨으로써 엔진룸의 공간을 유용하게 활용할 수 있게 됨은 물론, 유압식 제동장치의 문제점으로 지적되었던 브레이크오일의 유출현상 및 베이퍼록현상등을 미리 예방할 수 있게 되어 제동성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따라 전자식으로 작동되는 공압에 의한 제동장치를 사용하게 되면, 차량의 상태(주행중 긴급제동상태, 주행중 차량의 미끄러짐상태, 정차중 차량의 이동상태 등)에 따라 제동력을 효과적으로 발휘할 수 있게 됨으로써 차량의 고급화에 도움을 줄 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 전자식으로 작동되는 공압에 의한 제동장치를 사용하게 되면, 제동장치를 구성하는 부품의 크기를 크게 축소시킬 수 있게 되어 엔진룸의 공간을 유용하게 활용할 수 있게 되며, 아울러 차량의 상태에 따라 제동력을 효과적으로 발휘할 수 있게 됨으로써 제동성능의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 차량의 고급화에 도움을 줄 수 있게 되어 차량에 대한 소비자의 선호도가 높아지면서 상품성도 그만큼 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims (7)

  1. 공기탱크(11)내에 보관된 공기를 이용해 공압을 발생시키는 공압발생펌프(12)와;
    브레이크페달(1)의 작동유무를 검출하고 차량의 주행유무를 판별하는 브레이크페달/휠스피드센서(13,14);
    브레이크페달(1)의 조작여부를 판단하도록 그 조작 상태를 기억하는 플래시메모리(15a)와, 상기 브레이크페달(1)의 조작상태에 따라 각종 타이머기능 및 알람기능을 수행하는 에탁스(15b;ETACS), 차량의 상태를 판단하기 위해 스로틀밸브의 개도량을 검출하는 스로틀포지션센서(15c;TPS), 주행상태 및 노면상태에 따라 차량의 높이와 스프링상수나 완충 능력등을 조절하는 전자제어현가시스템(15d;ECS) 및 차량의 시동유무를 감지하는 시동감지센서(15e)로 구성된 제동성능향상수단(15);
    전륜과 후륜의 브레이크본체(5)쪽으로 연결되는 브레이크라인(4)상에 설치되어 브레이크본체(5)내 제동압을 유지하도록 작용하는 솔레노이드밸브(16) 및;
    상기 브레이크페달센서(13)와 휠스피드센서(14) 및 제동성능향상수단(15)으로부터 검출된 신호를 전달받아 브레이크본체(5)내에 공압에 의한 제동력을 발생시키도록 상기 공압발생펌프(12)를 구동시키는 전자제어유니트(17;ECU)
    를 포함하여 구성되는 자동차의 제동장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트(17)가 브레이크페달센서(13)로부터 입력되는 신호에 의해 급제동상태라고 판별하게 되면 플래시메모리(15a) 및 에탁스(15b)를 제어하면서 후방차량에 경고를 표시하기 위해 비상등을 점멸시키도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트(17)가 브레이크페달센서(13)로부터 입력되는 신호에 의해 운전자가 브레이크페달(1)을 일정시간동안 지속적으로 동작시키고 있는 상태라고 판별하게 되면 운전자가 상기 브레이크페달(1)을 밟고 있지 않아도 브레이크본체(5)내에 일정한 제동압이 유지되도록 하기 위해 개방된 솔레노이드밸브(16)를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 브레이크본체(5)내에 일정한 제동압이 유지되도록 전자제어유니트(17)의 제어에 의해 밀폐되었던 솔레노이드밸브(16)가 가속페달의 조작에 따라 스로틀포지션센서(15c)의 신호가 전자제어유니트(17)로 입력될 때 상기 전자제어유니트(17)에 의해 다시 개방되는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트(17)가 휠스피드센서(14)와 스로틀포지션센서(15c)의 신호에 의해 차량이 주행중인 상태라고 판별하면서 전자제어현가시스템(15d)의 신호에 의해 주행도로가 경사로임을 판별하게 되면 차량이 경사로를 따라 미끄러지는 것을 방지하기 위해 브레이크본체(5)내에 일정한 제동압을 유지되도록 솔레노이드밸브(16)의 개방각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트(17)가 시동감지센서(15e)의 신호에 의해 차량의 시동이 오프(OFF)상태라고 판별하면서 상기 휠스피드센서(14)로부터 전달되는 신호에 의해 차량이 비정상적으로 움직이는 상태라고 판별하게 되면 브레이크본체(5)내에 공압에 의한 제동력이 발생되도록 하기 위해 공압발생펌프(12)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
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