KR100466127B1 - 차량의 가속페달 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가속페달에 작용하는 페달스프링의 탄성력을 운전상태에 따라 가변시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 감속 및 정속 운전시와 차량의 가속시를 구별하여 서로 다른 가속페달의 작동력이 작용할 수 있도록 능동적으로 조절할 수 있게 되어, 운전자의 피로감을 덜어주고 조작감을 향상시킨다.

Description

차량의 가속페달 시스템{accelerator pedal system of a vehicle}

본 발명은 운전자가 발로 조작하여 차량의 속도를 제어하는 데에 사용하는 차량의 가속페달 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가속페달을 밟을 때와 놓을 때 가속페달의 스트로크에 대한 작동력의 히스테리시스가 적절히 발생되도록 하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 가속페달 시스템의 스트로크에 대한 작동력의 히스테리시스곡선과 종래 APS(Accelerator pedal Position Sensor)나 APM(Accelerator pedal Position Module)을 사용하는 가속페달 시스템의 스트로크에 대한 작동력의 히스테리시스를 비교하여 도시한 그래프로서, 종래의 일반적인 가속페달 시스템은 주로 케이블을 이용한 방식으로 가속페달과 케이블, 및 스로틀바디로 구성되어 상기 케이블과 스로틀바디에서 발생되는 마찰력에 의해 가속페달을 밟을 때와 놓을 때 작동력이 도시된 바와 같이 차이가 나는 히스테리시스 현상을 나타냄으로써, 가속페달을 놓으면서 주행을 할 때나 정속주행시 일정한 스트로크를 유지할 때 피로감을 덜어주게 된다.

그러나, 최근에 주로 사용되고 있는 APS나 APM을 채용한 가속페달 시스템에서는 상기한 바와 같이 마찰력을 발생시킬 케이블이나 스로틀바디가 없어서 도 1에 비교하여 도시된 바와 같이 가속페달을 밟을 때나 놓을 때 그 작동력의 차이가 적어 조작감이 불량하고 운전자의 피로를 쉽게 가져오게 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 감속 및 정속 운전시와 차량의 가속시를 구별하여 서로 다른 가속페달의 작동력이 작용할 수 있도록 능동적으로 조절함으로써, 운전자의 피로감을 덜어주고 조작감을 향상시키도록 한 차량의 가속페달 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 가속페달 시스템의 스트로크에 대한 작동력의 히스테리시스곡선과 종래 APS나 APM을 사용하는 가속페달 시스템의 스트로크에 대한 작동력의 히스테리시스를 비교하여 도시한 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 가속페달 시스템을 도시한 구성도로서 가속시의 상태를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 가속페달 시스템의 작동을 설명하기 위한 동작 상태도로서 감속 및 정속시의 상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명 차량의 가속페달 시스템이 작동되는 과정을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 가속페달5; 가속페달회동각센서

7; 베이스9; 회동아암

11; 페달스프링13; 컨트롤러

15; 캠17; 솔레노이드액츄에이터

19; 복원스프링21; 스프링시트

23; 접촉플레이트

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 가속페달 시스템은 가속페달의 회동각도 변화를 감지하여 전기적 신호를 출력하는 가속페달회동각센서와;

상기 가속페달을 회동 가능하게 지지하는 베이스와;

상기 가속페달의 회동중심에서 돌출되어 가속페달과 일체로 형성된 회동아암과;

상기 회동아암의 회동운동을 탄지하도록 일단이 상기 회동아암에 접하여 설치된 페달스프링과;

상기 페달스프링의 신축범위를 조절하도록 상기 페달스프링의 타단의 위치를 상기 베이스에 대하여 가변시키는 가변수단과;

상기 가속페달회동각센서의 신호에 의해 상기 가변수단을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 가속페달 시스템의 구성이 도시된 것으로서, 그 주요한 특징은 가속페달(1)에 설치된 페달스프링(11)의 신축범위를 가속페달의 조작상태에 따라서 능동적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.

전체적인 구성을 보면, 가속페달(1)의 회동각도 변화를 감지하여 전기적 신호를 출력하는 가속페달회동각센서(5)와, 상기 가속페달(1)을 회동 가능하게 지지하는 베이스(7)와, 상기 가속페달(1)의 회동중심에서 돌출되어 가속페달(1)과 일체로 형성된 회동아암(9)과, 상기 회동아암(9)의 회동운동을 탄지하도록 일단이 상기 회동아암(9)에 접하여 설치된 페달스프링(11)과, 상기 페달스프링(11)의 신축범위를 조절하도록 상기 페달스프링(11)의 타단의 위치를 상기 베이스(7)에 대하여 가변시키는 가변수단과, 상기 가속페달회동각센서(5)의 신호에 의해 상기 가변수단을 제어하는 컨트롤러(13)로 구성되어 있다.

상기 가속페달회동각센서(5)로는 종래의 APS나 APM이 사용되며, 본 실시예에서 상기 가변수단은 상기 페달스프링(11)의 타단에 접촉된 캠프로파일이 변화되도록 설치된 캠(15)과, 상기 캠(15)을 회동시키도록 설치된 솔레노이드액츄에이터(17)로 구성하였다.

상기 솔레노이드액츄에이터(17)는 전원이 인가되지 않은 상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 내장된 복원스프링(19)에 의해 상기 캠(15)을 밀고, 전원이 인가되면 상기 캠(15)을 당기도록 되어 있다.

상기 캠(15)은 상기 솔레노이드액츄에이터(17)에 전원이 인가되지 않은 상태에서 상기 페달스프링(11)의 신축범위가 최소가 되도록 하며, 상기 솔레노이드액츄에이터(17)에 전윈이 인가된 상태에서 상기 페달스프링(11)의 신축범위가 최대가 되도록 된 캠프로파일을 구비한 상태로 상기 베이스(7)에 힌지로 회동 가능하게 설치되어 있다.

한편, 상기 회동아암(9)에는 상기 페달스프링(11)과 견고한 결합상태를 유지하기 위한 스프링시트(21)가 일체로 구비되어 있고, 상기 페달스프링(11)의 타단에는 상기 캠(15)과의 접촉상태가 안정적으로 이루어질 수 있도록 접촉플레이트(23)를 구비하고 있다.

운전자가 상기 가속페달(1)을 밟는 상태가 상기 가속페달회동각센서(5)에 의해 감지되어 상기 컨트롤러(13)에 제공되면, 상기 컨트롤러(13)에서는 상기 가속페달회동각센서(5)에서의 가속페달 작동변화율(dv/dt) 출력값이 dv/dt > 0인 상태에서는 가속상태로 파악하고, dv/dt < 0이거나 dv/dt = 0인 경우에는 각각 감속상태 이거나 정속상태로 파악한다.

이와 같은 판단에 의해 상기 컨트롤러(13)는 차량이 가속중인 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 솔레노이드액츄에이터(17)에 전원을 인가하지 않아, 솔레노이드액츄에이터(17)가 복원스프링(19)에 의해 상기 캠(15)을 밀어서, 상기 페달스프링(11)의 신축범위가 최소화되도록 함으로써, 페달스프링(11)에 미리 예압을 가하는 효과를 내어 페달스프링(11)의 탄성력이 크게 작용하도록 함으로써 가속페달(1)의 작동력을 상승시키게 된다.

반면, 상기 컨트롤러(13)가 차량이 감속 중이거나 정속운행 중이라고 판단하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 솔레노이드액츄에이터(17)에 전원을 인가하여, 상기 캠(15)이 당겨지도록 함으로써, 상기 캠(15)에 접촉하고 있는 페달스프링(11)이 최대의 신축범위를 갖도록 하여 가해졌던 예압을 해소시키게 된다.

따라서, 이와 같은 경우에는 상기 페달스프링(11)에서 제공되는 탄성력의 세기가 줄어들어 운전자가 가속페달(1)에 작용하는 작동력이 크게 줄게 됨으로써, 운전자는 피로감을 덜게 되고 아울러 조작감이 매우 좋다고 느끼게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가속페달에 작용하는 페달스프링의 탄성력을 운전상태에 따라 가변시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 감속 및 정속 운전시와 차량의 가속시를 구별하여 서로 다른 가속페달의 작동력이 작용할 수 있도록 능동적으로 조절할 수 있게 되어, 운전자의 피로감을 덜어주고 조작감을 향상시킨다.

Claims (4)

1. 가속페달의 회동각도 변화를 감지하여 전기적 신호를 출력하는 가속페달회동각센서와;

   상기 가속페달을 회동 가능하게 지지하는 베이스와;

   상기 가속페달의 회동중심에서 돌출되어 가속페달과 일체로 형성된 회동아암과;

   상기 회동아암의 회동운동을 탄지하도록 일단이 상기 회동아암에 접하여 설치된 페달스프링과;

   상기 페달스프링의 신축범위를 조절하도록 상기 페달스프링의 타단의 위치를 상기 베이스에 대하여 가변시키는 가변수단과;

   상기 가속페달회동각센서의 신호에 의해 상기 가변수단을 제어하는 컨트롤러;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속페달 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 가변수단은

   상기 페달스프링의 타단에 접촉된 캠프로파일이 변화되도록 설치된 캠과;

   상기 캠을 회동시키도록 설치된 솔레노이드액츄에이터;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속페달 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 솔레노이드액츄에이터는

   전원이 인가되지 않은 상태에서는 내장된 복원스프링에 의해 상기 캠을 밀도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속페달 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 캠은

   상기 솔레노이드액츄에이터에 전원이 인가되지 않은 상태에서 상기 페달스프링의 신축범위가 최소가 되도록 하며, 상기 솔레노이드액츄에이터에 전윈이 인가된 상태에서 상기 페달스프링의 신축범위가 최대가 되도록 된 캠프로파일을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 가속페달 시스템.