KR100489054B1 - 자동차의 비상제동장치 - Google Patents

자동차의 비상제동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 비상제동장치에 관한 것으로, 주차브레이크레버(8)의 회전작동에 따라 변화되는 저항값을 갖도록 힌지(8a)에 장착되는 가변저항기(21)와, 시동의 온(ON)/오프(OFF)상태를 판별하고 차속센서(22)와 알피엠센서(23)센서로부터 신호를 전달받아 차량의 주행상태임을 판별하는 전자제어유니트(24;ECU)와, 상기 가변저항기(21)의 저항값에 대응하는 전류값에 따라 전자제어유니트(24)의 제어에 의해 구동되는 서보모터(25)와, 내부에는 브레이크오일(26)이 충진되고 일단은 상기 서보모터(25)로부터 연결되는 기어수단(27)과 치합되며 타단은 오일파이프(28)를 통해 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터(2)와 연결되어 상기 서보모터(25)의 회전운동을 전달받아 직선운동하면서 유압을 전달하는 유압실린더(29)와, 상기 오일파이프(28)상에 장착되어 전자제어유니트(24)의 제어에 따라 개폐작동되는 마그네틱체크밸브(31)로 구성되어져, 차량부품의 결함이나 또는 운전자의 부주의로 인해 주행중인 차량의 시동이 오프되었을 때 운전자가 주차브레이크레버(8)를 조작함에 따라 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터(2)를 작동시켜 유압에 의한 큰 제동력을 발생시킬 수 있게 됨으로써, 주행중인 차량을 안전하게 정지시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차의 비상제동장치{emergency break system of vehicle}
본 발명은 자동차의 비상제동장치에 관한 것으로, 특히 주행중인 차량에 시동꺼짐현상이 발생되었을 때 주차브레이크레버의 작동으로 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터를 작동시켜 유압에 의한 큰 제동력을 발생시키면서 차량을 안전하게 정지시킬 수 있도록 하는 자동차의 비상제동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 제동장치(break system)란 주행하는 자동차에 제동력을 발생시켜 자동차가 스스로 움직이지 않도록 하는 장치로서, 보통 주행중 운전자의 발로 작동되는 주브레이크와, 주/정차시 사용되는 주차브레이크와, 상용(常用)브레이크 효과를 보충하는 보조브레이크로 구성된다.
여기서, 상기 주브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이 제동력을 발생시키기 위해 운전자의 발로 작동되는 브레이크페달(1)과, 이 브레이크페달(1)의 밟는 힘을 증폭 또는 확대시키도록 된 브레이크부스터(2)와, 상기 브레이크페달(1)의 밟는 힘을 유압으로 전환시키도록 된 마스터실린더(3) 및, 이 마스터실린더(3)로부터 유압을 공급받아 실질적인 제동력을 발생시키도록 된 브레이크본체(4)등으로 구성되어 있다.
따라서, 운전자가 브레이크페달(1)을 밟아주게 되면 운전자의 답력이 브레이크부스터(2)에 의해 증폭되고 마스터실린더(3)에 의해 유압으로 전환되면서 브레이크파이프(5)와 오일분배기(6) 및 브레이크호스(7)등을 통해 브레이크본체(4)로 공급되게 되며, 상기 브레이크본체(4)로 공급된 유압은 브레이크슈 또는 브레이크패드를 드럼이나 디스크로 압착시킴으로써 그 마찰력에 의한 제동력을 발생시켜 주행중인 자동차가 정지하게 되는 것이다.
그리고, 운전석의 일측에는 주브레이크를 이용하여 제동이 완료된 차량을 주/정차시킬 때 사용하는 주차브레이크레버(8)가 힌지(도시않됨)를 매개로 회동가능하게 설치되어 있다.
즉, 운전자가 주브레이크를 이용하여 차량을 완전히 정지시킨 다음 주차브레이크레버(8)를 잡아당겨주게 되면, 상기 주차브레이크레버(8)와 연결된 케이블로드가 당겨지면서 이퀄라이저에 결합된 케이블이 당겨지게 되고, 이와 동시에 후륜의 브레이크드럼에 슈우가 밀착되고 이때 발생되는 마찰력으로 후륜을 제동시키게 되는 것이다.
한편, 차량부품의 결함이나 또는 운전자의 부주의로 인해 주행중인 차량에 시동꺼짐현상이 발생되면, 운전자가 주브레이크를 사용하더라도 제동력이 발생되지 않기 때문에 비상수단으로써 주차브레이크를 이용하여 제동력을 발생시키게 된다.
그러나, 고속주행중일 경우에는 운전자가 주차브레이크를 작동시키더라도 큰 제동력을 발생시키기가 힘들어 제동거리가 길어지게 되고 경우에 따라서는 교통사고를 유발시키게 되는 문제점이 있었다.
또한, 운전자가 당황하여 주차브레이크레버(8)를 급격하게 작동시키게 되면 주행중인 차량이 회전을 하게 되고 이 또한 대형사고를 유발시킨다는 문제점도 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 주행중 시동꺼짐현상이 발생되었을 때 주차브레이크레버의 작동으로 주브레이크를 작동시킴으로써 차량을 안전하게 정지시킬 수 있도록 된 자동차의 비상제동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비상제동장치는, 주차브레이크레버의 회전작동에 따라 변화되는 저항값을 갖도록 힌지에 장착되는 가변저항기와, 시동의 온(ON)/오프(OFF)상태를 판별하고 차속센서와 알피엠센서센서로부터 신호를 전달받아 차량의 주행상태임을 판별변하는 전자제어유니트와, 상기 가변저항기의 저항값에 대응하는 전류값에 따라 전자제어유니트의 제어에 의해 구동되는 서보모터와, 내부에는 브레이크오일이 충진되고 일단은 상기 서보모터로부터 연결되는 기어수단과 치합되며 타단은 오일파이프를 통해 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터와 연결되어 상기 서보모터의 회전운동을 전달받아 직선운동하면서 유압을 전달하는 유압실린더와, 상기 오일파이프상에 장착되어 전자제어유니트의 제어에 따라 개폐작동되는 마그네틱체크밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 비상제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 비상제동장치는 차량에 구비되는 주브레이크 및 보조브레이크의 부품들을 일부 포함하여 이루어지는 구성으로 되어 있다.
즉, 차량에 구비되는 주브레이크는 도 1을 참조로 설명한 바와 같이 제동력을 발생시키기 위해 운전자의 발로 작동되는 브레이크페달(1)과, 이 브레이크페달(1)의 밟는 힘을 증폭 또는 확대시키도록 된 브레이크부스터(2)와, 상기 브레이크페달(1)의 밟는 힘을 유압으로 전환시키도록 된 마스터실린더(3) 및, 이 마스터실린더(3)로부터 유압을 공급받아 실질적인 제동력을 발생시키도록 된 브레이크본체(4)등으로 구성되어 있다.
따라서, 운전자가 브레이크페달(1)을 밟아주게 되면 운전자의 답력이 브레이크부스터(2)에 의해 증폭되고 마스터실린더(3)에 의해 유압으로 전환되면서 브레이크파이프(5)와 오일분배기(6) 및 브레이크호스(7)등을 통해 브레이크본체(4)로 공급되게 되며, 상기 브레이크본체(4)로 공급된 유압은 브레이크슈 또는 브레이크패드를 드럼이나 디스크로 압착시킴으로써 그 마찰력에 의한 제동력을 발생시켜 주행중인 자동차가 정지하게 되는 것이다.
또한, 운전석의 일측에는 주브레이크를 이용하여 제동이 완료된 차량을 주/정차시킬 때 사용하는 주차브레이크레버(8)가 힌지(8a;도2에 도시됨)를 매개로 회동가능하게 설치되어 있다.
즉, 운전자가 주브레이크를 이용하여 차량을 완전히 정지시킨 다음 주차브레이크레버(8)를 잡아당겨주게 되면, 상기 주차브레이크레버(8)와 연결된 케이블로드가 당겨지면서 이퀄라이저에 결합된 케이블이 당겨지게 되고, 이와 동시에 후륜의 브레이크드럼에 슈우가 밀착되고 이때 발생되는 마찰력으로 후륜을 제동시키게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 비상제동장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 주차브레이크레버(8)의 회전작동에 따라 변화되는 저항값을 갖도록 힌지(8a)에 장착되는 가변저항기(21)와, 시동의 온(ON)/오프(OFF)상태를 판별하고 차속센서(22)와 알피엠센서(23)센서로부터 신호를 전달받아 차량의 주행상태임을 판별하는 전자제어유니트(24;ECU)와, 상기 가변저항기(21)의 저항값에 대응하는 전류값에 따라 전자제어유니트(24)의 제어에 의해 구동되는 서보모터(25)와, 내부에는 브레이크오일(26)이 충진되고 일단은 상기 서보모터(25)로부터 연결되는 기어수단(27)과 치합되며 타단은 오일파이프(28)를 통해 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터(2)와 연결되어 상기 서보모터(25)의 회전운동을 전달받아 직선운동하면서 유압을 전달하는 유압실린더(29)와, 상기 오일파이프(28)상에 장착되어 전자제어유니트(24)의 제어에 따라 개폐작동되는 마그네틱체크밸브(31)로 구성된다.
여기서, 상기 기어수단(27)은 서보모터(25)의 모터축(25a)의 선단에 결합되어 회전하는 제1기어(27a)와, 이 제1기어(27a)의 외주면에 치합되어 제1기어(27a)와 반대방향으로 회전되는 제2기어(27b)와, 이 제2기어(27b)의 중심부에 일단이 결합되고 외주면에는 나사홈(27c)이 형성되면서 상기 제2기어(27b)와 동일방향으로 함께 회전되는 기어봉(27d)으로 구성된다.
그리고, 상기 유압실린더(29)는 내부에 브레이크오일(26)이 충진된 실린더부재(29a)와, 이 실린더부재(29a)내에 설치되는 피스톤부재(29b)와, 외주면에 나사홈(29c)이 형성되어 일단이 상기 기어봉(27d)의 나사홈(27c)과 치합되어 결합되고 타단이 상기 실린더부재(29a)를 관통하여 피스톤부재(29b)와 결합되는 피스톤로드부재(29d)와, 상기 실린더부재(29a)와 피스톤부재(29b)사이에 설치되어 피스톤부재(29b)를 탄력적으로 지지하는 압축스프링(29e)으로 구성된다.
여기서, 상기 피스톤로드부재(29d)는 서보모터(25)의 구동으로 기어봉(27d)이 회전운동을 할 때 이 회전운동을 전달받아 직선운동을 하게 되고, 이로 인해 상기 피스톤로드부재(29d)와 결합된 피스톤부재(29b)는 압축스프링(29e)을 매개체로 하여 실린더부재(29a)내에서 탄력적으로 직선왕복운동을 수행하게 된다.
그리고, 상기 서보모터(25)는 차량이 주행상태이면서 시동이 오프(OFF)상태일 때 주차브레이크레버(8)의 작동시 발생되는 저항값에 따라 전자제어유니트(24)의 제어에 의해 발생되는 전류값으로 구동되게 된다.
이하, 본 발명에 따른 비상제동장치의 작동과정에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따라 비상제동장치가 구비된 차량일지라도 정상적인 주행상태에서 운전자가 브레이크페달(1)을 밟아주게 되면 도 1을 참조로 전술한 바와 같이 주브레이크가 정상적으로 작동되면서 제동력을 발생시키기 되고, 또한 차량이 정지된 상태에서 운전자가 주차브레이크레버(8)를 조작하게 되면 보조브레이크가 정상적으로 작동되면서 차량을 주/정차시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 비상제동장치는 차량부품의 결함이나 또는 운전자의 부주의로 인해 주행중인 차량의 시동이 오프(OFF)되었을 때 운전자가 주차브레이크레버(8)를 조작함에 따라 작동되면서 차량을 안전하게 정지시키는 기능을 수행하게 된다.
즉, 차량의 주행중에 시동이 오프(OFF)되면 운전자는 주차브레이크레버(8)를 일정한 힘으로써 잡아당기게 되고, 이때 전자제어유니트(24)는 시동의 온(ON)/오프(OFF)상태와 차속센서(22) 및 알피엠센서(23)센서로부터 전달되는 신호를 이용해 차량이 주행상태인지 또는 정지상태인지를 판별하게 된다.
이때, 상기 전자제어유니트(24)가 차량이 주행상태이고 시동이 오프된 상태임을 확인하게 되면, 상기 전자제어유니트(24)는 오일파이프(28)상에 장착된 마그네틱체크밸브(31)를 개방시키도록 제어하게 되고 또한 서보모터(25)를 구동시키도록 제어하게 되는데, 상기 서보모터(25)는 주차브레이크레버(8)의 작동시 가변저항기(21)의 저항값에 해당되는 전류값에 의해 구동되게 된다.
그리고, 상기 서보모터(25)가 구동되면 기어수단(27)이 함께 회전되면서 이 기어수단(27)과 치합된 피스톤로드부재(29d)를 직선운동시키게 되고, 이 피스톤로드부재(29d)의 직선운동에 의해 피스톤부재(29b)가 도 2에 도시된 실린더부재(29a)의 아래쪽으로 탄성 이동되면서 브레이크오일(26)을 가압하게 된다.
그리고, 상기 실린더부재(29a)내에 충진되어 있던 브레이크오일(26)은 피스톤부재(29b)의 가압력에 의해 오일파이프(28) 및 마그네틱체크밸브(31)를 통해 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터(2)쪽으로 유압을 전달하게 된다.
이와 같이, 상기 브레이크부스터(2)에 유압이 전달되면 브레이크부스터(2)는 브레이크페달(1)로부터 답력이 전달될 때와 마찬가지로 그 힘을 증폭시키게 되고 또한 증폭된 힘을 전달받은 마스터실린더(3)는 더 큰 유압으로 전환하여 도 1에 도시된 브레이크파이프(5)와 오일분배기(6) 및 브레이크호스(7)등을 통해 브레이크본체(4)로 공급하게 되며, 상기 브레이크본체(4)로 공급된 유압은 브레이크슈 또는 브레이크패드를 드럼이나 디스크로 압착시킴으로써 마찰력에 의한 제동력을 발생시켜 주행중인 차량을 정지시키게 된다.
그리고, 상기 전자제어유니트(24)는 차속센서(22)와 알피엠센서(23)센서로부터 전달되는 신호를 이용하여 차량이 정지된 상태임을 확인하고 이와 동시에 상기 마그네틱체크밸브(31)를 재차 제어하여 밀폐시키게 된다.
이에 따라, 상기 마그네틱체크밸브(31)에서부터 브레이크부스터(2)사이의 오일파이프(28)내에는 유압이 지속적으로 작용하게 되며, 이로 인해 차량은 정지상태를 계속해서 유지할 수 있게 된다.
이후, 운전자는 차량을 정비업체에 문의하여 기계적인 부품들을 정비한 다음 재차 운행을 하게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량부품의 결함이나 또는 운전자의 부주의로 인해 주행중인 차량의 시동이 오프되었을 때 운전자가 주차브레이크레버를 조작함에 따라 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터를 작동시켜 유압에 의한 큰 제동력을 발생시킬 수 있게 됨으로써, 주행중인 차량을 안전하게 정지시킬 수 있게 되고 이로 인해 교통사고를 미리 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 일반적인 차량의 제동장치를 설명하기 위한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 비상제동장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 - 브레이크페달 2 - 브레이크부스터
3 - 마스터실린더 8 - 주차브레이크레버
21 - 가변저항기 22 - 차속센서
23 - 알피엠센서 24 - 전자제어유니트(ECU)
25 - 서보모터 26 - 브레이크오일
27 - 기어수단 28 - 오일파이프
29 - 유압실린더 31 - 마그네틱체크밸브

Claims (3)

  1. 주차브레이크레버(8)의 회전작동에 따라 변화되는 저항값을 갖도록 힌지(8a)에 장착되는 가변저항기(21)와, 시동의 온/오프상태를 판별하고 차속센서(22)와 알피엠센서(23)센서로부터 신호를 전달받아 차량의 주행상태임을 판별하는 전자제어유니트(24;ECU)와, 상기 가변저항기(21)의 저항값에 대응하는 전류값에 따라 전자제어유니트(24)의 제어에 의해 구동되는 서보모터(25)와, 내부에는 브레이크오일(26)이 충진되고 일단은 상기 서보모터(25)로부터 연결되는 기어수단(27)과 치합되며 타단은 오일파이프(28)를 통해 주브레이크를 구성하는 브레이크부스터(2)와 연결되어 상기 서보모터(25)의 회전운동을 전달받아 직선운동하면서 유압을 전달하는 유압실린더(29)와, 상기 오일파이프(28)상에 장착되어 전자제어유니트(24)의 제어에 따라 개폐작동되는 마그네틱체크밸브(31)로 구성되는 자동차의 비상제동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 서보모터(25)는 차량이 주행상태이면서 시동이 오프상태일 때 주차브레이크레버(8)의 작동시 발생되는 저항값에 따라 전자제어유니트(24)의 제어에 의해 발생되는 전류값으로 구동되는 것을 특징으로 하는 자동차의 비상제동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유압실린더(29)는 서보모터(25)의 회전운동으로 직선운동을 할 수 있게 기어수단(27)과 치합되는 피스톤로드(29d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 비상제동장치.
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