KR100807037B1 - 자동차 브레이크의 자동작동을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

자동차 브레이크의 자동작동을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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루크 라멜렌 운트 쿠플룽스바우 베타일리궁스 카게
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Abstract

본 발명은 자동차 브레이크의 자동작동을 위한 방법과 장치에 관계된다. 본 방법에 따라, 외력에 의해 구동된 기어는 보통 구동 모터와 적어도 하나의 차륜 사이에서 토크 전달을 완전히 저지하지 않도록 구동된다. 상기 발병에 따라, 차량속도가 영인지 여부 또는 구동 모터가 작동중이고 기어박스의 전진기어가 연동될 때 자동차가 역동작중인지 여부가 결정된다. 만일 자동차가 역동작중이라면 자동차 브레이크는 외력에 의해 구동되고, 토크 전달은 구동 모터와 차륜 사이에서 완전히 저지될 것이다.

Description

자동차 브레이크의 자동작동을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATIC ACTUATION OF A VEHICLE BRAKE}
본 발명은 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키는 방법과 장치에 관계된다.
경사지에 자동차를 유지시키기 위해 예를 들면 교통량의 정지선에서, 충분한 토크가 엔진으로부터 자동차의 정지상태를 유지시키는 차륜으로 이동되도록 하기 위해 클러치와 동기화 상태로 가속기를 작동시킴으로서 자동차의 정지상태를 유지하는 것이 보통이다. 자동 클러치 또는 자동 변속기가 구비된 자동차의 경우에 클러치 페달의 수동 작동이 생략되고 자동차가 단지 가속기 또는 구동페달의 작동에 의해서만 정지되는데 있어서 컨버터 클러치의 존재와 함께 크리핑 기능이 활용된다.
기술된 것처럼 경사지에서 자동차를 유지시키는 것은 운전자의 높은 주의를 필요로 할뿐 아니라 클러치에 많은 변형을 가하고 정지상태일 때 연료소비를 증가시킨다.
본 발명의 목적은 상기 요약된 문제점에 대한 개선책을 제공하는 것이다.
제 1항은 문제점들을 해결하는 방법에 초점을 둔다.
본 발명에 따라 자동차 브레이크는 예를 들면 전동기, 유압장치 또는 압축공기 장치에 의해, 브레이크 페달의 작동과는 별개로 외력으로 구동될 수 있도록 제공된다. 자동차의 구동열에 포함된 클러치는 엔진과 클러치 작동에 의해 발생된 토크에 따라 경사면에서 자동차가 정지상태로 유지될 수 있도록, 구동모터와 적어도 하나의 차륜 사이에서 토크 이동을 완전히 저지하지 않도록 작동된다. 불완전한 저지의 경우에 전진기어가 연동될 때 구동 모터와 차륜 사이 토크 변환에서 차량 속도가 영이고, 또는 자동차가 후진하고/또는 후진기어가 연동되거나 자동차가 전방으로 나아갈 때 차량 속도가 영인 경우가 확고히 된다면 이는 분명히 자동차가 오르막 또는 내리막 경사지에 위치하고 운전자가 자동차를 정지시키고자 하는 것을 가리킨다. 이러한 상태 하에서 자동차 브레이크는 자동차가 직접 브레이크로 인해 정지되고 운전자에게 아무런 부담이 없도록 외력으로 구동된다.
본 발명의 방법은 제 2항에 따라 자동 클러치를 구비한 자동차에 뿐만 아니라 수동 클러치 작동을 갖춘 자동차에 적당하다.
종속항 3항 내지 5항은 본 발명에 따른 방법의 유리한 수행과 또한 발달에 초점을 맞춘다.
제 3항의 특징으로 클러치의 마모가 감소되고 또한 정지상태에서 자동차의 연료소비도 줄어든다.
제 4항의 특징으로 클러치의 릴리스 베어링(release bearing)을 보다 주의 깊게 다루는 것이 가능하다.
제 5항의 특징으로 환경에 대한 피해가 더 적다.
제 6항은 문제점들을 해결하기 위한 장치의 기본적인 구성의 특성을 기술한다.
제 6항의 장치는 제 7항 내지 11항의 특징들을 통해 유리하게 개발된다.
본 발명은 동반된 도면들을 참조로 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 장치의 회로 구성도;
도 2는 본 발명의 장치의 운전법을 설명하기 위한 흐름도.
* 부호설명 *
2 ... 구동 모터 4 ... 클러치
6 ... 기어 박스 8 ... 출력 샤프트
10 ... 성능 조절기 12 ... 클러치 작동장치
14 ... 기어 작동장치 16 ... 휠 브레이크
18 ... 브레이크 작동장치 20 ... 제어 장치
22,24 ... 속도 센서 26 ... 압력 센서
28 ... 브레이크 페달 30 ... 위치 지시기
32 ... 구동 페달 34 ... 선택 지시기
36 ... 선택 장치
도 1에 따라서 (도시되지 않은)자동차의 구동열은 출력 샤프트(8)가 (도시되지 않은)차동기(differential)를 통해 구동륜으로 이끄는 기어박스(6)에 클러치(4) 를 통해 연결된 구동 모터(4)를 포함한다.
구동 모터(2)에서 하중은 모터구동 성능 조절기(10)를 통해 통제된다. 오토엔진(Otto engine)의 경우에 성능 조정기(10)는 예를 들어 스로틀밸브이고: 디젤 엔진의 경우에는 분사펌프의 제어봉이 될 수 있다.
클러치(4)는 예를 들어 클러치 작동장치(12)가 공급되는 종래의 마찰 디스크 클러치이다.
기어박스(6)는 CVT 변속기 또는 유성휠(planetary wheels)로 작동되는 자동 변속기인 표준 기어변환 변속기일 수 있다. 개별적 기어 또는 구동비(drive ratios)는 기어 작동장치(14)를 통해 변환된다.
자동차의 휠 브레이크(16)는 브레이크 작동장치(18)에 의해 전기식, 유압식 또는 공기압식으로 작동된다. 상기 작동장치들과 제어부재(10,12,14,18)들을 통제하기 위해, 예를 들면 관련 메모리장치가 있는 마이크로 프로세스를 포함하고 추적 센서: 엔진 속도 nM을 감지하기 위한 속도 센서(22), 속도 또는 휠 속도 nR을 감지하기 위한 속도 센서(24), 브레이크 페달(28)의 작동을 감지하기 위한 압력 센서(26), 기어박스(6)를 통제하는 선택장치(36)의 선택레버의 설정을 감지하는 선택 지시기(34)뿐만 아니라 구동 페달(32)의 위치α를 감지하는 위치 지시기(30)로부터 신호의 형태로 입력신호를 공급하는 제어장치(20)가 있다.
상기 구조요소와 모듈의 구조와 기능은 그 자체로 공지되며 따라서 상세히 설명되지 않을 것이다. 제동장치(brake system)는 예를 들어 브레이크 페달(28)과 휠 브레이크(16) 사이에 직접적인 연결이 없도록 구성되고, 제어장치(20)는 미끄럼 휠, 구동 안정성 등과 같은 필수적인 또 다른 요인들뿐만 아니라 브레이크 페달(28)의 작동에 따라 브레이크 작동장치(18)를 통제한다. 제동장치가 또한 예를 들어 브레이크 페달(28)과 휠 브레이크(16) 사이에 직접적인 유압연결이 있도록 설계될 수 있는데 있어서 제동력은 승압장치(booster device)를 통해 증강될 수 있고, ABS에 공지된 바와 같이 제동장치는 개별적으로 영향을 받을 수 있다. 각 경우에 제동장치는 적어도 하나, 선호적으로 모든 휠 브레이크(16)를 작동시킬 수 있는 브레이크 작동장치(18)에 의해 외부 에너지원을 포함한다.
상기 모듈들의 본 발명에 따라 상호작용에 대한 기능적 예시는 도 2를 참조로 설명될 것인데; 이에 의해 구동비가 사용될 때 구동열은, 최소한 엔진이 아이들링 속도(idling speed) 이상으로 회전할 때 평평한 도로에서 엔진이 운전되는 자동차가 항상 사용되는 구동비에 관해 어떠한 구동력을 발전시킨다는 것을 보장하는 크리핑 기능을 갖도록 표준 구동작용동안 클러치(12)를 통해 구동 모터(2)에서 출력 샤프트(8)까지 항상 어떠한 토크를 이동시키도록 클러치 작동장치(12)가 클러치(4)를 통제하는 것으로 생각된다.
단계 40에서 모터의 속도 nM이 적어도 아이들링 속도 nL만큼 큰지 여부가 확립된다. 이것이 사실이라면 단계 42에서 휠 속도 nR이 0과 같은지 음의 값인지가 확립되며; 선택장치(36)의 선택레버가 전방 구동 스테이지에 위치하면 그에 관해 도시된 예시에 나타난다. 이것이 단계 44에서의 경우와 마찬가지라면 브레이크 작 동장치(18)는 휠 브레이크(16)가 자동차를 멈추게 하기에 충분한 힘을 받도록 제어장치(20)에 의해 작동된다. 단계 44에서 브레이크의 작동은 제어 패널에서 (도시되지 않은)불빛을 통해 운전자에게 유리하게 신호를 보낸다.
운전자는 자동차를 정지상태로 유지시키기 위해 다른 구동 페달(32)을 작동시킬 필요가 없다.
단계 6에서 클러치(4)는 엔진이 증가된 저항에 대해 공회전 할 필요가 없도록 완전히 개방되고 클러치는 또한 마찰 디스크에서 마모를 초래하는 어떠한 변형도 받지 않는다. 단계 47에서 기어는 클러치가 연동될 수 있도록 클러치의 릴리스 베어링을 보호하기 위해 중립위치로 이동된다.
단계 48에서 제어장치(20)는 운전자가 구동 페달(32)을 작동시키지 않는 것이 단계 50에서 확립된다면 모터의 스위치를 끈다.
운전자가 다시 구동 페달을 작동시키는 것이 단계 52에서 확립된다면 모터는 단계 54에서 시동이 걸리고 그 결과 언덕 아래로 자동차의 롤링백(rolling back)이 금지되도록 자동차의 휠이 거꾸로 회전하지 않게 하는 단계 56에 따라 종래의 시동 과정이 걸리게 된다.
도 1에 관해 상기에 기술된 방법과 장치가 여러모로 변경될 수 있는 것이 명백하다.:
일례로 이 방법은 아이들링 속도로 가동 중인 엔진이 있는 자동차가 예정된 시간보다 오래 정지상태로 머문다면 휠 브레이크(16)가 브레이크 작동장치(18)를 통해 자동으로 작동되도록 하는데 있어서 독립적으로 발생하거나 작동될 브레이크 페달(28)과 이어질 수 있다. 단계 48에서 자동차의 자동 정지기능은 일정기간 또는 부가적 작동 선택기능과 결합할 수 있다.
클러치(4)가 유압 컨버터처럼 형성되고 클러치 작동장치(12)가 존재하지 않는다면 단계 46은 생략될 수 있다.
본 출원과 함께 제출된 특허 청구항들은 광범위한 특허 보호를 얻기 위해 침해 없는 용어로 제안된다. 출원인은 종래에 명세서 및/또는 도면들에 공개된 또 다른 특징들을 주장할 권리를 보유한다.
종속항에 사용된 참조들은 각각의 관련 종속항들의 특징들을 통해 독립항의 주제에 대한 다른 디자인들을 언급하며; 언급된 종속항들의 특징들을 위해 독립적인 주제보호를 얻을 필요가 없는 것으로 생각되지 않는다.
그러나 이러한 종속항들이 우선일까지 공지된 종래기술에 관하여 고유하며 독립적인 발명을 구성할 수 있기 때문에, 출원인은 그것을 독립항 또는 부분 선언의 주제로 만들 권리를 보유한다. 그것은 또한 전술한 청구항들에 속하는 주제의 설계 독립항을 갖는 독립적 발명을 포함할 수 있다.
이러한 실시예들은 본 발명을 제한하는 것으로 간주되지 않는다. 오히려 본 발명의 범위 내에서, 많은 보정과 수정이 가능하고, 특히 그러한 변화, 요소 그리고 결합 및/또는 재료들은 예를 들면 결합 또는 개별적 특징들의 수정 또는 도면에 포함되고 일반 명세서 및 실시예 및 청구항과 함께 묘사된 진행 단계를 통해 발명이 되며, 결합 가능한 특징들은 제조, 테스트 및 작업공정들을 언급하는 한 새로운 주제 또는 새로운 처리 단계 혹은 처리 단계들의 차례를 이끈다.

Claims (11)

  1. 자동차의 구동열(2,4,6,8)내에 마찰 클러치(4)가 배열되고, 상기 마찰클러치(4)가 구동모터(2)와 기어박스(6)사이에 배열되며, 상기 마찰클러치(4)가 작동하여 한 개이상의 차륜들과 구동모터(4)사이의 토크전달을 완전히 중지시키지 않고 자동차 브레이크(16)를 자동으로 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    구동모터가 작동하고 상기 기어박스내에서 전진구동비가 연결될 때 자동차 속도가 실질적으로 영이거나 자동차가 후진운동하는 상태, 및/또는 상기 기어박스내에서 후진구동비가 연결될 때 자동차속도가 실질적으로 영이거나 자동차가 전진운동하는 상태가 확인되고,
    자동차가 상기 상태들 중 한 상태일 때 자동차 브레이크(16)가 외력에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 마찰클러치(4)가 구동열의 작동 매개변수에 따라 외력으로 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 자동차 브레이크(16)가 외력으로 작동될 때, 마찰클러치(4)가 완전히 열리는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 자동차 브레이크(16)가 외력에 의해 작동되고 마찰클러치(4)가 완전히 열릴 때 기어박스(6)가 중립 스테이지로 변환되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서, 자동차 브레이크(16)가 외력에 의해 작동될 때 자동차의 구동모터(2)가 자동으로 꺼지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 방법.
  6. 자동차 브레이크(16)를 자동으로 작동시키기 위한 장치에 있어서,
    구동 모터(2) 및 기어박스(6)를 포함하고, 상기 구동모터(2)와 기어박스(6)사이에 배열된 마찰클러치(4)를 포함하며, 자동차 브레이크(16)를 작동시키는 브레이크 페달(28)에 간접적으로 연결된 브레이크 작동장치(18) 및 차량 속도를 감지하기 위한 장치를 포함하고,
    구동모터(2)가 작동하고 기어박스(6)의 전진 구동 스테이지가 연결될 때, 차량속도가 실질적으로 0이거나 자동차가 후진운동하는 상태 및/또는 기어박스(6)의 후진구동 스테이지가 연결될 때, 차량 속도가 실질적으로 0이거나 자동차가 전진운동하는 상태이면, 브레이크 작동장치(18)가 외력에 의해 자동차 브레이크(16)를 작동시키도록 브레이크 작동장치(18)를 제어하는 제어장치(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 마찰클러치(4)를 작동시키기 위한 클러치 작동장치(12)가 제어장치(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 브레이크(16)가 외력으로 작동될 때 제어 장치(20)가 마찰클러치(4)를 완전히 개방시키는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 브레이크(16)가 외력으로 작동되고 마찰클러치(4)가 완전히 개방될 때, 제어 장치(20)가 기어박스(6)를 중립 스테이지로 변환시키는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9항 중 한 항에 있어서, 브레이크가 외력으로 작동되고 구동 페달이 작동할 때, 제어 장치(20)가 브레이크(16)를 풀고 구동 모터(2)와 차륜 사이에서 전달되는 토크를 감지하며 구동열을 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 장치.
  11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 한 항에 있어서, 브레이크가 외력으로 작동될 때 제어장치(20)가 구동모터(2)를 끄고 구동페달이 작동될 때 제어장치(20)가 구동모터(2)를 다시 시동하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 자동으로 작동시키기 위한 장치.
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