KR100844700B1

KR100844700B1 - 차량의 배기 브레이크 연동 시스템

Info

Publication number: KR100844700B1
Application number: KR1020070068099A
Authority: KR
Inventors: 박원기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2008-07-07

Abstract

본 발명은 주 브레이크의 작동시에 배기 브레이크를 연동시킬 수 있도록 하는 차량의 배기 브레이크 연동 시스템에 관한 것으로,

종래의 배기 브레이크 연동시스템은 주 브레이크와 배기 브레이크를 항시 연동시킴으로써 주 브레이크에 걸리는 하중(Load)을 배기 브레이크에 분배하기는 하지만 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼어 브레이크 페달을 작동하고 어느 정도의 제동압력(P)을 형성하여 배기 브레이크를 작동시킬 때까지의 시간이 많이 소요되므로 잦은 제동 및 제동시간이 짧은 운행 패턴의 구간 및 저속의 저감속 운행을 하는 시내를 주로 운행하는 차량의 경우에서는 배기 브레이크 작동 효율이 떨어지게 되는 문제가 있었던 바,

엑셀 페달(50)에 제2연동스위치(60)를 설치하고, 이 제2연동스위치(60)를 릴레이밸브(30)에 접속하여 엑셀 페달(50)에서 발을 떼는 순간 배기 브레이크를 작동할 준비를 할 수 있도록 하고, 주 브레이크를 작동시키려는 신호(P>0)를 받는 즉시 릴레이밸브(30)를 작동시켜 전체 응답시간을 줄임으로써 배기 브레이크의 작동 효율을 높일 수 있게 한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 기존 시스템에 비해 브레이크 페달 연동에 따른 배기 브레이크의 응답 시간을 단축할 수 있게 되므로 보조브레이크로서의 배기 브레이크의 효율을 증대할 수 있게 되며, 그에 따라 주 브레이크의 라이닝의 수명을 연장할 수 있게 되고, 특히 잦은 감속 및 저단 운행 패턴 차량의 경우 시간 지연에 의해 후방 압력(Back pressure)이 감쇄되어 보조 브 레이크 효율이 떨어지는 문제점을 개선할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

배기 브레이크, 릴레이밸브, 엑셀 페달, 제2연동스위치

Description

차량의 배기 브레이크 연동 시스템 {a exhaustion brake cooperation system for a vehicle}

도 1은 종래의 배기 브레이크 연동시스템의 작동흐름도

도 2a에서 2c까지는 종래 시스템의 솔레노이드밸브의 작동상태의 종단면도

도 3은 본 발명의 한 실시예의 작동흐름도

도 4a에서 도 4c까지는 동 실시에의 릴레이밸브의 작동상태의 종단면도

도 5는 응답시간과 배기브레이크의 배압 성능관계 그래프

도 6은 기존 페달 연동 시스템과 본 발명의 페달 연동 시스템을 기어에 따르는 배기 브레이크 후방 압력(Back pressure) 성능 비교 그래프

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 브레이크 페달 20 : 연동스위치

30 : 릴레이밸브 31 : 작동포트

32 : 배출포트 33 : 출력포트

34 : 본체 35 : 2차밸브

36 : 3차밸브 37 : 대기포트

38 : 1차밸브 40 : 배기 브레이크밸브

50 : 엑셀 페달 60 : 제2연동스위치

70 : 에어탱크

본 발명은 차량의 주 브레이크에 걸리는 하중의 일부를 분담할 수 있도록 하는 배기 브레이크에 관한 것으로, 더 자세하게는 주 브레이크의 작동시에 배기 브레이크를 연동시킬 수 있도록 하는 차량의 배기 브레이크 연동 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 차량 엔진의 마력이 점점 커지고 차량의 속도가 향상되면서 브레이크 라이닝의 수명은 점점 단축되고 있다.

특히 주로 시내주행을 하는 버스의 경우 브레이크 제동 빈도수가 많아 브레이크 라이닝 수명에는 악영향을 미친다.

이런 문제를 해결하기 위하여 주 브레이크에 걸리는 하중(Load)을 보조 브레이크인 배기 브레이크에 항시 배분할 수 있도록 운전자가 브레이크 페달을 작동하여 일정한 제동압력이 형성되면 솔레노이드 밸브 및 배기 브레이크 밸브가 함께 작동되도록 한 배기 브레이크 연동시스템을 사용하는 예가 많다.

도 1에는 종래의 배기 브레이크 연동시스템의 작동흐름도가 도시되어 있는 바, 종래의 배기 브레이크 연동시스템은 브레이크 페달 작동에 의한 제동압력(P)이 기준압력(λ) 이상이 되면 브레이크 페달(10)과 접속된 연동스위치(20)가 온되어 솔레노이드밸브(30') 및 배기 브레이크밸브(40)가 작동되도록 한 형태를 갖는다.

도 2a에서 도 2c까지는 상기 종래의 배기 브레이크 연동시스템의 솔레노이드밸브의 작동상태의 종단면도가 도시되어 있다.

상기 솔레노이드밸브(30')는 본체(34')의 상부와 하부에 작동포트(31')와 배출포트(32')가 마련되고, 본체(34')의 일측에 출력포트(33')가 마련되며, 본체(34')의 내부에 출력포트(33')를 개폐하는 1차밸브(35')와 배출포트(32')를 개폐하는 2차밸브(36')가 설치된 형태를 갖는다.

아울러 상기 솔레노이드밸브(30')는 연동스위치(20) 오프상태에서 도 2a와 같이 작동포트(31')의 압력이 0이 되고, 1차밸브(35')가 출력포트(33')를 밀폐하는 동시에 2차밸브(36')가 배출포트(32')를 개방하는 초기상태를 유지하게 된다.

그러나 운전자가 브레이크 페달을 밟아 연동스위치(10)가 온상태가 되고, 브레이크 페달에 의한 초기제동압력이 작동포트(31')에 가해지게 되면 2차밸브(36')가 먼저 작동하여 배출포트(32')를 밀폐하게 되고, 이어서 일정수준 이상의 제동압력이 작동포트(31')에 가해지게 되면 1차밸브(35')가 출력포트(33')를 개방하여 배기 브레이크를 작동하게 된다.

상기 종래의 배기 브레이크 연동시스템은 주 브레이크와 배기 브레이크를 항시 연동시킴으로써 주 브레이크에 걸리는 하중(Load)을 배기 브레이크에 분배하기는 하지만 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼어 브레이크 페달을 작동하고 어느 정도의 제동압력(P)을 형성하여 배기 브레이크를 작동시킬 때까지의 시간이 많이 소요 되므로 잦은 제동 및 제동시간이 짧은 운행 패턴의 구간 및 저속의 저감속 운행을 하는 시내를 주로 운행하는 차량의 경우에서는 배기 브레이크 작동 효율이 떨어지게 되는 문제가 있었다.

이는 엑셀 페달에서 발을 떼고 브레이크 페달을 밟아 일정한 제동압력이 형성되는 지연 시간에서 배기 브레이크의 배압이 떨어지게 되므로 배기 브레이크를 작동한다고 해도 하중 분담 효과가 떨어지기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 주 브레이크와 연동되는 배기 브레이크의 응답시간을 단축할 수 있도록 하여 배기 브레이크의 효율을 증대할 수 있도록 하고, 주 브레이크 라이닝의 수명을 연장할 수 있도록 하는 차량의 배기 브레이크 연동 시스템을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 엑셀 페달에 제2연동스위치를 설치하고, 이 제2연동스위치를 릴레이밸브에 접속하여 엑셀 페달에서 발을 떼는 순간 배기 브레이크를 작동할 준비를 할 수 있도록 하고, 주 브레이크를 작동시키려는 신호(P>0)를 받는 즉시 릴레이밸브를 작동시켜 전체 응답시간을 줄임으로써 배기 브레이크의 작동 효율을 높일 수 있게 한 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3에는 본 발명의 한 실시예의 구성도가 도시되어 있고, 도 4a에서 도 4c까지에는 동 실시예의 릴레이밸브의 작동상태의 종단면도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 브레이크 페달(10)에 접속된 연동스위치(20)에 의해 배기 브레이크가 연동되는 차량의 배기 브레이크 연동 시스템을 구성함에 있어서, 상기 연동스위치(20)에 릴레이밸브(30)를 접속하고, 이 릴레이밸브(30)에 배기 브레이크밸브(40)와 에어탱크(70)를 접속하며, 엑셀 페달(50)에 제2연동스위치(60)를 설치하고, 이 제2연동스위치(60)를 릴레이밸브(30)에 접속하여서 되는 것이다.

본 발명에 있어서 릴레이밸브(30)는 본체(34)의 상부와 하부에 작동포트(31)와 배출포트(32)를 마련하고, 본체(34)의 일측과 타측에 배기 브레이크밸브(40)와 접속되는 출력포트(33)와 에어탱크(70)와 접속되는 대기포트(37)를 마련하며, 본체(34)의 내부 하부에 출력포트(33)를 개폐하는 2차밸브(35)와 배출포트(32)를 개폐하는 3차밸브(36)를 설치하며, 본체(34)의 내부 상부에 3차밸브(36)를 작동하는 1차밸브(38)를 설치한 형태를 갖는다

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서 차량 주행중에 운전자가 제동을 하기까지 엑셀 페달(50)을 밟고 있는 상태에서 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동시 연동스위치(20)를 온시켜 배기 브레이크를 작동시킴으로써 주 브레이크의 하중을 브레이크 페달을 밟을 때마다 보조 브레이크를 작동시키는 원리는 기존과 동일하게 된다.

그러나 기존의 방식은 운전자가 엑셀 페달(50)에서 발을 떼어 브레이크 페달(10)을 작동하고 일정한 압력을 형성하여 배기 브레이크를 작동시킬 때까지 시간 이 많이 걸려 저속, 저감속 구간 및 제동시간이 짧은 운행 차량의 경우에 배기 브레이크 작동 효율이 떨어지는 반면 본 발명에 있어서는 엑셀 페달(50)에서 발을 떼는 순간 배기 브레이크를 작동할 준비를 하며, 주 브레이크를 작동시키려는 신호(P>0)를 받는 즉시 릴레이밸브(30)를 작동시켜 전체 응답시간을 줄임으로써 배기 브레이크의 작동 효율을 높일 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 연동스위치(20) 및 제2연동스위치(60)가 모두 오프된 상태에서는 도 4a와 같이 작동포트(31)의 압력이 0이 되며, 2차밸브(35)가 출력포트(33)를 밀폐하는 동시에 제3밸브(36)가 배출포트(32)를 개방하고, 1차밸브(38)가 본체(34)의 내부 상부의 초기위치에 위치하는 초기상태를 유지하게 된다.

상기의 초기상태에서 운전자가 엑셀 페달(50)을 오프하게 되면 제2연동스위치(60)가 온되어 릴레이밸브(30)의 작동포트(31)에 일정압력이 가해지게 되며, 그에 따라 1차밸브(38) 및 3차밸브(36)가 하강하면서 배출포트(32)를 밀폐하게 된다.

그리고 운전자가 브레이크 페달을 밟아 연동스위치(10)가 온상태가 되고, 브레이크 페달(10)에 의한 제동압력이 작동포트(31)에 가해지게 되면 1차밸브(38)가 좀더 하강하고, 2차밸브(36)가 하강하여 출력포트(33)를 개방되며, 그에 따라 배기 브레이크가 작동하게 된다.

도 5는 응답시간과 배기브레이크의 배압 성능관계 그래프로써 기존 페달 연동 시스템의 경우 엑셀 오프(OFF) - 브레이크 온(ON) - 압력 형성- 배기 브레이크 작동개시까지 T2의 시간이 걸리고, 이에 배기 브레이크 배압 곡선을 따라 선을 그으면 임의의 배압이 형성됨을 알 수 있다.

반면 본 발명의 페달 연동 시스템의 경우 엑셀 오프(OFF) - 배기브레이크 작동 신호 및 브레이크 작동(P>0)까지 T1의 시간이 걸리고, 이에 배기 브레이크 배압 곡선을 따라 선을 그으면 임의의 배압이 기존 시스템 보다 높아 보조브레이크 효율이 증대되었음을 볼 수 있다.

도 6은 기존 페달 연동 시스템과 본 발명의 페달 연동 시스템을 기어에 따르는 배기 브레이크 후방 압력(Back pressure) 성능 비교 그래프를 나타낸 것이다.

도 6과 같이 본 발명의 경우 시간 지연 감소를 개선함으로써 주로 저단속 구간에서 보조브레이크의 효율이 높아짐을 알 수 있어 잦은 감속이나 저속 운행 패턴을 갖는 차량의 경우에 큰 효과를 가질 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엑셀 페달(50)에 제2연동스위치(60)를 설치하고, 이 제2연동스위치(60)를 릴레이밸브(30)에 접속하여 엑셀 페달(50)에서 발을 떼는 순간 배기 브레이크를 작동할 준비를 할 수 있도록 하고, 주 브레이크를 작동시키려는 신호(P>0)를 받는 즉시 릴레이밸브(30)를 작동시켜 전체 응답시간을 줄임으로써 배기 브레이크의 작동 효율을 높일 수 있게 한 것으로, 본 발명에 의하면 기존 시스템에 비해 브레이크 페달 연동에 따른 배기 브레이크의 응답 시간을 단축할 수 있게 되므로 보조브레이크로서의 배기 브레이크의 효율을 증대할 수 있게 되며, 그에 따라 주 브레이크의 라이닝의 수명을 연장할 수 있게 되고, 특히 잦은 감속 및 저단 운행 패턴 차량의 경우 시간 지연에 의해 후방 압력(Back pressure)이 감쇄되어 보조 브레이크 효율이 떨어지는 문제점을 개선할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

브레이크 페달(10)에 접속된 연동스위치(20)에 의해 배기 브레이크가 연동되는 것에 있어서, 상기 연동스위치(20)에 릴레이밸브(30)를 접속하고, 이 릴레이밸브(30)에 배기 브레이크밸브(40)와 에어탱크(70)를 접속하며, 엑셀 페달(50)에 제2연동스위치(60)를 설치하고, 이 제2연동스위치(60)를 릴레이밸브(30)에 접속한 것을 특징으로 하는 차량의 배기 브레이크 연동 시스템.
제1항에 있어서, 릴레이밸브(30)는 본체(34)의 상부와 하부에 작동포트(31)와 배출포트(32)를 마련하고, 본체(34)의 일측과 타측에 배기 브레이크밸브(40)와 접속되는 출력포트(33)와 에어탱크(70)와 접속되는 대기포트(37)를 마련하며, 본체(34)의 내부 하부에 출력포트(33)를 개폐하는 2차밸브(35)와 배출포트(32)를 개폐하는 3차밸브(36)를 설치하며, 본체(34)의 내부 상부에 3차밸브(36)를 작동하는 1차밸브(38)를 설치한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 배기 브레이크 연동 시스템.