KR101251690B1 - 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치에 관한 것으로서, 운전자가 비상시 조작하기 위한 비상 스위치와; 오일 스크린 및 오일 펌프 사이의 유압 라인과 외기를 개폐하도록 상기 유압 라인에 마련된 제1 솔레노이드 밸브와; 실린더 블록의 냉각수 유로 상에 마련되어 상기 냉각수 유로를 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브와; 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 상기 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 제2 솔레노이브 밸브를 각각 개방시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 비상시 자동차의 엔진 브레이크의 제어방법에 관한 것으로서, (a) 자동차 시동 후 엔진이 정상적으로 작동하면, 비상 스위치가 온(ON)인지 판단하는 단계와; (b) 상기 (a) 단계에서 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 오일 스크린 및 오일 필터 사이의 유압 라인과 외기를 개폐하는 제1 솔레노이드 밸브와 실린더 블록의 냉각수 유로를 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 비상시 엔진에 공급되는 윤활유 및 냉각수를 차단하여 마찰부위가 빨리 소착되도록 함으로써 차량을 제동시킬 수 있다.

Description

비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치 및 그 제어방법{ENGINE BRAKE DEVICE OF VEHICLE IN AN EMERGENCY AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 비상시 엔진에 공급되는 윤활유 및 냉각수를 차단하여 마찰부위가 빨리 소착되도록 함으로써 차량을 제동시킬 수 있는 자동차의 엔진 브레이크 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상용 차량의 경우에 있어서의 제동력은 풋 브레이크만으로는 제동이 원활하지 못하고 충격이 크며, 그 제동력 또한 충분하지 못한 경우가 있다.
이에 따라 보통 엔진 브레이크 장치를 사용하게 되는데, 이는 엔진의 회전 저항을 이용하는 것으로서, 배기 밸브가 열려 배기 매니폴드로 배기가스가 배출될 때 배기가스의 압력이 거의 대기압의 상태이므로 피스톤에 대한 저항의 크기가 적다.
따라서, 상기와 같은 엔진 브레이크의 효과를 증대시키기 위해 배기계의 배기관 내에 버터 플라이 밸브 또는 게이트 밸브로 이루어지는 배기 브레이크 밸브를 배치하여 필요에 따라 배기 브레이크 밸브를 작동시켜 배기 통로를 막음으로써, 배 기 행정에서의 피스톤이 배기관 내의 배기가스를 압축시키게 되고, 이에 따라 배기관 내의 압력이 상승하여 피스톤에 작용함으로써, 그 저항력에 의하여 제동력을 보조할 수 있도록 하고 있다.
그런데 종래의 엔진 브레이크 장치에 있어서는, 보조 제동력을 형성하기 위한 부품이 고장나는 경우 교통사고로 이어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 비상시 엔진에서 가장 확실한 브레이크 성능을 얻기 위해 엔진으로 공급되는 윤활유 및 냉각수를 차단하여 마찰부위를 소착시킴으로써 차량을 정지시킬 수 있는 자동차의 엔진 브레이크 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치에 있어서, 운전자가 비상시 조작하기 위한 비상 스위치와; 오일 스크린 및 오일 펌프 사이의 유압 라인과 외기를 개폐하도록 상기 유압 라인에 마련된 제1 솔레노이드 밸브와; 실린더 블록의 냉각수 유로 상에 마련되어 상기 냉각수 유로를 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브와; 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 상기 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 제2 솔레노이브 밸브를 각각 개방시키는 제어부에 의해 달성된다.
여기서, 클러치 페달이 밟히는지를 감지하는 클러치 페달 스위치와; 상기 클러치 페달과 연결되며, 상기 클러치 페달 스위치가 온(ON)일 때 상기 클러치 페달 이 원위치되도록 상기 제어부에 의해 제어되는 액츄에이터에 의해 작동하는 클러치 페달 당김 로드를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적은 본 발명의 다른 분야에 따라, 비상시 자동차의 엔진 브레이크 제어방법에 있어서, (a) 자동차 시동 후 엔진이 정상적으로 작동하면, 비상 스위치가 온(ON)인지 판단하는 단계와; (b) 상기 (a) 단계에서 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 오일 스크린 및 오일 필터 사이의 유압 라인과 외기를 개폐하는 제1 솔레노이드 밸브와 실린더 블록의 냉각수 유로를 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계에 의해 달성된다.
여기서, (c) 상기 (a) 단계에서 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 클러치 페달 스위치가 온(ON)인지 판단하는 단계와; (d) 상기 (c) 단계에서 상기 클러치 페달 스위치가 온(ON)이면, 클러치 페달 당김 로드가 클러치 페달을 당기도록 액츄에이터를 작동시키고, 상기 제1 솔레노이드 밸브와 상기 제2 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비상시 엔진으로 공급되는 윤활유 및 냉각수를 차단하여 마찰부위를 소착시킴으로써 차량을 정지시킬 수 있기 때문에 확실한 브레이크 성능을 얻을 수 있는 자동차의 엔진 브레이크 장치 및 그 제어방법이 제공된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치의 구성을 간략히 도시한 구성도이다.
먼저, 엔진의 윤활장치에 대해 간략히 설명하자면, 윤활장치는 엔진 내부의 각 윤활부에 윤활유를 공급하여 마찰을 감소시키고 또 마모를 방지시키며, 마찰부분의 열이나 피스톤의 열을 식혀주는 기능을 한다. 즉, 윤활부의 각 섭동면에 유막을 만들어 고체 마찰을 마찰력이 아주 작은 유체 마찰이 되게 함으로써, 엔진이 운전될 때 각 윤활부에 마찰열이 축적되어 고착되는 것을 방지한다.
이러한 윤활장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 오일 팬(미도시), 오일 스크린(1), 오일 펌프(2), 릴리프 밸브(3), 오일 필터(4) 등으로 구성되어 있다. 이에, 오일 팬에 저장된 윤활유(화살표 참조)는 오일 스크린(1)을 거쳐 불순물이 제거된 후 오일 펌프(2)로 압송된다. 그 후, 윤활유는 릴리프 밸브(3)에서 감압된 후 오일 필터(4)에서 필터된 후 메인 오일 통로(5)로 공급된다.
이와 같이, 메인 오일 통로(5)로 공급된 윤활유는 두 방향으로 나뉘어 각각 공급되는데, 하나의 방향은 크랭크 축(6)에서 커넥팅 로드(미도시)를 거쳐 실린더 및 피스톤(7)으로 공급되고, 다른 하나의 방향은 실린더 헤드(10)의 캠 축(8)을 거쳐 로커암 축(9)으로 공급된 후 로커 암(11)을 통해 캠 및 밸브로 공급된다.
한편, 실린더 블록(20)에는 라디에이터를 경유하여 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 흐르는 냉각수 유로(미도시)가 형성되어 있다.
여기서, 본 발명의 엔진 브레이크 장치에 대한 구성을 살펴보면, 엔진 브레이크 장치는 운전자가 비상시 조작하기 위한 비상 스위치(30)와, 오일 스크린(1) 및 오일 펌프(2) 사이의 유압 라인(35)에 마련되는 제1 솔레노이드 밸브(21)와, 실린더 블록(20)의 냉각수 유로 상에 마련되는 제2 솔레노이드 밸브(22)와, 비상 스위치(30)가 온(ON)인 경우 제1 솔레노이드 밸브(21)와 제2 솔레노이드 밸브(22)를 개방시키는 제어부(50)로 구성된다.
비상 스위치(30)는 운전자가 차실에서 편하게 조작할 수 있는 위치이면 어느 곳이든 좋다. 비상 스위치(30)는 풋 브레이크가 작동이 안되는 경우 등과 같은 비상시에 운전자가 조작하여 제어부(50)에 그 신호를 송출한다. 그러면, 제어부(50)는 비상 상태인 것으로 판단하여 제1 솔레노이드 밸브(21)와 제2 솔레노이드 밸브(22)를 개방시킨다.
제1 솔레노이드 밸브(21)는 유압 라인(35)에 마련되어 유압 라인(35)을 흐르는 윤활유와 외기를 차단 또는 개방시키는 기능을 한다. 즉, 평소 엔진이 정상 가동되는 경우에는 제1 솔레노이드 밸브(21)는 폐쇄됨으로써 윤활유가 오일 스크린(1)에서 유압 라인(35)을 거쳐 오일 펌프(2)로 압송되는데, 상기와 같이 비상 상태인 경우에는 제1 솔레노이드 밸브(21)는 제어부(50)에 의해 개방됨으로써 외기가 윤활유 대신 유압 라인(35)으로 들어가게 되어 엔진으로 공급되었던 윤활유가 차단되게 된다. 이에, 비상시에는 윤활유가 엔진의 각 마찰부분으로 공급되지 않기 때문에, 메탈 베어링과 피스톤(7) 등에 과열 소착 작용이 일어나 엔진으로 하여금 차량을 제동시킬 수 있는 것이다.
제2 솔레노이드 밸브(22)는 냉각수 유로 상에 마련되어 냉각수 유로를 개폐하는 기능을 한다. 즉, 평소 엔진이 정상 가동되는 경우에는 제2 솔레노이드 밸 브(22)는 폐쇄됨으로서 냉각수가 엔진으로 원활히 공급되는데, 상기와 같이 비상 상태인 경우에는 제2 솔레노이드 밸브(22)는 제어부(50)에 의해 개방됨으로써 냉각수 유로의 냉각수가 외부로 빠져나가게 된다. 이에, 비상시에는 냉각수가 엔진의 각 마찰부분으로 공급되지 않아 냉각이 이루어지지 않기 때문에, 메탈 베어링과 피스톤(7) 등에 과열 소착 작용이 일어나 엔진으로 하여금 차량을 제동시킬 수 있는 것이다.
이와 같이, 비상시 엔진으로 공급되는 윤활유 및 냉각수를 제거하여 엔진을 강제 파손함으로써 차량이 정지되므로 교통사고를 예방할 수 있다. 이와 같이 정지된 차량은 견인차 등의 운송 수단을 이용하여 정비소로 견인하면 된다.
또한, 본 발명에서는 풋 브레이크가 작동되지 않는 비상시에 운전자가 당황하여 클러치 페달(45)을 밟은 경우를 대비하여 클러치 페달 스위치(40) 및 클러치 페달 당김 로드(70)를 더 마련하고 있다. 즉, 클러치 페달(45)이 밟힌 상태에서는 클러치가 연결된 상태가 되므로 비상시 구현되는 본 발명이 의미가 없으므로, 클러치 페달(45)을 원위치시켜 본 발명이 구현될 수 있도록 하였다.
클러치 페달 스위치(40)는 클러치 페달(45)과 인접한 위치에 마련되어, 클러치 페달(45)이 밟히는지를 감지하는 기능을 한다. 이 때, 클러치 페달 스위치(40)는 공지된 다양한 스위치 어느 것이어도 무방하며, 클러치 페달(45)과 접촉되어 온/오프되는 접촉식일 수도 있고, 클러치 페달(45)과 이격된 위치에서 클러치 페달(45)의 위치를 감지하는 비접촉식일 수도 있다.
클러치 페달 당김 로드(70)는 액츄에이터(60)와 클러치 페달(45) 사이에 연 결되는데, 클러치 페달 스위치(40)가 온(ON)일 때 작동되는 액츄에이터(60)에 의해 밟힌 클러치 페달(45)을 원위치시키는 기능을 한다.
액츄에이터(60)는 솔레노이드 타입으로 이루어져 있는데, 제어부(50)의 제어 신호에 따라 온/오프되는 솔레노이드부(61)와, 솔레노이드부(61)의 온/오프 작동시 전진/후퇴하는 이동되는 이동 로드(62)로 구성된다. 이 때, 이동 로드(62)는 클러치 페달 당김 로드(70)와 일체로 결합되어 있어, 클러치 페달 당김 로드(70)는 이동 로드(62)가 전진/후퇴할 때 이동 로드(62)에 의해 이동될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 비상시 본 발명에 따른 자동차의 엔진 브레이크 제어방법을 도 2를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 자동차 시동 후 엔진이 정상적으로 작동하면(S1), 비상 스위치(30)가 온(ON)인지 판단한다(S2).
다음, 상기 (S2)단계에서 비상 스위치(30)가 온(ON)인 경우, 클러치 페달 스위치(40)가 온(ON)인지 판단하여(S3), 클러치 페달 스위치(40)가 오프(OFF)이면, 제1 솔레노이드 밸브(21) 및 제2 솔레노이드 밸브(22)를 각각 개방시켜 엔진으로 공급되는 윤활유와 냉각수를 차단시킨다(S5). 그리고, 상기 (S3)단계에서 클러치 페달 스위치(40)가 온(ON)이면, 제어부(50)는 운전자가 클러치 페달(45)을 실수로 밟은 것으로 판단하여 솔레노이드부(61)의 전자기력에 의해 이동 로드(62)가 클러치 페달 당김 로드(70)를 당겨 클러치 페달(45)이 리턴되도록 액츄에이터(60)를 작동시키고 제1 솔레노이드 밸브(21) 및 제2 솔레노이드 밸브(22)를 각각 개방하여 엔진으로 공급되는 윤활유와 냉각수를 차단시킨다(S4).
이와 같이, 상기 (S4) 및 (S5)단계를 거쳐 비상시 엔진으로 공급되는 윤활유와 냉각수가 차단되면 엔진의 각 마찰부분이 빨리 과열되어 소착되므로 엔진이 강제 파손되어 차량이 정지함으로써 로직이 종료된다(S6).
도 1은 본 발명에 따른 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치의 구성을 간략히 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치의 제어 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 오일 스크린 2 : 오일 펌프
3 : 릴리프 밸브 4 : 오일 필터
5 : 메인 오일 통로 6 : 크랭크 축
7 : 피스톤 8 : 캠 축
9 : 로커암 축 10 : 실린더 헤드
11 : 로커암 20 : 실린더 블록
21 : 제1 솔레노이드 밸브 22 : 제2 솔레노이드 밸브
30 : 비상 스위치 35 : 유압 라인
40 : 클러치 페달 스위치 50 : 제어부
60 : 액츄에이터 70 : 클러치 페달 당김 로드

Claims (4)

  1. 운전자가 비상시 조작하기 위한 비상 스위치와;
    오일 스크린 및 오일 펌프 사이의 유압 라인과 외기를 개폐하도록 상기 유압 라인에 마련된 제1 솔레노이드 밸브와;
    실린더 블록의 냉각수 유로 상에 마련되어 상기 냉각수 유로를 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브와;
    상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 상기 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 제2 솔레노이브 밸브를 각각 개방시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    클러치 페달이 밟히는지를 감지하는 클러치 페달 스위치와;
    상기 클러치 페달과 연결되며, 상기 클러치 페달 스위치가 온(ON)일 때 상기 클러치 페달이 원위치되도록 상기 제어부에 의해 제어되는 액츄에이터에 의해 작동하는 클러치 페달 당김 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차의 엔진 브레이크 장치.
  3. (a) 자동차 시동 후 엔진이 정상적으로 작동하면, 비상 스위치가 온(ON)인지 판단하는 단계와;
    (b) 상기 (a) 단계에서 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 오일 스크린 및 오일 필터 사이의 유압 라인과 외기를 개폐하는 제1 솔레노이드 밸브와 실린더 블록의 냉각수 유로를 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차의 엔진 브레이크 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    (c) 상기 (a) 단계에서 상기 비상 스위치가 온(ON)이면, 클러치 페달 스위치가 온(ON)인지 판단하는 단계와;
    (d) 상기 (c) 단계에서 상기 클러치 페달 스위치가 온(ON)이면, 클러치 페달 당김 로드가 클러치 페달을 당기도록 액츄에이터를 작동시키고, 상기 제1 솔레노이드 밸브와 상기 제2 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차의 엔진 브레이크 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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