KR101684552B1 - 비상 제동력 발생 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 비상 제동력 발생 시스템은 인젝터에서 분사되는 연료와 공기를 이용하여 연소를 수행하고, 이를 이용하여 회전력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진의 일측에 공기를 전달하도록 상기 엔진의 회전력에 의해서 회전하도록 배치되는 냉각팬, 상기 엔진의 회전력을 상기 냉각팬으로 선택적으로 전달하도록 배치되는 냉각팬클러치, 상기 엔진의 회전력을 입력받아 기어비를 가변시켜 주행휠을 회전시키도록 배치되는 변속기, 및 비상 제동 신호가 발생되면, 상기 냉각팬클러치를 통해서 상기 냉각팬과 상기 엔진을 직결하여 상기 냉각팬을 통해서 상기 엔진의 회전에 부하를 증가시키는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

비상 제동력 발생 시스템 및 방법{EMERGENCY BRAKING FORCE GENERATION SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 주행 중 브레이크가 정상적으로 작동되지 않을 경우에 엔진과 변속기를 통해서 주행휠에 비상 제동력을 인가할 수 있는 비상 제동력 발생 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 제동장치는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 장치로서, 통상적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어 대기 속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.
그리고 브레이크 장치는 주행할 때에 주로 사용하는 푸트브레이크와 자동차를 주차시킬 때에 사용하는 핸드브레이크가 있고, 브레이크 장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과, 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 상기 주 브레이크 장치는 통상적으로 유압식을 사용하지만, 압축공기를 이용하는 공기 브레이크와 조작력을 가볍게 하기 위해 기관의 흡입부압이나 압축공기를 이용하는 배력식 브레이크 등이 있다.
또 대형 트럭이나 버스 혹은 트레일러 등에는 압축공기의 압력을 이용해서 브레이크 슈우를 드럼에 압착시켜 제동을 걸어주는 공기 브레이크가 많이 사용되고 있다.
그런데 제동시에 차륜이 블록킹되면 주행안정성이 크게 저하되고, 전륜이 블록킹되면 조향성이, 후륜이 블록킹되면 직진성이 크게 저하되거나 심하면 아주 상실되게 되는데, 상기와 같은 차륜의 블록킹을 방지하기 위해 앤티 록크 브레이크 시스템이 사용되고 있다.
만일에 엔진이나 전원장치가 예기치 못하게 급작스럽게 작동불능이 되면 브레이크 부우스터의 배력이 불가능하여 브레이크 장치의 정상적인 작동을 기대할 수 없게 되면서 대형 교통사고로 이어질 위험이 있었고, 또 마스터 실린더도 작동불능이 되면 제동에 필요한 충분한 유압이 발생되지 않으면서 충분한 제동력의 확보가 어려워지게 된다.
종래기술로써는, 공개특허 특1998-035319, 및 공개특허 10-2014-0094292가 있다.
본 발명의 목적은 주행 중 브레이크가 정상적으로 작동되지 않을 경우에 냉각팬, 엔진, 및 변속기를 통해서 주행휠에 비상 제동력을 인가할 수 있는 비상 제동력 발생 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 비상 제동력 발생 시스템은 인젝터에서 분사되는 연료와 공기를 이용하여 연소를 수행하고, 이를 이용하여 회전력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진의 일측에 공기를 전달하도록 상기 엔진의 회전력에 의해서 회전하도록 배치되는 냉각팬, 상기 엔진의 회전력을 상기 냉각팬으로 선택적으로 전달하도록 배치되는 냉각팬클러치, 상기 엔진의 회전력을 입력받아 기어비를 가변시켜 주행휠을 회전시키도록 배치되는 변속기, 및 비상 제동 신호가 발생되면, 상기 냉각팬클러치를 통해서 상기 냉각팬과 상기 엔진을 직결하여 상기 냉각팬을 통해서 상기 엔진의 회전에 부하를 증가시키는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 비상 제동 신호가 발생되면, 상기 인젝터를 오프시켜 연료분사를 중단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 비상 제동 신호가 발생되면, 상기 변속기를 1단 또는 2단기어로 변속할 수 있다.
상기 제어부는, 브레이크페달의 작동신호 및 차량 주행속도를 통해서 상기 비상 제동 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 제어부는, 비상 제동 신호가 발생되면, 상기 주행휠의 회전력이 상기 변속기를 통해서 상기 엔진으로 전달되도록 상기 엔진 및 상기 변속기를 제어할 수 있다.
상기 팬클러치, 상기 엔진, 상기 변속기, 및 상기 주행휠이 하나의 회전력전달경로 상에 순차적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비상 제동력 발생방법은, 비상제동신호를 감지하는 단계, 상기 비상제동신호가 발생된 것으로 판단되면, 엔진과 냉각팬 사이의 회전력전달경로에 배치되는 팬클러치를 작동시켜 상기 엔진과 상기 냉각팬을 직결시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 엔진에 배치되는 인젝터를 제어하여 연료분사를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 엔진의 회전력을 전달받아 기어비를 조절하여 출력하는 변속기를 더 포함하고, 상기 변속기의 변속단을 하향시키는 단계를 포함할 수 있다.
브레이크페달의 작동신호가 감지되면, 상기 엔진과 상기 냉각팬을 직결시킬 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 차량 제동장치가 고장난 경우에 냉각팬, 엔진, 및 변속기의 회전부하를 최대화함으로써, 주행휠로 전달되는 비상 제동력을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상 제동력 발생 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상 보조 제동력 발생방법을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 보조 제동력 발생방법을 보여주는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상 제동력 발생 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 비상 제동력 발생 시스템은 냉각팬(100), 팬클러치(110), 엔진(120), 인젝터(122), 회전력전달경로(124), 변속기(130), 주행휠(140), 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 엔진(120)은 상기 인젝터(122)에서 연료를 분사하고, 분사된 연료가 공기와 연소되어 회전력을 발생시킨다.
상기 엔진(120)에서 발생된 회전력의 일부는 회전력전달경로(124)를 따라서 상기 팬클러치(110)를 통해서 상기 냉각팬(100)으로 전달되고, 회전력전달경로(124)를 따라서 상기 변속기(130)를 통해서 상기 주행휠(140)로 전달된다.
역으로, 엔진브레이크가 동작될 경우에는, 상기 주행휠(140)의 회전력이 상기 변속기를 상기 회전력전달경로(124)를 따라서 상기 엔진(120)으로 전달되고, 상기 엔진(120)으로 전달된 회전력은 상기 팬클러치(110)를 통해서 상기 냉각팬(100)으로 전달될 수 있다.
상기 제어부(150)는 상기 팬클러치(110), 상기 엔진(120)의 상기 인젝터(122), 및 상기 변속기(130)를 각각 제어할 수 있다.
상기 제어부(150)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상 보조 제동력 발생방법을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 브레이크제어부(200)로 차속과 브레이크의 제동신호를 포함하는 운행조건이 입력되고, 입력된 운행조건에 따라서 비상 제동 신호를 발생시킨다.
비상 제동 신호가 발생된 것으로 판단되면, 상기 제어부(150)는 상기 팬클러치(110), 상기 변속기(130), 및 상기 엔진(120)의 상기 인젝터(122)를 제어한다.
상기 제어부(150)는 상기 팬클러치(110)를 작동시켜, 상기 냉각팬(100)의 회전부하를 증가시키고, 상기 변속기(130)의 변속단을 저단 예를 들어, 1단이나 2단으로 전환하여 회전부하를 증가시킨다. 아울러, 상기 엔진(120)의 상기 인젝터(122)를 오프시켜 연료분사를 차단한다.
따라서, 상기 냉각팬(100), 상기 엔진(120), 및 상기 변속기(130)는 상기 회전력전달경로(124)를 통해서 상기 주행휠(140) 측으로 회전부하를 증가시켜 비상제동력을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 냉각팬(100)은 약 50KW의 비상제동력을 발생시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 보조 제동력 발생방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, S300에서 운행조건이 감지되는데, S320에서 차속과 감속도 등이 감지 또는 연산될 수 있다.
S310에서 제동시스템이 고장인지 판단된다. 본 발명의 실시예에서, 제동시스템이 고정된 것을 판단하는 방법은 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
S330은 브레이크페달(미도시)의 작동신호를 감지하고, 제동시스템이 고장나고, 브레이크페달의 작동신호가 감지되면, S340에서 비상제동신호가 발생된다.
상기 제어부(150)는 S350에서 상기 변속기(130)의 변속단을 내린다. 즉, 변속단을 1단 또는 2단으로 전환하고, 상기 제어부(150)는 S352에서 상기 인젝터(122)를 오프시켜 연료분사를 차단한다. 그리고, 상기 제어부(150)는 S354에서 상기 팬클러치(110)를 작동시켜 상기 냉각팬(100)이 상기 엔진(120)과 직결되어 회전하도록 한다.
S360에서는 상기 냉각팬(100), 상기 엔진(120), 상기 변속기(130)에 의해서 상기 주행휠(140)에 브레이크력이 작동된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 주행휠(140)은 상기 변속기(130), 상기 엔진(120), 및 상기 팬클러치(110)와 직결되도록 제어된다. 따라서, 엔진브레이크의 기능이 향상된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 냉각팬 110: 팬클러치
120: 엔진 122: 인젝터
124: 회전력전달경로 130: 변속기
140: 주행휠 150: 제어부
200: 브레이크제어부

Claims (10)

  1. 인젝터에서 분사되는 연료와 공기를 이용하여 연소를 수행하고, 이를 이용하여 회전력을 발생시키는 엔진;
    상기 엔진의 외부를 냉각하도록 상기 엔진의 회전력에 의해서 회전하도록 배치되는 냉각팬;
    상기 엔진의 회전력을 상기 냉각팬으로 선택적으로 전달하도록 회전력 전달경로 상에 배치되는 냉각팬클러치;
    상기 엔진의 출력축에 연결되어 기어비를 가변시켜 주행휠을 회전시키도록 배치되는 변속기; 및
    비상 제동 신호가 발생되면, 상기 냉각팬클러치를 작동시켜 상기 냉각팬과 상기 엔진을 직결하여 상기 냉각팬의 회전부하를 이용하여 상기 엔진의 회전에 부하를 증가시키는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 비상 제동 신호가 발생되면, 상기 인젝터를 오프시켜 연료분사를 중단하고,
    상기 엔진의 출력축, 상기 변속기, 및 상기 주행휠을 직결하여, 이들 사이에 회전력이 전달되도록 제어하며, 상기 엔진의 출력축과 연결된 상기 변속기를 저단기어로 변속하고,
    상기 냉각팬클러치, 상기 엔진, 상기 변속기, 및 상기 주행휠이 하나의 회전력전달경로 상에 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 비상 제동력 발생 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 제어부는,
    브레이크페달의 작동신호 및 차량 주행속도를 통해서 상기 비상 제동 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 비상 제동력 발생 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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