KR102249764B1 - 전자식 파킹 브레이크장치 - Google Patents

전자식 파킹 브레이크장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 파킹 브레이크장치에 관한 것으로, 파킹 스위치, 브레이크 페달 및 휠스피드센서로 부터 신호를 받는 파킹제어장치와, 상기 파킹제어장치에 의해 제어되어 에어탱크로 부터의 공압을 제동장치로 공급하고 상기 제동장치로 부터 공압을 배기시키도록 제어하는 파킹밸브를 포함하며, 상기 파킹밸브는 에어탱크에 연통되어 압축공기가 공급되는 유로와, 제동장치에 연통된 유로, 상기 제동장치에 연통된 유로에서 분기된 바이패스 유로를 구비하고, 상기 유로들을 선택적으로 연통 또는 폐쇄시키는 회전밸브를 포함하여 구성됨으로써, 모터에 의해 회전하는 회전밸브로 공압통로들과 선택적으로 연통되고, 자석에 의해 위치가 제어되어 조작이 간편하며, 하나의 솔레노이드밸브로 공압의 배기를 제어하도록 되며, 또한, 모터 회전이 종료되어도 자석에 의해 회전밸브가 제어되어 밸브장치의 구성을 단순화할 수 있고, 또한, 파킹브레이크 작동시 이중으로 페달 브레이크가 작동되는 경우 안티컴파운드 기능과 주브레이크장치의 고장시 파킹브레이크장치에 의해 긴급 제동을 실현하여 제동안정성을 간편하게 확보할 수 있다.

Description

전자식 파킹 브레이크장치{AN ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM}
본 발명은 전자식 파킹 브레이크장치에 관한 것으로, 특히 중대형 트럭, 버스등의 대형 차종에 사용되는 전자식 파킹 브레이크장치의 단순화를 위하여 개선된 구조의 파킹밸브를 구비한 전자식 파킹 브레이크장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에서 채용하는 브레이크장치는 주행 중 차량을 감속시키고 정지시키는 주행 브레이크와, 차량을 주, 정차할 경우 사용되는 파킹 브레이크로 구분된다. 주행 브레이크는 풋 브레이크 라고도 하며, 운전자의 조작이 가능한 답판 형태의 브레이크페달과 그 브레이크페달의 조작시 전륜 또는 후륜의 휠디스크를 제동하는 브레이크패드로 구성되어, 주행 중 운전자가 브레이크페달을 밟아 작동되는 것이다.
중대형 트럭이나 버스와 같은 차종에서 사용하는 파킹 브레이크장치는 공압이 제동장치에 공급될 때 브레이크 슈 레버를 작동시켜 라이닝이 드럼에서 분리되고, 제동장치에서 공압이 배기되면 라이닝이 드럼에 밀착되어 제동상태를 유지할 수 있도록 하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 파킹제어장치에 의해 제어되는 파킹밸브장치(1)는 파킹시 파킹엔드밸브(2)에서 운전자의 조작 신호에 따라 에어탱크(5)의 공압을 제동장치(6)로 공급하여 제동력이 발생되게 제어하며, 이때에는 브레이크 페달(7)과 파킹제어장치 사이의 공압라인은 비활성화되어 있다. 그런 다음 파킹 해제시에는 파킹제어장치에 의해 제어되는 파킹밸브장치(1)의 유로가 제동장치(6)에서의 공압이 배기되도록 개방되어 제동상태가 해제된다.
이와 같은 종래 파킹 브레이크장치의 예로서, 국내 공개특허 제10-2013-0024176호(2013.03.08 공개)에는 운전자의 조작에 따라 제어가능한 파킹스위치; 파킹스위치로부터 신호를 입력받아 파킹 제동력을 제어하는 파킹ECU; 상기 파킹 ECU의 제어신호를 받아 에어탱크에 저장된 압축공기의 흐름을 개폐하는 제1 및 제2솔레노이드밸브; 및 상기 제 1 및 제 2솔레노이드밸브의 작동에 따라 공기압에 의해 파킹 제동력을 발생시키는 브레이크 액추에이터;를 포함하고, 대형 상용차에서 파킹스위치의 간단한 조작으로 파킹 제동력을 용이하게 발생시키도록 된 대형 상용차용 전자식 파킹 브레이크 제어장치 및 방법이 개시되어 있다.
그러나, 상기한 종래의 파킹밸브장치는 복잡하여 원가절감을 위해 보다 단순화할 필요가 있고, 그러면서도 긴급 제동과 안티컴파운드 기능을 발휘할 수 있도록 성능이 개선되도록 구조개선이 필요하였다.
국내 공개특허 제10-2013-0024176호(2013.03.08 공개)
본 발명의 목적은 종래의 파킹밸브장치에 대한 문제점을 개선하여 밸브장치에 사용되는 밸브를 단순화하고 긴급 제동과 안티컴파운드 기능 등의 복합 기능을 안정되게 구현하고 제동안정성을 확보할 수 있도록 개선된 파킹밸브를 구비한 전자식 파킹 브레이크장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 전자식 파킹 브레이크장치는, 파킹 스위치, 브레이크 페달 및 휠스피드센서로 부터 신호를 받는 파킹제어장치와, 상기 파킹제어장치에 의해 제어되어 에어탱크로 부터의 공압을 제동장치로 공급하고 상기 제동장치로 부터 공압을 배기시키도록 제어하는 파킹밸브를 포함하며, 상기 파킹밸브는 에어탱크에 연통되어 압축공기가 공급되는 유로와, 제동장치에 연통된 유로, 상기 제동장치에 연통된 유로에서 분기된 바이패스 유로를 구비하고, 상기 유로들을 선택적으로 연통 또는 폐쇄시키는 회전밸브를 포함하여 구성된다.
상기 파킹제어장치에 의해 제어되는 솔레노이드밸브가 긴급시 제동장치로 부터의 압력이 회전밸브를 통해 배기되도록 제공된다.
상기 회전밸브는 공압 통로가 직경방향으로 관통되어 형성되고, 모터에 의해 회전되는 회전밸브의 회전 위치에 따라, 파킹밸브에서 상기 유로들을 선택적으로 개폐시키도록 구성된다.
상기 회전밸브에는 자석지지부가 제공되고, 상기 파킹밸브에 소정 각도로 이격되어 배치된 두개의 자석들이 제공되며, 상기 회전밸브의 자석지지부가 상기한 자석들중 어느 하나에 접촉될 때 상기 모터가 파킹제어장치의 신호를 받을 때까지 정지 상태로 유지되도록 구성된다.
파킹 온 모드에서, 상기 회전밸브는 그 공압 통로가 제동장치와 연통된 유로와 바이패스 유로를 연통시키도록 배치되어 제동장치의 공압이 유로들과 회전밸브의 공압 통로 및 솔레노이드밸브를 통해 배기되어 제동장치의 파킹상태가 유지되도록 구성된다.
파킹 오프 모드에서, 상기 회전밸브는 그 공압 통로가 에어탱크와 연통된 유로와 제동장치와 연통된 유로를 연통시키도록 배치되어 에어탱크의 공압이 유로들과 회전밸브의 공압통로(41)를 통해 제동장치로 공급되어서 제동장치의 제동력이 해제되도록 구성된다.
안티컴파운드 모드에서, 상기 파킹제어장치는 파킹 밸브에 대한 온 신호와 브레이크 페달의 온 신호를 받을 때, 회전밸브를 회전시켜 그 공압 통로가 탱크에 연통된 통로와 제동장치에 연통된 통로를 연통시켜 제동장치의 제동력을 해제하고, 주 브레이크장치를 온시켜 브레이크 페달을 조작할 수 있도록 구성된다.
긴급 파킹 온 모드에서, 상기 파킹제어장치는 휠스피드 센서에서 차속 신호가 입력되는 상태에서 파킹스위치가 온 상태로 되면, 상기 회전밸브를 회전시켜 그 공압 통로를 제동장치에 연통된 유로와 연통시키고, 상기 솔레노이드밸브를 개방시켜 제동장치의 압력이 배기되어 제동장치의 제동력이 생성되도록 구성된다.
상기 파킹제어장치는 휠스피드센서로 부터의 신호에 의한 휠슬립율을 감지하여 솔레노이드밸브를 클로즈 또는 오픈되게 제어하여 파킹 제동력을 점차적으로 작동되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전자식 파킹 브레이크장치의 파킹밸브는 모터에 의해 회전하는 회전밸브로 공압통로들과 선택적으로 연통되고, 자석에 의해 위치가 제어되어 조작이 간편하며, 하나의 솔레노이드밸브로 공압의 배기를 제어하도록 되며, 또한, 모터 회전이 종료되어도 자석에 의해 회전밸브가 제어되어 밸브장치의 구성을 단순화할 수 있다.
또한, 파킹브레이크 작동시 이중으로 페달 브레이크가 작동되는 경우 안티컴파운드 기능과 주브레이크장치의 고장시 파킹브레이크장치에 의해 긴급 제동을 실현하여 제동안정성을 간편하게 확보할 수 있다.
도 1은 종래 전자식 파킹 브레이크장치의 구성을 보여주는 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 전자식 파킹 브레이크장치의 구성을 보여주는 개략적인 구성도.
도 3은 도 2의 파킹밸브의 유로 구성을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 4은 도 3의 파킹 브레이크장치의 파킹밸브 유로에 설치되어 선택적으로 유로를 개폐시키는 회전밸브의 개략적인 사시도.
도 5는 파킹 온 모드에서 도 3의 파킹밸브의 유로 개폐상태도.
도 6은 파킹 오프 모드에서 도 3의 파킹 브레이크장치의 유로 개폐 상태도.
도 7은 안티컴파운드 모드 상태에서 도 3의 파킹밸브의 유로 개폐 상태도. .
도 8은 긴급 파킹 온 모드에서의 도 3의 파킹밸브 유로 개폐 상태도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2에 있어서, 본 발명에 따라 전자식 파킹 브레이크장치는 파킹 스위치(10), 브레이크 페달(11) 및 휠스피드센서(12)로 부터 신호를 받는 파킹제어장치(20)와, 상기 파킹제어장치에 의해 제어되어 에어탱크(13)로 부터의 공압을 제동장치(25)로 공급하고 상기 제동장치로 부터 공압을 배기시키도록 제어하는 파킹밸브(30)를 포함한다.
상기 파킹밸브(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 에어탱크(13)에 연통되어 압축공기가 공급되는 유로(31)와, 제동장치(25)에 연통된 유로(32), 상기 유로(32)에서 분기된 바이패스 유로(33)를 포함하며, 또한 상기 유로(31, 32, 33)들을 선택적으로 연통 또는 폐쇄시키는 회전밸브(40)를 포함한다.
상기 회전밸브(40)는 상기 유로(33)와 선택적으로 연결되어 제동장치(25)의 압축공기가 배기되게 하거나 탱크의 압축공기를 바이패스 유로(32)로 공급되게 파킹제어장치(20)에 의해 WSS 전기신호로 제어된다.
부호(50)로 표시된 솔레노이드밸브는 파킹제어장치(20)에 의해 제어되어 긴급시 제동장치로 부터의 압력이 배기되도록 한다.
상기 회전밸브(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 공압 통로(41)가 직경방향으로 관통되게 형성되어서 회전밸브(40)의 회전 위치에 따라, 파킹밸브(30)에서 유로(31,32, 33)들을 선택적으로 연통 또는 폐쇄시키도록 모터 연결부(42)에서 (도면에 도시되지 않은) 스탭모터에 연결되어 회전된다.
상기 회전밸브(40)에는 자석지지부(43)가 제공되고, 상기 파킹밸브(30)의 측면에 90도 각도로 수직위치와 수평위치에 배치된 두개의 자석(45,46)들이 제공되어서, 상기 회전밸브의 자석지지부가 상기한 자석들중 어느 하나에 접촉된 상태에서 정지상태로 유지될 수 있으며, 이러한 정지상태에서는 상기한 스탭모터가 파킹제어장치의 신호를 받을 때까지 정지 상태로 유지된다.
상기한 구성의 본 발명에 따른 전자식 파킹 브레이크장치의 파킹밸브의 각 동작모드에 대하여 설명한다.
도 5에는 파킹 온 모드에서의 유로 개폐상태가 도시되어 있으며, 파킹제어장치(20)에 의해 제어된 스탭모터에 의해 회전밸브(40)는 공압 통로(41)가 제동장치(25)와 연통된 유로(32)와 바이패스 유로(33)를 연통시키도록 배치되고 회전밸브의 자석지지부(43)가 자석(46)과 접촉된 상태로 유지되어서 제동장치의 공압이 유로(32,33) 및 회전밸브의 공압통로(41)와 솔레노이드밸브(50)를 통해 배기되어 제동장치의 파킹상태가 유지된다.
도 6에 도시된 파킹 오프 모드에서는, 파킹제어장치(20)에 의해 제어된 스탭모터에 의해 회전밸브(40)는 공압 통로(41)가 에어탱크와 연통된 유로(31)와 제동장치와 연통된 유로(32)를 연통시키도록 배치되고, 회전밸브의 자석지지(43)가 자석(45)과 접촉된 상태로 유지되어서 에어탱크의 공압이 유로(31,32) 및 회전밸브의 공압통로(41)를 통해 제동장치로 공급되어서 제동장치의 제동력이 해제된다.
도 7에 도시된 안티컴파운드 모드는, 파킹 스위치(10)가 온 상태에서 브레이크 페달(11)을 통해 주브레이크장치를 온시키면 제동장치(25)에는 2배의 제동력이 발생되어 제동장치가 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 파킹제어장치(20)가 파킹 밸브(30)에 대한 온 신호와 브레이크 페달(11)의 온 신호를 받으면, 먼저 회전밸브(40)를 회전시켜 그 공압 통로(41)가 탱크에 연통된 유로(31)와 제동장치에 연통된 유로(32)를 연통시키도록 하여 제동장치(25)의 제동력을 해제한 다음, 주 브레이크장치를 온시켜 줌으로써 파킹 브레이크가 온 상태에서도 제동장치의 파손없이 안전하게 브레이크 페달을 조작할 수 있게 한다. 이로써 제동장치의 내구력이 개선된다.
도 8에는 긴급 파킹 온 모드를 보여주며, 주브레이크가 손상 또는 이상이 있어 브레이크페달(11)을 온시켜도 제동력이 발생하지 않는 긴급 상황에서 운전자가 비상 브레이크 용도로 파킹스위치(10)를 온시킨다.
이 경우, 제동장치에서 급격한 제동력 생성으로 휠 록킹에 의한 차량 제동 안정성이 불안정하게 되어 차량 사고가 발생될 수 있으므로, 본 발명에서는 이러한 문제를 방지하기 위하여, 파킹제어장치(20)는 휠스피드 센서(12)에서 차속 신호가 입력되는 상태에서 파킹스위치(10)가 온 상태로 되면, 모터에 의해 회전밸브(40)를 회전시켜 그 공압 통로(41)를 제동장치(25)에 연통된 유로(32)와 연통시키고, 자석지지부가 자석(45)과 접촉하면 모터가 정지되며, 이 때 파킹제어장치(20)에 의한 WSS 신호에 의해 솔레노이드밸브(50)가 제어되어 제동장치의 압력이 배기되어 제동장치의 제동력이 생성된다.
이때, 파킹제어장치(20)는 휠스피드센서(12)로 부터의 신호에 의한 휠슬립율을 감지하여 솔레노이드밸브를 클로즈 또는 오픈되게 제어함으로써 파킹 제동력이 점차적으로 작동되게 할 수 있으므로, 차량의 제동 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명은 중대형 트럭, 버스등의 대형 차종에 사용되는 전자식 파킹 브레이크장치의 단순화하도록 이용될 수 있다.
10 : 파킹 스위치 11 : 브레이크 페달
12 : 휠스피드센서 13 : 에어탱크
20 : 파킹제어장치 25 : 제동장치
30 : 파킹밸브 31, 32 : 유로
33 : 바이패스 유로 40 : 회전밸브
41 : 공압통로 43 : 자석지지부
50 : 솔레노이드밸브

Claims (9)

  1. 파킹 스위치, 브레이크 페달 및 휠스피드센서로부터 신호를 받는 파킹제어장치와, 상기 파킹제어장치에 의해 제어되어 에어탱크로부터의 공압을 제동장치로 공급하고 상기 제동장치로부터 공압을 배기시키도록 제어되는 파킹밸브를 구비하는 전자식 파킹 브레이크장치에 있어서,
    상기 파킹밸브는 에어탱크에 연통되어 압축공기가 공급되는 유로와, 제동장치에 연통된 유로, 상기 제동장치에 연통된 유로에서 분기된 바이패스 유로를 구비하고, 상기 유로들을 선택적으로 연통 또는 폐쇄시키는 회전밸브를 포함하여 구성되며,
    상기 회전밸브는 공압 통로가 직경방향으로 관통되어 형성되고, 모터에 의해 회전되는 회전밸브의 회전 위치에 따라, 파킹밸브에서 상기 유로들을 선택적으로 개폐시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  2. 제 1항에 있어서, 파킹제어장치에 의해 제어되는 솔레노이드밸브가 긴급시 제동장치로부터의 압력이 회전밸브를 통해 배기되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전밸브에는 자석지지부가 제공되고, 상기 파킹밸브에 소정 각도로 이격되어 배치된 두 개의 자석들이 제공되며, 상기 회전밸브의 자석지지부가 상기 자석들 중 어느 하나에 접촉될 때 상기 모터가 파킹제어장치의 신호를 받을 때까지 정지 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  5. 제 1항에 있어서, 파킹 온 모드에서, 상기 회전밸브는 그 공압 통로가 제동장치와 연통된 유로와 바이패스 유로를 연통시키도록 배치되어 제동장치의 공압이 유로들과 회전밸브의 공압 통로 및 솔레노이드밸브를 통해 배기되어 제동장치의 파킹상태가 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  6. 제 1항에 있어서, 파킹 오프 모드에서, 상기 회전밸브는 그 공압 통로가 에어탱크와 연통된 유로와 제동장치와 연통된 유로를 연통시키도록 배치되어 에어탱크의 공압이 유로들과 회전밸브의 공압통로(41)를 통해 제동장치로 공급되어서 제동장치의 제동력이 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  7. 제 1항에 있어서, 안티컴파운드 모드에서, 상기 파킹제어장치는 파킹 밸브에 대한 온 신호와 브레이크 페달의 온 신호를 받을 때, 회전밸브를 회전시켜 그 공압 통로가 탱크에 연통된 통로와 제동장치에 연통된 통로를 연통시켜 제동장치의 제동력을 해제하고, 주 브레이크장치를 온시켜 브레이크 페달을 조작할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  8. 제 2항에 있어서, 긴급 파킹 온 모드에서, 상기 파킹제어장치는 휠스피드센서에서 차속 신호가 입력되는 상태에서 파킹스위치가 온 상태로 되면, 상기 회전밸브를 회전시켜 그 공압 통로를 제동장치에 연통된 유로와 연통시키고, 상기 솔레노이드밸브를 개방시켜 제동장치의 압력이 배기되어 제동장치의 제동력이 생성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 파킹제어장치는 휠스피드센서로부터의 신호에 의한 휠슬립율을 감지하여 솔레노이드밸브를 클로즈 또는 오픈되게 제어하여 파킹 제동력이 점차적으로 작동되게 하는 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크장치.
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