KR19980074283A - 전기자동차의 제동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차의 제동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이크 페달이 미제동 위치에 있을 때, 즉 운행중인 차량에 대해 제동이 필요하지 않은 경우 차륜에 제동이 가해지지 않도록 한 전기자동차의 제동장치에 관한 것이다.

본 발명은 전동기, 진공 펌프, 압력 스위치 및 진공 탱크를 포함하는 진공 발생수단에 의해 진공이 형성되고, 진공실과 대기압실의 압력차가 형성되는 진공 부스터를 매개로 상기 브레이크 페달의 답력이 배력되어 마스터 실린더를 통해 차량의 전,후 차륜이 제동되도록 형성된 전기자동차의 제동장치에 있어서,

상기 진공 발생수단의 진공 탱크와 상기 진공 부스터의 진공실 사이에 설치되는 상기 진공실과 상기 진공 탱크가 상호 연통되도록 하거나, 상기 진공실이 대기와 연통되도록 하는 방향전환 밸브와; 상기 브레이크 페달이 제동/미제동 위치인 것을 감지하는 감지 수단과; 상기 감지 수단으로부터 감지된 상기 브레이크 페달의 제동/미제동 위치의 여부에 따라 상기 방향전환 밸브를 작동시키는 제어 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자동차의 제동장치

본 발명은 전기자동차의 제동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이크 페달이 미제동 위치에 있을 때, 즉 운행중인 차량에 대해 제동이 필요하지 않은 경우 차륜에 제동이 가해지지 않도록 한 전기자동차의 제동장치에 관한 것이다.

일반적으로 기관의 동력을 이용하는 통상의 자동차의 제동 시스템은 기관에 의해 구동되는 동력조향장치용 유압펌프에서 토출되는 유량의 일부를 축압기에 고압으로 저장해 두었다가 차량 제동시 배력작용을 하도록 되어 있다.

이와는 달리 기관대신에 축전지의 전원을 동력원으로 이용하고 전기자동차의 제동 시스템은 진공을 이용한 배력작용으로 차량이 제동이 되도록 하고 있는 바, 종래 전기자동차의 제동장치를 첨부된 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

종래 전기자동차의 제동장치는, 브레이크 페달(10)의 답력은 진공압과 대기압의 차로써 배력되도록 한 진공 부스터(booster)(20)에 의해 배력되어 마스터 실린더(30)의 유압 송출 작용에 의해 차량의 전,후 차륜에 설치된 디스크 브레이크(40) 또는 드럼 브레이크(41)가 제동 작용을 하도록 구성되어 있다.

진공 부스터(20)는 소정의 하우징(21)내에 설치되어 진공실(22)과 대기압실(23)을 분리하는 다이어프램(24)과, 이 다이어프램(24) 중심부에 브레이크 페달(10)과 연동되는 피스톤(25)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 진공실(22) 내부의 진공 형성은 별도로 마련된 진공 발생부(50)에 가능한 바, 이 진공 발생부(50)는 전동기(51)의 구동에 의해 진공 펌프(52)가 작동되어 진공실(22)측 하우징(21)의 일측에 연결된 진공 배관(53)을 통해 진공 탱크(54) 내부가 일정한 압력의 진공 상태가 유지되도록 하는 구조로 이루어져 있다.

상기 진공 탱크(54)내의 진공 압력이 압력 스위치(55)의 기 설정된 압력으로 되어 이 압력 스위치(55)가 오프되면, 전동기(51)의 구동이 정지된다. 이와 반대로 진공 탱크(54)내의 압력이 낮아져 압력 스위치(55)가 온되면, 전동기(51)의 구동이 개시되는 바, 이 전동기는 진공 탱크(54)내의 압력이 압력 스위치(55)의 설정된 압력으로 복귀할 때 까지만 행해지게 된다. 따라서, 진공 탱크(54)내의 압력에 따라 전동기(51)의 운전 및 정지가 자동적으로 행해지게 된다.

미설명 부호 11은 브레이크 페달(10)을 밟은 후 그 답력이 제거되는 경우 원상태로 복귀되도록 하는 복원력을 제공하는 복원 스프링이다.

상기와 같이 구성된 종래 전기자동차의 제동장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래 전기자동차의 제동장치에서 브레이크 페달이 제동 위치에 있을때 진공 부스터의 작동 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 종래 전기자동차의 제동장치에서 브레이크 페달이 미제동 위치에 있을 때 진공 부스터의 작동 상태를 나타낸 도면,

진공 탱크(54) 내부의 압력이 압력 스위치(55)의 설정된 압력까지 진공 상태가 되도록 전동기(51)의 구동에 따라 진공 펌프(52)가 작동되면, 진공 부스터(20)의 진공실(22) 내부는 일정 압력의 진공 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서 차량 제동시 브레이크 페달(10)을 밟으면, 도 2에서처럼, 진공 포트(a)가 폐쇄된 다음, 대기 포트(b)가 조금 개방되어 다이어프램(24) 앞쪽에 해당되는 진공실(22)측에는 부압(진공압)이, 그 뒤쪽에 해당되는 대기압실(23)측에는 대기압이 작용한다. 다이어프램(24) 전/후의 진공실(22)과 대기압실(23)의 압력차에 의해 다이어프램(24)은 진공실(22)측으로 밀려가면서 진공실(22)내의 스프링(26)을 압축한다.

이렇게 진공실(22)내의 스프링(26)이 압축되는 만큼 마스터 실린더(30)의 피스톤(미도시)이 작동되어 디스크 브레이크(40) 또는 드럼 브레이크(41)가 차륜에 대해 제동 작용을 하게 된다.

여기서, 브레이크 페달(10)을 밟은 답력의 세기에 따라 대기 포트(b)의 개방 정도가 달라지게 되고, 이 대기 포트(b)의 개방 정도에 따라 진공실(22)과 대기압실(23)의 압력차가 가변되어 결국 차륜의 부분 제동 또는 완전 제동이 이루어지게 된다.

한편, 차량의 제동이 필요하지 않아 브레이크 페달(10)에 가해진 답력을 제거하면, 복원 스프링(11)의 복원력에 의해 브레이크 페달(10)은 원래의 위치로 복귀되어 도 3에서처럼, 진공 부스터(20) 내부의 대기 포트(b)는 개방 상태에서 폐쇄 상태가 되고, 진공 포트(a)는 폐쇄 상태에서 개방 상태가 되어 다이어프램(24) 전후의 진공실(22)과 대기압실(23)은 동일하게 부압이 작용한다.

그러나, 다이어프램(24) 전후의 진공실(22)과 대기압실(23)에 동시에 작용하는 부압은 복원 스프링(11)의 복원력보다 커서 브레이크 페달(10)이 미제동 위치로의 복귀에 대해 저항력으로 작용하여 결국에는 항상 브레이크 페달이 제동 위치에 있게 되어 마스터 실린더(30)의 작용으로 차량은 약간의 제동이 된 상태로 주행하게 되어 차량의 주행 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 브레이크 페달이 미제동 위치에 있을 때, 즉 운행중인 차량에 대해 제동이 필요하지 않은 경우 차륜에 제동이 가해지지 않도록 한 전기자동차의 제동장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전기자동차의 제동장치의 구성을 나타낸 공압 계통도,

도 2는 종래 전기자동차의 제동장치에서 브레이크 페달이 제동 위치에 있을때 진공 부스터의 작동 상태를 나타낸 도면,

도 3은 종래 전기자동차의 제동장치에서 브레이크 페달이 미제동 위치에 있을 때 진공 부스터의 작동 상태를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 의한 전기자동차의 제동장치의 구성을 나타낸 공압 계통도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 브레이크 페달11 : 스프링20 : 진공 부스터

22 : 진공실23 : 대기압실24 : 다이어프램

50 : 진공 발생부53 : 진공 배관60 : 감지 수단

70 : 방향전환 밸브80 : 제어 수단

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 전기자동차의 제동장치는 전동기, 진공 펌프, 압력 스위치 및 진공 탱크를 포함하는 진공 발생수단에 의해 진공이 형성되고, 진공실과 대기압실의 압력차가 형성되는 진공 부스터를 매개로 상기 브레이크 페달의 답력이 배력되어 마스터 실린더를 통해 차량의 전,후 차륜이 제동되도록 형성된 전기자동차의 제동장치에 있어서,

상기 진공 발생수단의 진공 탱크와 상기 진공 부스터의 진공실 사이에 설치되는 상기 진공실과 상기 진공 탱크가 상호 연통되도록 하거나, 상기 진공실이 대기와 연통되도록 하는 방향전환 밸브와; 상기 브레이크 페달이 제동/미제동 위치인 것을 감지하는 감지 수단과; 상기 감지 수단으로부터 감지된 상기 브레이크 페달의 제동/미제동 위치의 여부에 따라 상기 방향전환 밸브를 작동시키는 제어 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해 종래기술에서 사용되었던 구성부재와 동일한 작용을 하는 구성부재에 대해서는 동일한 부재번호를 사용한다.

본 발명에 의한 전기자동차의 제동장치는 브레이크 페달(10)의 답력은 진공압과 대기압의 차로써 배력되도록 한 진공 부스터(booster)(20)에 의해 배력되어 마스터 실린더(30)의 작용에 의해 차량의 전,후 차륜에 설치된 디스크 브레이크(40) 또는 드럼 브레이크(41)가 제동 작용되도록 구성되고, 진공 부스터(20)는 소정의 하우징(21)내에 설치되어 진공실(22)과 대기압실(23)을 분리하는 다이어프램(24)과, 이 다이어프램(24) 중심부에 브레이크 페달(10)과 연동되는 피스톤(25)을 포함하여 이루어지며, 상기 진공실(22) 내부의 진공 형성은 별도로 마련된 진공 발생부(50)에 가능한 바, 이 진공 발생부(50)는 전동기(51)의 구동에 의해 진공 펌프(52)가 작동되어 진공실(22)측 하우징(21)의 일측에 연결된 진공 배관(53)을 통해 진공 탱크(54) 내부가 일정한 압력의 진공 상태가 유지되도록 하는 구조로 이루어지는 것은 종래와 동일하다.

그러나, 본 발명에 의한 전기자동차의 제동장치는 브레이크 페달(10)이 제동 위치에 있는지, 미제동 위치에 있는지의 여부를 감지하는 감지 수단(60)과, 이 감지 수단(60)에 의해 브레이크 페달(10)에 전혀 답력이 가해지지 않은 상태인 미제동 위치인 것으로 감지된 경우, 진공 부스터(20)의 진공실(22) 내부가 대기압이 작용하도록 진공 발생부(50)의 진공 탱크(54)와 진공 부스터(20)의 진공실(22)을 상호 연결하는 진공 배관(53)상에 설치되어 진공 배관을 통하는 진공 상태의 공기의 흐름 방향을 전환하기 위한 방향전환 밸브(70)와, 감지 수단(60)의 감지 결과에 따라 브레이크 페달(10)이 미제동 위치인 경우, 진공실(22) 내부가 대기압이 작용하도록 진공 부스터(20)의 진공실(22)이 대기와 연통되도록하고, 브레이크 페달(10)이 제동 위치인 경우, 진공실(22)의 내부가 부압이 작용하도록 진공 부스터(20)의 진공실(22)이 진공 탱크(54)와 연통되도록 방향전환 밸브(70)를 작동시키는 제어 수단(80)으로 구성된다.

감지 수단(60)은 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 0인 경우에 미제동 위치, 답력이 0보다 큰 경우에 제동 위치라는 것을 검출하는 하중 센서를 사용할 수 있으며, 또한, 운전자의 발이 브레이크 페달에 접촉하였는지의 유무에 따라 브레이크 페달이 제동 또는 미제동 위치라는 것을 검출하는 압전 센서를 사용할 수도 있다.

방향전환 밸브(70)는 입구(P) 포오트 및 출구(A) 포오트와 배출구 포오트가 형성되고, 솔레노이드 밸브(SV)의 작동에 의해 P 포오트와 A 포오트를 연결하고, P 포오트와 배출구 포오트를 연결하는 위치로 이동하는 3포트 2위치 밸브로서, 감지 수단(60)에 의해 브레이크 페달(10)이 미제동 위치인 것으로 감지된 경우, 즉 다시 말하면 차량의 제동이 필요하지 않은 경우 방향전환 밸브(70)의 솔레노이드 밸브(SV)가 온되어 진공 부스터(20)의 진공실(22)이 방향전환 밸브(70)의 배출구 포오트와 진공실(22)이 상호 연통되어 진공실(22) 내부에 대기압이 작용하게 된다.

한편, 감지 수단(60)에 의해 브레이크 페달(10)이 제동 위치인 감지된 경우, 즉 다시 말하면 차량의 제동이 필요하여 브레이크 페달(10)을 밟은 경우에 방향전환 밸브(70)의 솔레노이드 밸브(SV)가 오프되어 진공 부스터(20)의 진공실(22)은 방향전환 밸브(70)의 입구(P) 포오트와 출구(A) 포오트가 연결됨에 따라 진공 탱크(54)와 연통되어 진공실(22) 내부에 진공압이 작용하게 된다.

여기서, 미도시 되어 있지만, 상기 감지 수단(60)에서 감지되어 출력되는 전력은 미약한 바, 이 미약한 전력을 증폭하여 방향전환 밸브(70)의 솔레노이드 밸브(SV)가 구동되도록 하기 위해 제어 수단(80)과 방향전환 밸브(70) 사이에 전력 증폭용으로 릴레이를 사용할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 전기자동차의 제동장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

진공 탱크(54)내가 압력 스위치(55)의 설정된 압력까지 진공 상태가 되도록 전동기(51)의 구동에 진공 펌프(52)가 작동되면, 진공 부스터(20)의 진공실(22) 내부는 일정 압력의 진공 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서 차량 제동시 브레이크 페달(10)을 밟으면, 도 2에서처럼, 진공 포트(a)가 폐쇄된 다음, 대기 포트(b)가 조금 개방되어 다이어프램(24) 앞쪽에 해당되는 진공실(22)측에는 부압이, 그 뒤쪽에 해당되는 대기압실(23)측에는 대기압이 작용한다. 다이어프램(24) 전/후의 진공실(22)과 대기압실(23)의 압력차에 의해 다이어프램(24)은 진공실(22)측으로 밀려가면서 진공실(22)의 스프링(26)이 압축된다.

이렇게 진공실(22)의 스프링(26)이 압축되는 만큼 마스터 실린더(30)의 피스톤(미도시)이 작동되어 디스크 브레이크(40) 또는 드럼 브레이크(41)가 차륜의 회전에 대해 제동 작용을 한다.

여기서, 브레이크 페달(10)을 밟은 답력의 세기에 따라 대기 포트(b)의 개방 정도가 달라지게 되고, 이 대기 포트(b)의 개방 정도에 따라 진공실(22)과 대기압실(23)의 압력차가 가변되어 결국 차륜의 부분 제동 또는 완전 제동이 이루어지게 된다.

한편, 차량의 제동이 필요하지 않아 브레이크 페달(10)에 가해진 답력을 제거하면, 복원 스프링(11)의 복원력에 의해 브레이크 페달(10)은 원래의 위치로 복귀되어 도 3에서처럼, 진공 부스터(20) 내부의 대기 포트(b)는 개방 상태에서 폐쇄 상태가 되고, 진공 포트(a)는 폐쇄 상태에서 개방 상태가 되어 다이어프램(24) 전후의 진공실(22)과 대기압실(23)은 동일하게 부압이 작용한다.

이때, 진공실(22)과 대기압실(23)에 동일하게 작용하는 부압은 브레이크 페달(10)이 완전하게 미제동 위치로 복귀되어 있는 상태가 아닌 바, 감지 수단(60)에 의해 브레이크 페달(10)이 미제동 위치인 것이 감지되면, 제어 수단(80)에 의해 방향전환 밸브(70)의 솔레노이드 밸브(SV)가 온되어 입구(P) 포오트와 배출구 포오트가 연결된다. 이에 따라, 진공 부스터(20)의 진공실(22)이 방향전환 밸브(70)의 배출구 포오트와 연통되어 진공실(22) 내부가 대기압이 작용하게 된다.

따라서, 브레이크 페달(10)이 완전하게 제동 위치로 복귀된다.

상기 실시예에서는 감지 수단(60)을 하중 센서나 압전 센서로 예를 들어 설명하였으나, 다이어프램(24) 전후의 진공실(22)과 대기압실(23)에 동시에 작용하는 부압이 스프링(11)의 복원력보다 커서 브레이크 페달(10)이 미제동 위치로의 복귀에 대해 저항력으로 작용하여 결국에는 차량이 항상 제동 상태에서 주행하는 것으로 미루어보아 진공실(22)과 대기압실(23)의 압력이 모두 부압일때를 감지할 수 있는 압력 센서로도 할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 전기자동차의 제동장치에 따르면, 운행중인 차량에 대해 제동이 필요하지 않아 브레이크 페달이 미제동 위치에 있는 경우에 이를 소정의 감지 수단으로 즉시 감지하여 소정의 방향전환 밸브를 작동시켜 진공 부스터의 내부의 진공실이 대기와 연통되도록 함으로써, 스프링의 복원력이 진공실 내부의 진공압보다 커 브레이크 페달이 완전하게 미제동 위치로 이동하여 결국 차량이 제동되지 않은 상태로 주행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 전동기, 진공 펌프, 압력 스위치 및 진공 탱크를 포함하는 진공 발생수단에 의해 진공이 형성되고, 진공실과 대기압실의 압력차가 형성되는 진공 부스터를 매개로 상기 브레이크 페달의 답력이 배력되어 마스터 실린더를 통해 차량의 전,후 차륜이 제동되도록 형성된 전기자동차의 제동장치에 있어서,

   상기 진공 발생수단의 진공 탱크와 상기 진공 부스터의 진공실 사이에 설치되는 상기 진공실과 상기 진공 탱크가 상호 연통되도록 하거나, 상기 진공실이 대기와 연통되도록 하는 방향전환 밸브와; 상기 브레이크 페달이 제동/미제동 위치인 것을 감지하는 감지 수단과; 상기 감지 수단으로부터 감지된 상기 브레이크 페달의 제동/미제동 위치의 여부에 따라 상기 방향전환 밸브를 작동시키는 제어 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 브레이크 페달의 위치가 미제동 위치인 경우, 상기 진공실 내부가 대기압 상태가 되도록 하고, 상기 브레이크 페달의 위치가 제동 위치인 경우, 상기 진공실과 상기 진공 탱크가 상호 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 감지 수단은 하중 센서인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제동장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 감지 수단은 압전 센서인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제동장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 감지 수단은 상기 진공 부스터의 진공실과 대기압실 내부 모두가 진공압인 것을 감지하는 압력 센서인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제동장치.
6. 제 1 항에 있어서, 방향전환 밸브는 3포트 2위치 밸브인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제동장치.