KR19990009420U - 전기 자동차의 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기자동차의 브레이크 장치에 관한 것으로서, 항상 설정된 일정한 부압을 형성하고 있어서 브레이크 페달의 작동시 브레이크 브스터가 필요한 부압을 제공하는 진공탱크와; 전지 자동차를 동작시키기 위한 전원이 인가되면 배터리의 전원용량을 감지하여 상기 배터리의 전원이 설정 기준 전원이하 이면 경고 신호를 출력하고, 브레이크 페달의 동작상태와 진공탱크의 부압 상태를 감지하여 상기 진공탱크의 부압이 설정 부압 이하 일 때 해당 제어 신호를 출력하고, 상기에서 출력된 제어신호에도 불구하고 설정 기준시간내에 진공탱크 부압이 설정된 부압을 유지하지 못하면 고장으로 판단하여 해당 경고신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력된 제어 신호에 의해 작동상태가 가변되어 진공 탱크에 설정된 일정한 부압을 형성시켜주는 모터 펌프와; 상기 진공탱크와 모터 펌프 사이 위치하여 상기 진공펌프내에 형성된 부압이 모터 펌프 쪽으로 배출되는 것을 방지하기 위한 일방향 체크 밸브와; 상기 배터리의 용량상태와 모터 펌프의 동작상태 따라 상기 제어 수단에 출력되는 경고신호를 인가 받아 운전자에게 표시 또는 경고음을 출력하는 경고 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 스위치 접점의 상태가 가변되어 모터 펌프에 배터리 전원을 공급 또는 차단하는 스위치 수단을 포함하여 이루어져 있어, 운전자가 작은 힘으로 브레이크 페달을 조작하여도 마스터 실린더에서 형성된 유압의 세기를 배력시켜 차량의 제동력을 크게 할 수 있고 브레이크 브스터내에 부압을 조절하기 위한 가솔린 엔진의 흡기 매니폴드를 이용한 흡입부압보다 더욱 안정인 제동력의 효과가 있다.

Description

전기 자동차의 브레이크 장치

본 고안은 전기 자동차의 브레이크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차에서 주행차량의 제동을 위해 운전자가 브레이크 페달을 조작할 때 제어 수단에 의해 제어되는 모터 펌프를 이용 부압 탱크에 브레이크 브스터가 필요로 하는 진공을 형성시키기 위한 전기 자동차의 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제동 장치는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차 상태를 유지하기 위해 중요한 장치이며, 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동 작용을 하는 마찰 브레이크를 사용하고 있다.

또한 제동장치는 주행할 때 주로 발을 사용하여 조작하는 풋 브레이크, 즉 주 브레이크와 자동차를 주차 할 때 손으로 조작하여 자동차를 주차시키는 핸드 브레이크, 즉 주차 브레이크로 나누어져 있다.

따라서 종래에는 풋 브레이크를 사용하여 주행차량을 감속 또는 정지시키려 할 때 운전자가 브레이크 페달을 조작하면, 마스터 실린더에서 필요한 유압을 형성하는데 이 때 브레이크 브스터에서 엔진의 흡입 메니폴드의 흡입 부압을 이용하여 상기 마스터 실린더에 가해지는 힘을 배력시켜 운전자가 브레이크를 밟는 힘을 적게 하여 제동력을 크게 할 수 있도록 하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은 주로 가솔린 자동차에서 많이 사용되고 있으며, 전기 자동차에서는 상기 가솔린 자동차와 다르게 배터리를 이용한 모터에 의해 차량을 구동시킴으로 운전자가 브레이크 조작시 마스터 실린더의 유압형성 과정에서 마스터 실린더에 배력을 가할 수 있는 부압 형성장치가 없어 운전자의 브레이크 조작에 따른 차량 제동상태에 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 첨부한 도1에 도시되어 있듯이 제어 수단에 의해 제어되어 전기 자동차에 부압을 형성할 수 있는 모터 펌프를 설치하고, 상기 모터 펌프에 의해 항상 일정한 부압을 형성하여 저장하고, 브레이크 브스터가 필요로 하는 부압을 제공하여 운전자가 작은 힘으로 브레이크 페달을 조작하여도 마스터 실린더에서 형성된 유압의 세기를 배력시켜 차량의 제동력을 크게 할 수 있고 브레이크 브스터내에 부압을 조절하기 위한 가솔린 엔진의 흡기 매니폴드를 이용한 흡입부압보다 더욱 안정인 제동력의 효과를 가진 전기 자동차의 브레이크 장치를 제공할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

항상 설정된 일정한 부압을 형성하고 있어서 브레이크 페달의 작동시 브레이크 브스터가 필요한 부압을 제공하는 진공탱크와;

전기 자동차를 동작시키기 위한 전원이 인가되면 배터리의 전원용량을 감지하여 상기 배터리의 전원이 설정 기준 전원이하 이면 경고 신호를 출력하고, 브레이크 페달의 동작상태와 진공탱크의 부압상태를 감지하여 상기 진공탱크의 부압이 설정 부압 이하 일 때 해당 제어 신호를 출력하고, 상기에서 출력된 제어신호에도 불구하고 설정 기준시간내에 진공탱크 부압이 설정된 부압을 유지하지 못하면 고장으로 판단하여 해당 경고신호를 출력하는 제어 수단과;

상기 제어 수단에서 출력된 제어 신호에 의해 작동상태가 가변되어 진공 탱크에 설정된 일정한 부압을 형성시켜주는 모터 펌프와;

상기 진공탱크와 모터 펌프 사이 위치하여 상기 진공펌프내에 형성된 부압이 모터 펌프 쪽으로 배출되는 것을 방지하기 위한 일방향 밸브와;

상기 배터리의 용량상태와 모터 펌프의 동작상태 따라 상기 제어 수단에 출력되는 경고신호를 인가 받아 운전자에게 표시 또는 경고음을 출력하는 경고 수단과;

상기 제어 수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 스위치 접점의 상태가 가변되어 모터 펌프에 배터리 전원을 공급 또는 차단하는 스위칭 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 고안의 실시예에 따른 전기 자동차의 브레이크 장치 구성 블럭도이고,

도2는 본 고안의 실시예에 따른 전기 자동차의 브레이크 장치 제어 방법 동작 순서도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 브레이크 페달 20 : 마스터 실린더 21 : 브레이크 브스터

30 : 진공탱크 40 : 제어수단 50 : 모터펌프 60 : 진공호수

61 : 일방향 체크 밸브 70 : 경고수단 80 : 배터리 90 : 스위칭수단

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 본 고안의 실시예에 따른 전기 자동차의 브레이크 장치 구성은,

운전자의 감속 또는 차량 정지 의지에 따라 페달을 발로 밟아 차량을 감속 또는 정지시키기 위한 브레이크 페달(10)과;

상기 브레이크 페달(10)의 작동상태에 따라 필요한 유압을 발생시키는 마스터 실린더(20)와;

상기 브레이크 페달(10)의 동작 상태에 따라 상기 마스터 실린더(20)에 가해지는 힘을 배력시키기 위한 브레이크 브스터(21)와;

항상 설정된 일정한 부압을 형성하고 있어 상기 브레이크 브스터(21)가 필요한 부압을 제공하는 진공탱크(30)와;

상기 브레이크 페달(10)의 동작 상태와 진공탱크(30)의 부압 상태를 감지하여 상기 진공탱크(30)의 부압이 설정부압 이하 일 때 해당 제어 신호를 출력하고, 상기에서 출력된 제어신호에도 불구하고 설정 기준시간내에 진공탱크(30)의 부압이 설정된 부압을 유지하지 못하면 고장으로 판단하여 해당 경고신호를 출력하는 제어 수단(40)과;

상기 제어 수단(40)에서 출력된 제어 신호에 의해 작동상태가 가변되어 상기 진공 탱크(30)에 설정된 일정한 부압을 형성시켜주는 모터 펌프(50)와;

상기 브레이크 브스터(21)와 진공탱크(30)를 연결하고, 진공탱크(30)와 모터 펌프 사이를 연결하여 부압을 제공하는 진공호스(60)와;

상기 진공 탱크(30)와 모터 펌프(50) 사이의 진공호스(60) 내에 유입되어 있어, 상기 진공펌프(30)내에 형성된 부압이 모터 펌프(50)쪽으로 배출되는 것을 방지하기 위한 일방향 밸브(61)와;

상기 제어 수단(40)에 의해 출력되는 신호에 따라 상기 진공탱크(30)의 정상 부압상태와 모터 펌프(50)의 정상 동작상태를 운전자에게 출력하는 경고 수단(70)과;

전기 자동차를 구동하기 위한 에너지를 제공하며 상기 모터 펌프(50)를 구동하기 위한 에너지를 제공하는 배터리(80)와;

상기 제어 수단(40)에서 출력되는 제어 신호에 따라 스위치 상태가 가변되어 상기 배터리(80)에서 모터펌프(50)로 공급되는 전원을 제어하기 위한 스위치수단(90)으로 이루어져 있다.

상기한 구성에 의해 첨부한 도2를 참조하여 전기 자동차의 브레이크 제어 방법을 더욱 상세히 설명하자면, 전기 자동차를 구동하기 위해 전원이 인가되면 제어 수단(40)은 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 모터 펌프(50)를 구동시키는 배터리(80) 전원의 용량을 검출한다(S100,S110).

상기에서 배터리(80) 전원이 검출되면 제어 수단(40)은 상기에서 검출된 배터리(80) 전원의 용량이 모터 펌프(50)를 구동시키기 위한 설정된 기준용량 이상인가를 판단한다(S120).

상기에서 검출된 배터리(80) 전원의 용량이 모터 펌프(50)를 구동시키기 위한 설정된 기준 용량 이상인 경우, 제어 수단(40)은 진공탱크(30)의 부압상태를 검출한다(S130).

하지만 상기에서 검출된 배터리(80) 전원의 용량이 모터 펌프(50)를 구동시키기 위한 설정된 기준용량 이하인 경우, 제어 수단(40)은 운전자에게 배터리(80)용량 부족상태를 경고하기 위한 경고 신호를 경고수단(70)으로 출력한다.

상기에서 진공탱크(30)의 부압 상태를 검출한 제어 수단(40)은 검출된 진공탱크(30)의 부압 상태가 브레이크 페달(10)의 작동시 브레이크 브스터(21)에서 요구하는 최소 부압보다 작거나 같은가를 판단한다(S140).

상기에서 진공탱크(30)의 부압이 제동시 브레이크 브스터(30)가 요구하는 최소 부압보다 작은 경우, 제어수단(40)은 진공탱크(30)의 부압 상태가 설정기준 부압 이하인 것으로 판단하여 모터 펌프(50)를 구동시키기 위한 제어 신호를 스위치수단(90)으로 출력한다(S150).

상기 제어 수단(40)에서 모터 펌프(50)를 구동하기 위한 제어 신호가 스위치수단(90)에 출력됨에 따라 상기 스위치수단(90)은 배터리(80) 전원이 모터 펌프(50)에 인가되도록 스위치 접점을 '온'시킨다.

하지만 상기에서 진공탱크(30)의 부압이 제동시 브레이크 브스터(30)가 요구하는 최소 부압보다 큰 경우, 제어 수단(40)은 진공탱크(30)의 부압상태가 설정 기준값 이상인 것으로 판단하여 모터 펌프(50)의 동작상태를 제어하기 위한 제어 신호를 스위치 수단(90)으로 출력한다(S141).

상기 제어 수단(40)에서 모터 펌프(50)를 제어하기 위한 제어신호가 출력됨에 따라 상기의 스위치수단(90)은 스위치 접점을 '오프'시켜 배터리(80)에서 모터 펌프(50)에 공급되는 전원을 차단하고 초기단계로 리턴한다.

상기 제어 수단(40)에서 출력된 제어 신호에 의해 스위치수단(90)의 스위치 접점이 '온'됨에 따라 상기의 모터 펌프(50)는 배터리(80)에서 공급하는 전원에 의해 구동되어 진공탱크(30)에 유입된 대기압을 축출하고, 상기 진공탱크(30)의 부압상태를 설정 기준값 이상의 진공상태로 유지하여 준다.

따라서 제어 수단(40)은 상기(S150)에서 모터 펌프(50)를 구동하기 위한 제어 신호가 출력됨에 따라 시간을 순차적으로 증가시켜가며 설정된 기준 시간인 300ms내에 상기의 모터 펌프(50)가 정상적으로 구동하고 있는가를 판단한다(S160,S170).

상기에서 모터 펌프(50)가 설정된 기준 시간인 300ms내에 정상적으로 구동하는 경우 제어 수단(40)은 변수를 초기화시키고, 배터리(80) 용량을 검출하는 초기 단계로 리턴하여 상기의 단계들을 계속적으로 수행한다.

하지만 상기에서 설정된 기준 시간인 300ms내에 상기의 모터 펌프(50)가 정상적으로 구동하지 않은 경우, 제어 수단(40)은 모터 펌프가 고장난 것으로 판단하여 운전자에게 고장상태를 알리기 위해 경고수단(70)으로 해당 경고 신호를 출력한다.

상기에 있어서, 모터 펌프(50)의 동작상태를 판단하기 위한 설정 시간인 300ms는 차량의 주행상태에 따라 그 값은 가변적으로 설정된다.

또한 차량의 제동시 브레이크 브스터에서 요구하는 최소한의 부압은 차량의 주행상태와 운전자의 브레이크 페달 조작 상태에 따라 가변적으로 설정할 수 있으며, 상기에서 모터 펌프(50)가 일체형이 아닌 모터와 펌프가 분리형인 경우, 모터가 고장나면 제어 수단(40)은 직접 펌프를 제어한다.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 고안에 포함된다.

이상에서와 같이 본 고안의 실시예서 운전자가 작은 힘으로 브레이크 페달을 조작하여도 마스터 실린더에서 형성된 유압의 세기를 배력시켜 차량의 제동력을 크게 할 수 있고 브레이크 브스터내에 부압을 조절하기 위한 가솔린 엔진의 흡기 매니폴드를 이용한 흡입부압보다 더욱 안정인 제동력의 효과를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 운전자의 감속 또는 차량 정지 의지에 따라 브레이크 페달이 작동되면 상기 브레이크 페달의 작동상태에 따라 마스터 실린더에서 필요한 유압을 발생시키고, 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압의 힘을 배가시키기 위해 부압을 형성하는 브레이크 브스터로 브레이크 장치를 구성하는 전자 자동차에 있어서,

   항상 설정된 일정한 부압을 형성하고 있어서 브레이크 페달의 작동시 브레이크 브스터가 필요한 부압을 제공하는 진공탱크와;

   전기 자동차를 동작시키기 위한 전원이 인가되면 배터리의 전원용량을 감지하여 상기 배터리의 전원이 설정 기준 전원이하 이면 경고 신호를 출력하고, 브레이크 페달의 동작상태와 진공탱크의 부압상태를 감지하여 상기 진공탱크의 부압이 설정 부압 이하 일 때 해당 제어 신호를 출력하고, 상기에서 출력된 제어신호에도 불구하고 설정 기준시간내에 진공탱크 부압이 설정된 부압을 유지하지 못하면 고장으로 판단하여 해당 경고신호를 출력하는 제어 수단과;

   상기 제어 수단에서 출력된 제어 신호에 의해 작동상태가 가변되어 진공 탱크에 설정된 일정한 부압을 형성시켜주는 모터 펌프와;

   상기 진공탱크와 모터 펌프 사이 위치하여 상기 진공펌프내에 형성된 부압이 모터 펌프 쪽으로 배출되는 것을 방지하기 위한 일방향 밸브와;

   상기 배터리의 용량상태와 모터 펌프의 동작상태 따라 상기 제어 수단에 출력되는 경고신호를 인가 받아 운전자에게 표시 또는 경고음을 출력하는 경고 수단과;

   상기 제어 수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 스위치 접점의 상태가 가변되어 모터 펌프에 배터리 전원을 공급 또는 차단하는 스위치 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 브레이크 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 제어 수단은 전기 자동차를 구동하기 위해 전원이 인가되면 모터 펌프를 구동시키는 배터리 전원의 용량을 검출하고, 상기에서 검출된 배터리 전원의 용량이 모터 펌프를 구동시키기 위한 설정된 기준용량 이상인가를 판단하는 단계와;

   상기에서 검출된 배터리 전원의 용량이 모터 펌프를 구동시키기 위한 설정된 기준 용량 이상인 경우, 진공탱크의 부압상태를 검출하여 브레이크 페달의 작동시 브레이크 브스터에서 요구하는 최소 부압보다 작거나 같은가를 판단하는 단계와;

   상기에서 진공탱크의 부압이 제동시 브레이크 브스터가 요구하는 최소 부압보다 작은 경우, 진공탱크의 부압 상태가 설정기준 부압 이하인 것으로 판단하여 모터 펌프를 구동시키기 위한 제어 신호를 스위치 수단으로 출력하는 단계와;

   상기에서 모터 펌프를 구동하기 위한 제어 신호가 출력됨에 따라 시간을 순차적으로 증가시켜가며 설정된 기준시간내에 상기의 모터 펌프가 정상적으로 구동하고 있는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 모터 펌프가 설정된 기준시간내에 정상적으로 구동하는 경우 배터리 용량을 검출하는 초기 단계로 리턴하는 단계를 포함하여 이루어진 전기 자동차의 브레이크 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 설정된 기준시간내에 모터 펌프가 정상적으로 구동하지 않은 경우, 모터 펌프가 고장난 것으로 판단하여 경고 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 전기 자동차의 브레이크 장치.
4. 청구항 2에 있어서, 진공탱크의 부압이 제동시 브레이크 브스터가 요구하는 최소 부압보다 큰 경우, 진공탱크의 부압상태가 설정 기준값 이상인 것으로 판단하여 모터 펌프의 동작을 중지하기 위한 제어 신호를 스위치 수단에 출력하는 단계를 포함하야 이루어진 전기 자동차의 브레이크 장치.
5. 청구항 2에 있어서, 배터리 용량이 모터 펌프를 구동시키기 위한 설정된 기준용량 이하인 경우, 배터리 용량 부족상태를 경고하기 위한 경고 신호를 경고수단으로 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 전기 자동차의 브레이크 장치.
6. 청구항 2에 있어서, 모터 펌프의 동작상태를 판단하기 위한 설정 시간은 차량의 주행상태에 따라 그 값은 가변적으로 설정하는 것을 포함하여 이루어진 전기 자동차의 브레이크 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 모터 펌프가 일체형이 아닌 모터와 펌프가 분리된 분리형인 경우, 모터의 고장 발생시 펌프 직접 제어하여 진공탱크에 부압을 형성할 수 있도록 제어하는 것을 더 포함하여 이루어진 전기 자동차의 브레이크 장치.