KR19990015166A - 자동차의 자동브레이크시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크시스템에 관한 것으로서, 자동차의 후진시 후방을 감시하고 장애물과의 거리와 현재차량의 속도를 비교하여 차량을 감속시키도록 하여 안전성을 향상시키도록 하는 자동차의 자동브레이크시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기위한 수단으로,브레이크시스템을 구비한 자동차에 있어서,차량의 후방을 감시하여 장애물과의 거리를 연산하는 후방감시수단과; 차량의 현재속력을 검출하는 차속검출수단과; 차량의 후진상태여부를 판단하기위한 후진상태검출수단과; 상기 후방감시수단, 차속검출수단 및, 후진상태검출수단으로 부터의 검출신호를 기초로 후진시 현재차량과 장애물간의 충돌위험을 판단하고 위험으로 판단될 때 하기 자동브레이크 작동수단을 작동시키도록 제어하는 전자제어장치와; 브레이크시스템을 작동시키도록 하는 자동브레이크작동수단을 포함하는 것을 특징으로하는 자동차의 자동브레이크시스템을 제공한다.

Description

자동차의 자동브레이크시스템

본 발명은 자동차의 브레이크시스템에 관한 것으로서,특히 자동브레이크시스템에 관한 것이다.

본 발명은 자동차의 후진시 후방을 감시하고 장애물과의 거리와 현재차량의 속도를 비교하여 차량을 감속시키도록 하여 안전성을 향상시키도록 하는 자동차의 자동브레이크시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래의 자동차에는 자동차운행시 속력의 제어를 위해 브레이크 장치를 구비하고 있는 바,이러한 종래의 브레이크 시스탬은 브레이크패달,브레이크배력장치,브레이크 마스터실린더,오일공급탱크,브레이크라인 및 브레이크 휠실린더를 주요요소로 이루어진다.

이러한 전술한 구성의 종래의 브레이크시스템의 작동에 따르면,브레이크페달에 가해진 운전자의 답력이 브레이크마스터실린더의 피스톤로드에 가해지면 답력은 유압으로 바뀌어 브레이크라인을 따라 각 차륜의 브레이크 휠실린더로 전달되고 그 결과 브레이크휠실린더의 유압이 상승하여 브레이크는 작동을 시작하게된다.

브레이크 휠실린더에 유압이 증가하게되면 브레이크디스크를 브레이크캘리퍼가 물어주거나 또는 브레이크드럼을 브레이크슈우가 압착하도록 하여 차륜의 제동이 이루어지게 되고,이후,운전자가 페달을 놓으면 브레이크마스터실린더내의 리턴스프링에 의해 초기상태로 복귀된다.

따라서 전술한 바와같이 종래의 기계식 브레이크시스템은 운전자 페달을 밟는 동작이 있어야만 제동이 이루어지게 되므로,운전자가 미처 인식하지 못하는 위험상황에서는 브레이크시스템을 자동으로 작동시켜 위험상황을 벗어나도록 해야할 필요가 있다.

특히 차량을 후진시키고 있는 경우에서는 운전자가 차내의 후사경을 이용하는 등의 방법으로 차량을 조정하므로,차량의 뒤에 장애물이 조재하는지 여부를 을 파악하기 어려우며 또한 차량과 장애물 사이의 실제거리를 인식하는 감각도 전진시의 경우와는 많이 다르다.

그래서,차량의 후진시에는 운전자가 장애물을 미처발견하지 못하거나,장애물과 차량간의 거리를 실제보다 짧게 인식하는 경우가 많으므로 사고의 위험이 많다.

전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 수단으로,최근에는 차량의 후방을 감시하는 후방감시카메라를 설치하거나,차량의 리어범퍼에 초음파센서를 설치하고 장애물과의 거리를 측정하여 기준이상으로 근접하는 경우에는 경고음을 발하는 근접경고장치를 설치하는 등의 방법이 사용되고 있다.

그러나 후방감시카메라는 상대적으로 고가이며 또한, 근접경고장치는 단순히 경고만을 행하는 것으로 운전자가 반응할 시간여유가 있는 저속후진의 경우는 의미가 있으나, 상대적 고속의 경우 실제 사고를 줄이도록 하는데 도음을 주지는 못한다.

따라서 종래와는 달리 차량의 속력과 장애물과의 거리를 모두 고려하여 충돌 등의 위험여부를 판단하고,위험시 차량의 제동을 가하여 감속하도록 하는 자동브레이크시스템의 개발이 요구된다.

본 발명은 전술한 종래의 요구에 따른 것으로서,자동차의 후방을 감시하여 장애물과 차량간의 거리를 연산하고 차량의 현재 후진속도를 검출하여 이 두개의 자료를 이용하여 충돌 등의 위험가능성이 있는 경우 차량의 제동장치를 작동시키도록 하는 자동차의 자동브레이크시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동브레이크시스템의 구성을 도시한 도면.

도 2a는 본 발명에 따른 자동브레이크시스템에서 정상제동시의 브레이크페달이 작동하는 상태를 도시한 도면,

도 2b는 본 발명에 따른 자동브레이크시스템이 작동할 때 브레이크페달의 움직임을 도시한 도면이다.

도면의주요부분에대한부호의설명

5:브레이크페달 8:연결로드

11:액추에이터 12:제어밸브

13:서지탱크 14:엔진

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기위한 수단으로,브레이크시스템을 구비한 자동차에 있어서,차량의 후방을 감시하여 장애물과의 거리를 연산하는 후방감시수단과; 차량의 현재속력을 검출하는 차속검출수단과; 차량의 후진상태여부를 판단하기위한 후진상태검출수단과; 상기 후방감시수단, 차속검출수단 및, 후진상태검출수단으로 부터의 검출신호를 기초로 후진시 현재차량과 장애물간의 충돌위험을 판단하고 위험으로 판단될 때 하기 자동브레이크 작동수단을 작동시키도록 제어하는 전자제어장치와; 브레이크시스템을 작동시키도록 하는 자동브레이크작동수단을 포함하는 것을 특징으로하는 자동차의 자동브레이크시스템을 제공한다.

이때 바람직하기로 상기 자동브레이크작동수단은 자동차의 엔진흡기부압을 공급 또는 차단하는 것으로 브레이크휠실린더의 압력을 제어하여 제동을 가하는 자동브레이크작동수단인 것으로 하고,특히 상기의 자동브레이크작동수단은 엔진의 서지탱크와;서지탱크의 부압이 작용하는 액츄에이터와;상기 엑추에이터로의 부압을 공급 또는 차단하는 제어밸브와;상기 액추에이터의 작용시 브레이크페달을 작동시키도록 브레이크페달과 상기 액추에이터를 연결하는 연결부재를 포함하는 자동브레이크작동수단인 것으로 자동브레이크시스템을 구성한다.

더욱 바람직하기로,상기의 액추에이터를 흡기음압이 적용되는 브레이크배력장치인 것으로 구성하거나,또는 브레이크배력장치와 별도로 구성한 경우에 연결부재는 상기 액추에이터와 연결된 왕복로드와; 상기 왕복로드와 연결되며 안내홈을 구비하는 안내부재와; L형으로 구성되며 일단은 상기 안내부재의 안내홈에 삽입되어 자유왕복운동하며,타단은 브레이크페달과 결합되는 연결로드인 것으로 한다.

특히 , 전술한 액추에이터는 그 음압작용으로 제동페달을 작동시키는 행정이 정상제동시의 운전자에 의한 제동페달의 행정의 절반정도가 되도록 하는 액추에이터인 것으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차의 자동브레이크시스템의 구체적 구성과 그 구성에 따른 작동을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 자동브레이크장치의 구성을 개략적으로 구성한 것으로서,본 발명에 따른 시스템의 검출부는 후방감시수단(1),차속검출수단(2),후진상태검출수단(3)이며,제어부는 기억장치,논리제어회로,스위칭수단등을 포함하는 전자제어장치(4)이고,작동부는 제어밸브(12)이다.

후방감시수단(1)은 종래에 사용하는 것으로서 차량의 후미측에 설치되고 차량과 장애물간의 거리를 측정할 수 있는 초음파센서등의 장치이다.

차속검출수단(2)은 차량의 속력을 검출하는 수단으로 엔진의 회전속력,차축의 회전속력 또는 차륜의 회전속력등을 측정하는 센서로 구성한다.

후진상태검출수단(3)은 차량이 후진상태임을 확인하기위한 수단으로서 변속기 레버의 작동 또는 기타의 방법으로 후진기어가 체결된 상태를 검출하는 스위치형식으로 구성한다.

전자제어장치(4)는 자동브레이크시스템의 작동을 제어하는 회로로서 기억장치,비교장치,스위칭회로등을 포함하도록 구성되며,마이크로프로세서를 이용하면 바람직할 것이다.

전자제어장치(4)에는 차량의 속력에 따른 제동거리가 기억되어 있으며 전술한 차속검출수단(2)으로 부터의 신호를 기초로 내장된 기억장치로부터 현재 차속에 따른 제동거리를 출력하고,상기 후방감시수단(3)으로부터 검출된 현재차량과 장애물간의 거리와 비교한 후 현재의 거리가 현재차속에 따른 제동거리보다 짧아지면 작동부인 제어밸브(12)를 작동시켜 차속을 줄이도록 제어한다.

도 1에 도시된 작동부는 제어밸브(12)로서 엔진(14)의 흡기부압을 이용하여 제동을 행하는 구성으로 이루어진다.

엔진의 흡기부압을 이용한 제동방법은 여러가지의 형태가 있을 수 있으나,도 1에 도시한 실시예에서는 엔진의 흡기부압을 이용하여 제동페달을 직접 당겨주는 방법으로 구성한다.

제동페달(5)을 구동하기 위한 수단으로 본 발명에 따른 실시예에서는 엔진(14)의 흡기부압이 충만한 서지탱크(13)로부터 액추에이터(11)로 배관을 하고 배관중에 솔레노이드를 이용한 제어밸브(12)를 설치하여 흡기부압을 공급 또는 차단하도록 한다.

액추에이터(11)와 제동페달(5)은 연결수단을 두어 연동하도록 하며,본 실시예에서는 액추에이터의 작동에 따라 왕복운동하는 왕복로드(15)와 왕복로드(15)를 매개로 액추에이터에 연결되어 연동하며 안내홈을 구비하는 안내부재(10),그리고 일단은 안내부재의 안내홈에 삽입되어 자유왕복운동하며 반대측 일단은 제동페달의 레버(6)에 연결되어 지는 L형상의 연결로드(8)을 포함하도록 구성된다.

전술한 구성에서 안내홈을 형성한 안내부재에 연결로드를 끼워넣는 형상으로 구성하였으므로 일반적이 제동시에는 도 2a에 도시한 바와같이 제동페달과 안내부재는 서로 무관한 작동을 하며,비상시 자동제동시에는 도 2b에 도시한 바와같이 안내부재의 운동으로 제동페달이 당겨지도록 한다.

본 발명에 따른 자동차의 자동브레이크시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.

본 자동브레이크시스템은 후진시에만 작동하며 차량에 후진기어가 체결되어 후진이 시작되면 본 발명에 따른 자동브레이크시스템은 작동대기상태가 된다.

즉, 차속검출수단(2)을 이용하여 차량의 현재속도를 검출하고 동시에 후미에 설치된 초음파센서등의 후방감시수단(1)을 이용하여 장애물을 파악하고 장애물과 차량간의 거리를 검출한다.

이때 전자제어장치(4)는 현재의 속력에 적합한 제동거리를 산출하고 현재의 장애물과의 거리를 상기 산출된 제동거리와 비교한다.

그 결과 현재의 장애물과의 거리가 현재속력에 따른 제동거리보다 작아지면 전자제어장치(4)는 작동부인 제어밸브(12)를 열도록 하는 제어신호를 출력한다.

제어밸브(12)가 개방되면 서지탱크(13)에 충만한 엔진의 흡기부압은 액추에이터(11)로 전달되고 액추에이터가 작동하면 왕복로드(15)가 당겨지므로 안내부재(10)가 당겨지게 되어, 도 2b에 도시한 바와같이 L 자 형상의 연결부재가 페달을 밟는 방향으로 당겨지게 되고 그 결과 제동페달을 밟아주는 것과 동일한 효과를 얻게 된다.

한편 도 2b에 도시한 자동브레이크시스템의 페달작동시의 행정은 도 2a에 도시된 일반적인 제동페달의 작동시의 행정보다 작도록 하며 그 차이는 약 절반정도가 되도록 한다.

즉 자동브레이크시스템의 작동부가 작동하여 제동페달을 당겨줄 대 최대 행정은 풋브레이크를 사용할 때 절반정도의 제동을 가한 것으로 한다.

한편,본 발명에 따른 자동차의 자동브레이크시스템의 작동부는 전술한 실시예에서와는 달리 ABS장착의 경우 기존의 ABS제어용 증압밸브로 구성할 수 있으며,또한 기종의 브레이크배력장치를 액추에이터롤 사용하는 방법을 고려할 수도 있다.

그러나 다양한 설계변경과 응용이 있더라도 후진시 차속과 장애물과의 거리를 측정하여 제동을 가하는 구성을 갖추고 있는 한 그 변경은 본 발명의 기술범위에 속한다.

전술한 바와 같은 구성의 자동차의 자동브레이크시스템을 제공함으로서 자동차의 후진시 차량의 현재 차속에 비해 장애물과의 거리가 근접하면 자동으로 차륜의 제동을 가함으로서 후진시 빈발하는 장애물과의 접촉사고 및 인명피해를 최소화할 수 있게 되었다.

Claims (6)

1. 브레이크시스템을 구비한 자동차에 있어서,차량의 후방을 감시하여 장애물과의 거리를 연산하는 후방감시수단과; 차량의 현재속력을 검출하는 차속검출수단과; 차량의 후진상태여부를 판단하기위한 후진상태검출수단과; 상기 후방감시수단, 차속검출수단 및, 후진상태검출수단으로 부터의 검출신호를 기초로 후진시 현재차량과 장애물간의 충돌위험을 판단하고 위험으로 판단될 때 하기 자동브레이크 작동수단을 작동시키도록 제어하는 전자제어장치와; 브레이크시스템을 작동시키도록 하는 자동브레이크작동수단을 포함하는 것을 특징으로하는 자동차의 자동브레이크시스템
2. 제 1항에 있어서,상기 자동브레이크작동수단은 자동차의 엔진흡기부압을 공급 또는 차단하는 것으로 브레이크휠실린더의 압력을 제어하여 제동을 가하는 자동브레이크작동수단인 것을 특징으로하는 자동차의 자동브레이크시스템
3. 제 2항에 있어서,상기 자동브레이크작동수단은 엔진의 서지탱크와;서지탱크의 부압이 작용하는 액츄에이터와;상기 엑추에이터로의 부압을 공급 또는 차단하는 제어밸브와;상기 액추에이터의 작용시 브레이크페달을 작동시키도록 브레이크페달과 상기 액추에이터를 연결하는 연결부재를 포함하는 자동브레이크작동수단인 것을 특징으로 하는 자동차의 자동브레이크시스템
4. 제 3항에 있어서 상기의 액추에이터는 흡기음압이 적용되는 브레이크배력장치인 것을 특징으로 하는 자동차의 자동브레이크시스템
5. 제 3항에 있어서,상기 연결부재는 상기 액추에이터와 연결된 왕복로드와; 상기 왕복로드와 연결되며 안내홈을 구비하는 안내부재와; L형으로 구성되며 일단은 상기 안내부재의 안내홈에 삽입되어 자유왕복운동하며,타단은 브레이크페달과 결합되는 연결로드인 것을 특징으로 하는 자동차의 자동브레이크시스템
6. 제 3항에 있어서, 상기 액추에이터는 그 음압작용으로 제동페달을 작동시키는 행정은 정상제동시의 운전자에 의한 제동페달의 행정의 절반정도가 되도록 하는 액추에이터인 것을 특징으로 하는 자동차의 자동브레이크시스탬.