KR19990025366A - 전기자동차용 회생브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차용 회생브레이크장치에 관한 것으로, 특히 브레이크페달(1)을 밟으면 브레이크페달(1) 밟음신호를 받은 제어기(3)가 구동모터(5)를 발전기로 전환하여 회생브레이크시키고, 동시에 진공펌프(8)에 의해 진공이 형성된 진공탱크(7)에서 브레이크부스터(6)로 부압을 가하여 이 브레이크부스터(6)의 작동에 따라 바퀴를 제동시키며, 상기 진공펌프(8)는 클러치(9)를 매개로 구동모터(5)의 회전축과 연결되고, 상기 클러치(9)는 제어기(3)가 브레이크를 밟음에 따라 발생되는 제동신호를 입력신호로 하여 발생하는 출력신호에 의해 구동모터(5)의 회전축과 진공펌프(8)의 회전축을 상호 연결시키도록 되어, 차량제동시마다 진공펌프(8)를 작동시켜 진공탱크(7)에 진공을 형성시키게 되므로, 진공펌프(8)를 구동하기 위한 별도의 배터리(4)가 필요없고, 제동시 브레이크부스터(6)를 작동시키기 충분한 부압을 항상 진공탱크(7)에 형성시키게 된다.

Description

전기자동차용 회생브레이크장치(REGENERATION BRAKING DEVICE OF ELECTRIC VEHECLE)

본 발명은 전기자동차용 회생브레이크장치에 관한 것으로, 특히 제동할 때 손실되는 바퀴회전력을 진공펌프의 구동에 사용하도록 된 전기자동차용 회생브레이크장치브레이크 부스터에 힘을 가하는 진공펌프 구동장치에 관한 것이다.

현재 전기자동차에 채용되고 있는 회생브레이크장치는 차량감속시에 그 모터를 발전기로 작동시킴으로써 제동력을 얻게하는 시스템을 말한다.

종래 전기자동차의 회생브레이크장치는 도 3에 도시되어 있다. 4는 배터리이고, 5는 배터리(4)에서 전력을 공급받아서 작동하는 모터이다.이 모터의 회전구동력이 감속기어(도시안됨)에 의해 감속되어 자동차의 구동바퀴가 구동된다.

모터의 출력은 모터제어기(구동계 제어수단)에 의해 제어되지만, 모터제어기는 운전자의 출력요구조작(즉, 액셀레이터 페달을 밟는 조작)등, 모터의 작동상태 등에 의해 모터의 출력을 제어한다.

또 모터제어기는 브레이크페달을 밟는 정보 등에서 제동지령을 검출하면, 모터를 발전기로 변환하여 구동바퀴에서의 회전에너지로 발전을 하지 않으면서 제동력을 주는 회생브레이크을 행하게 된다.

또, 회생브레이크은 통상 내연기관을 구동원으로 하는 자동차의 엔진브레이크에 상당하는 것이다. 즉 운전자가 브레이크페달을 밟으면 브레이크장치에 의해 기계적으로 바퀴의 회전을 억제함과 동시에 브레이크센서에 의해 브레이크페달의 밟는 량 정보가 검출되고, 이 브레이크페달의 밟는 량 정보는 제어기에 입력된다. 그 모터제어기에서는 브레이크페달의 밟는 량 정보 및 다른 센서에서의 정보에 의해 모터를 발전기로서 작동시켜 회생브레이크을 행하게 되는 것이다.

이때 브레이크페달(1)을 밟으면 진공탱크(7)의 부압으로 브레이크부스터(6)가 작동하여 바퀴를 제동하게 되는 데, 이 진공탱크(7)의 진공압력은 직류전원(22)에 의해 구동되는 진공펌프(8)에 의해 발생되게 되어 있다.

따라서 종래의 브레이크장치의 진공펌프(8)는 직류전원(22)에 의해 구동되게 되므로 직류전원(22)의 잔존용량에 좌우되는 문제점이 있었다. 즉 직류전원(22)이 소모되면 진공펌프(8)의 작동이 저하되고, 따라서 진공부압이 낮아져 브레이크작동력이 감소하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래 브레이크장치의 문제점을 해소하기 위해 고안된 것으로, 브레이크부스터를 작동시키는 진공펌프가 브레이크제동시 손실동력에 의해 구동되도록 하여 항상 일정한 브레이크작동력을 유지하도록 된 전기자동차용 회생브레이크장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달 밟음신호를 받은 제어기가 구동모터를 발전기로 전환하여 회생브레이크시키고, 동시에 진공펌프에 의해 진공이 형성된 진공탱크에서 브레이크부스터로 부압을 가하여 이 브레이크부스터의 작동에 따라 바퀴를 제동시키도록 된 전기자동차용 회생브레이크장치에 있어서, 상기 진공펌프는 클러치를 매개로 구동모터의 회전축과 연결되고, 상기 클러치는 브레이크페달의 밟음신호를 받아들인 제어기의 출력신호에 의해 작동하여 구동모터의 회전축과 진공펌프의 회전축을 상호 연결시키도록 된 것이다.

상기한 본 발명에 따른 브레이크장치의 진공펌프는 별도의 직류전원 없이도, 브레이크가 작동할 때 마다 발전기로 작동하는 구동모터에 의해 회전되면서 진공을 형성하여 진공탱크에 진공을 형성하게 되는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 전기자동차용 회생브레이크장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,

도 2 는 본 발명에 따른 전기자동차용 회생브레이크장치의 다른 실시예,

도 3 은 종래 전기자동차용 회생브레이크장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 브레이크 페달 2: 브레이크신호

3: 제어기 4: 배터리

5: 모터 6: 브레이크부스터

7: 진공탱크 11: 비교기

12: 엑츄에이터 21: 스위치

22: 전원 23: 센서

이하 본 발명에 따른 전기자동차의 회생브레이크장치를 첨부된 도면에 따라상세히 설명한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 모터(5)는 배터리(4)에서 전원을 공급받아서 작동한다.이 모터(5)의 회전구동력이 감속기어에 의해 감속되어 자동차의 구동바퀴를 구동시킨다.

모터(5)의 출력은 제어기(3)에 의해 제어되지만, 모터제어기(3)는 운전자의 출력요구조작(즉, 액셀레이터 페달을 밟는 조작)등, 모터(5)의 작동상태 등에 의해 모터(5)의 출력을 제어한다.

또 모터제어기(3)는 브레이크페달(1)을 밟는 정보 등에서 제동지령을 검출하면, 모터(5)를 발전기로 변환하여 구동바퀴에서의 회전에너지로 발전을 하여 배터리를 충전시키고 동시에 제동력을 주는 회생브레이크을 행하게 된다.

여기서 회생브레이크는 통상 내연기관을 구동원으로 하는 자동차의 엔진브레이크에 상당하는 것이다. 즉 운전자가 브레이크페달(1)을 밟으면 브레이크(10)에 의해 기계적으로 자동차바퀴의 회전을 억제함과 동시에 브레이크센서에 의해 브레이크페달(1)의 밟는 신호가 검출되고, 이 브레이크페달(1)의 신호는 모터제어기(3)에 입력된다. 그 모터제어기(3)에서는 브레이크페달(1)의 신호 및 다른 센서에서의 정보에 의해 모터(5)를 발전기로서 작동시켜 회생브레이크을 행하게 되는 것이다.

또한 브레이크페달(1)을 밟으면 그 신호가 브레이크부스터(6)를 작동시키게 되고, 이 브레이크부스터(6)는 진공탱크(7)의 부압으로써 브레이크(10)를 작동시켜 회전하고 있던 차량의 바퀴를 제동시키게 되는 것이다.

여기서 진공펌프(8)는 , 도 1 에 도시된 바와 같이, 클러치(9)를 매개로 구동모터(5)와 연결되어 구동모터(5)의 회전력으로써 구동되어 진공탱크(7)에 진공을 형성시키게 된다. 그리고 상기 클러치(9)는 브레이크페달(1)을 밟을 때만 그 신호를 받아 작동함으로써 구동모터(5)의 회전력을 진공펌프(8)로 전달하게 되어 있다.

그리고 상기 진공펌프(8)와 진공탱크(7)를 연결하는 통로에는 이 통로를 개폐하는 엑츄에이터(12)가 연결설치되고, 이 엑츄에이터(12)와 브레이크신호발생부사이에는 차량의 일정속도이상에서만 신호를 엑츄에이터(12)쪽으로 작동신호를 출력하는 비교기(11)가 연결설치되어 자동차의 속도가 일정속도 이상에서만 엑츄에이터(12)를 작동시키도록 되어 있다.

따라서 차량이 일정속도 이하에서는 제동을 하더라도 상기 비교기(11)가 작동하지 않으므로 상기 진공펌프(8)와 진공탱크(7)를 연결하는 통로가 차단되어 진공탱크(7)에는 진공이 형성되지 않는다. 반면 차량이 일정속도 이상에서, 예컨대 고속주행중에 제동을 하는 경우 상기 비교기(11)가 엑츄에이터(12)를 작동시키므로 그 진공탱크(7)쪽의 통로를 개방하여 진공펌프(8)가 진공탱크(7)에 진공을 형성시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 회생브레이크장치는 가속페달을 밟으면서 차량을 정상주행시킬 경우 모터(5)는 배터리(4)로 부터 전원을 공급받아 회전하면서 차량의 바퀴를 회전시킨다.

그러다가 차량을 감속시키거나 정지시키기 위해 브레이크 페달(1)을 밟으면, 브레이크부스터(6)는 진공탱크(7)의 부압에 의해 작동하여 차량의 바퀴에 기계적으로 제동력을 가하게 된다. 이와 동시에 브레이크신호가 제어기(3)로 입력되면서 이 제어기(3)는 모터(5)를 발전기로 전환시켜 회생브레이크을 시키게 되고 아울러 상기 클러치(9)를 접속하여 모터(5)의 회전력을 진공펌프(8)로 전달하게 된다. 따라서 진공펌프(8)는 제동시 회생브레이크력을 이용하여 구동되면서 진공탱크(7)에 진공을 형성시키게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 회생브레이크장치는 차량제동시마다 진공펌프(8)를 작동시켜 진공탱크(7)에 진공을 형성시키게 되므로, 진공펌프(8)를 구동하기 위한 별도의 배터리(4)가 필요없고, 제동시 브레이크부스터(6)를 작동시키기 충분한 부압을 항상 진공탱크(7)에 형성시키게 된다.

Claims (2)

1. 브레이크페달(1)을 밟으면 브레이크페달(1) 밟음신호를 받은 제어기(3)가 구동모터(5)를 발전기로 전환하여 회생브레이크시키고, 동시에 진공펌프(8)에 의해 진공이 형성된 진공탱크(7)에서 브레이크부스터(6)로 부압을 가하여 이 브레이크부스터(6)의 작동에 따라 바퀴를 제동시키도록 된 전기자동차용 회생브레이크장치에 있어서,

   상기 진공펌프(8)는 클러치(9)를 매개로 구동모터(5)의 회전축과 연결되고, 상기 클러치(9)는 제어기(3)가 브레이크를 밟음에 따라 발생되는 제동신호를 입력신호로 하여 발생하는 출력신호에 의해 구동모터(5)의 회전축과 진공펌프(8)의 회전축을 상호 연결시키도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 회생브레이크장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공펌프(8)와 진공탱크(7)를 연결하는 통로에는 엑츄에이터(12)가 설치되고, 이 엑츄에이터(12)는 차량의 일정속도 이상에서 제동을 할 경우에만 작동신호를 출력하는 비교기(11)가 연결됨으로써 차량의 일정속도 이상에서 제동을 하면 상기 엑츄에이터(12)가 진공펌프(8)와 진공탱크(7)를 연결하는 통로를 개방시키도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 회생브레이크장치.