KR20000004535U - 파열브레이크라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 프론트 및 리어 브레이크 라인 중에서 적어도 어느 하나의 파열된 브레이크 라인으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지하기 위한 압력센서와 감지된 신호에 의해 해당하는 브레이크액의 압력과 설정된 압력을 비교 판단하는 마이컴 그리고, 마이컴의 신호에 의해 동작되어 파열된 브레이크 라인을 자동으로 차단하여 브레이크액의 공급을 중단시키기 위한 전자식 솔레노이드 밸브를 ABS가 장착되거나 또는 장착되어 있지 않은 브레이크 시스템에 설치함으로써, 주행중인 차량의 제동 도는 급제동시 브레이크액이 파열된 브레이크 라인으로 누출되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 파열되지 않은 나머지 브레이크 라인의 잔압에 의해 제동력이 유지되어 차량을 안전하게 제동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 제동거리가 단축되어 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템

본 고안은 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 제동 또는 급제동시 파열된 브레이크 라인으로 브레이크액이 공급되는 것을 중단하여 브레이크액의 누출을 방지함은 물론 차량을 안전하게 제동하고, 특히 제동거리를 확보할 수 있도록 한 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 주행중인 차량의 주행속도를 감속하거나 정지시키기 위한 종래의 브레이크 시스템(제동장치)은 도 1에 도시된 바와같이, 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(10)과 페달답력을 배가(倍加)하기 위한 부스터(booster)(12)와 부스터(12)의 진공압에 의해 동작되어 프로포셔닝 밸브(proportioning valve)(14) 측으로 브레이크액을 토출시키는 마스터 실린더(master cylinder)(16) 그리고, 프로포셔닝 밸브(14)와 캘리퍼 어셈블리(caliper assembly)(18)에 일끝단이 각각 연결된 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)으로 구성된다.

여기에서, 마스터 실린더(16)와 일체로 결합된 프로포셔닝 밸브(14)는 브레이크액의 압력을 균일하게 조절하여 프론트 및 리어 디스크 브레이크(24)(26)의 회전력을 제동할 때 슬립(slip)을 방지하기 위한 것이며, 캘리퍼 어셈블리(18)는 브레이크 라인을 따라 흐르는 유압에 의해 직선왕복 이동하는 피스톤과 이의 선단에 부착되어 디스크 브레이크의 양면과 동시에 접촉되는 패드(pad)로 구비된다.

이와같이 구성된 브레이크 시스템을 작동시켜 주행중인 차량을 제동할 경우에는, 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면 페달답력은 부스터(12)에 의해 배가되고, 마스터 실린더(16) 내에 내설된 스풀(spool)은 진공압에 의해서 일방향으로 이동하게 된다. 이때, 마스터 실린더(16)의 포트(port)는 스풀의 이동에 따라 개방된다.

그 후, 마스터 실린더(16) 내부로 공급된 브레이크액은 프로포셔닝 밸브(14) 측으로 토출되어 유압이 조절되고, 파스칼 원리에 의해 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)을 따라 캘리퍼 어셈블리(18)로 흐르게 된다.

따라서, 캘리퍼 어셈블리(18)로 공급된 브레이크액의 압력에 의해 피스톤이 일방향으로 이동하면서 이의 선단에 부착된 패드가 프론트 및 리어 디스크 브레이크(24)(26) 양면에 밀착되어 주행중인 차량을 제동시킨다.

한편, 제동을 해제하기 위해 브레이크 페달(10)을 놓으면, 캘리퍼 어셈블리(18)로 공급된 브레이크액은 다시 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)을 따라 프로포셔닝 밸브(14)를 거치면서 마스터 실린더(16) 내부로 배출되어 제동력을 해제하는 것이다.

도 2는 ABS(Anti Blocking System)가 장착된 종래의 브레이크 시스템을 도시한 도면으로서, 브레이크 페달(30)과 이의 조작에 따라 대기압과 흡기다기관의 압력차를 이용하여 페달답력을 배가시키는 부스터(32), 부스터(32) 일측에 결합되는 마스터 실린더(34) 그리고, 브레이크액의 압력을 제어하는 ABS 엑츄에이터(36) 및 브레이크액의 압력을 조절하는 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)로 구성된다.

ABS 엑츄에이터(36)는 마스터 실린더(34)에 대해 브레이크 라인으로 연결되며, 이 ABS 엑츄에이터(36)에는 프론트 측에 위치된 캘리퍼 어셈블리(40)와 리어 디스크 브레이크(42)로 공급되는 유압을 조절하기 위하여 마스터 실린더(34)에 대해 분리된 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)가 프론트 및 보조 브레이크 라인(44)(46)에 의해서 각각 연결된다.

듀얼 프로포셔닝 밸브(38)는 리어 브레이크 라인(48)에 의해서 리어 디스크 브레이크(42)를 제동하는 캘리퍼 어셈블리(40)와 연결된다.

이와같이 ABS가 장착된 브레이크 시스템을 작동시켜 주행중인 차량을 제동 또는 급제동할 경우 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟으면, 페달의 답력은 부스터(32)에 의해서 배가됨에 따라 마스터 실린더(34) 내에 내설된 스풀이 이동되어 포트를 개방하고, 이와 동시에 마스터 실린더(34)로 공급된 브레이크액은 브레이크 라인을 따라 ABS 엑츄에이터(36)로 토출된다.

ABS 엑츄에이터(36)에 의해 압력이 제어된 브레이크액은 프론트 브레이크 라인(44) 및 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)와 연결된 리어 브레이크 라인(48)을 따라 각각의 캘리퍼 어셈블리(40)로 공급되어 프론트 및 리어 디스크 브레이크(50)(42)를 동시에 제동시킨다. 여기에서, 캘리퍼 어셈블리(40)는 도 1에서와 같이 동작하게 된다.

이때, 차량을 급제동할 경우 발생되는 축하중의 전위(轉位)현상 즉, 프론트 휠 하중이 증가하고 리어 휠 하중이 감소되면, 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)에서는 프론트 및 리어 브레이크 라인(44)(48)을 따라 흐르는 브레이크액의 압력을 비교한 후 압력이 일정수준으로 도달하였을 때 리어 브레이크 라인(48)으로 공급된 브레이크액의 압력 증가율을 둔화시켜 슬립 등의 블록킹(blocking) 등을 방지한다.

그리고, 브레이크 페달(30)을 놓아 프론트 및 리어 디스크 브레이크(50)(42)의 제동을 해제하면, 각각의 캘리퍼 어셈블리(40)로 공급된 브레이크액은 프론트 브레이크 라인(44) 및 리어 브레이크 라인(48)과 이의 일끝단이 연결된 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)를 거쳐 ABS 엑츄에이터(38)로 유입되고, 브레이크 라인을 따라 마스터 실린더(34) 측으로 배출하게 된다.

그러나, 상기와 같이 ABS가 장착되거나 또는 장착되지 않은 브레이크 시스템에 있어서는, 프론트 및 리어 브레이크 라인 중에서 만약, 적어도 어느 하나의 브레이크 라인이 파열될 경우 파열된 브레이크 라인으로 브레이크액이 공급되었기 때문에 차량의 제동 또는 급제동시 브레이크액이 누출되어 압력이 낮아짐은 물론 파열되지 않은 나머지 브레이크 라인에 설정된 이하의 압력으로 브레이크액이 공급됨에 따라서 4륜 모두 제동력이 상실되고, 특히 프론트 및 리어 디스크 브레이크를 확실하게 제동할 수 없어 대형사고가 유발될 뿐만 아니라, 차량의 제동거리가 상당히 길어져 앞 차량과의 충돌위험성을 내포하는 등 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 파열된 브레이크 라인으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지한 후 브레이크액이 공급되지 않도록 파열된 브레이크 라인을 자동으로 차단함으로써, 차량의 제동 또는 급제동시 브레이크액의 누출을 방지할 수 있고, 파열되지 않은 나머지 브레이크 라인의 잔압에 의해 제동력이 유지되어 차량을 안전하게 제동시킬 수 있는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 차량의 제동거리가 단축되어 앞 차량과의 충돌위험으로 부터 불안감을 해소할 있고, 안전성을 향상시킬 수 있는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템.

도 1은 종래 자동차의 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한 계통도,

도 2는 ABS가 장착된 종래의 브레이크 시스템을 도시한 계통도,

도 3a는 본 고안에 따른 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템을 도시한 전체 구성도,

도 3b는 도 3a에 도시된 브레이크 라인 차단장치의 요부를 확대한 단면도,

도 4a는 ABS가 장착된 본 고안의 다른 실시예에 따른 파열 브레이크 라인 차단장치를 도시한 전체 구성도,

도 4b는 도 4a에 도시된 브레이크 라인 차단장치의 요부를 확대한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,30 : 브레이크 페달 12,32 : 부스터

14 : 프로포셔닝 밸브 16,34 : 마스터 실린더

18,40 : 캘리퍼 어셈블리 20,44 : 프론트 브레이크 라인

22,48 : 리어 브레이크 라인 24,50 : 프론트 디스크 브레이크

26,42 : 리어 디스크 브레이크 36 : ABS 엑츄에이터

38 : 듀얼 프로포셔닝 밸브 46 : 보조 브레이크 라인

52,52' : 압력센서 54,54' : 전자식 솔레노이드 밸브

56,56' : 마이컴

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 브레이크 시스템에 설치되어 차량의 급제동시 파열된 프론트 및 리어 브레이크 라인을 차단하여 브레이크액의 공급을 중단시키기 위해 마련된 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 있어서, 상기 차단장치는 상기 프론트 및 리어 브레이크 라인 중에서 적어도 어느 하나의 파열된 브레이크 라인으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지하기 위한 압력감지수단과; 상기 압력감지수단에서 감지된 출력신호에 의해 해당하는 상기 브레이크액의 압력과 설정된 압력을 비교 판단하는 마이컴과; 상기 마이컴의 신호에 의해 동작되어 상기 파열된 브레이크 라인을 자동으로 차단하여 상기 브레이크액의 공급을 중단시키기 위한 라인차단수단으로 구비되는 것에 의해 달성된다.

본 고안에 따른 압력감지수단 및 라인차단수단은 상기 프론트 및 리어 브레이크 라인이 연결된 상기 브레이크 시스템을 구성하는 프로포셔닝 밸브의 포트 각각에 근접되도록 설치되는 것에 의해 달성된다.

본 고안에 따른 압력감지수단 및 라인차단수단은 상기 프론트 브레이크 라인과 ABS가 장착된 상기 브레이크 시스템을 구성하는 듀얼 프로포셔닝 밸브로 브레이크액을 공급하는 보조 브레이크 라인이 각각 연결된 ABS 엑츄에이터의 포트와 근접되도록 각각 설치된 것에 의해 달성된다.

이하, 본 고안에 따른 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 대한 바람직한 실시예들을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서는 전술한 브레이크 시스템 및 ABS가 장착된 브레이크 시스템 중에서 동일부분에 대해서는 설명의 편의상 동일부호를 참조한다.

도 3a 및 3b는 ABS가 장착되지 않은 본 고안에 자동차의 브레이크 시스템을 도시한 도면으로서, 브레이크 시스템은 브레이크 페달(10)과 부스터(12) 그리고, 그의 일측면에 프로포셔닝 밸브(14)가 일체로 결합된 마스터 실린더(16)와 프론트 및 리어 디스크 브레이크(24)(26)를 제동시키기 위한 캘리퍼 어셈블리(18)와 브레이크액을 공급하는 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)으로 구성된다.

프로포셔닝 밸브(14)에는 차량의 제동 또는 급제동시 프론트 및/또는 리어 브레이크 라인(20)(22) 중에서 적어도 어느 하나의 브레이크 라인이 파열될 경우, 파열된 브레이크 라인으로 브레이크액이 공급될 때 이의 압력을 감지하는 압력감지수단과 압력감지수단에서 출력된 신호에 의해 해당하는 브레이크액의 압력과 설정된 압력을 비교 판단하는 마이컴(56)과 그리고, 파열된 브레이크 라인을 자동으로 차단시켜 캘리퍼 어셈블리(18)로 공급되는 브레이크액을 중단하기 위한 라인차단수단이 마련된다.

압력감지수단은 프로포셔닝 밸브(14)의 포트 각각에 근접되도록 위치되어 브레이크 스위치의 작동에 따라 인가된 전기신호에 의해 작동되는 압력센서(52)로 되며, 라인차단수단은 마이컴(56)의 출력신호에 의해서 동작되어 해당하는 파열된 브레이크 라인을 차단하는 전자식 솔레노이드 밸브(54)로 구비된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 파열된 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

주행중인 차량을 제동 또는 급제동하기 위해 브레이크 페달(10)을 밟으면, 마스터 실린더(16) 내로 공급된 브레이크액은 도 1에서와 같이 프로포셔닝 밸브(14)를 거쳐 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)을 따라 각각의 캘리퍼 어셈블리(19)로 공급되어 프론트 및 리어 디스크 브레이크(24)(26)의 회전력을 제동시킨다.

만약, 차량의 제동시 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22) 중에서 적어도 어느 하나의 브레이크 라인이 파열되어 있으면, 브레이크 페달(10)의 조작에 따라 작동되는 브레이크 스위치에서 인가된 전기신호에 의해 프로포셔닝 밸브(14)의 포트 각각에 위치된 압력센서(52)가 작동하게 된다.

그 후, 압력센서(52)들은 프로포셔닝 밸브(14)의 포트에 각각 연결된 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지한 후 감지신호를 마이컴(56)으로 출력한다. 마이컴(56)에서는 각각의 압력센서(52)로 부터 감지된 브레이크액의 압력과 설정된 압력을 비교 판단한다.

이때, 감지된 압력이 설정 압력 보다 낮으면 이 위치에 해당하는 전자식 솔레노이드 밸브(54)를 도 3b에서와 같이 동작시켜 브레이크액이 누출되지 않도록 파열된 브레이크 라인을 차단하는 것이다.

따라서, 마스터 실린더(16)로 부터 공급된 브레이크액은 파열되지 않은 프론트 및 리어 브레이크 라인(20)(22)으로 공급되는 브레이크액의 압력이 증가되어 차량을 안전하게 제동할 수 있는 것이다.

도 4a 및 4b는 ABS가 장착된 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차의 브레이크 시스템을 도시한 도면으로서, 브레이크 시스템은 브레이크 페달(30)과 그의 일측에 마스터 실린더(34)가 결합된 부스터(32) 그리고, 브레이크 라인으로 연결된 ABS 엑츄에이터(36)와 ABS 엑츄에이터(36)에 대해 보조 브레이크 라인(46)으로 연결된 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)를 포함하며, 프론트 및 리어 디스크 브레이크(50)(42)를 제동시키기 위한 캘리퍼 어셈블리(40)로 브레이크액을 공급하는 프론트 및 리어 브레이크 라인(44)(48)으로 구성된다.

ABS 엑츄에이터(36)에는 차량의 제동 또는 급제동시 브레이크 라인들 중에서 적어도 어느 하나의 브레이크 라인이 파열될 때, 이에 해당하는 브레이크 라인으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지할 수 있도록 하는 압력감지수단인 다수의 압력센서(52')가 위치된다.

이 압력센서(52')들은 프론트 브레이크 라인(44) 및/또는 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)에 각각 연결된 보조 및 리어 브레이크 라인(46)(48)들이 연결되어 있는 ABS 엑츄에이터(36)의 포트에 각각 대응되도록 위치하게 된다.

압력센서(52')에는 감지된 브레이크액의 압력과 설정 압력을 비교 판단하기 위한 마이컴(56')이 연결되며, 마이컴(56')에는 파열된 브레이크 라인을 자동으로 차단시켜 브레이크액의 공급을 중단할 수 있도록 하기 위하여 ABS 엑츄에이터(36)의 포트와 근접되도록 라인차단수단인 전자식 솔레노이드 밸브(54')가 설치된다.

여기에서, 압력센서(52') 및 전자식 솔레노이드 밸브(54')는 프론트 브레이크 라인(44)이 연결된 ABS 엑츄에이터(36)와 리어 브레이크 라인(48)이 파열될 때 이를 신속하게 감지한 후 차단하기 위하여 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)에 분리하여 각각 설치 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 다른 실시예에 따른 파열 브레이크 라인 차단장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

ABS가 장착된 브레이크 시스템을 작동시켜 주행중인 차량을 제동 또는 급제동할 경우 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟으면, 브레이크액은 도 2에서와 같은 루틴(routine)에 의해서 프론트 및 리어 브레이크 라인(44)(48)을 따라 각각의 캘리퍼 어셈블리(40)로 공급되어 프론트 및 리어 디스크 브레이크(50)(42)를 동시에 제동시킨다.

이때, 캘리퍼 어셈블리(40)로 브레이크액을 공급시키기 위한 프론트 및 리어 브레이크 라인(44)(48)과 ABS 엑츄에이터(36) 및 듀얼 프로포셔닝 밸브(38)를 연결시킨 보조 브레이크 라인(46) 중에서 어느 하나의 브레이크 라인이 파열되어 있으면, 브레이크 페달(30)의 조작시 작동되는 브레이크 스위치의 전기신호에 의해 ABS 엑츄에이터(36)의 포트 각각에 위치된 압력센서(52')들이 작동하여 각각의 브레이크 라인 및 파열된 브레이크 라인을 따라 흐르는 브레이크액의 압력을 감지하게 된다.

그 후, 압력센서(52')들에 의해서 감지된 신호는 마이컴(56')으로 출력되고, 마이컴(56')에서는 감지된 압력과 설정된 압력을 비교 판단한 다음 감지된 압력이 설정 압력 보다 낮으면 이 위치에 해당하는 전자식 솔레노이드 밸브(54')를 도 4b에서와 같이 동작시켜 브레이크액이 누출되지 않도록 파열된 브레이크 라인을 차단하는 것이다.

비록, 본 고안에서는 파열된 브레이크 라인 차단장치를 ABS가 장착되거나 또는 장착되어 있지 않은 브레이크 시스템에 설치하여 프론트 및/또는 리어 브레이크 라인이 파열될 때 해당하는 브레이크 라인을 자동으로 차단시켜 브레이크액의 누출을 방지하였지만, 브레이크 라인의 파열을 운전자가 인식할 수 있도록 회로구성을 갖는 통상의 경고램프 또는 경고음 등의 경고수단과 함께 사용되는 것이 가능하다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 의하면, 차량의 급제동시 파열된 브레이크 라인으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지한 후 브레이크 라인을 자동으로 차단하여 브레이크액의 누출을 미연에 방지할 수 있고, 파열되지 않은 나머지 브레이크 라인의 잔압에 의해 제동력이 유지되어 차량을 안전하게 제동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 제동거리가 단축되어 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (5)

1. 브레이크 시스템에 설치되어 차량의 급제동시 파열된 프론트 및 리어 브레이크 라인을 차단하여 브레이크액의 공급을 중단시키기 위해 마련된 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템에 있어서,

   상기 차단장치는 상기 프론트 및 리어 브레이크 라인 중에서 적어도 어느 하나의 파열된 브레이크 라인으로 공급되는 브레이크액의 압력을 감지하기 위한 압력감지수단과;

   상기 압력감지수단에서 감지된 출력신호에 의해 해당하는 상기 브레이크액의 압력과 설정된 압력을 비교 판단하는 마이컴과;

   상기 마이컴의 신호에 의해 동작되어 상기 파열된 브레이크 라인을 자동으로 차단하여 상기 브레이크액의 공급을 중단시키기 위한 라인차단수단으로 구비되는 것을 특징으로 하는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 압력감지수단 및 라인차단수단은 상기 프론트 및 리어 브레이크 라인이 연결된 상기 브레이크 시스템을 구성하는 프로포셔닝 밸브의 포트 각각에 근접되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 압력감지수단 및 라인차단수단은 상기 프론트 브레이크 라인과 ABS가 장착된 상기 브레이크 시스템을 구성하는 듀얼 프로포셔닝 밸브로 브레이크액을 공급하는 보조 브레이크 라인이 각각 연결된 ABS 엑츄에이터의 포트와 근접되도록 각각 설치된 것을 특징으로 하는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 압력감지수단은 브레이크 스위치의 작동에 따라 인가된 전기신호에 의해서 작동되는 압력센서로 된 것을 특징으로 하는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 라인차단수단은 상기 마이컴의 출력신호에 의해 동작되는 전자식 솔레노이드 밸브로 구비된 것을 특징으로 하는 파열 브레이크 라인 차단장치가 구비된 자동차의 브레이크 시스템.