KR20010038025A

KR20010038025A - 제이크브레이크 자동 작동 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20010038025A
Application number: KR1019990045830A
Authority: KR
Inventors: 김재기
Original assignee: 이계안; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-05-15

Abstract

본 발명은 제이크브레이크 자동 작동 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 주행중 브레이크 제동시 브레이크 페달 하단에 장착된 압력센서가 압력을 감지하여 상기 압력신호가 전자제어장치로 입력되어 미리 설정된 입력신호와 비교를 하여 압력의 세기 여부에 따라 제이크브레이크 단수를 결정하여 제어신호를 출력시켜주고 상기 제어신호에 의해 제이크브레이크를 작동시킴으로써, 제이크브레이크를 자동으로 작동시켜 주고 또한 제동력을 분산시켜 안정된 제동과 과열 및 브레이크 라이닝 마모를 보호하는 효과가 있다.

Description

제이크브레이크 자동 작동 시스템 및 그 방법{Auto operation system and the method for jake brake}

본 발명은 제이크브레이크 자동 작동 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 종래의 수동 제이크브레이크 장치를 자동으로 작동될 수 있도록 브레이크페달 하단에 압력센서를 설치하여 상기 압력센서에서 감지된 압력신호가 전자제어장치로 입력되어 미리 설정된 압력신호와 비교를 하여 제이크브레이크 단수를 판정하여 제어신호를 출력시켜 제이크브레이크를 작동시킴으로써, 제이크브레이크를 자동으로 작동시켜 주고 또한 제동력을 분산시켜 안정된 제동과 과열 및 브레이크 라이닝 마모를 보호하는 것이다.

일반적으로 제이크브레이크(Jake Brake) 장치는 수동으로 작동이 되는 것으로 운전자가 제이크브레이크 스위치를 눌러주면 연료가 제로가 되고 피스톤이 상사점 직전에 배기밸브가 오픈되어 압축공기가 배출되어 피스톤 하강에 필요한 힘을 제거시켜주어 차량의 엔진출력을 감소시켜 주는 장치이다.

도 1을 참조하여 종래의 제이크브레이크를 작동시켜 주는 작동수단을 나타낸다.

실린더의 구조를 살펴보면, 연소실을 둘러싸는 실린더 본체(100)와 캠축(미도시)에 의해 가스의 흡입 및 배기에 따라 개폐해 주는 흡기밸브(120) 및 배기밸브(130)와, 연소실의 압력을 압축시켜 주는 피스톤(140)과, 상기 피스톤(140)에 연결되어 크랭크축(미도시)에 동력을 전달해 주는 커넥팅로드(150)로 구성되어 있다.

도 1a는 종래의 흡입과정으로 흡입밸브(120)가 열리면서 공기가 실린더 본체(100)의 연소실로 들어오게 되어 피스톤(140)이 상사점에서 하사점으로 내려온다.

도 2b는 압축과정으로 피스톤(140)이 상승함에 따라 연소실의 공기가 압축되어 압력 및 온도가 증가한다. 이 때 상기 피스톤(140)이 거의 상사점에 도달하기 직전에 상기 작동수단(110)에 의해 배기밸브(130)를 통해 압축공기량을 방출한다. 따라서, 엔진이 무연료모드(No Fuel Mode)에 있게 될 때는 엔진브레이크만이 작동되기 때문에 어떤연소도 발생되지 않는다.

도 1c에서는 압축공기량이 변형된 연소행정동안 배기밸브(130)을 통해 배출되기 때문에 어떤 포지티브 동력도 발생되지 않는다. 이 때 연소는 하지 않지만 관성에 의해 회전하는 크랭크 축(미도시)에 의해 피스톤(140)은 하부위치로 내려가게 된다. 따라서, 압축된 공기를 점화시키기 전에 미리 배기밸브(140)을 통해 공기를 배출시켜 주어 점화에 의한 연소를 방지하여 크랭크 축에 동력을 전달하지 않게 되어 결국 차량의 엔진 출력을 떨어뜨리게 되므로서 브레이크 역활을 하는 것이다.

도 1d에서는 종래의 배기과정과 동일하며 잔류공기가 피스톤(140)의 상승운동으로 강제 배출되게 된다.

그러나, 이와 같이 운전자의 조작에 의해 수동으로 작동하는 종래의 제이크브레이크 장치는 갑자기 브레이크를 걸어주게 될 때 제이크브레이크를 작동시킬 여유가 없어 제동거리가 길어져서 사고를 유발시킬 수 있고, 또한 초보운전자의 경우에는 제이크브레이크에 익숙치 않아 사고가 빈번하게 되는 단점이 있어 이에 대한 개선의 필요성이 요구되어 왔다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 주행중 브레이크 제동시 브레이크 제동시 브레이크 페달 하단에 장착된 압력센서가 압력을 감지하여 상기 압력신호가 전자제어장치로 입력되어 미리 설정된 입력신호와 비교를 하여 압력의 세기 여부에 따라 제이크브레이크 단수를 결정하여 제어신호를 출력시켜주고 상기 제어신호에 의해 제이크브레이크를 작동시킴으로써, 제이크브레이크를 자동으로 작동시켜 주고 또한 제동력을 분산시켜 안정된 제동과 과열 및 브레이크 라이닝 마모를 보호하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 수동 제이크브레이크의 작동 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 제이크브레이크 시스템의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 제이크브레이크의 작동순서도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 브레이크 페달 20 : 압력센서

30 : 전자제어장치 40 : 비교기

50 :압력데이터 60 : 트랜지스터

70 : 릴레이 80 : 실린더

90 : 작동수단

이하, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 브레이크페달(10) 하단에 설치되어 페달의 압력을 감지하는 압력센서(20)와, 압력값에 따른 제이크브레이크 단수를 저장하는 압력데이터(50)와 상기 압력센서(20)에서 감지된 압력신호와 압력데이터(50)의 압력신호를 비교하는 비교기(40)와 상기 비교기(40)에서 비교된 값에 의해 발생되는 제어신호에 의해 온/오프되는 트랜지스터(60)를 포함하여 제이크브레이크의 단수를 판단하는 전자제어장치(30)와, 상기 전자제어장치(30) 내의 트랜지스터(60)의 온/오프에 의해 작동하는 릴레이(70)와, 상기 릴레이(70)에 의해 전원이 공급되어 제이크브레이크를 작동시키는 작동수단(81)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 제이크브레이크 시스템의 구성도를 나타낸다.

본 발명은 브레이크페달(10)의 누루는 압력을 감지하는 압력센서(20)가 상기 브레이크페달(10)의 하단의 차체에 부착되어 있다. 운전자가 상기 브레이크페달(10)을 밟게 될 때 강하게 밟느냐 아니면 약하게 밟느냐에 따라 감지되는 압력은 다를 것이다. 따라서, 상기 압력센서(20)에 의해 감지되는 압력신호는 아날로그 신호이다.

상기 압력센서(20)에 의해 감지된 압력신호는 상기 전자제어장치(30)에서 디지탈 신호로 변환되어(A/D컨버터, 미도시) 비교기(40)에 입력된다.

또한, 상기 전자제어장치(30)의 압력데이터(50)에는 미리 압력값에 따른 제이크브레이크 단수를 디지탈 신호로 저장되어 있고 이 값도 상기 비교기(40)로 입력된다.

다음은 상기 전자제어장치(30)에 저장된 압력데이터(50) 값이다.

제이크브레이크 단수	압력값	자동여부
0	0.0 ∼ 1.5G이하	수동
1	1.5 ∼ 2.0G이하	자동
2	2.0 ∼ 2.5G이하	자동
3	2.5 ∼ 3.0G이하	자동
4	3.0G 이상	자동

따라서, 상기 비교기(40)에서 이 두신호를 비교하여 상기 압력센서(20)에서 감지된 압력신호 값에 해당되는 값을 상기 압력데이터(50)에서 찾아 제이크브레이크 단수를 판별하여 제어신호를 출력시킨다.

즉, 압력센서(20)에서 감지된 값이 1.5G이하라면 수동으로 판단을 하여 제어신호를 출력시켜 주지 않아 트랜지스터(60)는 오프되어 제이크브레이크 장치가 작동하지 않게 되어 수동으로 작동을 하여야 한다. 하지만, 감지된 압력센서(20)의 값이 1.5 ∼ 2.0G이하에 있다면 자동으로 판정하고 제어신호에 의해 상기 트랜지스터(60)가 온이되어 제이크브레이크 장치는 작동된다. 이하, 상기 압력값이 더 높게 되어도 계속 제어신호에 의해 상기 트랜지스터(60)는 작동을 하게 되고 따라서 제이크브레이크 장치는 작동을 하게 된다. 다만, 압력값이 높게 되면 제이크브레이크 단수가 높게 되고 이렇게 되면 제이크브레이크 장치에서 계속 배기밸브를 열어주어 일정시간 점화를 하지 못하게 지연을 시켜주게 된다.

상기 프랜지스터(60)는 상기 비교기(40)의 판단에 의해제어되는 온/오프된다.

상기 트랜지스터(60)가 온이되면 릴레이(70)에 전원이 공급되어 코일에 전류가 흘러 자화가 되고, 따라서 릴레이(70)의접점이 닫히어 작동수단(81)에 전원이 공급되어 배기밸브를 열어주게 된다.

상기 작동수단(81)은 배기밸브의 일측단에 장착되고 내부에는 코일이 감겨있어 전류가 흐르게 되면 자화가 되어 척력이 작용되어 배기밸브를 연소실로 밀어주게 된다.

상기 상술된 제이크브레이크 자동 작동 시스템은 별도의 수동 제이크브레이크 시스템에 연결되어 자동으로 작동되지 안ㄹ을 경우에 수동으로 작동할 수 있게 한 것이다.

이상에 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 제이크브레이크 자동 작동 시스템 및 그 방법에 의하면, 주행중 브레이크 페달 하단에 장착된 압력센서가 압력을 감지하여 상기 압력신호가 전자제어장치로 입력되어 미리 설정된 입력신호와 비교를 하여 압력의 세기 여부에 따라 제이크브레이크 단수를 결정하여 제어신호를 출력시켜주고 상기 제어신호에 의해 제이크브레이크를 작동시킴으로써, 제이크브레이크를 자동으로 작동시켜 주고 또한 제동력을 분산시켜 안정된 제동과 과열 및 브레이크 라이닝 마모를 보호하는 효과가 있다.

Claims

브레이크페달(10) 하단에 설치되어 페달의 압력을 감지하는 압력센서(20)와, 압력값에 따른 제이크브레이크 단수를 저장하는 압력데이터(50)와 상기 압력센서(20)에서 감지된 압력신호와 압력데이터(50)의 압력신호를 비교하는 비교기(40)와 상기 비교기(40)에서 비교된 값에 의해 발생되는 제어신호에 의해 온/오프되는 트랜지스터(60)를 포함하여 제이크브레이크의 단수를 판단하는 전자제어장치(30)와, 상기 전자제어장치(30) 내의 트랜지스터(60)의 온/오프에 의해 작동하는 릴레이(70)와, 상기 릴레이(70)에 의해 전원이 공급되어 제이크브레이크를 작동시키는 작동수단(81)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제이크브레이크 자동 작동 시스템.
브레이크 페달의 누르는 압력을 감지하는 단계와, 감지된 압력신호를 입력하여 미리 설정된 압력신호와 비교하여 출력시키는 단계와, 제어신호에 의해 제이크브레이크를 작동시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제이크브레이크 자동 작동 방법.