KR200218636Y1 - 자동차 정속주행장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 정속주행장치에 관한 것으로서, 액셀레이터 페달(2)의 연결부(4) 후방에 모터(14)의 감속된 회전력이 전자클러치(10)에 의해 전달 또는 차단되고 차단시 복귀스프링(32)에 의해 권취력을 갖는 케이블드럼(8)을 설치하여 상기 드럼에 의해 권취되는 정속케이블(6)을 페달의 연결부(4)에 연결하고, 전자클러치(10)와 모터(14)는 핸들(38)에 부설되는 정속주행스위치(18)와 가,감속스위치 (20) 그리고 브레이크 스위치(22)가 접속되는 제어기(16)에 의해 제어되게 하여 희망속도에서 정속주행스위치를 온(ON)시키면 전자클러치에 의한 케이블드럼(8)의 고정으로 정속유지되고, 가,감스위치의 조작시에는 모터(14)에 의한 케이블드럼의 회전으로 속도가 가감되며, 정속주행스위치의 오프(OFF) 또는 브레이크페달(44)을 밟게 되면 브레이크 스위치에 의해 시스템의 전원이 차단되어 원래 상태로 복귀되게 한 구조이다.

Description

자동차 정속주행장치{Device for driving at a fixed speed}

본 고안은 주행중 희망속도에서 액셀레이터 페달의 조작없이 정속주행 가능토록 한 자동차 정속주행장치에 관한 것이다.

자동차 정속주행장치는 고속도로등에서 장시간 주행시 편리하게 이용할수가 있어 선진 각국에서 오래전부터 고급차에 적용하고 있는 기술로서, 대부분 도 6 및 도 7에서와 같이 액셀레이터 페달과 케이블로 연결되는 트로틀 아암에 제어기에 제어되는 엑추에이터를 연결설치하여 세팅시 액셀레이터 페달을 대신하여 스로틀밸브를 개폐시켜 주도록 한 구조이다.

그러나 시스템을 제어하는 제어구성도를 토대로 살펴보면, 차량속도의 피드백(feed back) 신호를 검출하는 차속검출리드스위치와, 상기 신호를 받아들여서 액추에이터 제어신호를 보내는 마이크로 컴퓨터와, 모터와 릴레이부로 구성된 액추에이터와, 페일 세이프(fail safe) 목적의 각종 취소스위치(브레이크 스위치, 클러치 스위치, 중립스위치, 파킹브레이크 스위치 등)와, 지정신호를 입력하는 자동스위치 등으로 구성된다.

또한 세팅은 정속주행을 필요로 하는 약40Km/h이상의 속도에서부터 가능토록 하며, 운전자가 세트스위치를 누르면 자기유지회로가 작동하고, 기억회로가 세트스위치를 누르는 순간의 차속에 대응하는 기준 스로틀 개도 전압을 설정한후 이 기준 스로틀 개도 전압과 액추에이터 내의 전위차계(potential meter)에서 피드백된 스로틀 개도 전압을 비교하여 스로틀밸브 개도의 최적치를 결정한 다음, 증속 컨트롤회로 또는 감속 컨트롤회로를 작동하며, 컨트롤 릴레이를 거쳐 액추에이터를 움직여서 스로틀 밸브 개도를 조절한다.

또한 액추에이터의 컨트롤아암에는 모터의 회전운동이 요동운동으로 변환되어 전달되며, 모터와 컨트롤아암 사이에는 전자클러치가 설치되어 정속주행장치를 작동시키고 있을때만 클러치가 결합되어 모터의 회전력이 스로틀 밸브에 전달된다.

정속주행 세트상태를 해제하거나 얼마동안 이상이 발생하였을 경우에는 전자클러치의 결합이 해제됨과 동시에 모터는 스로틀 밸브를 전폐방향으로 회전시켜 주도록 구성된다.

따라서 값비싼 마이크로 컴퓨터와 각종 센서를 필요로 하고, 복잡한 구성으로 되어 있어 생산성이 저하되고 또 차량의 가격상승으로 경쟁력이 떨어지며, 마이크로 컴퓨터의 오작동 및 구성이 복잡한만큼 각종부품의 고장발생률이 매우 높다.

또한 구조상 차량설계시 적용해 주어야 하므로 기출고된 차량에는 장착이 전혀 불가능하며, 작동스위치는 운전대 주위에 설치되므로 작동시 잡고 있던 핸들을 놓고 작동해 주어야 하므로 작동이 매우 불편하고 안전운전에 지장을 초래하게 된다.

또한 자동복귀스위치의 오작동으로 인한 사고방지를 위해 저속(약40Km/h이하)에서는 정속주행이 불가능하도록 하고, 특히 국내에서와 같이 도로의 굴곡 내지는 차량의 정체구간이 많아 빈번한 속도변경을 요할 경우 매번 재세팅해 주어야 하는 불편함 때문에 고급차에 일부 적용된 바 있으나 근래에는 거의 이용되지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 고안은 시스템 구성의 단순화를 통하여 제조원가 절감 및 제품의 신뢰성을 향상시키고, 기출고된 차량에도 간단히 장착사용할 수가 있고, 핸들을 잡은 상태에서 정속주행을 위한 모든 조작이 이루어질 수가 있으며, 저속에서도 정속주행이 가능하고 특히 도로의 굴곡내지는 정체로 인한 빈번한 속도변경시에도 신속하고 편리하게 대응할수가 있는 자동차 정속주행장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적달성을 위하여 본 고안은 액셀레이터 페달의 연결구 후방에 모터의 감속된 회전력이 전자클러치에 의해 전달 또는 차단되고 또 복귀스프링을 갖는 케이블드럼을 설치하여 상기 케이블드럼에 권취된 정속케이블을 연결부에 연결하고, 모터와 전자클러치는 핸들에 갖는 정속주행스위치와 가,감속스위치 그리고 브레이크 스위치가 접속된 제어기에 의해 제어되게 한 구조이다.

즉 정속주행스위치를 온(ON) 시키면 전자클러치의 작동으로 케이블드럼이 기어감속부의 축과 연결되어 정속케이블이 가속케이블의 당김점을 유지해 주게 되므로 정속주행이 가능하고, 이러한 정속주행 상태에서 가,감속스위치를 조작하게 되면 모터의 구동으로 케이블 드럼이 회전하여 정속케이블을 당기거나 늘려주게 되므로 정속주행상태에서도 속도조절이 가능하게 된다.

또한 정속주행 내지는 가,감속스위치를 이용한 속도조절시 정속주행스위치의 오프(OFF) 또는 비상시 브레이크를 밟게 되면, 브레이크 스위치의 작동으로 시스템 전원이 차단되고 이로 인하여 케이블 드럼이 전자클러치로부터 회전이 자유로워져 액셀레이터 페달은 초기로 원위치된다.

이때 핸들에 갖는 정속주행스위치와 가,감속스위치는 가급적 하나의 본체를 갖도록 구성하고, 국가별 운전석의 위치에 따라 핸들 중 도어쪽의 손이 파지하는 파지부 인근에 부설하는 것이 바람직하다.

도 1 : 본 고안의 사용상태를 나타낸 사시도

도 2 : 본 고안의 요부정면구성도

도 3 : 본 고안에 이용되는 조작부의 사시도

도 4 : 본 고안에 이용되는 브레이크 스위치의 작동상태를 나타낸 측면구성도

도 5 : 본 고안의 블럭도

도 6 : 종래 고안의 작동관계를 나타낸 구성도

도 7 : 종래 고안의 제어구성도

〈도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

(2)--액셀레이터 페달 (4)--연결부

(6)--정속케이블 (8)--케이블드럼

(10)--전자클러치 (12)--감속용 기어박스

(14)--모터 (16)--제어기

(18)--정속주행스위치 (20)--가,감속스위치

(22)--브레이크스위치 (24)--브라켓

(26)--회전축 (28)--마찰판

(30)--클러치판 (31)--가속케이블

(32)--복귀스프링 (34)--표시등

(36)--조작부 (38)--핸들

(40)--전선 (42)--브라켓

(44)--브레이크페달 (46)--작동편

도 1은 본 고안의 사용상태를 나타낸 사시도로서, 본 고안은 액셀레이터 페달(2)의 연결부(4)와 정속케이블(6)로 연결되는 케이블드럼(8)과, 상기 케이블드럼 (8)에 회전력을 전달 또는 차단하는 전자클러치(10)와, 상기 전자클러치(10)와는 감속용 기어박스(12)를 통하여 연결되는 모터(14)와, 이러한 시스템을 제어하는 제어기(16)와, 상기 제어기에 접속되는 정속주행스위치(18)와 가,감속스위치(20) 그리고 브레이크 스위치(22)로 구성된다.

도 2는 본 고안의 요부정면구성도로서, 케이블드럼(8)과, 전자클러치(10)와, 기어박스(12)와, 모터(14)는 차체에 고정되는 브라켓(24)에 차례로 설치되며, 다만 케이블드럼(8)은 액셀레이터 페달(2)의 연결부(4) 후방에 페달의 작동거리를 두고 위치하도록 한다.

상기에 있어 케이블드럼(8)은 내부를 관통하는 회전축(26)으로부터 회전가능케 설치되고, 그 일측에는 마찰판(28)을 갖도록 하여 전자클러치(10)의 클러치판 (30)과 마주하도록 하며, 드럼에 권취된 정속케이블(6)은 가속케이블(31)과 함께 페달의 연결부(4)에 연결하고, 브라켓(24)과의 사이에는 페달의 복귀력보다는 약한 탄발력의 복귀스프링(32)을 정속케이블(6)의 권취방향으로 탄력설치하여 케이블이 상시 적정장력을 갖도록 한다.

상기 케이블드럼(8) 일측에 설치되는 전자클러치(10)는 일반적인 구조로서, 클러치판(30)이 케이블드럼(8)의 마찰판(28)과 마주하며, 회전축(26)은 감속용 기어박스(12)를 통하여 모터(14)와 연결된다.

도 3은 본 고안에 이용되는 조작부의 사시도로서, 정속주행스위치(18)와, 상기 스위치의 작동을 표시하는 표시등(34)과, 가,감속스위치(20)는 가급적 하나의 몸체 내에 설치하여 조작부(36)를 구성하며, 상기 조작부는 가급적 작게 형성하여 운전을 위한 핸들(38)의 파지시 도어쪽 엄지손가락이 닿는 파지부의 내면에 부착하여 사용하는 것이 바람직하다.

다만 본 고안은 조작부(36)를 핸들(38)에 부착고정할 경우 제어기(16)와 접속을 위한 전선이 핸들의 회전에 방해를 주지 않아야 하므로 차량의 설계과정에서 핸들의 조작시에도 슬립링형태로 접점이 이루어질 수 있는 여러가지 공지수단을 이용하여 전선이 느슨하거나 외부로 노출되지 않게 하고, 기생산된 차량에는 흔히 볼수 있는 테이크엎 스프링을 갖는 와이어릴(39)을 이용하여 전선이 팽팽히 유지되게 해 주는 것이 바람직한 바, 이는 모두 일반적인 기술구성으로서 구체적인 기술구성은 생략하기로 한다.

도 4는 본 고안에 이용되는 브레이크 스위치를 나타낸 측면구성도로서, 브레이크 스위치(22)는 차체에 고정된 브라켓(42)에 부설하여 브레이크 페달(44)의 복귀시 브레이크 페달이 갖는 작동편(46)과 접하게 하여 페달을 밟게 되면 접점이 변환되게 한다.

도 5는 본 고안의 블럭도로서, 제어기(16)의 입력부에는 시스템을 동작시키는 정속주행스위치(18)와, 정속주행시 주행속도를 임의로 가감할 수 있는 가,감속스위치(20)와, 브레이크 페달(44)을 밟게 되면 접점이 변환되어 시스템의 전원을 차단하는 브레이크 스위치(22)를 각각 접속하고, 출력부에는 케이블 드럼(8)에 회전력을 전달 또는 차단하는 전자클러치(10)와, 가,감속스위치(20)에 의해 정역회전하는 모터(14)와, 정속주행스위치(18)와 연동하는 표시등(34)을 각각 접속하여 구성한다.

본 고안은 차량운행시 정속주행스위치(18)의 오프(OFF)상태에서는 케이블 드럼(8)이 회전축(26)으로부터 자유롭게 회전가능하게 되므로 액셀레이터 페달(2)의 움직임에 따라 연결부(4)에 연결된 가속케이블(31)에 의한 스로틀 아암의 회전으로 스로틀 밸브가 개폐되어 속도가감이 이루어지게 된다.

다만 정속케이블(6)은 엑셀레이터 페달(2)의 자체 복귀력 보다는 약하나 적정탄성을 갖는 복귀스프링(32)이 케이블드럼(8)을 권취방향으로 상시 탄력있게 지지하게 되므로 엑셀레이터 패달(2)의 움직임각도와 관계없이 정속케이블(6)은 상시 팽팽한 장력을 유지하게 된다.

이때 운전자가 운전중 도로여건 등을 감안하여 정속주행을 원할 경우 희망하는 속도에 도달하였을때 정속주행스위치(18)를 온(ON)시켜 주게 되면, 제어기(16)는 전자클러치(10)를 작동시켜서 클러치판(30)이 케이블 드럼(8)의 마찰판(28)과 접하게 할 경우 감속기어에 의해 케이블드럼은 회전불가능하게 되므로 곧바로 정속주행상태로 전환된다.

또한 정속주행상태에서 급가속을 요할 경우에는 액셀레이터 페달(2)을 밟게 되면, 비록 케이블드럼(8)은 고정되더라도 정속케이블(6)이 갖는 길이로 인하여 가속을 위한 페달의 작동은 정상적으로 이루어져 급가속이 가능하고, 급가속후 페달로부터 발을 떼게 되면 고정된 케이블드럼에 의해 초기의 정속주행상태로 복귀하게 된다.

이러한 일시적인 급가속이 아닌 증속 내지는 도로의 굴곡등 주위여건으로 감속하고자 할 때에는 가,감속스위치(20)를 원하는 쪽으로 조작해 주게 되면, 해당방향으로 모터(14)가 회전하게 되고, 모터(14)의 회전시 그 회전력은 감속용 기어박스(12)에 의한 감속후 케이블 드럼(8)을 회전시켜 주게 되므로 정속케이블(6)을 당기거나 늘여서 속도를 조절해 주게 된다.

특히 정속주행스위치(18)와 가,감속스위치(20)는 하나의 본체를 갖는 조작부 (36)에 설치되고, 상기 조작부는 핸들(38) 중 도어쪽손의 파지부 인근에 부착고정하여 핸들을 잡은 상태에서 엄지손가락으로 조작토록 하므로서, 운전에 전혀 방해없이 간단하고 손쉽게 조작할수가 있게 된다.

또한 정속주행을 해제하고자 정속주행스위치(18)를 오프시키거나 비상시 브레이크페달(44)을 밟게 되면, 브레이크 스위치(22)가 작동되어 시스템의 전원이 차단되므로 전자클러치(10)의 클러치판(30)이 케이블드럼(8)의 마찰판(28)과 분리되어 케이블드럼(8)의 회전이 자유로워지게 되고 이와 동시에 액셀레이터 페달(2)의 복귀로 상기 액셀레이터 페달에 의한 정상적인 주행상태가 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 시스템 구성이 단순하고 또 저가의 부품이 이용되므로 저렴한 경비로 제공할 수가 있고, 또 시스템제어가 마이크로 컴퓨터가 아닌 간단한 구성의 제어기에 의해 제어되므로 오작동 우려가 없고 구성이 간단한 만큼 고장발생률을 현저히 감소시켜 줄수가 있어 제품의 신뢰성을 극대화시켜 줄수가 있고, 기출고된 차량에도 간단히 적용할 수가 있으며, 저속에서도 정속주행이 가능하고, 특히 국내에서와 같이 도로굴곡 내지는 정체 등 도로사정에 따른 빈번한 속도변경시에도 안전운전에 방해없이 간단하고 신속하게 대응할 수가 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 액셀레이터 페달(2)의 연결부(4) 후방에 적정간격을 두고 위치하고 상기 연결부와는 정속케이블(6)로 연결되는 케이블드럼(8)과, 상기 케이블드럼(8)에 회전력을 전달 또는 차단하는 전자클러치(10)와, 상기 전자클러치에 감속된 회전력을 전달하는 모터(14)를 갖고, 상기 전자클러치(10)와 모터(14)는 정속주행스위치(18)와 가,감속스위치(20) 그리고 브레이크 스위치(22)와 접속된 제어기(16)에 의해 제어되게 함을 특징으로 하는 자동차 정속주행장치.
2. 제1항에 있어서, 정속주행스위치(18)와 가,감속스위치(20)는 핸들(38) 중 도어쪽 손의 파지부 인근에 부설함을 특징으로 하는 자동차 정속주행장치.