KR200290623Y1 - Break system of an automobile and its control method - Google Patents
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Abstract
본 고안은 차량속도 감지에 의한 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 운전자가 급 브레이크 조작으로 인한 급감속시 이를 감지하여 브레이크 작동이 이단 동작되게 한 것이다.The present invention relates to a brake system of a vehicle by detecting a vehicle speed, so that the driver detects the sudden deceleration due to the rapid brake operation so that the brake operation is two-stage operation.
즉, 본 고안은 브레이크유압라인(43)상에 구비되는 유압제어시스템과, 운전자의 급 브레이크페달(41) 조작에 따른 차량의 속도 감소를 감지할 수 있게한 차속감지센서(31)와, 운전자의 브레이크페달(41) 조작을 감지하는 페달감지센서(32)와, 상기 차속감지센서(31)로부터 차량속도와 페달감지센서(32)를 통하여 입력되는 신호에 따라 유압제어시스템을 제어하여 컨트롤러(20)로 구성한 것이다.That is, the present invention is a hydraulic control system provided on the brake hydraulic line 43, the vehicle speed sensor 31 to detect the reduction in speed of the vehicle according to the driver's operation of the emergency brake pedal 41, and the driver A pedal detection sensor 32 for detecting the operation of the brake pedal 41 and a hydraulic control system in accordance with a signal input from the vehicle speed sensor 31 through the vehicle speed and the pedal detection sensor 32 to control the controller ( 20).
따라서, 본 고안은 운전자의 조작에 의하여 브레이크 작동시 차속감지센서를 통하여 입력되는 단위 시간당 차속의 감소에 따라 브레이크유압라인상에 유압제어 시스템을 제어하여 브레이크 작동을 이단 작동시켜서 브레이크의 작동시 전륜에 집중되는 하중을 후륜으로 분산되게 하므로서 자동차의 제동거리를 혁신적으로 단축시킬 수 있는 것이다.Therefore, the present invention controls the hydraulic control system on the brake hydraulic line in accordance with the reduction of the vehicle speed per unit time input through the vehicle speed sensor when the brake is operated by the driver's operation to operate the brake operation in two stages to the front wheels during the brake operation. By distributing concentrated load to the rear wheels, the braking distance of the vehicle can be shortened innovatively.
Description
본 고안은 차량속도 감지에 의한 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 급 브레이크 조작으로 인한 차량 속도 감소시 상기 차량 속도의 감소에 따라 브레이크 작동이 이단 동작되게 하되, 운전자의 브레이크페달 조작과 동시에 브레이크가 일차 작동되게 하고, 브레이크 일차 작동으로 인한 노우스 다운시 브레이크 작동을 해제시켜 차체의 무게중심을 후방으로 이동되게 한 후 브레이크를 이차 작동시켜서 전륜과 후륜에서 동일하게 제동력이 발생되게 하여 제동거리의 단축할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a brake system of a vehicle by detecting a vehicle speed, and more particularly, when the driver decreases the vehicle speed due to a rapid brake operation, the brake operation is two-stage operation according to the decrease of the vehicle speed, but the driver's brake pedal Simultaneously with the operation, the brake is operated firstly, and when the nos down due to the primary operation of the brake, the brake is released to move the center of gravity of the vehicle body to the rear, and then the brake is secondly operated to generate the same braking force in the front and rear wheels. To shorten the braking distance.
일반적으로, 자동차에는 주행시 차량의 속도를 감속 또는 정지를 위한 브레이크 시스템이 구비되어 있으며, 상기한 바와 같은 브레이크 장치는 운전자의 발 조작력을 기계적 힘으로 전환시키는 브레이크페달(41)과, 상기 브레이크페달(41)의 기계적 힘을 유압 작용력으로 변환시키는 마스터실린더(44)와, 상기 마스터실린더(44)에서 발생에 유압 작용력을 각각의 바퀴로 전달하는 브레이크유압라인(43)과, 상기 브레이크유압라인(43)을 통하여 공급되는 유압 작용력을 기계적 힘으로 변환시키는 휠실린더(44)와, 상기 휠실린더(44)에 의한 기계적 힘에 의하여 바퀴의 회전을 감속시키는 브레이크장치로 구성된 것이다.In general, the vehicle is provided with a brake system for decelerating or stopping the speed of the vehicle when driving, the brake device as described above is a brake pedal 41 for converting the driver's foot operation force into a mechanical force, and the brake pedal ( The master cylinder 44 for converting the mechanical force of the 41 to the hydraulic action force, the brake hydraulic line 43 for transmitting the hydraulic action force to each wheel in the master cylinder 44 generation, and the brake hydraulic line 43 Wheel cylinder 44 for converting the hydraulic action force supplied through the mechanical force to the) and the brake device for reducing the rotation of the wheel by the mechanical force by the wheel cylinder (44).
여기서, 브레이크장치는 바퀴에 결합되는 디스크와 상기 디스크와 마찰 접촉되는 브레이크패드 또는 바퀴에 결합되는 드럼과 상기 드럼과 마찰 접촉되는 브레이크슈로 구성되는 것이다.Here, the brake device is composed of a disk coupled to the wheel, the brake pad or the drum in friction contact with the disk and the brake and the brake shoe in friction contact with the drum.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 브레이크 시스템은 운전자가 주행 중 차속을 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달(41)을 밟게 되면 상기 브레이크페달(41)이 운전자의 조작력을 기계적 힘으로 변화시키고, 상기 브레이크 페달(41)에 의하여 발생된 기계적 힘에 의하여 마스터실린더(44)가 유압 작용력을 발생시키고, 상기 마스터실린더(44)에 의하여 발생한 유압 작용력이 브레이크유압라인(43)을 통하여 휠실린더(44)에 전달되고, 상기 브레이크유압라인(43)을 통하여 유압 작용력을 전달받은 휠실린더(44)는 브레이크장치를 작동시켜 바퀴의 회전속도를 줄이므로서 자동차가 정지하게 되는 것이다.In the conventional brake system configured as described above, when the driver presses the brake pedal 41 to reduce or stop the vehicle speed while driving, the brake pedal 41 changes the driver's operating force to a mechanical force, and the brake pedal ( The master cylinder 44 generates a hydraulic action force by the mechanical force generated by 41, and the hydraulic action force generated by the master cylinder 44 is transmitted to the wheel cylinder 44 through the brake hydraulic line 43. The wheel cylinder 44, which has received hydraulic action force through the brake hydraulic line 43, operates the brake device to reduce the rotational speed of the wheel, thereby stopping the vehicle.
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래의 브레이크 시스템에 의한 자동차는 운전자가 차량의 속도를 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달(41)을 밟게 되면 회전속도가 감속되는 바퀴와 관성운동을 하는 차체의 상대적인 작용에 의하여 차체의 무게중심이 전륜측으로 이동되어 전륜측 차체에 하중이 집중 작용되어 전륜은 가라앉고 후륜은 들려지는 현상이 발생하게 되는데, 이상과 같이 후륜이 들려진 상태에서는 브레이크가 작동되게 되면 전륜에 의하여만 제동력이 발생하여 제동거리가 길어지게 되는 문제점이 있었다.However, the vehicle by the conventional brake system configured as described above is concerned with the relative action of the wheel and the inertia of the inertia movement when the driver presses the brake pedal 41 to reduce or stop the vehicle speed. As a result, the center of gravity of the car body is moved to the front wheel side, so that the load is concentrated on the front wheel body, so that the front wheel sinks and the rear wheel is lifted. As described above, when the brake is operated in the state where the rear wheel is lifted, Only the braking force was generated, there was a problem that the braking distance is long.
또한, 상기한 바와 같이 브레이크 작동시 전륜측이 가라앉고 후륜측이 들어 올려지게 되면 탑승객이 심리적 불안감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.In addition, as described above, when the front wheel side sinks and the rear wheel side is lifted during the brake operation, there is a problem that the passengers feel psychological anxiety.
한편, 브레이크 시스템에 적용된 ABS(Anti-lock Break System)는 브레이크작동시 차속에 따른 바퀴의 회전상태를 감지하여 바퀴가 회전되지 않게 되면 휠실린더(44)로의 유압 작용력이 작용되지 않게 하여 바퀴가 미끄러지는 것을 방지하기 위한 것으로, 이상과 같은 ABS를 적용하여도 전륜측의 차체가 가라앉고 후륜측이 들어올려지는 현상은 방지할 수가 없는 것이다.On the other hand, ABS (Anti-lock Break System) applied to the brake system detects the rotational state of the wheel according to the vehicle speed during the brake operation, if the wheel is not rotated, the hydraulic force to the wheel cylinder 44 is not applied to the wheel slips In order to prevent this, even if the above ABS is applied, the phenomenon that the body of the front wheel side sinks and the rear wheel side is not prevented from being prevented.
이에, 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 운전자가 급 브레이크 조작으로 인한 차량의 속도 감소시 이에 따라 브레이크 작동이 이단 동작되게 하되, 운전자의 브레이크페달 조작과 동시에 브레이크가 일차 작동되게 하고, 브레이크 일차 작동으로 인한 노우스 다운시 브레이크 작동을 해제시켜 차체의 무게중심을 후방으로 이동되게 한 후 브레이크를 이차 작동시켜서 전륜과 후륜에서 동일하게 제동력이 발생되게 하여 제동거리의 단축할 수 있도록 한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, but when the driver decreases the speed of the vehicle due to the rapid brake operation, the brake operation is performed in two steps accordingly, so that the brake is operated at the same time as the driver's brake pedal operation. In order to shorten the braking distance by releasing the brake operation when nos down due to the primary brake operation, the center of gravity of the vehicle body is moved to the rear, and then operating the brake secondaryly to generate the same braking force in the front wheel and the rear wheel. It is.
도 1 은 본 고안에 따른 일 실시예를 보인 브레이크장치의 주요 구성도.1 is a main configuration of a brake device showing an embodiment according to the present invention.
도 2 는 본 고안에 따른 일 실시예를 보인 브레이크장치의 유압제어 시스템의 상세 구성도.Figure 2 is a detailed configuration of the hydraulic control system of the brake device showing an embodiment according to the present invention.
도 3 은 본 고안에 따른 일 실시예를 보인 블럭 구성도.Figure 3 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.
도 4는 본 고안에 따른 자동차의 제동과정을 보인 예시도4 is an exemplary view showing a braking process of a vehicle according to the present invention
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
11 : 브레이크컨트롤밸브 12 : 바이패스밸브11: brake control valve 12: bypass valve
13 : 유압펌프 14 : 압력레규레이터13: hydraulic pump 14: pressure regulator
15 : 압력감지센서15: pressure sensor
20 : 컨트롤러 21 : 메모리부20: controller 21: memory
31 : 차속감지센서 32 : 페달감지센서31: vehicle speed sensor 32: pedal sensor
33 : 차량중량감지센서33: vehicle weight sensor
41 : 브레이크페달 42 : 마스터실린더41: brake pedal 42: master cylinder
43 : 브레이크유압라인 44 : 휠실린더43: Brake hydraulic line 44: Wheel cylinder
45 : 오일탱크45: oil tank
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.
본 고안은 운전자의 브레이크조작에 따른 감가속도에 따라 전륜측으로 이동한 무게중심을 후륜측으로 순간적으로 분산 이동시킨 후 브레이크를 재 작동시켜 제동거리를 단축시킬 수 있도록 한 것으로, 브레이크페달(41)과 마스터실린더(44), 브레이크유압라인(43), 휠실린더(44) 및 브레이크장치로 구성되는 자동차의 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크유압라인(43)상에 구비되어 휠실린더(44)로의 유압공급을 제어하는 유압제어시스템과, 운전자의 급 브레이크 조작에 따른 차량의 속도를 감지할 수 있게한 차속감지센서(31)와, 운전자의 브레이크페달(41) 조작을 감지하는 페달감지센서(32)와, 상기 차속감지센서(31)로부터 입력되는 차량속도와 페달감지센서(32)를 통하여 입력되는 신호에 있어서 차량의 속도가 급속하게 감속시(단위 초당 10∼30Km/h) 유압제어시스템을 제어하여 일정시간(0.05∼0.4초) 후 일정시간(0.1∼0.5초)동안 브레이크의 작동을 해제하였다가 재 작동시켜서 브레이크 작동이 이단 작동되게 하는 컨트롤러(20)로 구성한 것이다.The present invention is designed to shorten the braking distance by reactivating the brake after momentarily dispersing the center of gravity moved to the front wheel side according to the deceleration according to the driver's brake operation, the brake pedal 41 and the master In a brake system of an automobile consisting of a cylinder 44, a brake hydraulic line 43, a wheel cylinder 44 and a brake device, the brake hydraulic line 43 is provided on the brake hydraulic line 43 to control hydraulic pressure supply to the wheel cylinder 44. A hydraulic control system, a vehicle speed sensor 31 capable of detecting a speed of the vehicle according to the driver's sudden brake operation, a pedal sensor 32 detecting the driver's brake pedal 41 operation, and In the vehicle speed input from the vehicle speed sensor 31 and the signal input through the pedal sensor 32, the speed of the vehicle is rapidly decelerated (10-30 km / h per second). The controller 20 is configured to control the control system to release the brake for a predetermined time (0.1 to 0.5 seconds) after a predetermined time (0.05 to 0.4 seconds), and then restart the brake to operate the brake in two stages.
여기서, 상기 유압제어시스템은 마스터실린더(42)의 오일탱크(45) 오일을 흡입하여 일정압력의 유압을 브레이크유압라인(43)으로 공급할 수 있게한 유압펌프(13)와, 컨트롤러(20)의 제어에 따라 마스터실린더(42)와 유압펌프(13)의 유압을 휠실린더(44)로 선택공급하는 브레이크컨트롤밸브(11)와, 컨트롤러(20)의 제어에 의하여 브레이크의 일차 작동시 마스터실린더(42)에 의하여 발생한 브레이크유압라인(43)상의 유압을 마스터실린더(42)의 오일탱크(45)로 바이패스시켜 브레이크 작동이 해제되게 하는 바이패스밸브(12)로 이루어진 것이다.Here, the hydraulic control system of the hydraulic pump 13 and the controller 20 to suck the oil in the oil tank 45 of the master cylinder 42 to supply the hydraulic pressure of a predetermined pressure to the brake hydraulic line 43 A brake control valve 11 for selectively supplying hydraulic pressure of the master cylinder 42 and the hydraulic pump 13 to the wheel cylinder 44 according to the control, and the master cylinder during the primary operation of the brake under the control of the controller 20. Bypass the hydraulic pressure on the brake hydraulic line 43 generated by 42 to the oil tank 45 of the master cylinder 42 is made of a bypass valve 12 to release the brake operation.
한편, 상기 유압펌프(13)와 브레이크컨트롤밸브(11)의 펌프유압라인 상에는 컨트롤러(20)가 라인상의 유압에 따라 유압펌프(13)의 동작을 제어할 수 있게 펌프 유압라인 상의 유압을 감지하는 압력감지센서(15)와, 유압펌프(13)에 의하여 발생된 유압이 맥동을 이루지 않게 하는 압력레규레이터(14)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.On the other hand, on the pump hydraulic line of the hydraulic pump 13 and the brake control valve 11, the controller 20 detects the hydraulic pressure on the pump hydraulic line to control the operation of the hydraulic pump 13 according to the hydraulic pressure on the line The pressure sensor 15 and the pressure regulator 14 which prevents pulsation of the oil pressure generated by the hydraulic pump 13 can be implemented.
또한, 본 고안의 다른 실시예로는 상기 컨트롤러(20)가 브레이크의 일차 작동시간과 해제시간을 차량특성에 따른 시간데이터를 컨트롤러(20)로 제공할 수 있게한 메모리부(21)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the controller 20 is provided with a memory unit 21 to enable the controller 20 to provide time data according to the characteristics of the vehicle, the primary operating time and the release time of the brake, It can be done.
또한, 본 고안의 또 다른 실시예로는 컨트롤러(20)에 의하여 브레이크의 이단동작 시간을 차량의 중량에 따라 연동제어할 수 있게 차량의 중량을 감지하는 중량감지센서(33)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the controller 20 may be equipped with a weight sensor 33 for sensing the weight of the vehicle so as to control the two-stage operation time of the brake according to the weight of the vehicle. It can be.
이하, 본 고안의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
상기한 바와 같이 브레이크유압라인(43)상에 구비되는 유압제어시스템과, 운전자의 급 브레이크페달(41) 조작에 따른 차량의 속도 감소를 감지할 수 있게한 차속감지센서(31)와, 운전자의 브레이크페달(41) 조작을 감지하는 페달감지센서(32)와, 상기 차속감지센서(31)로부터 차량속도와 페달감지센서(32)를 통하여 입력되는 신호에 따라 유압제어시스템을 제어하여 컨트롤러(20)로 구성한 본 고안은 운전자가 브레이크페달(41)을 조작하여 브레이크를 작동시키게 되면 차량의 속도가 순간적으로 감속되게 되는데, 이를 컨트롤러(20)가 차속감지센서(31)를 통하여 감지하여서 메모리부(21)에 저장되어 있는 단위시간당 속도감소에 따른 시간데이터를 입력받아 바이패스밸브(12)를 제어하여 마스터실린더(42)에서 브레이크컨트롤밸브(11)로 공급되는 유압을 마스터실린더(42)의 오일탱크(45)로 바이패스시켜 일차 브레이크작동이 해제되게한다.As described above, the hydraulic control system provided on the brake hydraulic line 43, the vehicle speed detection sensor 31 capable of detecting a decrease in the speed of the vehicle according to the driver's emergency brake pedal 41 operation, and the driver's The controller 20 controls the hydraulic control system according to a pedal detection sensor 32 for detecting the operation of the brake pedal 41 and a signal input from the vehicle speed detection sensor 31 through the vehicle speed and the pedal detection sensor 32. According to the present invention, the speed of the vehicle is momentarily reduced when the driver operates the brake pedal 41 to operate the brake. The controller 20 detects the speed through the vehicle speed sensor 31 and stores the memory unit ( The hydraulic pressure supplied from the master cylinder 42 to the brake control valve 11 is mastered by controlling the bypass valve 12 by receiving the time data according to the speed reduction per unit time stored in 21). To an oil tank 45 of the cylinder 42 causes the primary brake operating off by the bypass.
이상과 같이 브레이크의 작동이 해제되게 되면 브레이크작동에 따른 차속의 감속과 관성운동의 상대 작용에 따라 차체의 무게중심이 전륜으로 이동하여 가라앉은 차체가 일정량 이상 복귀되게 되는데, 이때 컨트롤러(20)가 설정된 시간 데이터에 따라 브레이크컨트롤밸브(11)를 제어하여 유압펌프(13)에 의하여 발생된 유압이 휠실린더(44)로 공급되게 하여 브레이크가 이차작동되게 한다.When the brake is released as described above, the center of gravity of the vehicle body is moved to the front wheel according to the deceleration of the vehicle speed and the relative action of the inertia motion according to the brake operation so that the sunken body is returned to a predetermined amount or more. The brake control valve 11 is controlled according to the set time data so that the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 13 is supplied to the wheel cylinder 44 so that the brake is secondarily operated.
한편, 상기한 바와 같은 이차 브레이크의 작동시점은 통상적으로 가라앉은차체가 2/3 이상의 복귀되는 시점이다.On the other hand, the operation time of the secondary brake as described above is a time when the sunken body is normally returned 2/3 or more.
상기한 바와 같이 이차 브레이크가 작동하게 되면 차체에 재 차 관성력이 발생하는데 상기 차체의 관성력은 브레이크의 일차 작동 후 해제에 따른 복귀관성력과 현가장치의 탄성복귀력에 의하여 상쇄되므로서 차체의 무게중심이 전륜측으로 이동되지 않아 후륜과 전륜에 차체의 하중이 고르게 분산 작용되게 되는 것이다.As described above, when the secondary brake is operated, the inertia force is generated on the vehicle body again. The inertia force of the vehicle body is canceled by the return inertia force of the release after the primary operation of the brake and the elastic return force of the suspension device, so that the center of gravity of the vehicle body is reduced. Since it is not moved to the front wheel side, the load of the vehicle body is distributed evenly to the rear wheel and the front wheel.
이상과 같이 차체의 하중이 전륜과 후륜에 고르게 분산 작용되어 전, 후륜이 동일한 제동력을 가지게 되므로 차체가 전체적으로 가라앉아 안정감을 주고 제동거리가 짧아지게 된다.As described above, the load of the vehicle body is distributed evenly on the front wheels and the rear wheels, so that the front and rear wheels have the same braking force, so that the vehicle body sinks as a whole and the braking distance is shortened.
한편, 자동차의 제동이 완료되어 운전자가 브레이크페달(41)의 조작을 중지하게 되면 컨트롤러(20)가 페달감지센서(32)를 통하여 이를 감지하여서 브레이크컨트롤밸브(11)를 제어하여 마스터실린더(42)와 휠실린더(44)가 연결되게되게 복귀동작시켜 마스터실린더(42)의 유압이 휠실린더(44)로 작용될 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the braking of the vehicle is completed and the driver stops the operation of the brake pedal 41, the controller 20 detects it through the pedal sensor 32 and controls the brake control valve 11 to control the master cylinder 42. ) And the wheel cylinder 44 is connected to the return operation so that the hydraulic pressure of the master cylinder 42 can act as the wheel cylinder 44.
따라서, 본 고안은 운전자의 조작에 의하여 브레이크 작동시 차속감지센서를 통하여 입력되는 단위 시간당 차속의 감소에 따라 브레이크유압라인상에 유압제어 시스템을 제어하여 브레이크 작동을 이단 작동시켜서 브레이크의 작동시 전륜에 집중되는 하중을 후륜으로 분산되게 하므로서 자동차의 제동거리를 혁신적으로 단축시킬 수 있는 것이다.Therefore, the present invention controls the hydraulic control system on the brake hydraulic line in accordance with the reduction of the vehicle speed per unit time input through the vehicle speed sensor when the brake is operated by the driver's operation to operate the brake operation in two stages to the front wheels during the brake operation. By distributing concentrated load to the rear wheels, the braking distance of the vehicle can be shortened innovatively.
또한, 상기한 바와 같이 차체의 하중이 전, 후륜에 고르게 분산 작용되어 전, 후륜에서 제동력이 균일하게 발생하므로 차체가 전체적으로 가라앉아 탑승객에안정감을 주는 매우 유용한 것이다.In addition, as described above, since the load of the vehicle body is distributed evenly on the front and rear wheels, the braking force is uniformly generated on the front and rear wheels, and thus the vehicle body is submerged as a whole, which is very useful to give passengers a sense of stability.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |