KR20030090160A - 자동차의 자동 주차 브레이크 장치 - Google Patents

자동차의 자동 주차 브레이크 장치 Download PDF

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김성헌
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차의 자동 주차 브레이크 장치에 관한 것으로, 경사로에서 차량의 주차시 노면의 경사도와 운전자의 하차 및 시동의 온/오프에 따라 차량의 주차 상태를 판단하고서, 구동축의 회전을 인위적으로 구속하도록 하여 안정된 주차 제동력의 확보를 통해 불필요한 사고의 유발을 사전에 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진 시동의 온/오프를 감지하는 시동 온/오프 검출부(10)와, 운전자의 탑승 유/무를 감지하는 운전석 탑승 유/무 검출부(12), 노면에 대한 경사도를 감지하는 경사도 검출부(14) 및, 주차 브레이크의 작동 여부를 감지하는 주차 브레이크 작동 검출부(16)를 갖춘 입력 수단과; 차륜이 장착된 구동축(18)에 설치되어 이의 회전을 허용 또는 제한시키는 구동축 회전 조절부(20)를 갖춘 출력 수단 및; 상기 입력 수단을 통해 엔진의 시동이 오프된 상태이고, 운전자가 운전석에 탑승하지 않은 상태이며, 차량이 경사로에서 정차하고 있음과 더불어 주차 브레이크가 작동 상태가 아닌 것을 동시에 검출한 경우에, 상기 구동축 회전 조절부(20)의 작동을 제어하는 제어 유니트(22)를 갖춘 제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 자동 주차 브레이크 장치{automatic parking brake system for automotive vehicles}
본 발명은 자동차의 자동 주차 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사로에서 주차시 구동축의 회전을 저지시켜 안정되면서도 자동적인 주차 제동력의 확보를 도모할 수 있도록 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 노면의 경사가 심한 경사로에 차량을 주차할 때, 운전자는 안정된 주차 제동력의 확보를 위해 일련의 조작을 하여야 하는 바, 즉 수동 변속기를 장착한 차량의 경우에는 주차 브레이크를 작동시킴과 더불어 변속단을 경사 반대 방향으로 절환시키고, 자동 변속기를 장착한 차량의 경우에는 주차 브레이크의 작동과 함께 변속단을 파킹 레인지로 두어야만 한다.
이와 같은 일련의 조작은 운전자로 하여금 번거러움의 대상이 될 수도 있다. 운전자가 경사로에서 차량을 주차후 하차하는 경우에 있어 상기와 같은 일련의 조작을 미처 하지 못하게 되면, 대형 사고로의 발전될 위험이 크다.
따라서, 경사로에서 차량을 주차시킬 경우에는 운전자의 주의가 요망되는 데, 이와 같은 일련의 조작이 미처 이루어지지 않는 경우에 이를 경고하는 장치의개발 및 장착이 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 경사로에서 차량의 주차시 노면의 경사도와 운전자의 하차 및 시동의 온/오프에 따라 차량의 주차 상태를 판단하고서, 구동축의 회전을 인위적으로 구속하도록 하여 안정된 주차 제동력의 확보를 통해 불필요한 사고의 유발을 사전에 방지할 수 있도록 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진 시동의 온/오프를 감지하는 시동 온/오프 검출부와, 운전자의 탑승 유/무를 감지하는 운전석 탑승 유/무 검출부, 노면에 대한 경사도를 감지하는 경사도 검출부 및, 주차 브레이크의 작동 여부를 감지하는 주차 브레이크 작동 검출부를 갖춘 입력 수단과; 차륜이 장착된 구동축에 설치되어 이의 회전을 허용 또는 제한시키는 구동축 회전 조절부를 갖춘 출력 수단 및; 상기 입력 수단을 통해 엔진의 시동이 오프된 상태이고, 운전자가 운전석에 탑승하지 않은 상태이며, 차량이 경사로에서 정차하고 있음과 더불어 주차 브레이크가 작동 상태가 아닌 것을 동시에 검출한 경우에, 상기 구동축 회전 조절부의 작동을 제어하는 제어 유니트를 갖춘 제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치의 구성을 도시한 상태도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치에서 구동축 회전 저지부의 구성을 도시한 상태도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치에서 구동축 회전 저지부의 작동 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 구성을 도시한 상태도.
도 5는 도 4의 요부를 도시한 상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-시동 온/오프 검출부12-운전석 탑승 유/무 검출부
14-경사도 검출부16-주차 브레이크 작동 검출부
18-구동축20-구동축 회전 조절부
22-제어 유니트24-제1기어
26-제2기어28-고정축
30-마운팅 멤버32-액츄에이터
34-회전 부재36-제동 부재
38-회전축40-제1회전판
42-제2회전판
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치의 구성을 도시한 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치에서 구동축 회전 저지부의 구성을 도시한 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치에서 구동축 회전 저지부의 작동 상태를 도시한 도면이다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 차량의 엔진 시동의 온/오프를 감지하는 시동 온/오프 검출부(10)와, 운전석에 운전자의 탑승 유/무를 감지하는 운전석 탑승 유/무 검출부(12), 정차중인 차량이 위치한 노면에 대한 경사도를 감지하는 경사도 검출부(14), 및 주차 브레이크의 작동 여부를 감지하는 주차 브레이크 작동 검출부(16)를 각각 입력 수단으로 한다.
그리고, 본 발명은 구동축(18)의 인접 부위에 설치되어 이의 회전을 허용 또는 제한시키는 구동축 회전 조절부(20)를 출력 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 입력 수단으로부터 엔진의 시동이 오프된 상태이고, 운전자가 운전석에 탑승하지 않은 상태이며, 차량이 경사로에서 정차하고 있음과 더불어 주차 브레이크가 작동 상태가 아닌 것을 동시에 검출한 경우에, 상기 구동축 회전 조절부(20)의 작동을 제어하여 차량의 안정된 주차 제동력의 확보를 도모하는 제어 유니트(22)를 제어 수단으로 하여 구성된다.
이를 위해, 상기 입력 수단에서 상기 시동 온/오프 검출부(10)는 시동 키이의 절환에 따라 이를 검출하는 시동 검출 센서로 구현되고, 상기 운전석 탑승 유/무 검출부(12)는 운전석에 운전자의 착석 유무에 따라 이를 검출하는 하중 검출 센서로 구현된다.
그리고, 상기 경사도 검출부(14)는 차량에 설치되어 차체의 경사도를 검출하는 자이로 미터로 구현될 수 있으며, 아울러 연료 탱크의 전후부위에 각각 설치된 하중 센서로도 구현할 수 있는 데, 이는 노면의 경사도에 따라 연료 탱크내 연료가 한쪽 방향으로 치우짐에 따른 하중의 변위를 상기 하중 센서가 검출할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 주차 브레이크 작동 검출부(16)는 주차 브레이크의 작동시 케이블에 작용하는 장력을 검출하는 장력 검출 센서로 구현될 수 있으며, 아울러 주차 브레이크 조작 레버의 회동에 따라 스위칭되는 주차 브레이크 스위치로 구현될 수도 있다.
한편, 상기 출력 수단에서 상기 구동축 회전 조절부(20)는 차륜을 회전가능하게 지지하는 구동축(18)상에 이와 일체로 회전이 가능하게 고정된 제1기어(24)와, 이 제1기어(24)와의 선택적인 치합이 이루어지는 제2기어(26), 이 제2기어(26)를 고정되게 장착하는 고정축(28), 이 고정축(28)을 축방향으로 이동이 가능하게 지지함과 더불어 이의 회전을 제한하는 마운팅 멤버(30) 및, 이 마운팅 멤버(30)에 구비되어 상기 고정축(28)을 마운팅 멤버(30)상에서 축방향으로 이동이 가능하게 하는 액츄에이터(32)로 이루어진다.
여기서, 상기 제2기어(26)를 장착하는 고정축(28)과 상기 마운팅 멤버(30) 사이의 결합 부위 단면은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 마운팅 멤버(30)의 내부에 오목하게 파인 수용부(30a)와, 이 수용부(30a)내에 이동가능하게 결합되는 상기고정축(28)이 각각 단면이 구형(矩形)의 각진 형상으로 이루어진다.
그리고, 상기 액츄에이터(32)는 상기 제어 유니트(22)로부터 작동 신호를 공급받아 상기 마운팅 멤버(30)의 수용부(30a)내에서 상기 고정축(28)이 축방향으로 이동 가능하게 하는 솔레노이드로 구현이 가능하고, 상기 고정축(28)의 일측 선단은 상기 마운팅 멤버(30)의 수용부(30a)내에서 리턴 스프링(30b)을 매개로 탄발 지지되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자동 주차 브레이크 장치는 경사로에서 운전자가 주차 브레이크를 조작하지 않은 상태에서 하차하는 경우에 이를 감지하고서 자동적으로 주차 제동력이 확보될 수 있도록 작동된다.
즉, 상기 제어 수단의 제어 유니트(22)는 시동 키이가 오프되면 상기 입력 수단의 시동 온/오프 검출부(10)를 통해 운전자의 하차 의지를 감지하고, 운전자가 운전석으로부터 이탈하게 되면 상기 운전석 탑승 유/무 검출부(12)를 통해 운전자의 하차 상태를 감지하며, 상기 경사도 검출부(14)를 통해 현재 차량이 경사로상에서 있음을 감지하는 한편, 상기 주차 브레이크 작동 검출부(16)를 통해 주차 브레이크의 미작동 상태를 감지하게 된다.
이후, 상기 제어 유니트(22)는 상기 구동축 회전 조절부(20)에 작동 신호를 출력하게 되는 데, 이는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마운팅 멤버(30)내 액츄에이터(32)에 동작 전원을 인가하게 되면, 상기 액츄에이터(32)는 마운팅 멤버(30)의 수용부(30a)내에 이동가능하게 조립된 고정축(28)을 수용부(30a)내로 이동시키게 되고, 이 고정축(28)의 이동에 따라 이에 장착된 제2기어(26)는 상기 구동축(18)상에 장착된 제1기어(24)와 치합이 이루어지게 된다.
이와 같이, 상기 구동축(18)상에 장착된 제1기어(24)와 상기 고정축(28)상의 제2기어(26)가 각각 치합되면, 상기 제2기어(26)를 장착하고 있는 고정축(28)이 차체에 고정된 상기 마운팅부(30)에 의해 회전이 저지된 상태가 되므로, 상기 제1기어(24)의 회전이 저지되어 상기 구동축(18)의 회전이 저지되는 상태가 된다. 따라서, 상기 구동축(18)상에 설치된 차륜이 구속되므로, 안정된 주차 제동력의 확보가 이루어질 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 구성을 도 4를 참고로 하여 설명하기로 한다.
먼저, 상기 구동축 회전 조절부(20)가 제2기어(26)를 장착한 고정축(28)이 수용되는 회전 부재(34)와, 이 회전 부재(34)의 외주에서 상기 제어 유니트(22)의 제어에 따라 이의 회전을 구속할 수 있도록 고정 설치된 밴드 브레이크 형태의 제동 부재(36)로 구성된다.
그리고, 상기 주차 브레이크 작동 검출부(16)는 회전 부재(34)의 측부에서 회전축(38)을 매개로 설치된 제1회전판(40)과, 이 제1회전판(40)에 대향되는 위치에서 좌우방향으로 주차 브레이크의 조작에 따라 이동이 가능한 제2회전판(42)으로 구성된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1회전판(40)에는 가장자리부위로 대향되는 위치에 한 쌍의 제1통전부(40a)가 구비되고, 상기 제2회전판(42)에는 중앙으로 상기 제1통전부(40a)와 대응되어 접속이 이루어지는 제2통전부(42a)가 구비되어 있다.
여기서, 상기 제2회전판(42)은 주차 브레이크 케이블(44)과 연결되어 있어 주차 브레이크의 조작시 상기 제1회전판(40)과 이격되어 제1통전부(40a)와 제2통전부(42a) 사이의 접속은 해지된다.
한편, 상기 회전 부재(34)와 회전축(38) 및 제1회전판(40)은 각각 차체에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 제2회전판(42)은 차체에 대해 길이방향으로의 이동이 가능하게 지지되어 있다.
그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 다른 구성은 제1실시예에서 설명한 바와 같은 동일한 구성으로 이루어진다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 자동 주차 브레이크 장치는 제1실시예에서와 동일하게 작동하는 바, 여기서는 제1실시예와 다른 작동 부위에 한정하여 기술한다.
즉, 경사로에서 정차후 운전자가 시동을 끈 상태에서 주차 브레이크를 작동하지 않고 하차하는 경우에, 상기 제어 유니트(22)는 액츄에이터(32)에 작동 신호를 인가하고, 이에 따라 상기 고정축(28)은 회전 부재(34)내에 삽입되어 제1기어(24)와 제2기어(26) 사이의 치합이 이루어지게 되고, 이때, 차량이 관성력에 의해 이동을 시작하게 되면, 상기 회전 부재(34)가 구동축(18)과 함께 회전하게 되고, 이 회전 부재(34)의 회전에 따라 회전축(38)을 매개로 제1회전판(40)이 회전하면서 제2회전판(42)과의 접속을 반복적으로 끊게 된다.
이때, 상기 제어 유니트(22)는 상기 제1회전판(40)과 제2회전판(42) 사이의 반복적인 접속의 단절을 감지하여 상기 제동 부재(36)에 작동 신호를 인가하고, 이에 따라 상기 제동 부재(36)는 회전 부재(34)의 외주에서 이의 회전을 저지하게 된다.
이 결과, 상기 구동축(18)의 회전이 저지되어 안정된 주차 제동력의 확보가 이루어지게 된다.
한편, 상기와 같은 상황이 평탄로에서 이루어지는 경우에 있어 외력에 의해 차량이 이동되는 경우에는, 즉 주차중 다른 차량의 소유자에 의해 이동하는 경우에는, 상기 제어 유니트(22)는 액츄에이터(32)의 작동을 통해 제1기어(24)와 제2기어(26) 사이의 치합을 도모함과 더불어, 상기 제1회전판(40)과 제2회전판(42) 사이의 반복적인 접속을 검출하게 되지만, 상기 경사도 검출부(14)를 통해 경사로가 아님을 판단하고서 상기 제동 부재(36)에 작동 신호를 인가하지 않게 되므로, 주차중인 차량은 외력에 의해 이동이 가능한 상태가 된다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 구성은 평탄로에서 주차시 외력에 의해 차량이 이동이 가능한 상태가 되므로, 주차 브레이크의 작동에 따라 외부인 주차중인 차량을 이동시키지 못함에 따라 받게 되는 불이익이 배제될 수 있는 상승된 효과를 구현할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 자동 주차 브레이크 장치에의하면, 경사로에 차량이 주차함에 있어 운전자가 미처 주차 브레이크를 작동시키지 않고 하차하는 경우에, 이를 감지하고서 구동축(18)의 회전을 인위적으로 제한함에 따라, 안정된 주차 제동력의 확보를 통해 대형 사고의 위험을 사전에 배제할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (6)

  1. 엔진 시동의 온/오프를 감지하는 시동 온/오프 검출부(10)와, 운전자의 탑승 유/무를 감지하는 운전석 탑승 유/무 검출부(12), 노면에 대한 경사도를 감지하는 경사도 검출부(14) 및, 주차 브레이크의 작동 여부를 감지하는 주차 브레이크 작동 검출부(16)를 갖춘 입력 수단과;
    차륜이 장착된 구동축(18)에 설치되어 이의 회전을 허용 또는 제한시키는 구동축 회전 조절부(20)를 갖춘 출력 수단 및;
    상기 입력 수단을 통해 엔진의 시동이 오프된 상태이고, 운전자가 운전석에 탑승하지 않은 상태이며, 차량이 경사로에서 정차하고 있음과 더불어 주차 브레이크가 작동 상태가 아닌 것을 동시에 검출한 경우에, 상기 구동축 회전 조절부(20)의 작동을 제어하는 제어 유니트(22)를 갖춘 제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동축 회전 조절부(20)는 구동축(18)상에 고정된 제1기어(24)와, 이 제1기어(24)와의 선택적인 치합이 이루어지는 제2기어(26)를 장착하는 고정축(28), 이 고정축(28)을 축방향으로 이동이 가능하게 지지함과 더불어 이의 회전을 제한하는 마운팅 멤버(30) 및, 상기 고정축(28)을 마운팅 멤버(30)의 축방향으로 이동되게 하는 액츄에이터(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2기어(26)를 장착하는 고정축(28)과, 이 고정축(28)을 수용하는 상기 마운팅 멤버(30)의 수용부(30a)는 각각 단면이 각진 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 마운팅 멤버(30)의 수용부(30a)에는 고정축(28)의 일단을 탄발지지하는 리턴 스프링(30b)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동축 회전 조절부(20)는 제2기어(26)를 장착한 고정축(28)이 수용되는 회전 부재(34)와, 이 회전 부재(34)의 외주에서 상기 제어 유니트(22)의 제어에 따라 이의 회전을 구속할 수 있도록 고정 설치된 제동 부재(36)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주차 브레이크 작동 검출부(16)는 회전 부재(34)의 측부에서 회전축(38)을 매개로 설치된 제1회전판(40)과, 이 제1회전판(40)에 대향되는 위치에서 좌우방향으로 주차 브레이크의 조작에 따라 이동이 가능한 제2회전판(42) 및, 상기 제1회전판(40)의 가장자리부위로 구비된 제1통전부(40a)와, 상기 제2회전판(42)의 중앙으로 구비된 제2통전부(42a)를 갖춤과 더불어, 상기 제1통전부(40a)와 제2통전부(42a) 사이의 접속은 상기 제어 유니트(22)가 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 주차 브레이크 장치.
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