KR20040018802A - 차량용 브레이크의 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행중 제동력이 작동하지 않는 비상시에 이를 인식하여 자동적으로 브레이크를 정상적인 제동력과 동일하게 작동시킬 수 있도록 한 차량용 브레이크의 제어시스템에 관한 것으로, 그 구성은 차량의 브레이크 제동력 요소들인 차량 속도 및 엔진 회전속도, 브레이크 페달의 답력, 브레이크 유압 라인의 압력등을 각각 감지하기 위한 감지수단과, 그 감지수단으로부터 감지된 각각의 제동요소들을 비교 판단하여 일반/비상모드를 결정하는 제어수단과, 그 제어수단의 비상모드시 브레이크 유압 라인측으로 별도의 유압을 제공하여 브레이크 어셈블리측으로 유압을 공급하는 유압 공급수단으로 구성된다.

이에 따르면, 본 발명은 주행중 제동력 이상시 기존 브레이크 제동시스템과는 다른 별도의 유압을 제공하여 브레이크를 작동시킴과 아울러, 그 브레이크 작동시 운전자의 페달 답력에 따른 제동의지를 인식하여 그에 따른 유압을 제공함으로써, 브레이크 록 현상을 예방하면서 안전하게 제동할 수 있는 이점을 갖는다.

Description

차량용 브레이크의 제어시스템{control system of a brake}

본 발명은 차량용 브레이크의 제어시스템에 관한 것으로, 특히 주행중 페달 조작후 브레이크 답력이 발생하지 않을 경우등의 비상시에 이를 인식하여 자동적으로 브레이크를 정상적인 제동력과 동일하게 작동시킬 수 있도록 한 차량용 브레이크의 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 브레이크 시스템은 주행중의 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지시키기 위해 사용되는 장치로서, 마찰력을 이용하여 운동 에너지를 열 에너지로 전환한 후에 이 열 에너지를 대기중으로 발산하여 제동작용을 하게 된다.

종래 통상적인 차량용 브레이크 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 운전자의 조작에 따라 운동되어 브레이크 답력이 발생되는 브레이크 페달(10)과, 그 브레이크 페달(10)과 연동하여 브레이크 조작시 진공압과 공기압의 차로 배력을 발생시키는 부스터(20)와, 그 부스터(20)와 연동하여 유압을 발생시키는 마스터 실린더(master cyliner : 30)와, 그 마스터 실린더(30)의 일측 유로에서 출력되는 유압에 의하여 차량의 프론트 휠을 제동하는 프론트 브레이크 어셈블리(50)와, 그 마스터 실린더(30)의 타측 유로에서 출력되는 유압을 리어 휠측으로 조절 출력하는 유압조절장치와, 유압조절장치로부터 출력된 유압으로 리어 휠을 제동하는 리어 브레이크 어셈블리(70)로 이루어진다.

또한, 그 마스터 실린더(30)와 연통되도록 설치되며 브레이크 유압 라인에 브레이크액을 보충하는 저장조(40)가 마련되어 있다.

이러한 구성의 종래 차량의 브레이크 시스템은 통상적으로, 운전자가 차량의 감속 또는 정지를 위해 브레이크 페달(10)을 밟으면, 브레이크 페달(10)이 대쉬패널에 설치된 브라켓을 중심으로 회전하여 부스터(20)를 작동시키고, 이어서 발생된 진공배력으로 마스터 실린더(30)를 작동시킨다.

이때, 마스터 실린더(30)에서 발생된 유압이 유로를 통해 프론트 브레이크 어셈블리 및 리어 브레이크 어셈블리(50,70)측으로 전달되고, 그 중 리어 브레이크 어셈블리(70)측으로 전달된 유압은 압력조절장치에 의해 유압이 조절된다.

한편, 차량의 안정된 브레이크 성능을 확보하기 위해 타이어와 노면간의 슬립율이 일정 범위내에서 유지되도록 각 차륜의 브레이크액압을 독립적으로 제어하는 안티록 브레이크 제어장치(일명 ABS)가 탑재되고, 또한 가속시 미끄러운 노면에서 구동차륜이 공전만 하고 차량이 움직이지 않거나 차량이 한쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위해 타이어와 노면간의 슬립율에 따라 구동차륜의 브레이크액압을 자동적으로 제어하여 차량의 동적 특성을 향상시키기 위한 트랙션 제어장치(Traction Control System; 일명 TCS)등이 있다.

종래 차량의 브레이크시스템은 브레이크 조작시 사용자가 브레이크 페달을 밟았음에도 불구하고 부스터나 마스터 실린더 내에 이물질등이 끼이는 등의 이유로 인해 페달 답력이 전달되지 않거나, 주행중 엔진 시동이 꺼져 부스터 압력이 형성되지않을 경우 여러번 브레이크 작동을 할 수 없게 되어 안전사고의 위험이 있었다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 것으로,그 목적은 비상 상황시의 운전중에 자동으로 브레이크력을 갖도록 함과 아울러, 그 브레이크력이 정상적인 브레이크 조작에 따른 가변압으로 작용하도록 한 차량용 브레이크의 제어시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 제어시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명의 블럭도.

도 3은 본 발명의 사용상태를 나타낸 도면으로,

도 3a는 본 발명 제어시스템이 일반모드일 경우를 나타낸 것이고,

도 3b는 본 발명의 제어시스템이 비상모드일 경우를 나타낸 것이다.

도 4는 종래 차량용 브레이크 시스템을 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 브레이크 페달110 : 전위차계

120 : 압력센서210 : 브레이크 유압 라인

220 : 공급유로310 : 펌프

410,420,430 : 제 1,2,3솔레노이드밸브

610 : 경보수단700 : 브레이크 어셈블리

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 차속, 브레이크 페달 답력, 브레이크 유로압등의 브레이크 제동요소들을 각각 감지하기 위한 감지수단과, 정상적인 브레이크 조작압에 따른 브레이크 페달의 변위 및 브레이크 제동력등을 각각의 데이터로 기록함과 아울러, 상기 감지수단으로부터 감지된 제동 요소들을 비교하여 일반 또는 비상모드로 판단 및 결정하는 제어수단과, 상기 제어수단의 비상모드 결정시 운전자의 페달 답력에 따라 상기 데이터에 기준하는 가변 유압을 브레이크 어셈블리측으로 제공하는 유압공급수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은 상기 제어수단의 비상모드 결정시 이를 외부로 인식시키기 위한 경보수단이 더 구비된 것이다.

그리고, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 유압공급수단이 일부위가 상기 브레이크 유압 라인에 연결되는 별도의 유압 공급라인과, 상기 유압 공급라인에 유압을 제공하며 상기 제어수단으로부터 출력된 신호를 인가받아 온/오프 동작되는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 유압을 브레이크 페달의 답력에 따라 일정 압력 범위내에서 가변 조절하는 압력조절부와, 상기 제어수단으로부터 제어신호를 인가받아 각각 개폐 동작되어 유압을 상기 유압 공급라인과 브레이크 유압 라인측에 선택적으로 공급하는 다수개의 솔레노이드밸브를 구비하여 된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 브레이크의 제어시스템은, 도 1 내지 도 3을 참조, 차량의 브레이크 제동력 요소들인 차량 속도 및 엔진 회전속도(rpm), 브레이크 페달(10)의 답력, 브레이크 유압 라인(210)의 압력등을 각각 감지하기 위한 감지수단과, 그 감지수단으로부터 감지된 각각의 제동요소들을 비교 판단하여 일반/비상모드를 결정하는 제어수단과, 그 제어수단의 비상모드시 브레이크 유압 라인(210)측으로 별도의 유압을 제공하여 브레이크 어셈블리(700)측으로 유압을 공급하는 유압 공급수단으로 대별된다.

더 상세히 설명하면, 그 감지수단은 차량의 속도를 측정하기 위한 차속센서(140)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 회전 변위를 검출하는 전위차계(potential meter : 110)와, 브레이크 유압 라인(210)내의 유압을 측정하기 위한 압력센서(120)등이 있다.

그리고, 제어수단은 정상적인 브레이크 제동시의 브레이크 페달(10)의 답력과 그 답력의 증감에 따른 유압의 가변량을 데이터로 저장하고, 그 감지수단으로부터 입력된 여러 제동요소들의 정보를 비교 판단하여 일반모드 또는 비상모드인지를 결정하는 이.씨.유(E.C.U ; Electronic Control Unit : 500)를 채용한다.

또한, 유압 공급수단은 브레이크 유압 라인(210) 및 저장조(40)에 연결되는 별도의 유압 공급라인의 공급유로(220)와, 그 공급유로(220)내의 오일이 적정 유압을 갖도록 이.씨.유(500)에 의해 온/오프 작동되는 펌프(310)와, 그 펌프(310)로부터 공급되는 유압을 브레이크 페달(10)에 전달되는 답력에 따라 가변되게 공급하는 압력조절부와, 그 공급유로(220)와 브레이크 유압 라인(210)에 설치되고 이.씨.유(500)의 제어 신호에 따라 각각 개폐 동작되는 제 1,2,3솔레노이드밸브(410,420,430)로 구성된 것이다.

그 압력조절부는 펌프(310)로부터 공급되는 유압을 설정된 기준압이하로 조절하기 위한 어큐뮬레이터(320)와, 그 어큐뮬레이터(320)의 설정된 유압 범위내에서 이.씨.유(500)의 신호에 따라 유압을 증감시키는 전자식 압력 조절기(Electronic Regulator : 330)로 구성된다.

즉, 그 압력 조절기(330)는 운전자가 브레이크 페달(10)의 밟는 답력 정도에 따라 다른 이.씨.유(500)의 신호에 의해 유압을 가변되게 조절하도록 되어 있다.

또한, 다수개의 솔레노이드밸브중 제 1솔레노이드밸브(410)는 저장조(40)와 펌프(310) 사이에 마련되고, 제 2,3솔레노이드밸브(420,430)는 브레이크 유압 라인(210)과 공급유로(220)의 연결부위에 설치되어 각 구간마다의 유압을 개폐시키는 기능을 갖게 된다.

바람직하게는, 이.씨.유(500)에서 비상모드로 결정되면 이를 외부로 인식시키기 위한 경보수단(610)을 더 구비하되, 그 경보수단(610)은 외부의 다른 사람들이 인식할 수 있도록 비상등에 접속되어 비상등을 점등시키는 스위치등을 채용할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이.씨.유(500)에서 여러 제동요소들을 비교 판단하여 차량의 브레이크제동상태가 일반모드 또는 비상모드인지를 결정하게 되고, 비상모드일경우 브레이크 유압 라인(210)을 폐쇄시킨 후에 공급유로(220)를 통해 유압을 브레이크 어셈블리(700)측으로 공급하여 브레이크를 작동시키게 된다.

이때, 이.씨.유(500)는 제동요소들중 이상이 발생한 경우, 예를 들어 페달(10)에 답력이 전달되는데도 브레이크 유압 라인(210)에 유압이 발생하지 않는 경우나, 엔진 회전수가 "0"인데 반해 차량 속도가 있을 경우, 비상모드임을 결정하여 운전자의 제동의지(페달의 답력)에 따라 제 1,2,3솔레노이드밸브(410,420,430)를 각각 개폐동작시키고, 압력 조절기(330)에서 일정 압력으로 조절하여 브레이크 어셈블리(700)측으로 적정 압력의 유압을 공급하여 제동력을 발생시킨다.

그 이.씨.유(500)의 비상모드 결정시 제 1,2,3솔레노이드밸브(410,420,430)의 작동은 제 1,3솔레노이드밸브(410,430)는 오프동작되어 닫힘상태를 유지하게 되고, 제 2솔레노이드밸브(420)는 온동작되어 공급유로(220)를 통해 유압이 브레이크 어셈블리(700)측으로 공급되도록 개방시키게 된다.

또한, 압력 조절기(330)는 펌프(310) 및 어큐뮬레이터(320)를 통해 공급되는 유압을 이.씨.유(500)로부터 전달되는 신호에 따라 브레이크 어셈블리(700)측으로 공급되는 유압을 조절하게 된다.

이는 운전자의 제동의지가 증감됨(페달의 답력변화)을 감지하는 전위차계(110)의 신호에 따라 이.씨.유(500)에서 저장된 데이터 신호에 대응되는 가변 신호(예:전류)를 압력 조절기(330)에 인가하여 유압을 가변 공급함으로써, 급제동에 따른 브레이크 록(LOCK) 현상을 예방할 수 있게 된다.

한편, 공급유로(220)내의 유압 충전과정은 이.씨.유(500)에서 어큐뮬레이터(320)의 현재 압력값을 입력받아 최대 라인압이 되도록 펌프(310)를 작동시키고, 이후에 설정된 일정 압력이 된 후에는 제 1솔레노이드밸브(410)를 닫은 후에 펌프(310)를 정지시킨다.

또한, 브레이크 페달(10)의 답력 변위와 유압이 데이터의 수치와 거의 일치하게 되면 비상모드에서 일반모드로 변환되고, 이에 따른 일반모드에서의 브레이크 작동은 공지의 유압 브레이크 작동과 동일한 작용을 하게 되므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 브레이크 제동의 이상발생시 운전자의 제동의지를 인식하여 차량의 브레이크를 제어하도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 주행중 제동력이 발생되지 않는 상태를 판단하여 기존의 브레이크 제동과는 별도의 유압을 제공하여 브레이크를 작동시켜 안전사고를 미리 예방할 수 있으며, 또한, 본 발명은 브레이크 작동 불능시 무조건적으로 최대 브레이크 제동력을 제공하는 것이 아니라, 운전자의 페달 답력에 따른 제동의지를 인식하여 그에 따른 유압을 제공함으로써, 브레이크 록 현상을 예방하면서 안전하게 제동할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 차량의 차속, 브레이크 페달(10)의 답력, 브레이크 유로의 유압력등의 브레이크 제동요소들을 각각 감지하기 위한 감지수단과,

   정상적인 브레이크 조작압에 따른 브레이크 페달(10)의 변위 및 브레이크 제동력등을 각각의 데이터로 기록함과 아울러, 상기 감지수단으로부터 감지된 제동 요소들을 비교하여 일반 또는 비상모드로 판단 및 결정하는 제어수단과,

   상기 제어수단의 비상모드 결정시 운전자의 페달(10) 답력에 따라 상기 데이터에 기준하는 가변 유압을 브레이크 어셈블리(700)측으로 제공하는 유압공급수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 제어시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단의 비상모드 결정시 이를 외부로 인식시키기 위한 경보수단(610)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 제어시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 유압공급수단은 일부위가 상기 브레이크 유압 라인(210)에 연결되는 별도의 유압 공급라인과,

   상기 유압 공급라인에 유압을 제공하며 상기 제어수단으로부터 출력된 신호를 인가받아 온/오프 동작되는 펌프(310)와,

   상기 펌프(310)로부터 공급되는 유압을 상기 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 일정 압력 범위내에서 가변 조절하는 압력조절부와,

   상기 제어수단으로부터 제어신호를 인가받아 각각 개폐 동작되어 유압을 상기 유압 공급라인과 브레이크 유압 라인(210)측에 선택적으로 공급하는 다수개의 솔레노이드밸브(410,420,430)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 제어시스템.