KR20040039576A - 자동차의 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 브레이크 작동시 브레이크압을 가변 조정하는 브레이크압 가변수단을 구비하여 브레이크 작동시 바퀴의 잠김으로 인한 미끄러짐을 방지하여서 제동거리를 최소화할 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 자동차의 브레이크 시스템에 있어서, 바퀴의 속도를 감지하는 휠속센서(120)와, 차량의 속도를 감지하는 차속센서(130)와, 상기 휠속센서(120)와 차속센서(130)를 통하여 입력되는 속도를 비교연산하여 속도의 범위가 일정 편차를 넘어서게 되면 제어신호를 발생시키는 컨트롤러(110)와, 상기 컨트롤러(110)에 의하여 제어되어서 브레이크유압라인(330)상의 유압을 감압 및 복귀시키는 브레이크 압 가변수단으로 구성한 것이다.
따라서, 본 발명은 바퀴의 속도와 차속의 편차에 따라 브레이크유압을 감압후 복귀시키는 브레이크압 가변수단을 구비하므로서, 브레이크 작동시 바퀴의 속도와 차속의 편차가 최대의 감속도를 갖는 속도편차율을 가지며 제동이 이루어지게 하여 바퀴의 잠김으로 인한 미끄러짐이 방지됨과 더불어 제동거리가 최소화되게 되는 것이다.

Description

자동차의 브레이크 시스템{A break system of an automobile}
본 발명은 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 작동시 브레이크압을 가변 조정하는 브레이크압 가변수단을 구비하여 브레이크 작동시 바퀴의 잠김으로 인한 미끄러짐을 방지하여서 제동거리를 최소화할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 주행시 차량의 속도를 감속 또는 정지를 위한 브레이크 시스템이 구비되어 있으며, 상기한 바와 같은 브레이크 시스템은 운전자의 발조작력을 기계적에너지로 전환시키는 브레이크페달과, 상기 브레이크페달의 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환시키는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에서 발생에 유압에너지를 각각의 바퀴로 전달하는 브레이크유압라인과, 상기 브레이크유압라인을 통하여 공급되는 유압에너지를 기계적에너지로 복귀시키는 휠실린더와, 상기 휠실린더에 의한 기계적에너지에 의하여 바퀴의 회전을 감속시키는 브레이크장치로 구성된 것이다.
여기서, 브레이크장치는 바퀴에 결합되는 디스크와 상기 디스크와 마찰 접촉되는 브레이크패드 또는 바퀴에 결합되는 드럼과 상기 드럼과 마찰 접촉되는 브레이크슈로 구성되는 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 브레이크 시스템은 운전자가 주행 중 차속을 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달을 밟게 되면 상기 브레이크페달에 의하여 운전자의 조작력이 기계적에너지로 변화되어서 마스터실린더로 전달되고, 상기 마스터실린더로 전달된 기계적에너지는 유압에너지로 변환되어서 브레이크유압라인을 통하여 휠실린더에 공급되며, 상기 휠실린더로 공급된 유압에너지는 다시 기계적에너지로 변환되어서 브레이크장치를 작동시켜 바퀴의 회전속도를 줄이므로 서 자동차가 정지하게 되는 것이다.
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래의 브레이크 시스템에 의한 자동차는 운전자가 차량의 속도를 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달을 밟게 되면 바퀴 외주연에서의 속도가 차량의 속도보다 감속되면서 노면과 마찰접촉되는 과정에 차속이 줄어들게 되는 것이나 이때, 바퀴 외주연의 속도와 차속의 편차가 크게 되면 바퀴가 지면으로부터 미끄러지게 되고 이상과 같이 바퀴가 지면에서 미끄러지게 되면 바퀴와 노면 사이의 마찰력이 상실되어서 바퀴가 더 이상 회전되지 않은 잠김현상이 발생하게 되며 이로인하여 제동거리가 급격하게 길어지게 되는 문제점이 있었다.
한편, 상기한 바와 같이 바퀴의 속도와 차속의 편차로 인한 미끄러짐에 의하여 바퀴가 잠기게 되면, 브레이크장치로 공급되는 유압을 차단하여서 잠김이 풀리게 하고, 바퀴의 회전속도가 일정속도로 복귀되면 브레이크장치로 유압을 다시 공급하는 ABS(Anti-lock Break System)를 구비하여서 바퀴의 잠김을 방지하였으나, 브레이크의 해제 후 작동과 다시 해제의 사이에 실제적으로 바퀴의 미끄러짐인 마모로 인한 스키드흔적이 발생하며, 이상과 같은 마모는 바퀴의 수명을 단축시키고 편마모를 초래하게 되는 등의 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상술하 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 브레이크유압라인상에 바퀴의 속도와 차속의 속도편차율이 최대의 감속도를 갖는 범위를 넘어서면 브레이크유압을 감소시키고 바퀴의 속도와 차속의 속도편차율에 따라 브레이크유압을 서서히 복귀시키는 브레이크압 가변수단을 구비한 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 브레이크압 가변수단의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 보인 브레이크압 가변수단의 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 보인 브레이크압 가변수단의 단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 사랑〉
110 : 컨트롤러 120 : 휠속센서
130 : 차속센서 140 : 압력센서
211 : 연결라인 212 : 가변압실린더 213 : 가변압플런져
221 : 나사축액츄에이터
221a: 나사축 221b: 구동모터
222 : 유공압액츄에이터
223 : 솔레노이드액츄에이터 223a: 아마츄어
310 : 브레이크페달 320 : 마스터실린더
330 : 브레이크유압라인 340 : 휠실린더
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 브레이크 작동시 바퀴 속도의 편차와 차속의 속도편차율이 최대 감속도를 갖는 범위내에 유지되게 하여서 바퀴의 미끄러짐을 방지하여 제동거리를 최소화 할 수 있도록 한 것으로, 운전자의 발 조작력을 기계적에너지로 전환시키는 브레이크페달(310)과, 상기 브레이크페달(310)의 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환시키는 마스터실린더(320)와, 상기 마스터실린더(320)에서 발생한 유압에너지를 각각의 바퀴로 전달하는 브레이크유압라인(330)과, 상기 브레이크유압라인(330)을 통하여 공급되는 유압에너지를 기계적에너지로 복귀시키는 휠실린더(340)와, 상기 휠실린더(340)에 의한 기계적에너지에 의하여 바퀴의 회전을 감속시키는 브레이크장치로 구성된 브레이크 시스템에 있어서, 바퀴의 속도를 감지하는 휠속센서(120)와, 차량의 속도를 감지하는 차속센서(130)와, 상기 휠속센서(120)와 차속센서(130)를 통하여 입력되는 속도를 비교연산하여 속도의 편차율이 최대 감속도를 발생시키는 속도편차율을 넘어서게 되면 제어신호를 발생시키는 컨트롤러(110)와, 상기 컨트롤러(110)에 의하여 제어되어서 브레이크유압라인(330)상의 유압을 감압 및 복귀시키는 브레이크압 가변수단으로 구성한 것이다.
여기서, 상기 브레이크압 가변수단은 브레이크유압라인(330)과 연결되는 연결라인(211)과, 상기 연결라인(211)을 통하여 브레이크유압라인(330) 상의 브레이크액을 릴리스저장할 수 있게 일정 체적을 갖는 가변압실리더(212)와, 상기 가변압실리더(212)에 슬라이딩 유동가능하게 수납되어서 브레이크유압라인(330)상의 브레이크액을 릴리스 및 가압할 수 있게 컨트롤러(110)에 의하여 제어되는 액츄에이터에 의하여 슬라이딩 동작되는 가변압플런져(213)로 구성한 것이다.
한편, 상기 액츄에이터는 가변압플런져(213)의 후단에 결속되는 나사축(221a)과 구동모터(221b)로 이루어진 나사축액츄에이터(221)로 구성하거나, 가변압플런져(213)의 후단에 결속되는 피스톤로드(222a)으로 이루어져 유공압에 의하여 동작되는 유공압액츄에이터(222)로 구성하거나, 가변압플런져(213)의 후단에 결속되는 아마츄어(223a)로 이루어진 솔레노이드액츄에이터(223)로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서, 브레이크유압의 압력에 따라 브레이크압 가변수단의 동작을 정밀 제어할 수 있게 컨트롤러(110)로 압력신호를 입력하는 압력센서(140)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 작동과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기한 바와 같이 바퀴의 속도를 감지하는 훨속센서(120)와, 차량의 속도를 감지하는 차속센서(130)와, 상기 휠속센서(120)와 차속센서(130)를 통하여 입력되는 속도를 비교연산하여 속도편차가 최대의 감속도를 갖는 속도편차율을 넘어서게 되면 제어신호를 발생시키는 컨트롤러(110)와, 상기 컨트롤러(110)에 의하여 제어되어서 브레이크유압라인(330)상의 유압을 감압 및 복귀시키는 브레이크압 가변수단으로 구성한 본 발명을 적용한 차량으로 주행하는 과정에 있어 급브레이크 조작하게 되면, 브레이크유압라인(330)상의 유압이 급격히 상승하고 브레이크장치가 작동하여 바퀴의 속도가 급격히 감속되게 된다.
이때, 컨트롤러(110)는 휠속센서(120)를 통하여 입력되는 바퀴의 속도와 차속센서(130)를 통하여 입력되는 차속을 비교 연산하여서 속도편차율이 최대의 마찰저항을 가져 최대의 감속도를 얻을 수 있는 범위를 넘어서 바퀴의 미끄러짐이 발생하려는 시점 이상이되면, 브레이크압 가변수단의 액츄에이터로 감압신호를 출력한다.
상기 컨트롤러(110)로부터 감압신호를 입력받는 액츄에이터는 가변압플런져(213)를 후퇴시켜서 가변압실리더(212)에 브레이크 압의 감압을 위하여 필요로 되는 양의 브레이크액을 저장할 수 있는 공간이 형성되게 한다.
이상과 같이 브레이이크압이 감압되게 되면 바퀴의 감속도가 감소되어 휠속과 차속의 속도편차가 설정범위에 위치되게 되며, 차속이 감소되어서 휠속과 차속의 속도편차가 감소되어 기준치 이내로 넘어서게 되면 컨트롤러(110)는 액츄에이터로 신호를 보내어서 가변압플런져(213)를 서서히 전진시켜 브레이크유압이 복귀되게 하여서 바퀴의 미끄러짐 없이 최소의 제동거리가 확보되게 되는 것이다.
따라서, 본 발명은 바퀴의 속도와 차속의 편차에 따라 브레이크유압을 감압후 복귀시키는 브레이크압 가변수단을 구비하므로서, 브레이크 작동시 바퀴의 속도와 차속의 편차가 최대의 감속도를 갖는 속도편차율을 가지며 제동이 이루어지게 하여 바퀴의 잠김으로 인한 미끄러짐이 방지됨과 더불어 제동거리가 최소화되게 되는 매우 유용한 것이다.

Claims (6)

  1. 자동차의 브레이크 시스템에 있어서;
    바퀴의 속도를 감지하는 휠속센서(120)와, 차량의 속도를 감지하는 차속센서(130)와, 상기 휠속센서(120)와 차속센서(130)를 통하여 입력되는 속도를 비교연산하여 속도편차율이 최대의 감속도를 갖는 속도편차의 범위를 넘어서게 되면 제어신호를 발생시키는 컨트롤러(110)와, 상기 컨트롤러(110)에 의하여 제어되어서 브레이크유압라인(330)상의 유압을 감압 및 복귀시키는 브레이크압 가변수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 브레이크압 가변수단은 브레이크유압라인(330)과 연결되는 연결라인(211)과, 상기 연결라인(211)을 통하여 브레이크유압라인(330) 상의 브레이크액을 릴리스저장할 수 있게 일정 체적을 갖는 가변압실리더(212)와, 상기 가변압실리더(212)에 슬라이딩 유동가능하게 수납되어서 브레이크유압라인(330)상의 브레이크액을 릴리스 및 가압할 수 있게 컨트롤러(110)에 의하여 제어되는 액츄에이터에 의하여 슬라이딩 동작되는 가변압플런져(213)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서;
    상기 액츄에이터는 가변압플런져(213)의 후단에 결속되는 나사축(221a)과 구동모터(221b)로 이루어진 나사축액츄에이터(221)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서;
    상기 액츄에이터는 가변압플런져(213)의 후단에 결속되는 피스톤로드(222a)으로 이루어져 유공압에 의하여 동작되는 유공압액츄에이터(222)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서;
    상기 액츄에이터는 가변압플런져(213)의 후단에 결속되는 아마츄어(223a)로 이루어진 솔레노이드액츄에이터(223)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서;
    브레이크유압의 압력에 따라 브레이크압 가변수단의 동작을 정밀 제어할 수 있게 컨트롤러(110)로 압력신호를 입력하는 압력센서(140)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
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