KR20060016691A - 차량의 자동 일시 제동 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 자동 일시 제동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자가 브레이크 패드에 힘을 가하여 일정 시간 이상으로 제동하게 되면, 액츄에이터(218)의 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)과 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 동일하게 되고, 이에 따라 압력 제어부(220)가 브레이크 해제시까지 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일의 압력을 그대로 계속 유지하여 피스톤(204)을 고정시키게 되어, 운전자가 브레이크 패드에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 장치에 관한 것으로서, 교통이 복잡한 환경에서도 운전자가 초기 브레이크 작동만으로 계속적으로 브레이크 페달에 힘을 가하지 않아도 자동으로 차량의 제동력을 유지할 수 있게 되어 운전자의 편의성이 대폭 향상된다.
차량, 운전자, 브레이크, 패드, 액츄에이터, 마스터 실린더, 페달, 제동력

Description

차량의 자동 일시 제동 장치 및 방법{Temporary Automatic Braking System and Method in Vehicle}
도 1은 종래 차량의 제동 작용을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 일시 제동 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 일시 제동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200 : 자동 일시 제동 장치 202 : 브레이크 페달
204 : 피스톤 206 : 마스터 실린더
208 : 오일압력 감지부 210 : 전륜 우측패드
212 : 후륜 우측패드 214 : 전륜 좌측패드
216 : 후륜 좌측패드 218 : 액츄에이터
220 : 압력 제어부 222 : 휠 스피드 센서
224 : 액셀푸쉬 감지센서 226 : 배터리
본 발명은 차량의 자동 일시 제동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 브레이크 패드에 힘을 가하여 일정 시간 이상으로 제동하게 되면, 브레이크 패드에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 장치에 관한 것이다.
자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보함과 동시에 기타의 조건에서도 충분한 제동력과 안정성을 보유하여 자동차를 정지시키는 것이 절실하게 요구되고 있다.
차량의 브레이크 시스템은 디스크식 브레이크와 드럼식 브레이크로 구별되는데, 디스크식 브레이크는 차륜과 함께 회전하는 강주철제의 원판 디스크가 장착된 상태에서, 유압 피스톤의 작용에 의해 브레이크 패드를 밀어붙여서 마찰에 의한 제동력을 얻도록 하고 있다.
일반적으로 자동차를 제동시키기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 운전자가 브레이크 페달(Pedal)을 발로 밟아 힘을 가함으로써 브레이크 패드(Brake Pad)에 힘이 전달되어 차륜의 회전력에 제동을 하게 된다. 즉, 브레이크 페달의 레버비에 의해 드라이버의 답력이 증폭되고, 이 증폭된 답력이 브레이크 마스터 실린더를 밀면 브레이크 마스터 실린더에서 토출된 오일이 에어 마스터를 동작시키고, 이에 의해 에어 탱크로부터 대기되어 있는 압축 공기가 에어 마스터에 동작되어 오일의 압력이 배력된다. 배력된 오일의 압력이 휠 실린더에 도달되면서 파운데이션 브레이크를 작동시켜 차량이 제동되는 것이다.
그런데, 교통량이 복잡하여 차량을 일시적으로 정지할 경우, 운전자는 브레이크 페달을 통해 계속적으로 브레이크 패드에 힘을 가해 차량을 정지시키거나 파킹 레버(Parking Lever)로 차량을 정지시키게 된다.
그러나, 운전자가 계속 브레이크 패드에 힘을 가하게 될 때 차량이 경사면에 정지해 있다면, 운전자의 피로나 졸음 등으로 브레이크 패드에 가해지는 힘이 약하게 될 경우에, 차량은 운전자의 의지와 무관하게 제동력을 잃게 되어 사고의 원인이 되는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 운전자가 브레이크 패드에 힘을 가하여 일정 시간 이상으로 제동하게 되면, 브레이크 패드에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 초기에 브레이크 페달에 힘을 가한 이후, 상기 브레이크 페달에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 장치에 있어서, 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 피스톤을 전진시켜 브레이크 오일을 압축하는 마스터 실린더; 상기 브레이크 오일의 압축 상태를 감지하는 오일압력 감지부; 상기 차량의 휠 회전 속도를 측정하는 휠 스피드 센서; 액셀레이터 패드의 변위에 따라 액셀레이터의 푸쉬 능력을 감지하는 액셀푸쉬 감지센서; 상기 마스터 실린더 내의 상기 브레이크 오일의 압력을 상승시키는 액츄에이터; 및 상기 휠 스피드 센서나 상기 액셀푸쉬 감지센서로부터 감지 신호를 수신하여 상기 액츄에이터의 구동 조건이 되면 상기 액츄에이터를 구동하고, 상기 오일압력 감지부를 통해 상기 브레이크 오일의 압력 상태가 상기 액츄에이터를 구동하기 전의 브레이크 초기 조건의 압력 상태와 동일한가를 판단하여, 브레이크 초기 조건의 압력 상태와 동일할 때까지 상기 액츄에이터를 계속적으로 작동시키는 압력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 초기에 브레이크 페달에 힘을 가한 이후, 상기 브레이크 페달에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 방법에 있어서, 휠 스피드 센서나 액셀푸쉬 감지센서로부터 감지 신호가 입력되는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 감지 신호가 일정 값 이하인지를 판단하는 제 2 단계; 상기 감지 신호가 일정 값 이하인 경우, 마스터 실린더로부터 출력된 초기 브레이크 오일의 압력(P1)을 감지하는 제 3 단계; 액츄에이터를 구동하는 제 4 단계; 상기 액츄에이터를 구동한 이후에 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)과 상기 초기 브레이크 오일의 압력(P1)이 동일한지를 판단하는 제 5 단계; 및 상기 초기 브레이크 오일의 압력(P1)과 상기 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 동일하지 않으면, 동일할 때까지 상기 제 4 단계를 계속 실행하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 일시 제동 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 차량의 자동 일시 제동 장치(200)는 브레이크 페달(202), 피스톤(204), 마스터 실린더(206), 오일압력 감지부(208), 전륜 우측패드(210), 후륜 우측패드(212), 전륜 좌측패드(214), 후륜 좌측패드(216), 액츄에이터(218), 압력 제어부(220), 휠 스피드 센서(222), 액셀푸쉬(Accel Push) 감지센서(224), 배터리(226) 등을 포함한 구성을 갖는다.
운전자가 브레이크 페달(202)을 작동시키면 마스터 실린더(206) 내의 피스톤(204)이 전진하여 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일을 압축하므로써 전, 후륜 측의 브레이크 라인을 통해 브레이크 오일을 압축하게 되며, 브레이크라인의 종단과 연통된 캘리퍼(전륜측)나 브레이크슈(후륜측)의 휠실린더로 고압의 브레이크 오일을 공급하여 전륜 우측패드(210), 후륜 우측패드(212), 전륜 좌측패드(214), 후륜 좌측패드(216)를 브레이크드럼(내부확장식)이나 디스크(캘리퍼식, 전륜측)에 압착하여 마찰에 의한 제동이 이루어지게 된다. 또한, 운전자가 브레이크 페달(202)을 해방시키면 압축되었던 브레이크 오일이 마스터 실린더(206)로 복귀하며 브레이크가 해제되게 된다.
마스터 실린더(206)는 브레이크 페달(202)의 작동에 따라 피스톤(204)을 전진시켜 브레이크 오일을 압축한다.
오일압력 감지부(208)는 브레이크 페달(202)과 피스톤(204)의 작용으로 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일이 압축되었을 때, 마스터 실린더(206) 내의 압축 상태를 감지하여 압력 제어부(220)로 전달한다.
액츄에이터(218)는 압력 제어부(220)에 의해 구동되어 브레이크 패드에 가하는 힘을 유지하기 위해 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일의 압력을 운전자가 브레이크 페달(202)을 처음 밟을 때의 초기 상태, 즉 일정 이상으로 유지하도록 압력을 가하게 된다.
압력 제어부(220)는 휠 스피드 센서(222)나 액셀푸쉬 감지센서(224)로부터 감지 신호를 수신하여 액츄에이터(218)의 구동 조건이 되면 액츄에이터(218)를 구동하고, 오일압력 감지부(208)를 통해 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일의 압력 상태가 액츄에이터(218)를 구동하기 전의 브레이크 초기 조건의 압력 상태와 동일한가를 판단하여, 브레이크 초기 조건의 압력 상태와 동일할 때까지 액츄에이터(218)를 계속적으로 작동시키는 기능을 한다.
휠 스피드 센서(222)는 차량의 속도, 즉 차륜의 회전 속도를 측정하고, 액셀푸쉬 감지센서(224)는 액셀레이터 패드의 변위를 감지한다.
즉, 운전자가 차량을 정지시키고자 할 경우에 밟고 있던 액셀레이터를 놓고 브레이크 페달(202)을 밟게 되며, 이에 따라 휠 스피드 센서(222)를 통해 차륜의 회전 속도가 저감되는 신호와, 액셀푸쉬 감지센서(224)를 통해 푸쉬 능력이 저감되는 신호가 압력 제어부(220)로 입력되는 것이다.
이하, 도 3에 도시된 순서도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 일시 제동 방법에 대하여 설명한다.
주행하던 차량을 정지시키기 위해 운전자는 밟고 있던 액셀레이터를 놓고, 브레이크 페달(202)을 밝아 차량의 제동에 필요한 힘을 가하게 된다.
운전자가 액셀레이터에서 발을 떼어 냄에 따라 액셀레이터의 푸쉬 능력이 현저히 저하되고, 그에 따라 액셀푸쉬 감지센서(224)를 통해 푸쉬 능력이 저하된 감지 신호가 압력 제어부(220)로 전달된다. 또한, 액셀레이터에 의한 변위가 발생됨 에 따라 차륜의 회전 속도가 저하되어 차량의 속도도 감소하게 된다. 따라서, 휠 스피드 센서(222)를 통해 차륜의 회전 속도가 저감된 신호가 압력 제어부(220)로 인가된다.
이때, 압력 제어부(220)는 휠 스피드 센서(222)와 액셀푸쉬 감지센서(224)로부터 감지 신호가 입력되는지를 판단한다(S302).
한편, 운전자가 브레이크 페달(202)에 힘을 가하면, 피스톤(204)이 전진하여 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일을 압축하게 되고, 전, 후륜 측의 브레이크 라인을 통해 브레이크 오일을 압축하게 되며, 브레이크 라인의 종단과 연결된 전륜 우측패드(210), 후륜 우측패드(212), 전륜 좌측패드(214), 후륜 좌측패드(216)를 브레이크 드럼이나 디스크에 압착하여 마찰에 의한 제동이 이루어지게 된다.
압력 제어부(220)는 휠 스피드 센서(222)와 액셀푸쉬 감지센서(224)로부터 인가된 감지 신호가 일정 값 이하인가를 판단한다(S304). 즉, 압력 제어부(220)는 액셀레이터의 푸쉬 능력이 일정 값 이하로 저하된 것과, 차륜의 회전 속도가 일정 값 이하로 저하된 것을 판단하는 것이다.
압력 제어부(202)는 감지 신호가 일정 값 이하일 경우, 오일압력 감지부(208)로부터 브레이크 오일의 압력(P1)을 측정한다(S306). 그리고, 압력 제어부(202)는 액츄에이터(218)를 구동시킨다(S308).
액츄에이터(218)가 구동되면 액츄에이터(218)의 동작에 의해 마스터 실린더(206) 내로 압력이 가해지게 되고, 그에 따라 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일의 압력(P2)이 상승하게 된다.
따라서, 액츄에이터(218)의 동작 이후에 상승된 압력에 따라 마스터 실린더(206)로부터 브레이크 오일이 브레이크 라인을 통해 브레이크 라인의 종단과 연결된 전륜 우측패드(210), 전륜 좌측패드(214), 후륜 우측패드(212), 후륜 좌측패드(216)를 브레이크 드럼이나 디스크에 압착하여 마찰에 의한 제동을 발생시킨다.
이때, 오일압력 감지부(208)를 통해 액츄에이터(218) 동작 이후의 브레이크 오일의 압력(P2)이 감지되고, 압력 제어부(220)는 액츄에이터(218)의 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)과 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 동일한지를 판단한다(S310).
액츄에이터(218)의 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)과 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 동일하지 않고, 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)보다 더 낮을 경우에, 압력 제어부(220)는 액츄에이터(218)를 구동시키는 동작을 계속한다.
그러나, 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)과 동일할 경우에, 압력 제어부 (220) 는 브레이크 해제시까지 마스터 실린더(206) 내의 브레이크 오일의 압력을 그대로 계속 유지함으로써 피스톤(204)을 고정시켜서 초기의 제동력을 유지할 수 있게 된다(S312).
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 운전자가 브레이크 패드에 힘을 가하여 일정 시간 이상으로 제동하게 되면, 브레이크 패드에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 장 치를 실현할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 교통이 복잡한 환경에서도 운전자가 초기 브레이크 작동만으로 계속적으로 브레이크 페달에 힘을 가하지 않아도 차량이 자동으로 제동력을 유지할 수 있게 되어 운전자의 편의성이 대폭 향상된다.

Claims (8)

  1. 초기에 브레이크 페달에 힘을 가한 이후, 상기 브레이크 페달에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 장치에 있어서,
    상기 브레이크 페달의 작동에 따라 피스톤을 전진시켜 브레이크 오일(Oil)을 압축하는 마스터 실린더;
    상기 브레이크 오일의 압축 상태를 감지하는 오일압력 감지부;
    상기 차량의 휠(Wheel) 회전 속도를 측정하는 휠 스피드 센서;
    액셀레이터 패드의 변위에 따라 액셀레이터의 푸쉬(Push) 능력을 감지하는 액셀푸쉬 감지센서;
    상기 마스터 실린더 내의 상기 브레이크 오일의 압력을 상승시키는 액츄에이터; 및
    상기 휠 스피드 센서나 상기 액셀푸쉬 감지센서로부터 감지 신호를 수신하여 상기 액츄에이터의 구동 조건이 되면 상기 액츄에이터를 구동하고, 상기 오일압력 감지부를 통해 상기 브레이크 오일의 압력 상태가 상기 액츄에이터를 구동하기 전의 브레이크 초기 조건의 압력 상태와 동일한가를 판단하여, 브레이크 초기 조건의 압력 상태와 동일할 때까지 상기 액츄에이터를 계속적으로 작동시키는 압력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 구동 조건은 상기 액셀레이터의 푸쉬 능력이 일정 값 이하로 저하된 것과, 차륜의 회전 속도가 일정 값 이하로 저하된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    운전자가 상기 브레이크 페달을 작동시키면, 상기 마스터 실린더 내의 피스톤이 전진하여 상기 마스터 실린더 내의 상기 브레이크 오일을 압축하므로써 전, 후륜 측의 브레이크 라인을 통해 상기 브레이크 오일을 압축하게 되며,
    브레이크라인의 종단과 연통된 캘리퍼나 브레이크슈의 휠 실린더로 고압의 브레이크 오일을 공급하여 전륜 우측패드, 후륜 우측패드, 전륜 좌측패드, 후륜 좌측패드를 브레이크 드럼이나 디스크에 압착하여 마찰에 의한 제동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)과 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 동일하지 않고, 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)보다 더 낮을 경우에, 상기 압력 제어부는 상기 액츄에이터를 구동시키는 동작을 계속하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 구동전 브레이크 오일의 압력(P1)과 동일할 경우에, 상기 압력 제어부는 브레이크 해제시까지 상기 마스터 실린더 내의 브레이크 오일의 압력을 그대로 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 장치.
  6. 초기에 브레이크 페달에 힘을 가한 이후, 상기 브레이크 페달에 힘을 가하지 않아도 자동으로 초기에 가한 제동력을 유지하여 차량을 정지하도록 하는 차량의 자동 일시 제동 방법에 있어서,
    휠 스피드 센서나 액셀푸쉬 감지센서로부터 감지 신호가 입력되는지를 판단하는 제 1 단계;
    상기 감지 신호가 일정 값 이하인지를 판단하는 제 2 단계;
    상기 감지 신호가 일정 값 이하인 경우, 마스터 실린더로부터 출력된 초기 브레이크 오일의 압력(P1)을 감지하는 제 3 단계;
    액츄에이터를 구동하는 제 4 단계;
    상기 액츄에이터를 구동한 이후에 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)과 상기 초기 브레이크 오일의 압력(P1)이 동일한지를 판단하는 제 5 단계; 및
    상기 초기 브레이크 오일의 압력(P1)과 상기 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 동일하지 않으면, 동일할 때까지 상기 제 4 단계를 계속 실행하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 4 단계에서, 상기 액츄에이터의 구동 조건은 상기 액셀레이터의 푸쉬 능력이 일정 값 이하로 저하된 것과, 차륜의 회전 속도가 일정 값 이하로 저하된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 6 단계에서, 상기 구동후 브레이크 오일의 압력(P2)이 상기 초기 브레이크 오일의 압력(P1)과 동일할 경우에, 브레이크 해제시까지 상기 마스터 실린더 내의 브레이크 오일의 압력을 상기 초기 브레이크 오일(P1)의 압력 상태로 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 일시 제동 방법.
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