KR20080025892A - 대형차량의 비상 브레이크시스템 - Google Patents

대형차량의 비상 브레이크시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형차량의 비상 브레이크시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주정차한 대형차량의 후부 또는 상부에서 작업자가 작업중임을 인지하지 못하고 운전자가 출발하려 할 때 프린지스위치를 이용한 비상 브레이크 라인으로 브레이크를 일정시간 동안 작동하여 제동시킬 수 있는 대형차량의 비상 브레이크시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 대형차량의 비상 브레이크시스템은, 듀얼브레이크밸브(6)의 전후 관로(4)에서 분기된 비상 관로(180)에 연결되어 퀵릴리이스밸브(7a,7b)와 릴레이밸브(8a,8b)에 공급되는 압축공기를 단속하는 솔레노이드밸브(160a,160b)와, 대형차량의 상부 또는 후부에 설치되어 연결관(120)으로 연결되며 연결관(120) 내부의 압력 변화를 감지하여 작동하는 프린지스위치(110)와, 상기 프린지스위치(110)와 솔레노이드밸브(160a,160b)에 전기적으로 연결되어 프린지스위치(110)가 작동하는 경우에, 소정시간 동안 상기 솔레노이드밸브(160a,160b)의 작동을 제어하여 비상제동하는 ETACS(130)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020060090639
대형차량, 비상브레이크, 프린지스위치, ETACS.

Description

대형차량의 비상 브레이크시스템{Emergency Brake System of Large-sized Vehicles}
도 1은 본 발명에 따른 비상 브레이크시스템의 블록도,
도 2a와 도 2b는 도 1에 나타낸 프린지 스위치와 연결관의 설치예를 나타낸 대형차량의 측면도와 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 에어컴프레서 2: 에어드라이어
3: 에어탱크 4: 관로
5: 브레이크페달 6: 듀얼브레이크밸브
7: 퀵릴리이스밸브 8: 릴레이밸브
9,10: 브레이크유닛 11,12: 바퀴
110: 프린지스위치 120: 연결관
130: ETACS 140: 버저
150: 인디케이터 160: 솔레노이드밸브
170: 차속센서 180: 비상관로
본 발명은 대형차량의 비상 브레이크시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주정차한 대형차량의 후부 또는 상부에서 작업자가 작업중임을 인지하지 못하고 운전자가 출발하려 할 때 프린지스위치를 이용한 비상 브레이크 라인으로 브레이크를 일정시간 동안 작동하여 제동시킬 수 있는 대형차량의 비상 브레이크시스템에 관한 것이다.
차량을 주행시키기 위한 엔진의 구동력은 변속기를 통해 적절한 회전력으로 변환된 다음 추진축을 통해 차량의 바퀴를 구동시키게 되어 있으며, 클러치의 작용에 따라 엔진의 출력 부분과 변속기의 입력 부분 사이에서 동력의 단속이 이루어지게 되어 있다.
한편, 동력의 차단시에 변속이 이루어지게 되는 것이며, 동력의 차단 작용은 차량을 제동시키게 될 때에도 행해지게 되며, 이와 같이 차량을 제동시키기 위하여 브레이크시스템이 구성되어 있다.
특히 대형트럭이나 버스, 트레일러 등 대형차량은 큰 제동력이 필요하므로 공압에 의한 제동작용이 이루어지도록 되어 있으며, 이 에어브레이크는 브레이크슈를 압축공기의 압력을 이용해 드럼에 밀착시킴으로써 제동하고, 브레이크페달의 조작력이 작아도 큰 제동력을 얻을 수 있는 구조로 되어 있다.
즉, 대형차량의 브레이크시스템은 제동력 및 고장이 적고 취급이 간편한 에어브레이크를 통상 사용되는데, 이러한 에어 브레이크시스템은 에어컴프레서에 의해 압축된 공기가 에어탱크에 저장되고, 이 에어탱크의 출구와 듀얼브레이크밸브의 입구가 연결되어 있고, 이 듀얼브레이크밸브의 2개 출구에 각각 퀵릴리이스밸브를 통하여 전후방 브레이크챔버가 연결되어 있고, 각 브레이크챔버의 출력축에 프런트 브레이크유닛과 리어 브레이크유닛이 연결되어 있다.
이와 같은 상태에서 브레이크페달을 밟게 되면 에어탱크의 공기압이 듀얼브레이크밸브를 통하여 퀵릴리이스밸브를 경유한 후 각 브레이크챔버에 작용하여 프런트 브레이크유닛과 리어 브레이크유닛이 작동되고, 이후 페달을 놓게 되면 퀵릴리이스밸브에 작용하는 압축공기는 대기속으로 방출되고 프런트 브레이크유닛과 리어 브레이크유닛의 브레이크 슈는 원위치로 돌아오게 된다.
그러나 화물이나 승객을 싣고 운행하는 대형차량의 경우에 운전석과 후방 자체와의 거리가 멀고, 후방의 화물칸에 의해 시야가 가려져 운전자가 운전석에 앉아 대형차량의 후부 또는 상부를 눈으로 확인할 때 소형의 승용차와는 달리 사각지대가 매우 많다.
이에 의해 대형차량이 주정차한 상태에서 운전자가 출발할 때는 대형차량의 후부 또는 상부를 눈이나 미러 등을 이용하여 확인하나, 상기한 바와 같이 사각지대가 많고 또 확인하지 않고 출발하는 경우가 종종 발생한다.
이때 대형차량의 후부 또는 상부에 사람이 탑승하지 않았으면 사고가 없으나, 작업자가 대형차량의 후부 또는 상부에 올라가 작업중일 때 차량이 출발하면, 작업자가 출발하는 대형차량에서 떨어지거나 부딪혀 큰 부상을 당할 염려가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주정차한 대 형차량의 후부 또는 상부에서 작업자가 작업중임을 인지하지 못하고 운전자가 출발하려 할 때 프린지스위치를 이용한 비상 브레이크 라인으로 브레이크를 일정시간 동안 작동하여 비상제동시킴으로써, 대형차량의 주차 및 정비후 출발 운행시 안전사고를 방지할 수 있는 대형차량의 비상 브레이크시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 대형차량의 비상 브레이크시스템은, 압축공기가 충진된 에어탱크, 공압력을 발생하여 상기 에어탱크에 압축공기를 충진하는 에어컴프레서, 상기 에어탱크와 전방의 퀵릴리이스밸브 및 후방의 릴레이밸브 사이의 관로에 연결되고 브레이크페달의 조작에 의해 구동되는 듀얼브레이크밸브, 상기 퀵릴리이스밸브 및 릴레이밸브로부터 전달되는 압축공기에 의해 제동력을 발생시키는 브레이크유닛으로 구성되는 브레이크 시스템에 있어서;
상기 듀얼브레이크밸브의 전후 관로에서 분기된 비상 관로에 연결되어 퀵릴리이스밸브와 릴레이밸브에 공급되는 압축공기를 단속하는 솔레노이드밸브와, 대형차량의 상부 또는 후방에 설치되어 연결관으로 연결되며 연결관 내부의 압력 변화를 감지하여 작동하는 프린지스위치와, 상기 프린지스위치와 솔레노이드밸브에 전기적으로 연결되어 프린지스위치가 작동하는 경우에, 소정시간 동안 상기 솔레노이드밸브의 작동을 제어하여 비상제동하는 ETACS로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비상 브레이크시스템의 블록도로서, 굵은 실선은 본 발명에 따른 관로와 연결관을, 점선은 기존 브레이크시스템의 관로를, 일점쇄선은 와이어링 회로를 나타낸다.
에어탱크(3a,3b)는 압축공기가 충진되고 앞탱크(3a) 및 뒤탱크(3b)로 이루어진다.
에어컴프레서(1)는 엔진으로 구동되고 공압력을 발생하여 상기 에어탱크(3a,3b)를 압축공기로 충진하며, 에어탱크(3a,3b) 내의 압력을 조정하기 위한 언로더가 흡입밸브에 장착된다.
에어드라이어(2)는 에어컴프레서(1)의 압축공기 중에 포함된 습기를 제거한다.
듀얼브레이크밸브(6)는 상기 에어탱크(3)와 관로(4)로 연결되며 브레이크페달(5)의 조작에 의해 구동되어 에어탱크(3a,3b)로부터 공급되는 압축공기를 전방의 퀵릴리이스밸브(7a,7b)와 후방의 릴레이밸브(8a,8b)로 각각 보내지도록 한다.
상기 퀵릴리이스밸브(7a,7b)는 듀얼브레이크밸브(6)와 앞바퀴(11a,11b)에 구비된 프런트 브레이크유닛(9a,9b) 사이의 관로(4)에 설치되어 이 관로에 작용하는 공압력을 배가시켜 프런트 브레이크유닛(10a,10b)에 압축공기를 보내는 작용을 한다.
상기 릴레이밸브(8a,8b)는 듀얼브레이크밸브(6)와 뒷바퀴(12a,12b)에 구비된 리어 브레이크유닛(10a,10b) 사이의 관로(4)에 설치되어 듀얼브레이크밸브(6)로로부터 전달되는 공기압을 받아 리어 브레이크유닛(10a,10b)에 압축공기를 보내는 작 용을 한다.
상기 브레이크유닛(9a,9b,10a,10b)은 퀵릴리이스밸브(7a,7b)나 릴레이밸브(8a,8b)에서 보내온 압축공기를 받아 제동력을 발생시키는 부분으로, 압축공기가 유입되면 그 압력에 따라 다이어프램이 밀려 푸시로드를 통해 브레이크캠을 작동시켜 제동력을 발생시킨다.
상기한 구성은 일반적인 대형차량의 브레이크시스템으로서 본원발명은 상기 브레이크시스템에 비상제동을 위해 프린지스위치(110), 연결관(120), ETACS(130), 버저(140), 인디케이터(150), 솔레노이드밸브(160a,160b) 및 차속센서(170)가 더 구비된다.
상기 솔레노이드밸브(160a,160b)는 듀얼브레이크밸브(6)의 전후 관로(4)에서 분기된 비상 관로(180)에 연결되어 퀵릴리이스밸브(7a,7b)와 릴레이밸브(8a,8b)에 공급되는 압축공기를 단속한다.
프린지스위치(Fringe Switch)(110)는 대형차량 후방의 자체에 다수 개 설치되어 연결관(120)으로 연결되며 연결관(120) 내부의 압력 변화를 감지하여 작동한다.
상기 연결관(120) 내부에는 공기가 주입되며 발로 밟거나 누른 경우에 쉽게 압축되어 압력 변화가 일어날 수 있도록 신축성이 있는 고무 호스나 튜브로 이루어진다.
ETACS(Electronic Time and Alarm Control System)(130)는 상기 프린지스위치(110) 및 솔레노이드밸브(160a,160b)와 전기적으로 연결되어 프린지스위치(110) 의 작동을 감지하고, 프린지스위치(110)가 작동하면 솔레노이드밸브(160a,160b)를 소정시간(약 15초) 동안 제어한다.
상기 ETACS(130)는 각종 타이머 기능과 알람 기능을 일원적으로 집중 제어하는 시스템으로, OFF, ACC, ON, START 접점을 가지고 배터리와 차량의 각 접점에 연결된 부하를 연결하는 키스위치(미도시)의 OFF, ACC, ON 접점에 연결되어 항상 ON 상태를 유지한다.
그리고 솔레노이드밸브(160a,160b)는 키스위치의 ON 접점에 전기적으로 연결되어 시동키가 키스위치의 ON 접점에 위치하면 배터리의 전원이 솔레노이드밸브(160a,160b)에 인가되고, 상기 솔레노이드밸브(160a,160b)의 어스전원은 ETACS(130)에 연결되며 솔레노이드밸브(160a,160b)는 평상시에는 닫힌 상태가 된다.
버저(140)와 인디케이터(150)는 상기 ETACS(130)에 전기적으로 연결되어 비상 브레이크시스템이 작동하는 소정시간(약 15초) 동안 ETACS(130)의 제어에 의해 경보음을 울리거나 점멸하여 운전자가 쉽게 인지할 수 있도록 한다.
또한, 상기 ETACS(130)에는 주행중인 차량의 속도를 감지하는 차속센서(170)가 연결되어 입력된 차속이 일정속도 이상이면 프린지스위치(110)가 작동하더라도 솔레노이드밸브(160a,160b)의 작동을 제어하지 않음으로써 비상 브레이크시스템이 작동되지 않도록 하여 정상 주행중 오작동을 방지할 수 있다.
상기 차속센서(170)로 차량의 바퀴(11,12)에 구비되는 휠스피드센서를 구비한 경우에 휠스피드센서의 펄스 수를 연산하여 차속을 구하고, 정확한 차속을 구하 기 위하여 ETACS에 펄스 수, 타이어 동반경, 리어 액슬비를 입력해야 하며 ETACS(130)는 상기 입력요소를 연산하고 보정(calibration)하여 정확한 차속을 구하게 된다.
도 2a와 도 2b는 도 1에 나타낸 프린지스위치와 연결관의 설치예를 나타낸 대형차량의 측면도와 평면도이다.
도시된 바와 같이 프린지스위치(110)가 캡(13) 후방의 화물이나 적재함을 지지하는 사이드 프레임(14)의 전방과 후방 양측 및 적재함(15) 상부의 5군데에 설치되고 각 프린지스위치(110)는 연결관(120)으로 연결된다.
그리고 ETACS(130)는 운전석(16) 옆의 조수석 앞에 설치되며, 버저(140)와 인디케이터(150)는 운전석(16) 전방의 스티어링 휠(17) 앞에 설치되어 운전자가 쉽게 인지할 수 있다.
이와 같이 구성된 비상 브레이크시스템의 구성에서, 대형차량의 후부 또는 상부에서 작업중일 때 운전자가 이를 인지하지 못하고 시동키를 키스위치에 삽입하여 ACC, ON, START 순서로 회동시켜 시동을 걸게 된다.
이때 ETACS(130)는 시동키의 위치에 관계없이 전원이 공급되기 때문에 항상 ON 상태를 유지하며, 솔레노이드밸브(160a,160b)는 시동키가 ON에 위치되는 경우에 배터리의 전원을 인가받고, 평상시에는 닫힌 상태가 된다.
시동을 걸고 출발하려 할 때, 대형차량 후부 또는 상부의 작업자는 위험을 감지하고 비상제동을 위해 작업자 인근에 설치된 고무 호스나 튜브의 연결관(120)을 발로 밟거나 누르면 연결관(120) 내부의 공기압이 증가하게 된다.
이때 상기 연결관(120)의 단부에 연결된 프린지스위치(110)는 압력 변화를 감지하여 ON되며, 프린지스위치(110)의 어스전원이 ETACS(130)에 전달되어 프린지스위치(110)가 ON 상태임을 감지하게 된다.
ETACS(130)는 차속센서(170)로부터 입력되는 차속을 ETACS(130)에 기저장된 기준속도(예를 들어 10km/h)와 비교하여 기준속도보다 작으면, 그 내부의 트랜지스터(미도시)를 구동시켜 솔레노이드밸브(160a,160b)에서 오는 어스전원을 그라운드시키고, 이에 의해 솔레노이드밸브(160a,160b)를 일정시간(약 15초) 동안 열게 된다.
이때 15초 동안의 시간제어는 프린지스위치(110)가 ON시 어스전원이 전달되면 ETACS(130) 내부의 타이머를 작동하여 시간을 카운트함으로써 제어한다.
상기 솔레노이드밸브(160)가 열리면 브레이크페달(5)을 조작하지 않아도 에어탱크(3a,3b)의 공기압이 관로(4)와 비상 관로(180) 및 솔레노이드밸브(160a,160b)를 통하여 각각 퀵릴리이스밸브(7a,7b)와 릴레이밸브(8a,8b)를 경유한 후 프런트 브레이크유닛(9a,9b)과 리어 브레이크유닛(10a,10b)을 작동시킴으로써 비상제동을 할 수 있다.
15초가 경과한 후 솔레노이드밸브(160a,160b)가 다시 닫히면, 퀵릴리이스밸브(7a,7b)와 릴레이밸브(8a,8b)에 작용하는 압축공기는 대기속으로 방출되고 프런트 브레이크유닛(9a,9b)과 리어 브레이크유닛(10a,10b)의 브레이크 슈는 원위치로 돌아오게 된다.
그리고 비상제동되는 15초 동안에 ETACS(130)는 버저(140)와 인디케이 터(150)를 작동하여 경고음을 발하거나 점멸되어 운전자가 쉽게 인지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 프린지스위치(110)의 어스전원이 전달될 때 차속센서(170)로부터 입력되는 차속이 기준속도인 10km/h 이상이 되면, 솔레노이드밸브(160a,160b)에서 오는 어스전원을 그라운드시키지 않고 닫힌 상태를 계속 유지하게 함으로써 정상주행중 오작동을 방지한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 주정차한 대형차량의 후부 또는 상부에서 작업자가 작업중임을 인지하지 못하고 운전자가 출발하려 할 때 프린지스위치를 이용한 비상 브레이크 라인으로 브레이크를 일정시간 동안 작동하여 비상제동시킴으로써, 대형차량의 주차 및 정비후 출발 운행시 안전사고를 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 압축공기가 충진된 에어탱크, 공압력을 발생하여 상기 에어탱크에 압축공기를 충진하는 에어컴프레서, 상기 에어탱크와 전방의 퀵릴리이스밸브 및 후방의 릴레이밸브 사이의 관로에 연결되고 브레이크페달의 조작에 의해 구동되는 듀얼브레이크밸브, 상기 퀵릴리이스밸브 및 릴레이밸브로부터 전달되는 압축공기에 의해 제동력을 발생시키는 브레이크유닛으로 구성되는 브레이크 시스템에 있어서;
    상기 듀얼브레이크밸브(6)의 전후 관로(4)에서 분기된 비상 관로(180)에 연결되어 퀵릴리이스밸브(7a,7b)와 릴레이밸브(8a,8b)에 공급되는 압축공기를 단속하는 솔레노이드밸브(160a,160b)와,
    대형차량의 상부 또는 후부에 설치되어 연결관(120)으로 연결되며 연결관(120) 내부의 압력 변화를 감지하여 작동하는 프린지스위치(110)와,
    상기 프린지스위치(110)와 솔레노이드밸브(160a,160b)에 전기적으로 연결되어 프린지스위치(110)가 작동하는 경우에, 소정시간 동안 상기 솔레노이드밸브(160a,160b)의 작동을 제어하여 비상제동하는 ETACS(130)로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형차량의 비상 브레이크시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대형차량의 차속을 감지하여 ETACS(130)에 입력하는 차속센서(170)가 더 구비되고, 상기 ETACS(130)는 프린지스위치(110)가 작동하더라도 차속센서(170) 에 입력되는 차속이 ETACS(130)에 기저장된 기준차속보다 큰 경우에 솔레노이드밸브(160a,160b)의 작동을 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 대형차량의 비상 브레이크시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 ETACS(130)에 전기적으로 연결되어 비상 브레이크시스템이 작동하는 상기 소정시간 동안 ETACS(130)의 제어에 의해 경보음을 울리거나 점멸하는 버저(140)와 인디케이터(150)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대형차량의 비상 브레이크시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린지스위치(110)는 캡(13) 후방의 화물이나 적재함을 지지하는 사이드 프레임(14)의 전방과 후방 양측 및 적재함(15) 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 대형차량의 비상 브레이크시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결관(120)은 외부 작용에 쉽게 압축되어 내부의 압력 변화가 일어날 수 있도록 신축성이 있는 고무 호스나 튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형차량의 비상 브레이크시스템.
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KR20170029341A (ko) * 2015-09-07 2017-03-15 현대자동차주식회사 전자식 파킹 브레이크장치
KR102149306B1 (ko) * 2020-02-12 2020-08-28 주식회사 이아우토반 자율주행 차량의 브레이크 시스템
KR20210042211A (ko) 2019-10-08 2021-04-19 현대자동차주식회사 경사로 발진 보조시스템 및 그 제어방법

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