KR20150039583A - 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치 - Google Patents

차량 제동용 하이브리드 진공배력장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 하이브리드 진공배력장치를 개시한다.
본 발명의 차량용 하이브리드 진공배력장치는, 하이브리드진공배력장치는, 엔진의 구동력을 전달받아 제동 진공압을 생성하는 진공펌프를 포함하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치에 있어서, 상기 엔진과 진공펌프를 연결하는 제1연결축 상에 구비되는 것으로 엔진에서 출력하는 정방향 회전력은 진공펌프로 전달하고, 상기 진공펌프에서 출력하는 역방향 회전력은 엔진으로 전달되는 것을 차단하는 제1클러치베어링과; 시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서 및 이 전원감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러 및 이 컨트롤러로부터 제어신호를 인가받아 외부로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생시키는 것으로 상기 진공펌프와 제2연결축으로 연결되는 모터와; 상기 진공펌프와 모터를 연결하는 제2연결축 상에 구비되어 상기 모터에서 출력하는 역방향 회전력은 전달하고 엔진측에서 전달되는 정방향 회전력은 차단하는 제2클러치베어링으로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 하이브리드 진공배력장치는 엔진의 구동력과 모터의 구동력에 의해 진공펌프가 항시 작동되도록 유지함으로써 엔진의 이상유무와 상관없이 안정된 제동성능의 보장이 가능하므로, 차량의 제어불능에 의한 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.
또한, 본 발명은 구조가 간소하여 설치공간에 대한 제약을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 경제적인 설치가 가능한 이점이 있다.

Description

차량 제동용 하이브리드 진공배력장치{hybrid vacuum style hydro servo device for vehicle}
본 발명은 차량용 진공배력장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진과 모터를 선택적으로 사용하여 안정적인 진공압을 생성하도록 함으로써 엔진의 속도 변화나 정지와 상관없이 진공펌프의 압력을 균일하게 유지시킬 수 있는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치에 관한 것이다.
일반적으로 주행 중인 차량의 속도를 감속시키거나 정지시키는 목적으로 사용되는 제동장치는 크게 운전자의 조작력을 받는 브레이크 페달과, 이 브레이크 페달의 조작 답력을 받아 배가시키는 증폭요소인 부스터와, 이 부스터를 통해 오일을 가압하여 유압을 발생시키는 마스터 실린더와, 이 마스터 실린더에 의해 차륜의 디스크 드럼을 규제하는 휠 실린더를 구비한 휠브레이크로 구성된다.
브레이크 페달(Break pedal)은 지렛대의 원리를 이용한 것으로, 작용점을 중심으로 설치되어 운전자가 페달을 밟으면 고정점에서 푸시로드에 작용하는 힘이 부스터를 경유하여 마스터 실린더의 피스톤을 밀어 유압이 발생되고 이 유압을 각 휠브레이크의 실린더로 일정하게 전달되어 제동력을 작용시킨다.
부스터(Booster)는 브레이크 페달에서 마스터 실린더로 전달되는 운전자의 압력을 배력시키는 장치 즉, 브레이크 작동력을 증가시켜주는 증폭요소로서, 대형 트럭이나 하중이 많이 나가는 차량은 별도의 진공 콤프레셔를 설치하여 부스터를 작동하는 하이드로백(hydro vac) 방식의 간접 조작식이 적용되고, 일반 승용차량의 경우 엔진의 흡기매니폴드로부터 얻어지는 진공을 이용하여 부스터를 작동하는 마스터백(master vac) 방식의 직접 조작식이 적용된다.
마스터 실린더(Master cylinder)는 브레이크 페달을 밟는 힘인 답력을 유압으로 전환하는 요소로서, 내부에는 브레이크액과 피스톤이 들어 있어 발생된 유압을 브레이크 파이프를 통하여 휠실린더에 전달하며, 휠실린더 안에 있는 피스톤은 유압으로 밀려 브레이크슈나 브레이크 패드를 드럼이나 디스크에 밀어 붙여 제동력을 발생시킨다. 이러한 마스터 실린더는 유압계통에 브레이크액이 새는 등의 고장이 생기면 제동이 안되는 결점을 보완하고 안전성을 높이기 위하여 2개의 마스터 실린더를 직렬로 배치하는 텐덤형(tandem type)과, 서로 다른 직경의 피스톤을 적용하여 한쪽의 회로가 파손되면 나머지 정상상태의 회로의 압력이 증가하여 제동력 부족을 보완하는 계단식 텐덤형(stepped tandem type)과, ABS(anti-lock brake system)가 장착된 차량에 사용되는 것으로 보상공(compensation port)의 기능을 피스톤에 설치된 센트럴밸브가 대신하는 센트럴밸브형(tandem master cylinder with central valve)과, 드럼 브레이크의 휠 실린더에 컵실(cup seal)이 사용될 경우에는 적용되는 것으로 브레이크 파이프 또는 마스터 실린더와 브레이크 파이프에 조립되거나 또는 마스터 실린더 내부에 설치되는 잔압 밸브형(residual check valve) 등으로 구분된다.
이와 같이 차량에는 주행 중 감속과 정지를 목적으로 전륜과 후륜을 제동하는 휠브레이크와, 제동유압을 형성하여 휠브레이크 측으로 작동압을 전달하는 증폭요소인 부스터 및 마스터 실린더 등이 장착되어 있어서, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 브레이크 페달에 가해진 작은 힘을 크게 증폭(배력)시켜주는 부스터와, 큰 힘을 유압으로 바꾸어 제동장치의 거리와 관계없이 일정하게 압력(유압)을 전달하는 유압요소인 마스터 실린더와, 전달된 유압을 큰 힘이 발생될 수 있도록 넓은 면적을 가진 유압실린더와 우수한 마찰력을 가진 브레이크 패드를 구비한 휠브레이크에 전달되는 것에 의해 제동력이 발생된다.
도 1은 종래 기술에 따른 휘발유 차량의 진공형성 구조를 설명하기 위한 개략도로서, 도면에 나타내 보인 바와 같이 휘발유 차량에서는 물리학의 베루누이 법칙에 따라 스로틀밸브와 매니폴드(400) 사이의 공기흐름 압력을 이용하여 브레이크 배력장치(100)에 필요한 진공이 형성되도록 하고 있다. 미설명 부호 (200)은 브레이크 페달이며, 부호 (300)은 엔진의 실린더를 지칭한 것이다.
한편, 차량에서의 제동 배력(부스터, 하이드로백)장치의 진공(부압)형성은 연료의 종류에 따라 다음과 같이 구분되는데, 가솔린 차량의 경우 스로틀 밸브와 매니폴드 사이의 공기흐름 압력을 이용하여 물리학의 베루누이 법칙에 다라 제동력에 필요한 배력장치 내에 진공압을 형성키는 방식이고, 디젤차량의 경우 엔진의 특성상 스로틀 밸브가 존재하지 않음에 따라 공기의 흐름 압력을 이용한 방법이 아닌 엔진에 연결된 진공펌프를 설치하여 제동력에 필요한 진공압을 형성시킨다.
그러나 주행중 차량의 엔진이 정지되거나 또는 엔진의 출력이 지나치게 높은 경우에는 브레이크 배력장치에 필요한 부압이 형성되지 않음에 따라 안정된 제동성능의 보장이 곤란해져 결과적으로 사고로 이어지는 심각한 문제점을 초래하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 대안적으로 별도의 배터리를 구비하고, 이 배터리의 전원을 이용하여 진공펌프를 구동하는 방법이 있으나, 구조가 복잡하여 유지관리의 어려움이 있을 뿐만 아니라 설치에 필요한 공간을 추가적으로 확보해야 하는 폐단이 있었다.
(특허문헌1) 공개특허 제10-2006-00053594호, ′페달에 연동하는 모터를 이용한 배력식 브레이크 장치′, 청구항 1.
(특허문헌2) 등록특허 제10-0428160호, ′디젤 차량용 브레이크시스템의 이중진공발생수단′, 청구항 1.
(특허문헌3) 공개특허 제10-2006-0053595호, ′디젤차량의 브레이크 제동력 복원 시스템′, 청구항 1
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진 구동에 연동하는 진공펌프의 진공 미형성시 발생하는 안전사고의 위험을 사전에 차단하여 안정된 제동성능의 보장을 가능하게 하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치를 제공하는데 있다.
즉, 본 발명은 엔진의 구동에 연동하는 진공펌프를 전기를 공급받는 모터에 의해 구동이 가능하도록 하여 엔진 출력의 급격한 변화나 엔진의 정지시에도 안정된 제동성능을 보장하고, 또한 진공펌프와 모터를 간소한 구조에 의해 일체로 구비되도록 함으로써 경량화와 설치장소에 대한 공간 제약을 최소화할 수 있는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치는, 엔진의 구동력을 전달받아 제동 진공압을 생성하는 진공펌프를 포함하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치에 있어서, 상기 엔진과 진공펌프를 연결하는 제1연결축 상에 구비되는 것으로 엔진에서 출력하는 정방향 회전력은 진공펌프로 전달하고, 상기 진공펌프에서 출력하는 역방향 회전력은 엔진으로 전달되는 것을 차단하는 제1클러치베어링과; 시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서 및 이 전원감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러 및 이 컨트롤러로부터 제어신호를 인가받아 외부로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생시키는 것으로 상기 진공펌프와 제2연결축으로 연결되는 모터와; 상기 진공펌프와 모터를 연결하는 제2연결축 상에 구비되어 상기 모터에서 출력하는 역방향 회전력은 전달하고 엔진측에서 전달되는 정방향 회전력은 차단하는 제2클러치베어링을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시례에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치는 엔진의 구동력을 전달받아 제동 진공압을 생성하는 진공펌프를 포함하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치에 있어서, 상기 엔진과 진공펌프를 연결하는 제1연결축 상에 구비되는 것으로 상기 엔진에서 진공펌프로 전달되는 정방향 회전력은 전달하고 상기 진공펌프에서 엔진으로 전달되는 역방향 회전력은 차단하는 전자클러치와; 시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서 및 이 전원감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러 및 이 컨트롤러로부터 제어신호를 인가받아 외부로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생시키는 것으로 상기 진공펌프와 제2연결축으로 연결되는 모터와; 상기 진공펌프와 모터를 연결하는 제2연결축 상에 구비되어 상기 모터에서 출력하는 역방향 회전력은 진공펌프측으로 전달하고, 상기 엔진에서 모터로 전달되는 정방향 회전력은 차단하는 제3클러치베어링을 포함하여 구성되는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 컨트롤러는 엔진의 회전수를 검출하는 엔진회전수 감지센서 및 이 엔진회전수 감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 기 입력된 설정치를 초과하는 경우 엔진측에서 진공펌프로 전달되는 회전수를 감소되게 상기 전자클러치에 인가되는 전압을 조절하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것에 있다.
본 발명에 따른 차량용 하이브리드 진공배력장치는 엔진의 구동력과 모터의 구동력에 의해 진공펌프가 항시 작동되도록 유지함으로써 엔진의 이상유무와 상관없이 안정된 제동성능의 보장이 가능하므로, 차량의 제어불능에 의한 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.
즉, 운행중인 상태의 차량의 엔진 이상유무와 상관없이 진공펌프의 동작을 항시 유지되게 함으로써 부압 미발생에 따른 차량의 제어불능 상태를 안정되게 방지하여 차량 제동에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 기대된다.
또한, 본 발명은 구조가 간소하여 설치공간에 대한 제약을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 경제적인 설치가 가능한 이점이 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 휘발유 차량의 진공배력장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 하이브리드 진공배력장치의 일 실시례를 설명하기 위한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치의 다른 실시례를 설명하기 위한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 하이브리드 진공배력장치를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치의 바람직한 일 실시례를 설명하기 위한 개략 구성도로서, 도면에는 차량의 주행 구동력을 생성하기 위한 엔진(1)과, 상기 엔진(1)에 연결되어 구동력을 전달받아 제동에 필요한 진공압을 생성하는 진공펌프(3)와, 이 진공펌프(3)에 연결되어 선택적으로 회전 구동력을 전달함으로써 시동상태에서 엔진(1)이 정지되거나 이상 발생시에도 상기 진공펌프(3)에 구동력을 제공하는 모터(5)와, 상기 엔진(1)와 진공펌프(3)를 연결하는 제1연결축(s1) 상에 설치되어 정·역 방향의 회전력을 단속하는 제1클러치베어링(10) 및 상기 진공펌프(3)와 모터(5)를 연결하는 제2연결축(s2) 상에 설치되어 상기 모터(5)에서 진공펌프(3)로의 회전력은 전달하고 반대로 진공펌프(3)에서 모터(5)로의 회전력은 차단하는 제2클러치베어링(20)으로 구성된다.
제1클러치베어링(10)은 상기 엔진(1)과 진공펌프(3)를 연결하는 제1연결축(s1) 상에 구비되는 것으로 상기 엔진(1)에서 출력하는 정방향 회전력은 상기 진공펌프(3)로 전달하고, 반대로 상기 진공펌프(3)에서 출력하는 역방향 회전력은 상기 엔진(1)으로 전달되는 것을 차단하는 역할을 한다.
즉, 상기 제1클러치베어링(10)은 상기 엔진(1)의 회전 구동력을 진공펌프(3)에 전달하지만 반대로 진공펌프(3)에서 상기 엔진(1)의 회전 구동력과 반대되는 방향으로 회전되는 구동력을 엔진(1)측으로 전달되지 않도록 차단하는 것으로, 이러한 클러치 베어링은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
모터(5)는 상기 진공펌프(3)와 제2연결축(s2)으로 연결되는 구동요소로, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 생성하여 이를 상기 진공펌프(3)에 전달하도록 구성된다.
이러한 모터(5)는 컨트롤러(30)의 제어신호를 받아 구동 제어되며, 상기 컨트롤러(30)는 시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서(35)에 연결되어, 이 전원감지센서(35)를 통해 시동키가 전원공급(ACC) 상태인 것을 감지하면, 상기 엔진(1)의 구동여부와 상관없이 모터(5)를 구동시켜 결과적으로 진공펌프(3)가 진공압을 생성하도록 하여 제동력을 형성한다.
즉, 차량을 출발하기 전에 시동키의 위치가 전원공급(ACC) 상태인 것을 전원감지센서(35)가 감지하면, 이를 컨트롤러(30)에서 인가받아 모터(5)를 구동시켜 진공펌프(3)에서 제동력에 필요한 진공압을 형성하도록 한다.
한편, 본 발명에서의 컨트롤러(30)는 상기 전원감지센서(35)와 전기적으로 연결되어 감지정보를 인가받도록 구성되는 일종의 마이콤으로 차량의 ECU(electronic control unit)가 사용되어도 무방하다. 또한, 컨트롤러(30)는 모터(5)의 구동신호를 인가하고 그 상태를 감시할 수 있도록 구성될 수 있으며, 모터(5)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에는 차량의 시동이 걸리지 않도록 제어신호를 출력하도록 구성되는 것도 가능할 것이다.
한편, 이러한 모터(5)는 상기 엔진(1)의 구동여부와 상관없이 전원을 공급받도록 구성되어도 무방하다.
제2클러치베어링(20)은 상기 진공펌프(3)와 모터(5)를 연결하는 제2연결축 상에 구비되는 동력전달 요소로서, 상기 모터(5)에서 출력하는 역방향 회전력은 상기 진공펌프(3)로 전달하고, 반대로 상기 진공펌프(3)에서 출력하는 정방향 회전력은 상기 모터(5)로 전달되는 것을 단속 즉, 차단하는 역할을 한다.
즉, 상기 제2클러치베어링(20)은 상기 모터(5)의 회전 구동력을 진공펌프(3)에 전달하지만 반대로 진공펌프(3)에서 상기 모터(5)의 회전 구동력과 반대되는 방향으로 회전되는 구동력을 모터(5)측으로 전달되지 않도록 단속하는 것으로, 이러한 제2클러치베어링(20)은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 시동키를 전원공급(ACC) 위치로 이동시키면, 전원감지센서(35)에서 이를 감지하고 컨트롤러(30)로 감지정보를 인가한다.
이어서, 상기 컨트롤러(30)는 모터(5)에 제어신호를 인가하여 모터(5)를 회전 구동시키고, 상기 모터(5)의 회전 구동력은 제2연결축(s2)으로 연결된 진공펌프(3)에 전달되는 것에 의해 제동력에 필요한 부압을 생성시킴에 따라 결과적으로 엔진(1)이 구동되지 않은 상태에서도 제동이 가능하게 된다.
한편, 엔진(1)이 구동된 이후에도 엔진(1)에서 진공펌프(3)에 전달되는 회전 구동력이 상기 모터(5)에서 진공펌프(3)에 전달되는 회전 구동력보다 낮은 경우에는 진공펌프(3)는 모터(5)의 회전속도에 따라 연동 회전되어 부압을 생성하고, 이때의 상기 엔진(1)과 진공펌프(3)를 연결하는 제1연결축(s1)에는 제1클러치베어링(10)이 구비되는 것에 의해 상기 진공펌프(3)에서 엔진(1)측으로 전달되는 동력을 차단 한다.
만약, 엔진(1)의 회전속도가 모터(5)에 비하여 빠른 경우에는 엔진(1)의 회전 구동력에 의해 진공펌프(3)가 배압을 생성하고, 상기 모터(5)에서 진공펌프(3)로 전달되는 회전 구동력은 제2연결축(s2)상에 설치된 제2클러치베어링(20)에 의해 단절된다.
요약하면, 엔진(1)이 저속으로 회전할 때에도 모터(5)의 구동에 의해 상기 진공펌프(3)는 일정한 배압을 생성하게 되고, 주행 중 엔진(1)이 꺼지는 경우에도 모터(5)에 의해 진공펌프(3)가 회전 구동력을 받아 제동력에 필요한 배압이 생성됨에 따라 제동불량에 따른 사고로부터 안전하게 보호할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치의 바람직한 일 실시례를 설명하기 위한 개략 구성도로서, 도면에는 차량의 주행 구동력을 생성하기 위한 엔진(1)과, 상기 엔진(1)에 연결되어 구동력을 전달받아 제동에 필요한 진공압을 생성하는 진공펌프(3)와, 이 진공펌프(3)에 연결되어 선택적으로 회전 구동력을 전달함으로써 시동상태에서 엔진(1)이 정지되거나 이상 발생시에도 상기 진공펌프(3)에 구동력을 제공하는 모터(5)와, 상기 엔진(1)과 진공펌프(3)를 연결하는 제1연결축(s1)에 연결 설치되어 정·역 방향의 회전력을 단속하는 전자클러치(15) 및 상기 진공펌프(3)와 모터(5)를 연결하는 제2연결축(s2) 상에 설치되어 상기 모터(5)에서 진공펌프(3)로의 회전력은 전달하고 반대로 상기 엔진(1)의 회전 구동력에 연동하여 진공펌프(3)에서 모터(5)로 전달되는 회전력은 차단하는 제3클러치베어링(17)으로 구성된다.
전자클러치(15)는 상기 엔진(1)과 진공펌프(3)를 연결하는 제1연결축(s1) 상에 구비되는 것으로, 상기 엔진(1)에서 진공펌프(3)로 전달되는 회전 구동력은 전달하고 반대로 상기 진공펌프(3)에서 엔진(1)으로 전달되는 회전 구동력은 차단하는 역할을 한다.
즉, 상기 전자클러치(15)는 상기 엔진(1)에서 출려되는 일방향의 회전 구동력을 진공펌프(3)에 전달하지만 반대로 진공펌프(3)에서 상기 엔진(1)으로 전달되는 역방향의 회전 구동력은 차단하는 것으로, 이러한 전자클러치(15)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
모터(5)는 상기 진공펌프(3)와 제2연결축(s2)으로 연결되는 구동요소로, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 생성하여 이를 상기 진공펌프(3)에 전달하도록 구성된다.
이러한 모터(5)는 컨트롤러(30)의 제어신호를 받아 구동 제어되며, 상기 컨트롤러(30)는 시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서(35)에 연결되어, 이 전원감지센서(35)를 통해 시동키가 전원공급(ACC) 상태인 것을 감지하면, 상기 엔진(1)의 구동여부와 상관없이 모터(5)를 구동시켜 결과적으로 진공펌프(3)가 진공압을 생성하도록 하여 제동력을 형성한다.
즉, 차량을 출발하기 전에 시동키의 위치가 전원공급(ACC) 상태인 것을 전원감지센서(35)가 감지하면, 이를 컨트롤러(30)에서 인가받아 모터(5)를 구동시켜 진공펌프(3)에서 제동력에 필요한 진공압을 형성하도록 한다.
한편, 본 발명에서의 컨트롤러(30)는 상기 전원감지센서(35)와 전기적으로 연결되어 감지정보를 인가받도록 구성되는 일종의 마이콤으로 차량의 ECU(electronic control unit)가 사용되어도 무방하다. 또한, 컨트롤러(30)는 모터(5)의 구동신호를 인가하고 그 상태를 감시할 수 있도록 구성될 수 있으며, 모터(5)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에는 차량의 시동이 걸리지 않도록 제어신호를 출력하도록 구성되는 것도 가능할 것이다.
이러한 모터(5)는 상기 엔진(1)의 구동여부와 상관없이 전원을 공급받도록 구성되어도 무방하다.
한편, 본 실시례에서이 상기 컨트롤러(30)는 엔진(1)의 회전수를 검출하는에서 및 이 엔진회전수 감지센서(33)에 연결되어 감지정보를 기 입력된 엔진 회전수 설정치와 비교하여 입력된 설정치를 초과하는 경우 상기 엔진(1)측에서 진공펌프(3)로 전달되는 회전수를 감소되게 상기 전자클러치(15)에 인가되는 전압을 조절하는 제어부(37)로 구성된다.
제3클러치베어링(17)은 상기 진공펌프(3)와 모터(5)를 연결하는 제2연결축 상에 구비되는 동력전달 요소로서, 상기 모터(5)에서 출력하는 역방향 회전력은 상기 진공펌프(3)로 전달하고, 반대로 상기 진공펌프(3)에서 출력하는 정방향 회전력은 상기 모터(5)로 전달되는 것을 단속 즉, 차단하는 역할을 한다.
즉, 상기 제3클러치베어링(25)은 상기 모터(5)의 회전 구동력을 진공펌프(3)에 전달하지만 반대로 진공펌프(3)에서 상기 모터(5)의 회전 구동력과 반대되는 방향으로 회전되는 구동력을 모터(5)측으로 전달되지 않도록 단속하는 것으로 이러한 제3클러치베어링(25)은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성되는 본 실시례에 따른 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 시동키를 전원공급(ACC) 위치로 이동시키면, 전원감지센서(35)에서 이를 감지하고 컨트롤러(30)로 감지정보를 인가한다.
이어서, 상기 컨트롤러(30)는 모터(5)에 제어신호를 인가하여 모터(5)를 회전 구동시키고, 상기 모터(5)의 회전 구동력은 제2연결축(s2)으로 연결된 진공펌프(3)에 전달되는 것에 의해 제동력에 필요한 부압을 생성시킴에 따라 결과적으로 엔진(1)이 구동되지 않은 상태에서도 제동이 가능하게 된다.
한편, 엔진(1)이 구동된 상태에서, 상기 엔진(1)에서 진공펌프(3)측으로 전달되는 회전 구동력이 상기 모터(5)에서 진공펌프(3)측으로 전달되는 회전 구동력보다 낮은 경우에는 상기 진공펌프(3)는 모터(5)의 회전속도에 따라 연동 회전되어 부압을 생성하고, 이때의 상기 엔진(1)과 진공펌프(3)를 연결하는 제1연결축(s1)에는 전자클러치(15)가 구비되는 것에 의해 상기 진공펌프(3)에서 엔진(1)측으로 전달되는 회전 구동력이 차단된다.
만약, 엔진(1)의 회전속도가 모터(5)에 비하여 빠른 경우에는 엔진(1)의 회전 구동력에 의해 진공펌프(3)가 배압을 생성하고, 상기 모터(5)에서 진공펌프(3)로 전달되는 회전 구동력은 제2연결축(s2)상에 설치된 제3클러치베어링(25)에 의해 단속된다.
요약하면, 엔진(1)이 저속으로 회전할 때에도 모터(5)의 구동에 의해 상기 진공펌프(3)는 일정한 배압을 생성하게 되고, 주행 중 엔진(1)이 꺼지는 경우에도 모터(5)에 의해 진공펌프(3)가 회전 구동력을 받아 제동력에 필요한 배압이 생성됨에 따라 제동불량에 따른 사고로부터 안전하게 보호할 수 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
1 : 엔진
3 : 진공펌프
5 : 모터
10 : 제1클러치베어링
15 : 전자클러치
20 : 제2클러치베어링
17 : 제3클러치베어링
30 : 컨트롤러
33 : 엔진회전수 감지센서
35 : 전원감지센서
37 : 제어부
s1 : 제1연결축
s2 : 제2연결축
c1,c2 : 제1,2커플러

Claims (3)

  1. 엔진의 구동력을 전달받아 제동 진공압을 생성하는 진공펌프를 포함하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치에 있어서,
    상기 엔진과 진공펌프를 연결하는 제1연결축 상에 구비되는 것으로 엔진에서 출력하는 정방향 회전력은 진공펌프로 전달하고, 상기 진공펌프에서 출력하는 역방향 회전력은 엔진으로 전달되는 것을 차단하는 제1클러치베어링과;
    시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서 및 이 전원감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러 및 이 컨트롤러로부터 제어신호를 인가받아 외부로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생시키는 것으로 상기 진공펌프와 제2연결축으로 연결되는 모터와;
    상기 진공펌프와 모터를 연결하는 제2연결축 상에 구비되어 상기 모터에서 출력하는 역방향 회전력은 전달하고 엔진측에서 전달되는 정방향 회전력은 차단하는 제2클러치베어링;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치.
  2. 엔진의 구동력을 전달받아 제동 진공압을 생성하는 진공펌프를 포함하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치에 있어서,
    상기 엔진과 진공펌프를 연결하는 제1연결축 상에 구비되는 것으로 상기 엔진에서 진공펌프로 전달되는 정방향 회전력은 전달하고 상기 진공펌프에서 엔진으로 전달되는 역방향 회전력은 차단하는 전자클러치와;
    시동키의 전원공급(ACC) 상태를 감지하는 전원감지센서 및 이 전원감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 제어신호를 출력하는 컨트롤러 및 이 컨트롤러로부터 제어신호를 인가받아 외부로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생시키는 것으로 상기 진공펌프와 제2연결축으로 연결되는 모터와;
    상기 진공펌프와 모터를 연결하는 제2연결축 상에 구비되어 상기 모터에서 출력하는 역방향 회전력은 진공펌프측으로 전달하고, 상기 엔진에서 모터로 전달되는 정방향 회전력은 차단하는 제3클러치베어링;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 엔진의 회전수를 검출하는 엔진회전수 감지센서 및 이 엔진회전수 감지센서에 연결되어 감지정보를 인가받아 기 입력된 설정치를 초과하는 경우 엔진측에서 진공펌프로 전달되는 회전수를 감소되게 상기 전자클러치에 인가되는 전압을 조절하는 제어부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동용 하이브리드 진공배력장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210021190A (ko) * 2019-08-14 2021-02-25 신현오 차량의 우선 제동시스템 및 그 제동방법
KR20210101060A (ko) * 2020-02-07 2021-08-18 영신정공주식회사 동력이 단절되는 텐덤펌프 시스템

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