KR970007723B1 - 차량의 브레이크 고착방지장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

차량의 브레이크 고착방지장치

제1도는 본 발명에 따른 차량의 브레이크 고착방지장치를 설명하기 위한 블록구성도.

제2도는 제1도에 도시된 제동주기신호 생성수단의 일예를 나타낸 도면.

제3도는 제1도에 도시된 제동주기신호생성수단과 솔레노이드 및 제동패드와의 관계를 나타낸 도면.

제4도는 제1도에 도시된 제어부의 제어처리순서 및 제어내용을 나타낸 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제동상태검출부 12 : 타이밍신호발생부

14 : 제동주기신호생성수단 14a : 발광소자

14b : 제동주기 홀 14c : 수광소자

16 : 제어부 18 : 솔레노이드구동부

20 : 솔레노이드 22 : 제동패드

24 : 디스크

본 발명은 차량의 브레이크 고착방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제동주기신호생성수단 및 솔레노이드를 이용하여 간단하게 ABS(Anti-Lock Brake System)동작이 행해지도록 한 차량의 브레이크 고착방지장치에 관한 것이다.

최근에는 미끄러운 노면이나 젖은 노면에서 급제동 및 급출발시 타이어의 미끄러짐현상 및 공회전을 방지하기 위해서 첨단매커니즘인 브레이크 고착방지장치(ABS:Anti-Lock Brake System)가 널리 이용되고 있는데, 그 브레이크 고착방지장치는 급제동때 1초에 십수회 4차륜의 브레이크를 동시에 펌핑 작동시켜 제동거리를 단축시킴과 더불어 보통 컴퓨터에 의해 제어되는 장치로서, 차량의 브레이크 작동시에 브레이크가 잠기는 것을 방지하고 직선제동시와 코너링제동시에 차의 방향 안전성을 유지하며 제동력을 최대한 발휘하여 제동거리를 단축시킨 것이다.

그리고, 그러한 브레이크 고착방지장치로는 일반적으로 유압식 브레이크 고착방지장치가 많이 이용되는데, 그 유압식 브레이크 고착방지장치는 주행중에 자동차의 전륜과 후륜에 설치되어 있는 휠 속도센서에 의한 각 차륜의 감속도와 차체의 감속도를 비교하여 차륜의 감속도가 커지면 마스터 실린더로부터 압송되는 브레이크액에 의해 휠 실린더에 작용되는 유압을 낮춤으로써 각 차륜에 제동력이 걸리도록 하고 있다.

즉, 차륜의 적절한 제동력을 가하여 차륜이 계속 회전하는 상태에서의 제동력이 이루어지도록 하여 타이어와 노면 사이의 마찰력을 정적 마찰상태로 만듦으로써 미끄러짐(SKID)이 일어나지 못하도록 하고 있다.

그러나, 상술한 유압식 브레이크 고착방지장치는 가격이 상당히 고가이면서도 시스템 구성이 복잡하여 기술습득에 따른 어려움이 초래되고, 중형이하의 차량에 장착하기에는 부피가 크다는 문제가 있으며, 브레이크 파이프 등의 파손에 의해 브레이크액 누출이 일어나면 브레이크기능이 마비되는 결점이 있다.

또한, 마스터 실린더내에서 피스톤 동작시 불필요한 공기방울이 형성될 수 있고, 그 공기방울이 형성되게 되면 ABS기능이 저하되어 기능을 제대로 수행하지 못하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 브레이크 작동시 제동주기신호 생성수단에 의해 결정되는 소정의 제동주기별로 솔레노이드를 구동시켜 그 솔레노이드에 부착시킨 제동패드를 반복적으로 디스크에 로크/언로크시킴에 따라 ABS동작이 행해질 수 있도록 하므로써 ABS장치를 구조적으로 간단하게 구현시킨 차량의 브레이크 고착방지장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 본 발명의 실시양태에 따르면, 브레이크패달에 가해지는 답력유무에 따른 제동상태를 검출하기 위한 제동상태검출부와, 소정의 제어신호용 타이밍신호를 발생시키는 타이밍신호발생부, 제동이 걸리게 되면 그 제동상태가 해제될 때까지 소정의 제동주기신호를 생성하는 제동주기신호생성수단, 상기 제동상태검출부로부터의 검출신호에 의해 제동중임이 판별되면 상기 타이밍신호발생부 및 상기 제동주기신호생성수단으로부터의 신호를 기초로 제동상태가 해제될 때까지 소정의 제동동작이 행해지도록 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어하에 솔레노이드를 온/오프구동시키는 솔레노이드구동부 및 상기 솔레노이드에 부착되어 상기 솔레노이드의 온/오프동작에 의해 디스크에 반복적인 제동력을 가하는 제동패드로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제동주기신호생성수단은 소정의 광신호를 발광하는 발광소자와, 그 광신호가 통과될 수 있도록 상기 발광소자와 대응된 상기 디스크의 원주방향에 대하여 등간격으로 복수개 설치되어 소정의 제동시작점을 부여하게 되는 제동주기 홀 및 그 제동주기 홀을 통해 통과된 광신호를 수취하는 수광소자로 구성된다.

또한, 상기 제어부는 상기 제동상태검출부로부터의 제동상태검출신호를 기초로 현재의 제동상태를 판단하여 제동이 걸린 초기상태에서는 솔레노이드구동부를 제어하여 솔레노이드를 온시켜 제동패드가 디스크에 압착되도록 하고, 압착되면 제동이 해제될 때까지 상기 제동주기신호생성수단을 제어하여 그 제동주기신호생성수단으로부터의 소정의 제동주기별로 상기 솔레노이드를 강제적으로 온/오프구동시켜 상기 디스크에 대한 제동패드의 로크/언로크동작이 반복적으로 행해지도록 상기 솔레노이드구동부를 제어한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 제동상태검출부에 의해 현재 제동이 걸렸다고 판단되면 일단 제어부의 제어하에 솔레노이드구동부는 솔레노이드를 온시킴으로써 제동패드는 디스크에 압착(로크)되고, 그 후 제어부는 그 압착상태를 강제적으로 해제시키게 되고 제동주기신호생성수단으로부터의 소정의 제동주기신호를 기초로 솔레노이드구동부를 제어하게 되어 솔레노이드에 부착된 제동패드는 제동해제시까지 반복적인 제동력을 디스크에 가하게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 차량의 브레이크 고착방지장치에 블록구성을 나타낸 도면으로서, 참조부호10은 통상적인 ABS센서(예를 들어, 휠 속도센서)로 이루어진 브레이크의 제동상태를 검출하는 제동상태검출부이고, 12는 후술하는 제어부(16)에서 필요한 제어신호용 타이밍신호를 발생시키는 타이밍신호 발생부이며, 14는 제동이 걸리게 되면 제어부(16)의 제어하에 제동이 해제될 때까지 ABS동작에 필요한 소정의 제동주기신호를 생성하는 제동주기신호생성수단을 나타낸다.

그 제동주기신호생성수단(14)은 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 소정의 광을 발광하는 통상적인 발광다이오드(LED) 또는 반도체레이저다이오드(Semiconductor Laser Diode)로 이루어지는 발광소자(14a)와 디스크(24)상에 소정의 등간격을 유지하면서 원주방향으로 복수개 설치되어 솔레노이드(20)의 동작온시점을 부여하게 되는 제동주기 홀(14b) 및, 그 제동주기 홀(14b)을 통해 통과된 광신호를 수취하는 통상적인 포토다이오드(PD)나 애벌랜쉬 포토다이오드(APD)로 이루어지는 수광소자(14c)로 구성되는데, 상기 발광소자(14a)와 상기 수광소자(14c)는 상기 디스크(24)를 중심으로 상호 대칭적으로 적절한 부위에 설치되고, 상기 제동주기 홀(14b)은 상기 수광동작이 용이하도록 제동패드(22)의 밀착범위 밖인 디스크(24)의 내측원주를 따라 형성된다.

그리고, 참조부호 16은 상기 제동상태검출부(10)로부터 현재의 브레이크 상태를 알리는 검출신호를 인지하여 상기 제동주기신호생성수단(14)에 의해 생성된 제동주기별로 제동상태가 해제될 때까지 브레이크의 제동동작을 제어하는 제어부를 나타내며, 18은 상기 제동주기신호생성수단(14)에 의해 생성된 제동주기신호를 기초로 하여 상기 제어부(16)의 제어하에 솔레노이드구동을 수행하는 솔레노이드구동부를 나타내며, 20은 그 솔레노이드구동부(18)에 의해 온/오프동작되는 솔레노이드를 나타낸다.

또한, 참조부호 22는 그 솔레노이드(20)의 작동봉의 선단부에 일측이 고정되게 설치되어 상기 솔레노이드(20)의 온/오프동작에 따라 디스크(24)에 반복적인 소정의 제동력을 가하는 제동패드를 나타낸다.

여기서, 상기 제동패드(22)에 가해지는 제동력의 크기는 상기 솔레노이드(20)의 감긴 코일수(즉, 권선수)에 비례하게 된다.

다음으로, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 제4도에 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 현재 소정의 속도로 자동차가 주행하고 있을 때, 단계 30에서 제어부(16)는 제동상태검출부(10)에 의한 현재의 브레이크상태를 판단하여, 브레이크가 걸리지 않았다고 판단되면 자동차가 계속해서 현재의 차속으로 주행하도록 하고, 브레이크가 걸렸다고 판단되면 단계 31에서 상기 제어부(16)의 제어하에 솔레노이드구동부(18)는 솔레노이드(20)를 동작온시킴에 따라 제동패드(22)는 디스크(24)에 압착된다.

다음에, 상기 제어부(16)는 제어를 단계 32로 진행하여 다시 상기 제동상태검출부(10)에 의한 현재의 브레이크상태를 판단하여, 단계 31과 같은 로크상태가 되지 않았다고 판단되면 다시 단계 31로 진행하여 정확한 로크상태가 되도록 하고, 로크상태가 되었다고 판단되면 단계 33에서 상기 솔레노이드구동부(18)는 상기 제어부(16)의 제어하에 상기 솔레노이드(20)를 동작오프시키게 되므로 상기 제동패드(22)는 상기 디스크(24)로부터 분리된다.

그 다음에, 단계 34에서 발광소자(14a)는 상기 제어부(16)의 제어하에 소정의 광신호를 상기 디스크(24)에 투사시키게 되는 바, 단계 35에서 상기 제어부(16)는 광신호가 상기 디스크(24)의 제동주기 홀(14b)을 통해 수광소자(14c)로 전송되는가를 판단하여, 상기 수광소자(14c)에 광신호가 전송되지 않았다고 판단되면 상기 단계 33에서의 동작과 같은 언로크상태를 유지시키고, 상기 수광소자(14c)를 광신호가 전송되었다고 판단되면 제어를 단계 36으로 진행하여 상기 솔레노이드구동부(18)를 구동시킴에 따라 상기 솔레노이드(20)가 강제적으로 동작온되므로 상기 제동패드(22)는 상기 디스크(24)에 압착된다.

여기서, 상기 디스크(24)에서의 압착유지시간은 상기 제어부(16)내에 미리 설정된 소정의 시간동안이다.

그 후, 단계 37로 진행하여 상기 제어부(16)는 타이밍신호발생부(12)로부터 타이밍신호를 기초로 소정의 시간이 되었는가를 판단한다.

상기 단계 37의 판단 결과, 상기 소정의 설정시간이 되지 않았다고 판단되면 상기 단계 36에서의 압착상태를 그대로 유지시키는 반면, 상기 타이밍신호발생부(12)에서 계시되는 시간이 소정의 설정시간이 되었다고 판단되면 단계 38로 제어를 진행하여 상기 제어부(16)는 상기 제동상태검출부(10)로부터의 검출신호에 따라 현재의 브레이크상태를 판단한다.

그 판단 결과, 브레이크가 해제되었다고 판단되면 단계 39로 제어가 진행되어 자동차는 소정의 속도로 주행을 하게 되고, 브레이크가 해제되지 않은 경우에는 상기 단계 33으로 복귀하여 그 이후의 동작 즉, 상기 제동패드(22)가 상기 디스크(24)로부터 강제적으로 분리된 후 후속 제동주기 홀(14b)에서의 압착동작이 브레이크가 해제될 때까지 반복적으로 행해지게 된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 주행중에 브레이크를 밟게 되면, 우선 솔레노이드에 의해 제동패드가 디스크에 압착되고, 이어 제동주기신호생성수단으로부터의 소정의 제동신호에 따라 제동패드가 디스크에 반복적으로 로크/언로크되면서 제동을 가하게 되므로써, 종래의 유압식 ABS장치에서와 같은 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 구조적으로 비교적 단순한 브레이크 고착방지시스템을 구현할 수 있고, 그에 따른 설치비용을 감소시킬 수 있는 이점이 있게 된다.

또한, 종래의 유압식 ABS장치에서 발생되었던 브레이크액의 누출로 인한 브레이크기능이 마비되는 경우를 제거할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 브레이크패달에 가해지는 답력유무에 따른 제동상태를 검출하기 위한 제동상태검출부(10)와, 소정의 제어신호용 타이밍신호를 발생시키는 타이밍신호발생부(12), 제동이 걸리게 되면 그 제동상태가 해제될 때까지 소정의 제동주기신호를 생성하는 제동주기신호생성수단(14), 상기 제동상태검출부(10)로 부터의 검출신호에 의해 제동중임이 판별되면 상기 타이밍신호발생부(12) 및 상기 제동주기신호생성수단(14)으로부터의 신호를 기초로 제동상태가 해제될 때까지 소정의 제동동작이 행해지도록 제어하는 제어부(16), 상기 제어부(16)의 제어하에 솔레노이드(20)를 온/오프구동시키는 솔레노이드구동부(18) 및, 상기 솔레노이드(20)에 부착되어 상기 솔레노이드(20)의 온/오프동작에 의해 디스크(24)에 반복적인 제동력을 가하는 제동패드(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 고착방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제동주기신호생성수단(14)은 소정의 광신호를 발광하는 발광소자(14a)와, 상기 광신호가 통과될 수 있도록 상기 발광소자(14a)와 대응된 상기 디스크의 원주방향에 대하여 등간격으로 복수개 설치되어 소정의 제동시작점을 부여하게 되는 제동주기 홀(14b) 및, 상기 제동주기 홀(14b)을 통해 통과된 광신호를 수취하는 수광소자(14c)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크고착방지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부(16)는 상기 제동상태검출부(10)로부터의 제동상태검출신호를 기초로 현재의 제동상태를 판단하여 제동이 걸린 초기상태에서는 솔레노이드구동부(18)를 제어하여 솔레노이드(20)를 온시켜 제동패드(22)가 디스크(24)에 압착되도록 하고, 압착되면 제동이 해제될 때까지 상기 제동주기신호생성수단(14)을 제어하여 상기 제동주기신호생성수단(14)으로부터의 소정의 제동주기별로 상기 솔레노이드(20)를 강제적으로 온/오프구동시켜 상기 디스크(24)에 대한 제동패드(22)의 로크/언로크동작이 반복적으로 행해지도록 상기 솔레노이드구동부(18)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 고착방지장치.