WO2015152529A1 - 차량 제동 관리장치 - Google Patents

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WO2015152529A1
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신현오
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    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
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    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/413—Plausibility monitoring, cross check, redundancy

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle braking management apparatus capable of real-time determination of a vehicle's braking system abnormality, and more specifically, to check the status by real-time monitoring of various components of the braking system.
  • the present invention relates to a vehicle braking management device capable of preventing a risk of a safety accident due to a poor braking performance while driving a vehicle by inducing a warning and replacement of a corresponding element when a faulty component is found.
  • a brake system used for the purpose of slowing down or stopping the speed of a driving vehicle includes a brake pedal that receives a large amount of driver's operating force, a booster that amplifies the operation pedal of the brake pedal, and a booster. It is comprised by the wheel brake provided with the master cylinder which pressurizes oil and produces
  • the brake pedal is based on the principle of the lever, and when the driver presses the pedal, the force acting on the push rod at the fixed point pushes the piston of the master cylinder via the booster to generate hydraulic pressure. Hydraulic pressure is transmitted to the cylinder of each wheel brake uniformly to apply braking force.
  • Booster is a boosting device that boosts the driver's pressure from the brake pedal to the master cylinder, that is, an amplification factor that increases the brake actuation force.
  • a booster is installed by installing a separate vacuum compressor.
  • An actuated hydro vac indirect operation is applied, and in the case of a general passenger vehicle, a master vac direct operation using a vacuum obtained from an intake manifold of an engine is applied.
  • Master cylinder is a component that converts the stepping force, which is the force to press the brake pedal, into hydraulic pressure.
  • the brake fluid and piston are contained inside to transfer the generated hydraulic pressure to the wheel cylinder through the brake pipe, and the piston inside the wheel cylinder It is pushed hydraulically and pushes the brake shoes or brake pads to the drum or disc to generate braking force.
  • These master cylinders have a tandem type of two master cylinders arranged in series and a piston with different diameters in order to compensate for the defects that are not braked when the hydraulic system leaks, such as brake fluid, and to increase safety.
  • ABS anti-lock brake system
  • the vehicle is equipped with a wheel brake for braking the front wheel and the rear wheel for the purpose of deceleration and stopping while driving, and a booster and a master cylinder, which are amplification elements for forming the braking hydraulic pressure and transmitting the working pressure to the wheel brake side,
  • a booster that greatly amplifies (powers) a small force applied to the brake pedal
  • a master cylinder which is a hydraulic element that converts a large force into hydraulic pressure and delivers a constant pressure (hydraulic pressure) regardless of the distance of the braking device.
  • the braking force is generated by transferring the delivered hydraulic pressure to a wheel brake having a large hydraulic cylinder and a brake pad having excellent frictional force so that a large force can be generated.
  • the braking performance of the vehicle is directly related to safety, so manufacturers are inspecting the components of the braking system.
  • the electronic device is configured to selectively supply the braking hydraulic pressure generating means and the braking hydraulic pressure generated by the operation of the brake pedal and the auxiliary braking hydraulic pressure generated by the driving of the auxiliary braking hydraulic pressure generating means to the brake body according to the braking performance evaluation experiment step.
  • the first pressure control valve the opening path of which is controlled by the control unit, is installed on the brake pipe connected to the brake body of the front wheel and the brake pipe connected to the brake body of the rear wheel, respectively.
  • a braking performance evaluation experiment apparatus' comprising a plurality of second pressure control valves that are selectively opened and closed by the control of an electronic control unit.
  • the conventional braking performance evaluation and experimental apparatus enables braking performance data to be developed and collected at the vehicle development stage, thereby promoting the development of a vehicle having excellent braking performance.
  • the conventional braking performance evaluation apparatus is not applicable to the purpose of checking the braking performance state of the vehicle by applying to a general commercial vehicle.
  • the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0348040 'performance test apparatus of the brake booster' has been proposed as a prior art, the claim 1, the shelf member; Arm member mounting bracket with hinged arm member rotatably fixed on the other side so as to be hinged to the movable rod of the brake booster to one side, and booster mounting provided with an opening to allow the movable rod side of the booster to pass through A mounting means for mounting the arm member and the booster at a predetermined distance from each other on the shelf member; Vacuum means for making the inside of the booster in a negative pressure state; And a braking performance checking device for checking a proper braking state of the wheel according to the operation of the booster.
  • the performance tester of the brake booster of such a configuration allows to check the performance of the brake booster before mounting it on a vehicle so that the use of defective products can be cut off in advance. There was a problem.
  • the conventional braking performance inspection apparatus of the vehicle is used to evaluate the performance of each component constituting the braking system in the vehicle manufacturing stage or to determine whether there is a defect before mounting the corresponding parts in the vehicle. Therefore, the development of a device that can solve this problem is urgent due to the disadvantage that can not confirm the abnormality of the braking performance for the shipped vehicle.
  • the performance of the vehicle is degraded or damaged as each part is aged while driving, and information such as the engine speed, engine temperature, fuel amount, battery status, coolant temperature, and speedometer related to the driving performance of the vehicle is provided to the driver in real time.
  • no information related to braking performance for stopping and deceleration is provided, thus causing serious problems leading to accidents when the braking system is abnormal during operation.
  • the safety inspection conducted on a regular vehicle only the presence or absence of the brake lights and the amount of brake oil are checked, and the braking performance is not properly inspected.
  • the braking force at the time of shipment of the vehicle is excellent, but the braking force is reduced as time passes, while the driving force of the engine is regularly maintained until the vehicle is abandoned after leaving the vehicle, and its performance is kept constant. In other words, the performance is maintained through regular vehicle inspection and management in relation to the driving performance of the vehicle, but the situation is not managed because there is no inspection standard in relation to the braking performance of the vehicle, so it is urgent to prepare countermeasures. .
  • the present invention was created in order to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to make it possible to check in real time the abnormality of the braking system for a vehicle that is shipped out of the risk of safety accidents due to poor braking performance It is to provide a vehicle braking management device that can be prevented in advance.
  • the present invention is to provide a vehicle braking management apparatus that prevents the risk of a safety accident by increasing the braking performance of the vehicle by forcing the vehicle operation is impossible to restart when the braking performance is less than the reference value.
  • a vehicle braking management apparatus for realizing the above object is connected to a booster and a booster, which is a brake pedal receiving a driver's pedaling force and an amplifying element that doubles the pedaling force in conjunction with the pedaling force of the brake pedal. And a master cylinder configured to pressurize oil to generate an operating pressure, and a wheel cylinder connected to the master cylinder to regulate a disc drum including a disc pad of a wheel, wherein the vehicle braking management apparatus manages braking of the vehicle.
  • a stepping sensor installed at one side of the brake pedal to detect stepping power;
  • a vacuum sensor for detecting a vacuum pressure in the booster;
  • a pressure sensor detecting a pressure of the master cylinder;
  • a pad sensor for measuring wear of the disk pad;
  • the controller is connected to the step sensor, the vacuum sensor, the pressure sensor, and the pad sensor to receive a detection value, and includes a controller to determine whether there is an abnormality by comparing with a preset reference set value and output the result as a control signal. It is characterized by that.
  • the controller is configured to guide the driver in real time at least one or two or more of the processing result value, the step sensor detection value, the vacuum sensor detection value, the pressure sensor detection value, the pad sensor detection value.
  • the present invention relates to a display unit including one or both of a display for displaying information on a screen and a speaker for outputting sound.
  • the controller may provide at least one or two or more information of a processing result value, a step sensor detection value, a vacuum sensor detection value, a pressure sensor detection value, and a pad sensor detection value to an external measuring device.
  • the connector is provided with a connection element so that it can be connected.
  • the controller includes: an input unit for receiving respective detection values from the step force sensor, the vacuum sensor, the pressure sensor, and the pad sensor; An operation unit configured to compare the detected value input through the input unit with a reference input value previously input; An output unit which outputs the information processed by the operation unit; And at least one of a memory unit connected to the input unit, an operation unit, and an output unit to receive and store information.
  • the controller includes a start control unit for intermittently preventing the vehicle from being started selectively according to the processing result value.
  • the vehicle braking management apparatus detects the abnormality of the braking performance of the running vehicle in real time so that the driver or the mechanic can easily check the cause of the braking failure and repair or replace the abnormal parts. By doing so, a useful effect is expected to prevent the risk of a safety accident in advance.
  • the present invention can be checked by the driver when a failure of the brake system occurs during operation, and can be checked by the driver, and after the operation is finished, the engine can be shut off by restarting the engine to significantly reduce the risk of accidents. And there is an advantage to increase the consumer's confidence in the vehicle.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a vehicle braking management apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of a vehicle braking management apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of a controller according to the present invention.
  • brake pad 10 step sensor 20: vacuum sensor
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the overall configuration of a vehicle braking management apparatus according to the present invention.
  • the brake pedal 3 constituting the braking system of the vehicle
  • the booster 5 which doubles the pedaling force in association with the brake pedal 3, and the booster 5 are connected to pressurized oil to pressurize the operating pressure.
  • produces and the disk pad 9 of the wheel cylinder connected to this master cylinder 7 in frictional contact with a wheel by operating pressure are shown, and the state of each element which comprises these braking systems is shown.
  • the real-time sensing step sensor 10, the vacuum sensor 20, the pressure sensor 30, the pad sensor 40 and the signals detected from these sensors are received and compared with the reference set value and the control signal to the output terminal
  • the vehicle is composed of a controller 50 for outputting the controller 50 and a connector 70 which is connected to an output terminal of the controller 50 and receives a control signal to display a processing result value or an output port for connecting to an external device. Braking tube There device is shown.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle braking management apparatus according to the present invention.
  • a stepping sensor 10 for detecting a stepping signal of the brake pedal 3 a vacuum sensor 20 for detecting a vacuum pressure of the booster 5, and a pressure sensor for detecting an operating pressure of the master cylinder 7 are provided.
  • a sensor element consisting of a pad sensor 40 for detecting a wear level of the disk pad 9 a controller 50 for controlling and receiving a signal detected from these sensor elements and the controller 50
  • the vehicle braking management device is shown which is connected to the output terminal of the display unit 60 for displaying the output value in real time and the connection port 70 for connecting to the external measuring equipment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a controller according to the present invention.
  • an input unit 51 for receiving information detected by the step force sensor 10, the vacuum sensor 20, the pressure sensor 30, the pad sensor 40, and a detection value input from the input unit 51 are previously input.
  • a calculation unit 52 for performing comparison processing with the set reference set value, an output unit 53 for applying the information processed by the calculation unit 52 to the outside, and these input units 51, a calculation unit 52, and an output unit 53
  • the brake pedal 3, the booster 5, the master cylinder 7, and the disk pad 9, which constitute the braking system of the vehicle are detected in real time and compared with the reference set value to determine the braking.
  • the main component of the present invention is a stepping sensor 10 for detecting the stepping force of the brake pedal (3), and a vacuum sensor for detecting the degree of vacuum of the booster (5) (20), a pressure sensor (30) for detecting the pressure value of the master cylinder (7), a pad sensor (40) for detecting the degree of wear of the disk pad (9), and values detected from these sensor elements.
  • the controller 50 for receiving and processing the controller and the display unit 60 for receiving the processed result information from the controller 50 and informing the driver, and the connector 70 for connecting and applying the result information to an external measuring device. Consist of The.
  • the stepping force sensor 10 is a sensing element installed at one side of the brake pedal 3 to detect the stepping force, and detects the action force when the driver presses the brake pedal 3 and applies it to the controller 50 connected to the output end. do.
  • the stepping sensor 10 detects a stepping force installed on one side of the brake pedal 3 by detecting a force that the driver presses on the brake pedal, that is, the magnitude of the stepping force. Since the step sensor 10 may be implemented by a known technique, detailed description thereof will be omitted.
  • the vacuum sensor 20 is a sensing element for detecting a vacuum pressure in the booster 5.
  • the vacuum sensor 20 measures a negative pressure applied to the booster 5, which is an amplifying element for boosting or boosting the stepping force by stepping on the brake pedal 3. Then, the measured detection value is applied to the controller 50 connected to the output terminal. Since the vacuum sensor 20 is installed in the booster 5 to detect the negative pressure as an electrical signal, and if the vacuum sensor in the booster 5 can be measured, various known vacuum sensors may be applied. The detailed description is omitted.
  • the pressure sensor 30 is installed in the master cylinder 7 or on the output end side of the master cylinder 7 and is a sensing element for detecting pressure, and the detected measurement value is applied to the controller 50 connected to the output end. Since the pressure sensor 30 may be implemented by a known technique, detailed description thereof will be omitted.
  • the pad sensor 40 is a sensing element that measures the wear level of the disk pad 9.
  • the pad sensor 40 is installed at one side of the disk pad 9 to detect the amount of wear, and the detected measurement value is connected to the controller 50 electrically connected to the output terminal. Is authorized.
  • the pad sensor 40 is also referred to as a brake pad wear sensor, and the detailed description thereof will be omitted since it is implemented by a known technique.
  • the controller 50 is connected to the step sensor 10, the vacuum sensor 20, the pressure sensor 30, the pad sensor 40, which is the sensing element, and receives respective sensing information, and compares it with a preset reference set value.
  • a type of microcomputer is used as a control element to determine whether there is an abnormality and output the control signal as a result.
  • the controller 50 is electrically connected with the sensing element to receive an input of a detection value, and compares a detection value input through the input unit 51 with a reference input value previously inputted to determine whether there is an abnormality.
  • the input unit 51 and the calculation unit 52 at the end of the operation unit 52 for discriminating and the output unit 53 for applying the result information processed by the operation unit 52 to the display unit 60 or the connector 70 to be described later.
  • the memory unit 54 is electrically connected to the output unit 53 to receive and store information.
  • the controller 50 is preferably configured to include a start control unit for controlling to prevent the vehicle is selectively started according to the processing result value, the start control unit may be configured separately, but ECU (electronic control unit) of the vehicle ) May be used.
  • the display unit 60 is an element that is connected to the output unit 53 of the controller 50 to receive the processed result information and provides the result to the driver in real time, and the information provided to the driver outputs the controller 50. At least one or two or more of the result information connected to the processing unit 53, that is, a processing result value of the controller, a step sensor detection value, a vacuum sensor detection value, a pressure sensor detection value, and a pad sensor detection value are included.
  • the display unit 60 includes a display that displays the result information on the screen so that the driver can easily check the braking performance visually, or among the speakers that output acoustically to recognize whether the braking performance is defective by hearing. It is proposed that a device composed of any one or more than one can be used, and preferably a display capable of visually displaying information together with the sound output is used.
  • the connector 70 is connected to the output unit 53 of the controller 50 to process the result information, that is, the processing result value of the controller, the step sensor detection value, the vacuum sensor detection value, the pressure sensor detection value, and the pad sensor detection.
  • the connection port element for providing at least one or two or more information of a value to an external measuring device or measuring device various known connectors may be used, and an OBD (On-board), which is basically provided in a vehicle, is preferable. Diagonsis) connector is used.
  • a negative pressure is connected to the brake sensor 10 and the brake pedal 3 which are installed at one side of the brake pedal 3 that is operated by the driver by the power supply.
  • a vacuum sensor 20 installed in the booster 5 to generate the negative pressure
  • a pressure sensor 30 installed in the master cylinder 7 connected to the booster 5 to generate the working pressure to measure the pressure.
  • a pad sensor 40 which is installed on the disk pad 9 which rubs against the wheel by the working pressure acting from the master cylinder 7, operates the pad sensor 40 for measuring the degree of wear, and applies each detected value to the controller 50. do.
  • the controller 50 inputs a reference step value of the brake pedal 3, a reference negative pressure value of the booster 5, a reference working pressure value of the master cylinder 7, and a reference wear value of the disc pad 9.
  • the controller 50 sets the braking system to be normal when the measured value input from each sensor element is within the normal or allowable error range with respect to the preset input value, and when the error is outside the normal range, the corresponding braking element.
  • the driver can be made aware of the poor performance of the brake pedal or the booster or the master cylinder or the disk pad through the display unit 60.

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Abstract

본 발명은 차량 제동 관리장치를 개시한다. 본 발명의 차량 제동 관리장치는, 운행중인 차량에 대한 제동성능에 대한 이상유무를 실시간 검출하여 운전자 또는 정비사가 용이하게 확인할 수 있도록 하여 제동불량에 따른 원인을 파악하고 이상 부품에 대한 수리 또는 교체를 가능하게 하고, 특히 운행 중 제동계통의 이상 발생시 경고표시를 하여 운전자가 확인할 수 있도록 하고, 운행이 종료 된 후 엔진 재시동시에는 시동을 차단하여 운행이 불가하게 함으로써 사고발생의 위험을 대폭 감소시킬 수 있고 차량에 대한 소비자의 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 것이다.

Description

차량 제동 관리장치
본 발명은 차량의 제동계통 이상유무를 실시간 판별할 수 있는 차량 제동 관리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 계통을 구성하는 여러 구성요소의 이상유무를 실시간 감시하여 상태를 확인할 수 있도록 함과 아울러 이상 부품의 발견시 해당 요소에 대한 경고 및 교체를 유도함으로써 차량 운행 중 제동성능의 불량으로 인한 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 차량 제동 관리장치에 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.
한편, 차량의 제동성능은 안전과 직접적으로 연관되므로 제조사는 제동계통을 구성하는 요소들에 검사를 실시하고 있다.
종래 기술에 따른 제동성능 검사기술로는, 대한민국 등록특허공보 제10-0405569호, ′제동성능 평가 실험장치′가 있으며, 그 청구항 1에는 ′차량의 주행유무를 검출하는 휠스피드센서와, 브레이크 페달의 작동유무를 검출하는 브레이크 페달센서와, 주행중인 차량에 제동력이 발생할 때 브레이크파이프를 통해 공급되는 제동압력을 검출하는 압력센서와, 제동성능 평가실험의 조건 및 종류에 따라 설정되는 목표 제동압력이 입력되고 이 목표 제동압력까지 도달되는데 걸리는 목표 시간이 입력되며 제동이 완료될 때까지 목표 제동압력을 일정하게 유지시키는 제동압력유지시간이 입력되는 전자제어유니트와, 상기 브레이크파이프와 연결되도록 설치되고 상기 전자제어유니트의 제어에 의해 선택적으로 구동되면서 보조제동유압을 발생시키도록 된 보조제동유압발생수단과, 상기 브레이크 페달의 작동에 의해 발생되는 제동유압 및 보조제동유압발생수단의 구동에 의해 발생되는 보조제동유압이 제동성능 평가 실험단계에 따라 브레이크본체쪽으로 선택적으로 공급되게 상기 전자제어유니트의 제어에 의해 개방경로가 제어되는 제1압력제어밸브와, 전륜의 브레이크본체쪽으로 연결되는 브레이크파이프와 후륜의 브레이크본체쪽으로 연결되는 브레이크파이프상에 각각 설치되면서 제동성능 평가 실험단계에 따라 상기 전자제어유니트의 제어에 의해 선택적으로 개폐되는 복수개의 제2압력제어밸브를 포함하여 구성되는 제동성능 평가 실험장치′가 개시되어 있다.
이러한 종래 기술에 따른 제동성능 평가실험장치는 차량 개발단계에서 제동성능 데이터 산출 및 수집을 가능하게 하여 제동성능이 우수한 차량 개발을 도모할 수 있으나, 제동계통을 구성하는 여러 구성요소의 이상유무를 확인할 수 없는 단점이 있었다. 즉, 상기 종래의 제동성능 평가실험장치는 일반 상용차에 적용하여 차량의 제동성능 상태를 확인할 수 있는 용도로의 활용이 불가능한 것이다.
또한, 종래기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0348040호, ′브레이크 부스터의 성능시험장치′가 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 ′선반부재; 일측으로 브레이크용 부스터의 가동 로드에 힌지결합되어 이동시키도록 타측에서 회동가능하게 고정된 아암 부재가 힌지결합된 아암부재 장착용 브라켓과, 상기 부스터의 가동 로드측이 통과하도록 개구부가 마련된 부스터 장착용 브라켓으로 이루어져, 상기 아암부재와 부스터를 상기한 선반부재 상에 서로 일정거리 이격 장착시키기 위한 장착수단; 상기 부스터의 내부를 부압 상태로 만들기 위한 진공수단; 및 상기한 부스터의 작동에 따른 휠의 적정 제동상태를 검사하기 위한 제동성능 확인수단을 포함하는 브레이크 부스터의 성능시험장치′가 개시되어 있다.
이러한 구성의 브레이크 부스터의 성능시험장치는 차량에 장착하기 전에 브레이크 부스터의 성능을 확인 할 수 있도록 하여 사전에 불량품의 사용을 차단할 수 있도록 한 것으로, 운행 중인 차량에 적용하여 성능저하 유무를 판단하기에는 불가능한 문제점이 있었다.
그러나, 종래의 대부분의 차량의 제동성능 검사장치는 차량 제작 단계에서 제동계통을 구성하는 각 구성요소의 성능평가를 위한 용도이거나 또는 해당부품을 차량에 장착하기 전에 불량유무를 판별하는 용도로 사용됨에 따라 출고된 차량에 대한 제동성능의 이상유무를 확인할 수 없는 단점으로 인해 이를 해결할 수 있는 장치의 개발이 시급한 실정이다. 즉, 차량은 운행하면서 각 부품이 노후됨에 따라 성능이 떨어지거나 손상되게 되는데, 차량의 주행성능과 관련한 엔진 회전수, 엔진 온도, 연료량, 배터리 상태, 냉각수 온도, 속도계 등의 정보는 실시간 운전자에게 제공되는 반면 정지와 감속을 위한 제동성능과 관련한 정보는 전혀 제공되고 있지 않는 실정이며, 이에 따라 운행중 제동계통의 이상 발생시 사고로 이어지는 심각한 문제점을 초래하였다. 또한, 정기적으로 운행하는 차량에 대해 실시하는 안전검사에서도 제동등의 점등 유무 정도와 브레이크 오일량 정도만 확인할 뿐 제동성능에 대한 검사가 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다.
따라서, 제동계통의 이상유무를 명확히 확인할 수 없는 상태에서 차량을 운행하여야 하므로 운전자의 안전이 보장되지 않은 심각한 폐단이 있었다.
차량의 출고시 제동력은 우수한 상태이나 시간이 경과함에 따라 제동력이 저하되는 반면, 엔진의 구동력은 차량 출고 후 폐차할 때까지 정기적으로 관리됨에 따라 그 성능이 일정하게 유지된다. 즉, 차량의 주행 성능과 관련하여서는 정기적인 차량검사와 관리를 통해 그 성능이 유지되지만, 차량의 제동성능과 관련하여서는 별다른 검사기준이 없어 관리되지 못하고 있는 실정이므로, 이에 대한 대책마련이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 출고되어 운행중인 차량에 대한 제동계통의 이상유무를 실시간 확인할 수 있도록 하여 제동성능 불량에 따른 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 차량 제동 관리장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 제동성능이 기준치에 미달하는 경우 재시동시 차량운행이 불가하도록 강제하여 안전사고의 발생 위험을 방지하고 차량의 제동성능에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 차량 제동 관리장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 차량 제동 관리장치는, 운전자의 답력을 받는 브레이크 페달 및 이 브레이크 페달의 답력에 연동하여 답력을 배가시키는 증폭요소인 부스터 및 이 부스터에 연결되어 오일을 가압하여 작동압을 발생시키는 마스터 실린더 및 이 마스터 실린더에 연결되어 차륜의 디스크 패드를 구비한 디스크 드럼을 규제하는 휠실린더를 구비하여 차량의 제동을 관리하는 차량 제동 관리장치에 있어서, 상기 브레이크 페달의 일측에 설치되어 답력을 검출하는 답력센서; 상기 부스터 내의 진공압을 검출하는 진공센서; 상기 마스터 실린더의 압력을 검출하는 압력센서; 상기 디스크 패드의 마모도를 측정하는 패드센서; 상기 답력센서와 진공센서와 압력센서와 패드센서에 연결되어 검출값을 입력받는 것으로, 기 입력된 기준 설정값과 비교하여 이상유무를 판별하고 그 결과를 제어신호로 출력하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 컨트롤러는 처리 결과값, 답력센서 검출값, 진공센서 검출값, 압력센서 검출값, 패드센서 검출값 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 실시간으로 운전자에게 안내하기 위한 것으로, 정보를 화면으로 나타내는 디스플레이 또는 음향으로 출력하는 스피커 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 표시부에 연결되는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 컨트롤러는 처리 결과값, 답력센서 검출값, 진공센서 검출값, 압력센서 검출값, 패드센서 검출값 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 외부의 측정기기로 제공할 수 있도록 접속요소인 커넥터가 연결 구비되는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 컨트롤러는, 상기 답력센서 및 진공센서 및 압력센서 및 패드센서로부터 각각의 검출값을 입력받는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 검출값과 기 입력된 기준 설정값과 비교하여 처리하는 연산부; 상기 연산부에서 처리된 정보를 출력하는 출력부; 상기 입력부와 연산부 그리고 출력부에 연결되어 정보를 인가받아 저장하는 메모리부중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 컨트롤러는 처리 결과값에 따라 선택적으로 차량의 시동이 걸리지 않도록 단속하는 시동제어부를 포함하여 구성되는 것에 있다.
본 발명에 따른 차량 제동 관리장치는 운행중인 차량에 대한 제동성능에 대한 이상유무를 실시간 검출하여 운전자 또는 정비사가 용이하게 확인할 수 있도록 하여 제동불량에 따른 원인을 파악하고 이상 부품에 대한 수리 또는 교체를 가능하게 함으로써 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.
또한, 본 발명은 운행 중 제동계통의 이상 발생시 경고표시를 하여 운전자가 확인할 수 있도록 하고, 운행이 종료 된 후 엔진 재시동시에는 시동을 차단하여 운행이 불가하게 함으로써 사고발생의 위험을 대폭 감소시킬 수 있고 차량에 대한 소비자의 신뢰도를 높일 수 있는 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 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성을 설명하기 위한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3 : 브레이크 페달 5 : 부스터 7 : 마스터 실린더
9 : 브레이크 패드 10 : 답력센서 20 : 진공센서
30 : 압력센서 40 : 패드센서 50 : 컨트롤러
51 : 입력부 52 : 연산부 53 : 출력부
54 : 메모리부 60 : 표시부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치를 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 1은 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도면에는 차량의 제동계통을 구성하는 브레이크 페달(3)과, 이 브레이크 페달(3)에 연동하여 답력을 배가시키는 부스터(5)와, 상기 부스터(5)에 연결되어 오일을 가압하여 작동압을 발생시키는 마스터 실린더(7)와, 이 마스터 실린더(7)에 연결되어 작동압에 의해 차륜에 마찰 접촉하는 휠실린더의 디스크 패드(9)가 도시되어 있고, 이들 제동계통을 구성하는 각 요소의 상태를 실시간 감지하는 답력센서(10), 진공센서(20), 압력센서(30), 패드센서(40) 그리고 이들 센서들로부터 감지된 신호를 인가받아 기준 설정값과 비교처리하고 그 출력단으로 제어신호를 출력하는 컨트롤러(50) 및 이 컨트롤러(50)의 출력단에 연결되어 제어신호를 인가받아 처리 결과값을 나타내는 표시부(60) 또는 외부기기와 연결할 수 있는 출력포트인 커넥터(70)로 구성되는 차량 제동 관리장치가 도시되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도면에는 브레이크 페달(3)의 답력신호를 감지하는 답력센서(10)와, 부스터(5)의 진공압을 감지하는 진공센서(20)와, 마스터 실린더(7)의 작동압을 감지하는 압력센서(30)와, 디스크 패드(9)의 마모정도를 감지하는 패드센서(40)로 이루어진 센서요소와, 이들 센서요소로부터 감지된 신호를 인가받아 제어 처리하는 컨트롤러(50) 그리고 이 컨트롤러(50)의 출력단에 연결되어 출력값을 실시간 표시하는 표시부(60) 및 외부 측정장비와의 연결을 위한 접속포트인 커네턱(70)로 구성되는 차량 제동 관리장치가 도시되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도면에는 답력센서(10), 진공센서(20), 압력센서(30), 패드센서(40)로부터 감지된 정보를 입력받는 입력부(51)와, 입력부(51)로부터 입력된 감지값을 기 입력된 기준설정값과 비교처리하는 연산부(52)와, 이 연산부(52)에서 처리된 정보를 외부로 출력 인가하는 출력부(53) 그리고 이들 입력부(51)와 연산부(52) 그리고 출력부(53)의 정보를 저장하는 메모리부(54)로 이루어진 컨트롤러(50)가 도시되어 있다.
이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 차량의 제동계통을 구성하는 브레이크 페달(3)과, 부스터(5)와, 마스터 실린더(7) 및 디스크 패드(9)의 이상 유무를 실시간 감지하고 이를 기준 설정값과 비교 판단하여 제동성능에 대한 정보를 운전자에게 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 주요 구성요소는 브레이크 페달(3)의 답력을 검출하기 위한 답력센서(10)와, 부스터(5)의 진공정도를 검출하기 위한 진공센서(20)와, 마스터 실린더(7)의 압력값을 검출하기 위한 압력센서(30) 그리고 디스크 패드(9)의 마모 정도를 검출하기 위한 패드센서(40) 그리고 이들 센서 요소로들로부터 검출된 값을 인가받아 처리하는 컨트롤러(50) 및 이 컨트롤러(50)로부터 처리된 결과정보를 인가받아 운전자에게 알리는 표시부(60) 및 결과정보를 외부측정기기와 연결하여 인가할 수 있도록 하기 위한 커넥터(70)로 구성된다.
답력센서(10)는 상기 브레이크 페달(3)의 일측에 설치되어 답력을 검출하는 감지요소로, 운전자가 브레이크 페달(3)을 밟을 때의 작용력을 검출하고 이를 출력단에 연결된 컨트롤러(50)로 인가한다. 이러한 답력센서(10)는 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘 즉, 답력의 크기를 검출하는 것으로 브레이크 페달(3)의 일측에 설치되어 답력을 검출하는 요소이다. 이러한 답력센서(10)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
진공센서(20)는 부스터(5) 내의 진공압을 검출하는 감지요소로, 운전자가 브레이크 페달(3)을 밟는 것에 의해 답력을 증폭 또는 배력시키는 증폭요소인 부스터(5)에 인가되는 부압을 측정하고, 측정된 검출값을 출력단에 연결된 컨트롤러(50)로 인가한다. 이러한 진공센서(20)는 부스터(5)내에 설치되어 부압을 전기신호로 검출하는 것으로, 상기 부스터(5) 내의 진공압을 측정할 수 있는 특징을 갖는다면 공지의 다양한 진공센서가 적용되어도 무방하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
압력센서(30)는 마스터 실린더(7)내에 설치되거나 또는 마스터 실린더(7)의 출력단 측에 설치되어 압력을 검출하는 감지요소로, 검출된 측정값은 출력단에 연결된 컨트롤러(50)로 인가한다. 이러한 압력센서(30)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
패드센서(40)는 디스크 패드(9)의 마모도를 측정하는 감지요소로, 디스크 패드(9)의 일측에 설치되어 마모량을 검출하고, 검출된 측정값은 출력단에 전기적으로 연결된 컨트롤러(50)로 인가한다. 이러한 패드센서(40)는 브레이크 패드 마모 센서로도 불리우는 것으로, 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
컨트롤러(50)는 상기 감지요소인 답력센서(10), 진공센서(20), 압력센서(30), 패드센서(40)에 연결되어 각각의 감지정보를 인가받아 미리 입력된 기준 설정값과 비교하여 이상유무를 판별하고, 그 결과를 제어신호를 출력하는 제어요소로 일종의 마이콤이 사용된다. 이러한 컨트롤러(50)는 상기 감지요소와 전기적으로 연결되어 검출값을 입력받는 입력부(51)와, 상기 입력부(51)를 통해 입력된 검출값을 미리 입력된 기준 설정값과 비교처리하여 이상유무를 판별하는 연산부(52)와, 상기 연산부(52)에서 처리된 결과정보를 후술할 표시부(60) 또는 커넥터(70)으로 인가하는 출력부(53) 끝으로 상기 입력부(51)와 연산부(52) 그리고 출력부(53)와 전기적으로 연결되어 정보를 인가받아 저장하는 메모리부(54)로 구성된다.
한편, 상기 컨트롤러(50)는 처리 결과값에 따라 선택적으로 차량의 시동이 걸리지 않도록 단속하는 시동제어부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 시동제어부는 별도로 구성되어도 무방하나 차량의 ECU(electronic control unit)가 사용되어도 무방하다.
표시부(60)는 상기 컨트롤러(50)의 출력부(53)에 연결되어 처리된 결과정보를 인가받아 운전자에게 실시간으로 제공하기 위한 요소로, 운전자에게 제공되는 정보로는 상기 컨트롤러(50)의 출력부(53)에 연결되어 처리된 결과정보 즉, 상기 컨트롤러의 처리 결과값, 답력센서 검출값, 진공센서 검출값, 압력센서 검출값, 패드센서 검출값 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상이 포함된다. 이러한 표시부(60)는 운전자가 시각적으로 제동성능을 용이하게 확인할 수 있도록 하기 위하여 화면으로 결과정보를 나타내는 디스플레이를 구비하거나, 또는 청각으로 제동성능의 불량유무를 인지할 수 있도록 음향으로 출력하는 스피커 중 어느 하나 또는 하나 이상으로 구성된 기기가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 음향출력과 함께 시각적으로 정보 표시가 가능한 디스플레이가 사용되는 것을 제안한다.
커넥터(70)는 상기 컨트롤러(50)의 출력부(53)에 연결되어 처리된 결과정보 즉, 상기 컨트롤러의 처리 결과값, 답력센서 검출값, 진공센서 검출값, 압력센서 검출값, 패드센서 검출값 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 외부의 측정장비나 측정기기로 제공하기 위한 접속포트 요소로서, 공지의 다양한 커넥터가 사용되어도 무방하며, 바람직하게는 차량에 기본적으로 제공되는 OBD(On-board Diagonsis) 커넥터가 사용되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 제동 관리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
차량 운행을 위하여 시동을 온(ON)시키면, 전원 공급에 의해 운전자로부터 답력을 작용받는 브레이크 페달(3)의 일측에 설치되는 답력센서(10)와, 상기 브레이크 페달(3)에 연동하여 부압을 생성하는 부스터(5) 내에 설치되어 부압을 측정하는 진공센서(20)와, 상기 부스터(5)에 연결되어 작용압을 생성하는 마스터 실린더(7) 내에 설치되어 압력을 측정하는 압력센서(30)와, 상기 마스터 실린더(7)로부터 작용하는 작용압에 의해 차륜에 마찰되는 디스크 패드(9)에 설치되어 마모도를 측정하는 패드센서(40)가 동작하여 각각의 검출값을 컨트롤러(50)로 인가한다.
상기 컨트롤러(50)는 상기 브레이크 페달(3)의 기준 답력값, 부스터(5)의 기준 부압값, 마스터 실린더(7)의 기준 작용압값, 디스크 패드(9)의 기준 마모값이 입력되어 있으며, 기 입력된 기준 설정값과 각 감지요소들로부터 입력된 감지값을 비교처리하여 이상유무를 판단한다. 즉, 상기 컨트롤러(50)는 각 센서요소들로부터 입력된 측정값이 기 입력된 설정값에 대하여 정상 또는 허용 오차범위 이내이면 제동계통을 정상으로 하고, 오차 내지 정상 범위를 벗어나는 경우에는 해당 제동요소(브레이크 페달 또는 부스터 또는 마스터 실린더 또는 디스크 패드)에 대한 성능불량을 표시부(60)를 통해 출력하도록 함으로써 운전자가 인지하도록 한다.
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.

Claims (5)

  1. 운전자의 답력을 받는 브레이크 페달의 일측에 설치되어 답력을 검출하는 답력센서; 상기 브레이크 페달의 답력에 연동하여 답력을 배가시키는 증폭요소인 부스터내의 진공압을 검출하는 진공센서; 상기 부스터에 연결되어 오일을 가압하여 작동압을 발생시키는 마스터 실린더의 압력을 검출하는 압력센서; 상기 마스터 실린더에 연결되어 차륜측에 구비되는 디스크 드럼의 디스크 패드의 마모도를 측정하는 패드센서;중 적어도 어느 하나를 구비하여 차량의 제동을 관리하는 차량 제동 관리장치에 있어서,
    상기 답력센서와 진공센서와 압력센서와 패드센서 중 적어도 어느 하나 또는 하나 이상에 연결되어 검출값을 인가받는 것으로, 기 입력된 기준 설정값과 비교하여 이상유무를 판별하고 그 결과를 제어신호를 출력하는 컨트롤러;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 관리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 처리 결과값, 답력센서 검출값, 진공센서 검출값, 압력센서 검출값, 패드센서 검출값 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 실시간으로 운전자에게 안내하기 위한 것으로, 정보를 화면으로 나타내는 디스플레이 또는 음향으로 출력하는 스피커 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 표시부에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 관리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 처리 결과값, 답력센서 검출값, 진공센서 검출값, 압력센서 검출값, 패드센서 검출값 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 외부의 측정기기로 제공할 수 있도록 접속요소인 커넥터가 연결 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 관리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 답력센서 및 진공센서 및 압력센서 및 패드센서로부터 각각의 검출값을 입력받는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 검출값과 기 입력된 기준 설정값과 비교하여 처리하는 연산부; 상기 연산부에서 처리된 정보를 출력하는 출력부; 상기 입력부와 연산부 그리고 출력부에 연결되어 정보를 인가받아 저장하는 메모리부;중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 관리장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 처리 결과값에 따라 선택적으로 차량의 시동이 걸리지 않도록 단속하는 시동제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 관리장치.
PCT/KR2015/002330 2014-04-01 2015-03-11 차량 제동 관리장치 WO2015152529A1 (ko)

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