KR0168818B1

KR0168818B1 - 전자석을 이용한 브레이크장치

Info

Publication number: KR0168818B1
Application number: KR1019960006526A
Authority: KR
Inventors: 박종국
Original assignee: 한승준; 기아자동차주식회사
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR970066149A

Abstract

본 발명은 자동차 속도의 감속제어를 전자석에 의한 자기방식을 채용함으로써 무소음, 무공해, 유지보수가 불필요한 전자석을 이용한 브레이크장치에 관한 것으로, 둘레방향으로 영구자석이 설치되어 구동바퀴와 함께 회전하는 회전체와, 상기 회전체 외측면 근접부분에 인가된 전류에 의해 자력을 발생하는 코일이 권선된 전자석과, 조작 거리에 따라 전압이 변동하는 브레이크페달과, 구동바퀴의 회전속도를 감지하는 차속감지센서와, 구동바퀴의 회전각도를 감지하는 회전각감지센서와, 브레이크페달의 유격에 의해 변화되는 전압과 차속감지센서 및 회전각감지센서로 부터 인가된 감지신호를 기 설정된 데이터와 비교판단하여 코일에 인가되는 전류의 세기를 결정하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어신호에의해 코일에 인가되는 전류량을 제어하는 전류제어부로 구성하여 브레이크 페달을 밟을 경우 전자석에 전류가 인가되어 회전체에 설치된 자석과의 반발력을 이용하여 제동함을 특징으로 한다.

Description

전자석을 이용한 브레이크장치

제1도는 일반적인 유압식 브레이크 구조를 보인 계통도.

제2도는 본 발명의 자기방식에 의한 브레이크구조를 보인 측면도.

제3도는 본 발명의 브레이크 디스크에 자석체가 설치된 상태를 보인 정면도.

제4도는 본 발명의 전기적인 연결구성을 보인 블럭회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 브레이크 디스크 101 : 영구자석

110 : 코일 210 : 차속감지세서

220 : 회전각감지센서 230 : 브레이크페달

240 : 마이컴 250 : 전류제어부

본 발명은 자동차 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히 추진축과 함께 회전하는 회전체에 영구자석을 설치하고 감속시 그 주위에 전기적으로 자극을 형성하는 전자석에 의해 차속을 감속시키도록 하는 전자석을 이용한 브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크는 주행중에 사용하는 주브레이크와, 자동차를 주차 상태로 유지시키기 위한 주차브레이크로 구분되며, 브레이크 장치의 조작기구로는 코드나 와이어를 사용하는 기계식, 유압을 이용하는 유압식, 압축공기를 이용하는 배력식 브레이크 등이 있다.

상기한 브레이크의 공통점은 일예로써 제1도와 같이 추진축과 연결되어 구동바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크(10)의 양측면에 외측 근접부분에 유압 피스톤으로 작동하는 패드(20)를 밀어붙여 그 마찰력에 의해 제동하도록 되어 있으며, 이외에 드럼식 브레이크 역시 마찰력에 의해 제동하게 됨은 현재 자동차에 실현되고 있는 브레이크 방식이다.

그러나 상기와 같이 마찰력에 의한 제동방식은 마찰부재가 마모될 경우 교환하여야 되기 때문에 유지보수가 필수적이며, 아울러 제동시 마찰력에 의한 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 마찰력에 의한 제동방식과 달리 자동차 속도의 감속제어를 전자석에 의한 자기방식을 채용함으로써, 무소음, 무공해, 유지보수가 불필요한 전자석을 이용한 브레이크장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자석을 이용한 브레이크장치는 둘레방향으로 영구자석이 설치되어 구동바퀴와 함께 회전하는 회전체와, 상기 회전체 외측면 근접부분에 인가된 전류에 의해 자력을 발생하는 코일이 권선된 전자석과, 조작 거리에 따라 전압이 변동하는 브레이크페달과, 구동바퀴의 회전속도를 감지하는 차속감지센서와, 구동바퀴의 회전각도를 감지하는 회전각감지센서와, 브레이크 페달의 유격에 의해 변화되는 전압과 차속감지센서 및 회전각감지센서로 부터 인가된 감지신호를 기 설정된 데이터와 비교판단하여 코일에 인가되는 전류의 세기를 결정하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어신호에 의해 코일에 인가되는 전류량을 제어하는 전류제어부로 구성하여 브레이크 페달을 밟을 경우 전자석에 전류가 인가되어 회전체에 설치된 자석과의 반발력을 이용하여 제동함을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 본 발명은 통상적인 마찰방식에 의한 제동방식과는 달리 전자석의 반발력에 의해 제동을 행하게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 제동원리를 보인 것으로, 도면중 부호 100은 자동차 추진축과 연결되어 구동바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크를 도시한 것이다. 상기 브레이크 디스크(100)의 외측면 양측에는 둘레방향으로 영구자석(101)이 일체로 배열되어 후술할 전자석의 자력에 의해 흡인 또는 반발되어 감속하게 된다.

상기 브레이크 디스크(100)의 근접부분 즉, 상기 영구자석(101)에 자력이 최대로 미치는 근접거리에 철심(111)에 코일(110)이 권선된 전자석이 양측으로 배열되어 전류의 세기에 따라 브레이크 디스크(100)의 회전을 감속시키게 된다.

이때 상기 코일(110)은 제동력을 높이기 위해 브레이크 디스크(100)의 회전방향을 따라 다수개 설치할 수도 있다.

한편, 상기 코일(110)에 전류를 인가시키기 위한 전기적인 회로구성은 제4도에 도시된 바와 같이 구동바퀴의 회전속도를 감지하는 차속감지센서(210)와, 구동바퀴의 회전각도를 감지하는 회전각감지센서(220)와, 조작 거리에 따라 전압이 변동하는 브레이크페달(230)과, 브레이크 페달의 유격에 의해 변화되는 전압과 차속감지센서 및 회전각감지센서로 부터 인가된 감지신호를 기 설정된 데이터와 비교판단하여 코일(110)에 인가되는 전류의 세기를 결정하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴(240)과, 상기 마이컴(240)의 제어신호에 의해 코일(110)에 인가되는 전류량을 제어하는 전류제어부(250)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전자석을 이용한 브레이크장치의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자기방식을 이용하여 차속을 감속시키기 위한 것으로, 주행중 감속을 하고자 할 경우 브레이크페달(230)을 조작하면, 상기 브레이크페달(230)의 유격 거리에 따라 전압이 변동되어 마이컴(240)에 인가되며 상기 마이컴(240)은 속도감지센서(210)를 통해 현재의 차속을 인지하고 브레이크페달(230)의 조작량에 따른 제어신호를 출력하여 전류제어부(250)를 통해 코일(110)에 전류를 인가함으로써 자극을 형성시켜 브레이크 디스크(100)에 설치된 영구자석(101)과 협동하여 차속을 감속시키게 된다.

즉, 운전자가 급브레이크를 밟거나 또는 서서히 감속을 하고자 브레이크페달(230)을 조작하게 되면 이에 따라 전압이 변동되는데 마이컴(240)에서는 상기한 전압변동을 통해 브레이크페달(230)이 조작되고 있음을 판단하게 된다.

상기 방법과 같이 마이컴(240)에서 브레이크 조작이 감지되면 상기 마이컴(240)은 차속감지센서(210)를 통해 현재의 차속을 감지한 후 전류제어부(250)에 차속에 따른 제어신호를 출력하게 된다.

상기 전류제어부(250)는 마이컴(240)에서 인가된 신호에 따라 코일(110)에 인가되는 전류량을 제어하여 자력의 세기 즉, 디스크브레이크(100)에 설치된 영구자석(101)에 작용하는 힘인 전자력을 결정하여 감속을 조절하게 된다.

상기한 전자력은 코일(110)에 흐르는 전류가 클수록, 코일(110)의 길이가 길수록 커지게되며, 본 발명은 코일(110)의 길이를 일정하게 한 상태에서 전류의 크기를 조절하여 자기의 세기를 결정함으로써 차속을 감속시키게 된다.

한편, 자동차가 선회할 경우에는 좌.우측 바퀴의 회전각 및 회전속도가 동일하지 않기 때문에 운전자가 감속을 하고자 할 경우 마이컴(240)에서는 회전각감지센서(220)를 통해 자동차 구동바퀴의 회전각을 감지하여 구동바퀴의 각각에 인가되는 전류의 크기를 제어하여 자력의 세기를 조절함으로써 선회시 주행성을 보장하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자력을 이용하여 차속을 감속시키기 때문에 제동에 따른 소음 발생을 방지하고, 아울러 반영구적이기 때문에 보수가 불필요하여 유지비를 절감할 수 있다.

Claims

둘레방향으로 영구자석이 설치되어 구동바퀴와 함께 회전하는 회전체와, 상기 회전체 외측면 근접부분에 인가된 전류에 의해 자력을 발생하는 코일이 권선된 전자석과, 조작 거리에 따라 전압이 변동하는 브레이크페달과, 구동바퀴의 회전속도를 감지하는 차속감지센서와, 구동바퀴의 회전각도를 감지하는 회전각감지센서와, 브레이크페달의 유격에 의해 변화되는 전압과 차속감지센서 및 회전각감지센서로 부터 인가된 감지신호를 기 설정된 데이터와 비교판단하여 코일에 인가되는 전류의 세기를 결정하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어신호에 의해 코일에 인가되는 전류량을 제어하는 전류제어부로 구성하여 브레이크 페달을 밟을 경우 전자석에 전류가 인가되어 회전체에 설치된 자석과의 반발력을 이용하여 제동함을 특징으로 하는 전자석을 이용한 브레이크장치.