KR100867802B1

KR100867802B1 - 차량의 ａｂｓ 유압유니트

Info

Publication number: KR100867802B1
Application number: KR1020070068100A
Authority: KR
Inventors: 양승환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2008-11-10

Abstract

본 발명은 차량의 ABS 유압유니트에 관한 것으로,

종래에는 ABS 브레이크의 용량을 증대시킬 경우 ABS 오류시의 제동성능을 확보하기 위해서 부스터(12)와 마스터 실린더(13)를 변경하여야 하므로 막대한 부품개발비용과 설계변경비용이 소요되는 문제가 있었던 바,

브레이크 페달(11)과 접속되는 부스터(12)와 마스터 실린더(13)에 노말오픈 솔레노이드밸브(21) 및 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)를 통해 각 바퀴의 휠실린더(23)가 접속되고, 각 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)가 한 쌍의 어큐뮬레이터(24)에 접속되는 것에 있어서, 상기 한 쌍의 어큐뮬레이터(24)의 사이에 한 쌍의 체크밸브(31)를 설치하고, 양 체크밸브(31) 사이에 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 설치하며, 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)에 오일챔버(33)를 접속한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 ABS 시스템 오류시에 오일챔버(33)의 오일을 브레이크 라인에 추가 공급함으로써 일정 수준의 제동성능을 유지할 수 있게 되므로 브레이크 용량을 증대하더라도 굳이 부스터(12)와 마스터 실린더(13)의 용량을 크게 할 필요가 없게 되어 부품개발비용 및 설계변경비용을 절감할 수 있게 되고, 그에 따라 차량의 원가절감에도 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

ABS, 유압유니트, 마스터 실린더, 부스터, 어큐뮬레이터, 노말크로즈 밸브, 체크밸브, 오일챔버

Description

차량의 ＡＢＳ 유압유니트 {a ABS hydraulic unit for a vehicle}

도 1은 종래의 ABS 유압유니트의 구성 회로도

도 2는 동 종래의 ABS 유압유니트의 브레이크 작동시의 유압 회로도

도 3은 동 종래의 ABS 시스템 오류 시의 유압 회로도

도 4는 본 발명의 한 실시예의 구성 회로도

도 5는 동 실시예의 요부 구성 회로도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

11 : 브레이크 페달 12 : 부스터

13 : 마스터 실린더 21 : 노말오픈 솔레노이드밸브

22 : 노말크로즈 솔레노이드밸브 23 : 휠실린더

24 : 어큐뮬레이터 31 : 체크밸브

32 : 노말크로즈 솔레노이드밸브 33 : 오일챔버

34 : 오일주입부 40 : ABS 전자제어유니트

100 : 유압유니트

본 발명은 차량의 ABS 유압유니트에 관한 것으로, 더 자세하게는 브레이크 용량이 크게 하더라도 마스터 실린더와 부스터의 용량을 그대로 유지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

본 발명이 관계하는 ABS(Anti-lock Brake System)는 자동차가 급제동할 때 바퀴가 잠기는 현상을 방지하기 위해 개발된 특수 브레이크 시스템을 말한다.

일반적으로 자동차가 달릴 때는 4개 바퀴에 똑같은 무게가 실리지 않게 되며, 이런 상태에서 급제동을 하면 일부 바퀴에 로크업(lock-up)현상, 즉 바퀴가 잠기는 현상이 발생한다.

이는 차량은 여전히 진행하고 있는데도 바퀴는 완전히 멈춰선 상태를 말하는데, 이때 차량이 미끄러지거나 옆으로 밀려 운전자가 차의 방향을 제대로 제어할 수 없게 된다.

이러한 문제를 방지하려면 바퀴가 잠기지 않도록 브레이크를 밟았다 놓았다 하는 펌핑을 해주어야 하며, 이 펌핑 작동을 전자제어장치나 기계적인 장치를 이용하여 1초에 10회 이상 반복되면서 제동이 이루어지도록 한 것이 ABS의 원리이다.

ABS는 보통 브레이크와 같은 시스템의 부스터와 마스터실린더, 전자제어유니트(ECU; electronic control unit), 유압유니트(HU; hydraulic unit), 바퀴의 속도를 감지하는 휠센서(wheel sensors), 브레이크를 밟은 상태를 감지하는 페달스위치(PTS; pedal travel switch)로 이루어진다.

도 1에는 종래의 ABS 유압유니트의 구성 회로도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 종래의 ABS 유압유니트의 브레이크 작동시의 유압 회로도가 도시되어 있으며, 도 3에는 동 종래의 ABS 시스템 오류시의 유압 회로도가 도시되어 있다.

상기 종래의 ABS 유압유니트(100')에 있어서 브레이크 페달에 의한 브레이크 작동시에는 도 2와 같이 마스터 실린더(13)의 브레이크 오일이 각 노말오픈 솔레노이드밸브(21)를 통해 각 바퀴의 휠실린더(23)로 전달되며, 이 때 각 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)는 닫힘상태를 유지하므로 한 쌍의 어큐뮬레이터(24)로 유압이 흐르지 않게 된다.

그런데 ABS 시스템 오류시에는 도 3과 같이 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)를 통해 브레이크 오일이 양 어큐뮬레이터(24)로 유입되어 제동력을 저하시킬 수 있게 된다.

한편 ABS 작동 성능(WHEEL LOCKING 해제)을 위해서는 브레이크 휠실린더 사이즈에 맞춰 각 어큘뮬레이터(24)의 용량을 선정해야 한다.

즉, ABS 작동조건(휠 로킹시)이 되었을 때 각 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)가 열리고, 각 노말오픈 솔레노이드밸브(21)가 닫혀 각 바퀴의 휠실린더(23)에 가해졌던 브레이크 오일이 양 어큐뮬레이터(24)로 빠져나가게 되는데, 어큐뮬레이터(24) 용량이 크면 클수록 휠 로킹 해제 속도가 빠르게 되므로 ABS의 적절 제어를 위해서는 어큐뮬레이터(24)의 용량 선정이 중요하게 된다.

일반적으로 브레이크 성능 및 용량 증대를 위해서 제동력 증대가 필요하고, 이를 위해서는 브레이크 크기(휠실린더, 드럼, 피스톤 직경)의 증대가 필요하게 된 다.

그리고 브레이크 크기가 증대됨에 따른 ABS 성능 유지를 위해서는 유압유니트(HU) 내부의 어큐뮬레이터(24)의 용량 증대가 필요하게 된다.

또한 어큐뮬레이터(24)의 용량이 증대됨에 따라 ABS 오류(Fail) 조건에서도 제동력 유지를 위해서는 마스터 실린더(13)의 스트로크 증대를 요구하게 되지만 마스터 실린더(13)의 스트로크 증대를 위해서 부스터(12)와 마스터 실린더(13)를 변경하는 것은 신규 부품 개발과 동일하여 막대한 개발 투자비가 필요하게 된다.

또한 중소형 상용차의 경우에 차량(캡)에서 부스터(12)와 마스터 실린더(13)가 차지하는 공간이 상당하므로 마스터 실린더(13)의 스트로크 증대를 위해서 부스터(12)와 마스터 실린더(13)의 용량을 키우는 것은 운전석 대쉬보드 뿐만 아니라 주변 부품들 모두를 변경시켜야하는 경우도 발생할 수도 있게 된다.

한편 국내 제동법규에 따르면 ABS 시스템 오류(Fail)시 마이티 GVW 조건에서 0.15g의 감속도를, 카운티 GVW 상태에서 약 0.13g의 감속도를 낼 수 있는 제동력을 확보해야 하며, 또한 북미 법규의 경우에는 약 0.2g 정도의 제동력을 낼 수 있어야 한다.

따라서 브레이크 요구 용량 증대로 어큐뮬레이터(24)의 용량이 증대되는 경우 ABS 오류(Fail)시 제동성능(제동압력)을 확보하기 위해서는 부스터(12) 및 마스터 실린더(13)의 스트로크(용량)를 증대시켜야 한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 브레이크 용량을 증대하더라도 부스터나 마스터 실린더의 용량 증대 없이 ABS 오류 시의 제동성능을 확보할 수 있도록 하는 차량의 ABS 유압유니트를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 한 쌍의 어큐뮬레이터의 사이에 한 쌍의 체크밸브를 설치하고, 양 체크밸브 사이에 노말크로즈 솔레노이드밸브를 설치하며, 노말크로즈 솔레노이드밸브에 오일챔버를 접속하여 ABS 시스템 오류시에 오일챔버의 오일을 브레이크 라인에 공급함으로써 일정 수준이상의 제동력를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에는 본 발명의 한 실시예의 구성 회로도가 도시되어 있고, 도 5에는 동 실시예의 요부 구성 회로도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 브레이크 페달(11)과 접속되는 부스터(12)와 마스터 실린더(13)에 노말오픈 솔레노이드밸브(21) 및 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)를 통해 각 바퀴의 휠실린더(23)가 접속되고, 각 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)가 한 쌍의 어큐뮬레이터(24)에 접속되는 ABS 유압유니트(100)를 구성함에 있어서, 상기 양 어큐뮬레이터(24)의 사이에 한 쌍의 체크밸브(31)를 설치하고, 양 체크밸브(31)의 사이에 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 설치하며, 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)에 오일챔버(33)를 접속하여서 되는 것이다.

도시된 실시예는 오일챔버(33)에 오일주입부(34)가 설치된 형태를 갖는다.

본 발명에 있어서 양 어큐뮬레이터(24)의 사이에 설치되는 한 쌍의 체크밸브(31)는 오일챔버(33) 내부의 오일이 유압유니트(100) 브레이크 회로 내부로 주입되었을 때 역류를 방지하기 위한 것이며, 양 체크밸브(31)의 사이에 설치되는 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)는 ABS 전자제어유니트(40; ECU)에 의해 온/오프 제어되는 것이다.

즉, ABS 전자제어유니트(40; ECU)가 유압유니트(100) 내부의 노말크로즈 솔레노이드밸브(22) 모두의 오류(Fail)신호를 받게 되면 양 체크밸브(31)의 사이에 설치되는 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 개방하여 오일챔버(33)의 오일을 유압유니트(100)로 공급하게 된다.

본 발명에 있어서 오일챔버(33)는 고압의 유체에 견디도록 구성되며, 오일주입부(34)를 통해 외부와 연결된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 ABS 시스템이 정상 상태일 때 양 어큐뮬레이터(24)의 사이에 설치된 한 쌍의 체크밸브(31)에 의해 유압유니트(100) 내부의 오일이 오일챔버(33)쪽으로 공급되지 않게 되며, 양 체크밸브(31)의 사이에 설치된 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 통해 오일챔버(33) 내부의 고압 유체가 브레이크 라인으로 유입되지 않게 된다.

그러나 양 어큐뮬레이터(24)에 접속된 브레이크 라인의 모든 노말크로즈 솔 레노이드밸브(22)에 오류가 발생되는 ABS 시스템 오류시에는 ABS 전자제어유니트(40; ECU)에서 그 오류를 인식하여 양 체크밸브(31)의 사이에 설치된 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 개방하게 되고, 그에 따라 오일챔버(33)의 고압 오일이 브레이크 라인으로 유입될 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 양 어큐뮬레이터(24)와 오일챔버(33) 내부의 평형 상태에 도달한 압력이 법규 요구 압력 수준이 될 수 있도록 오일챔버(33) 내부의 초기 압력 레벨을 설정하는 것이 바람직하다.

예를 들어 2.5톤 차량의 경우에 GVW 상태로 0.15g의 경우 약 25bar의 유압이 필요하므로 각 어큐뮬레이터(24) 및 오일챔버(33)의 용량이 동일한 경우에 25bar의 3배인 75bar 수준으로 오일챔버(33)내에 오일을 주입하면 된다.

본 발명에 있어서는 유압유니트(100)의 외부 형성된 오일주입부(34)를 통해 오일챔버(33)에 오일을 넣어 설정된 압력을 형성한 다음 볼트 등으로 오일주입부(34)를 밀폐하면 된다.

한편 본 발명에 있어서 ABS 시스템 오류시 오일챔버(33)의 오일이 브레이크 라인으로 공급되면 그 오일은 양 체크밸브(31)에 의해 오일챔버(33)로 회수될 수 없게 되므로 오일주입부(34)를 열고 다시 오일챔버(33)에 설정된 압력만큼 브레이크 오일을 채워 넣어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 한 쌍의 어큐뮬레이터(24)의 사이에 한 쌍의 체크밸브(31)를 설치하고, 양 체크밸브(31) 사이에 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 설치하며, 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)에 오일챔버(33)를 접속한 것으로, 본 발명에 의하면 ABS 시스템 오류시에 오일챔버(33)의 오일을 브레이크 라인에 추가 공급함으로써 일정 수준 이상의 제동성능을 유지할 수 있게 되므로 브레이크 용량을 증대하더라도 굳이 부스터(12)와 마스터 실린더(13)의 용량을 크게 할 필요가 없게 되어 부품개발비용 및 설계변경비용을 절감할 수 있게 되고, 그에 따라 차량의 원가절감에도 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

삭제
브레이크 페달(11)과 접속되는 부스터(12)와 마스터 실린더(13)에 노말오픈 솔레노이드밸브(21) 및 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)를 통해 각 바퀴의 휠실린더(23)가 접속되고, 각 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)가 한 쌍의 어큐뮬레이터(24)에 접속되며, 상기 양 어큐뮬레이터(24)의 사이에 한 쌍의 체크밸브(31)가 설치되고, 양 체크밸브(31)의 사이에 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)가 설치되며, 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)에 오일챔버(33)가 접속된 차량의 ABS 유압유니트에 있어서, 상기 오일챔버(33)에 오일주입부(34)를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 ABS 유압유니트.
삭제
제2항에 있어서, 양 체크밸브(31)의 사이에 설치되는 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)가 ABS 전자제어유니트(40; ECU)에 의해 온/오프 제어되도록 하되, ABS 전자제어유니트(40; ECU)가 양 어큐뮬레이터(24)에 접속된 모든 노말크로즈 솔레노이드밸브(22)의 오류신호를 받게 되면 양 체크밸브(31)의 사이에 설치되는 노말크로즈 솔레노이드밸브(32)를 개방하여 오일챔버(33)의 오일을 브레이크 라인으로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 ABS 유압유니트.