KR200296168Y1 - 차량용안티록브레이크시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 제1저압어큐뮤레어터와 제2저압어큐뮤레이터를 직접 연계시키는 연결유로를 마련하여 작동소음을 줄이며 제동성능을 향상시키는 것이다.

본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템은 감압제동작용시 전륜(FR,FL)측과 후륜(RR,RL)측의 브레이크(90,91,92,93)로부터 빠져나오는 오일이 제1,제2저압어큐뮤레이터(60,61)에 일시 저장되고, 제1,제2펌프(71,72)작동에 의해 다시 가압되어 필요에 따라 브레이크(90,91,92,93)와 마스터실린더(30)측으로 전달되는데, 제1저압큐뮤레이터(60)와 제2저압어큐뮤레이터(61)의 토출구측 유압라인이 직접 연통되게 구성하였다.

따라서 제1,제2저압어큐레이터(60,61)로부터 동일한 양의 오일이 동시에 토출됨으로써, 유속차에 따른 작동소음이 감소되며 전체적인 제동성능이 향상된다. 또한 전륜(FR,FL)측의 브레이크(90,91)로부터 유입되는 오일이 과다한 경우에는 연결유로(62)를 통해 반대측 제2저압어큐뮤레이터(61)에 저장되어 이를 효과적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량용 안티록 브레이크 시스템

본 고안은 차량용 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노말클로즈형 솔레노이드밸브가 개방작동되어 각 브레이크로부터 빠져나온 오일이 유입 일시 저장되는 제1,제2저압어큐뮤레이터에 관한 것이다.

차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다. 이중에서 안티록 브레이크 시스템이 가장 진보적인 효과를 발휘하고 있는데, 도 1은 이러한 안티록 브레이크 시스템의 일반적인 구성을 보인 계통도이다.

종래 안티록 브레이크 시스템은 이에 도시한 바와 같이, 전륜(FL,FR)과 후륜(RL,RR)에 각각 유압에 의해 제동력을 발생하는 드럼 또는 캘리퍼식의 유압 브레이크(9a,9b,9c,9d)가 설치되며, 제동유압을 형성하여 브레이크(9a,9b,9c,9d)로 전달하는 배력장치(1a)와 오일저장탱크(3a)가 마련된 마스터실린더(3)로 크게 이루어져 있다.

배력장치(1a)는 진공과 대기와의 압력차이를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발생시키는 장치로서, 운전석에 마련된 브레이크패달(1)과 연계되어 이에 의해 작동된다. 마스터실린더(3)는 배력장치(1a)로부터 증폭된 힘을 전달받아 제동유압을 형성하는 것으로, 각 브레이크(9a,9b,9c,9d)와는 유압라인을 통해 연결되어 있다.

한편, 각 브레이크(9a,9b,9c,9d)의 입구측과 출구측에는 솔레노이드밸브가 설치되어 있어서 각 브레이크(9a,9b,9c,9d)로 전달되는 유압을 제어한다. 이것은 입구측에 배치되는 노말오픈형 솔레노이드밸브(5a,5b,5c)와 출구측에 배치되는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(4a,4b,4c)로 구별되며, 전기제어장치(E.C.U,2)에 의해 제어됨으로써 강력하고 안정된 제동력을 발휘하게 된다. 이 때, 전기제어장치(2)는 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 마련된 휠센서(2a)를 통해 차속을 감지하고, 이들을 제어한다.

그리고 전륜(FR,FL)측과 후륜(RR,RL)측의 노말클로즈형솔레노이드밸브(4a,4b,4c)의 하류에는 제1,제2저압어큐뮤레이터(6a,6b)가 독립적으로 설치되어 감압모드시 브레이크(9a,9b,9c,9d)에서 토출된 오일이 일시 저장한다. 또한 제1,제2저압어큐뮤레이터(6a,6b)의 후방에 제1,제2고압어큐뮤레이터(8a,8b)가 설치되며, 이들 사이에 제1,제2펌프(7a,7b)가 구성되어 제1,제2저압어큐뮤레이터(6a,6b)에 있는 저압의 오일을 가압하여 제1,제2고압어큐뮤레이터(8a,8b)로 펌핑한다. 미설명부호 7은 제1,제2펌프(7a,7b)를 구동시키는 모터이다.

이와 같이 구성된 종래의 안티록 브레이크 시스템은 주행 중에 운전자가 브레이크패달(1)을 밟으면 배력장치(1a)에서 기압차에 의해 배력이 발생되고, 계속하여 마스터실린더(3)에서는 증폭된 힘을 전달받아 유압을 형성한다. 이러한 유압은 노말오픈형 솔레노이드밸브(5a,5b,5c)를 통해 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 마련된 각각의 브레이크(9a,9b,9c,9d)로 전달되어 제동작용을 하게 된다.

한편, 노면조건보다 과도한 제동압력이 전달되면 차량의 타이어는 회전을 멈추고 미끌어져 가는 일종의 슬립현상이 발생되는데, 이러한 현상을 차량의 바퀴에 장착된 휠센서(2a)가 감지하고 이를 안티록 브레이크 시스템의 전기제어장치(2)에 전달한다. 이에 따라 전기제어장치(2)에서는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(4a,4b,4c)가 개방되도록 작동시켜 브레이크(9a,9b,9c,9d) 내의 오일을 제거함으로써 제동압력을 낮춘다. 그리고 노말클로즈형 솔레노이드밸브(4a,4b,4c)를 통해 토출된 오일은 제1,제2저압어큐뮤레이터(6a,6b)로 이동하여 잠시 저장되고, 모터(7)가 구동됨에 따라 제1,제2펌프(7a,7b)를 거쳐다시 압력이 상승하여 제1,제2고압어큐뮤레이터(8a,8b)와 마스터실린더(3) 또는 노말오픈형 솔레노이드밸브(5a,5b,5c)로 다시 순환하게 된다.

이러한 종래 안티록 브레이크 시스템은 제동압력 감압과정시 각 브레이크(9a,9b,9c,9d)로부터 빠져나와 제1,제2저압어큐뮤레이터(6a,6b)에 저장된 오일이 펌프(7a,7b)구동에 의해 다시 토출되어 필요에 따라 브레이크(9a,9b,9c,9d)측이나 마스터실린더(3)로 가게 된다.

이 때, 하나의 모터(7)에 의해 두 개의 제1,제2펌프(7a,7b)가 180도 위상차를 가지면서 구동되므로 전륜(FR,FL)측 브레이크(9a,9b)로부터 빠져나와 제1저압어큐뮤레이터(6a)에 저장된 오일과 제2저압어큐뮤레이터(6b)에 저장된 오일이 180도의 위상차를 가지면서 번갈아가며 펌핑된다. 또한 ABS의 감압모드는 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)을 동시에 수행하는 것이 아니기 때문에 제1저압어큐뮤레이터(6a)에 오일이 유입될 때, 제2저압어큐뮤레이터(6b)에는 오일이 유입되지 않는 경우도 발생된다. 이러한 상태에서 제1,제2펌프(7a,7b)가 구동하게 되면 제1저압어큐뮤레이터(6a)와 제2저압어큐뮤레이터(6b)로부터 토출되는 유속차이로 인해 소음이 발생된다.

즉, 제1저압어큐뮤레이터(6a)와 제2저압어큐뮤레이터(6b)로의 오일유입이 번갈아가면서 이루어지기 때문에 여기에 일시 저장되는 오일량도 교번적으로 차이가 발생된다. 이에 따라 제1저압어큐뮤레이터(6a)에서 펌프(7a)로 펌핑되는 오일유속과 제2저압어큐뮤레이터(6b)에서 토출되는 오일유속에서 차이가 발생되어 안티록 브레이크 시스템의 제동작용 중에 상당한 소음이 발생되며, 전체적인 제동력이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 감압제동작용시 전륜측과 후륜측의 브레이크로부터 빠져나오는 오일이 제1,제2저압어큐뮤레이터에 일시 저장되고, 펌프작동에 의해 다시 가압되어 필요에 따라 브레이크와 마스터실린더측으로 전달되는데, 제1저압큐뮤레이터와 제2저압어큐뮤레이터의 토출구측 유압라인을 연통되게 구성함으로써, 각 펌프로의 오일공급량을 동일하게 수행하여 작동소음을 줄이며, 과다한 오일유입시 반대측 저압어큐뮤레이터의 이용이 가능한 안티록 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 안티록 브레이크 시스템을 개략적으로 보인 계통도이다.

도 2는 본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템을 개략적으로 보인 계통도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..브레이크패달 20..전자제어장치 30..마스터실린더

40..노말클로즈형 솔레노이드밸브 50..노말오픈형 솔레노이드밸브

60,61..저압어큐뮤레이터 62..연결유로 70..모터

71,72..펌프 80,81..고압어큐뮤레이터 82..연결유로

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 브레이크패달의 작동에 따라 제동유압을 형성하는 마스터실린더, 차량의 전륜과 후륜에 각각 마련되며 제동유압을 전달받아 제동력을 발휘하는 브레이크, 브레이크의 입구측과 출구측에 각각 마련되어 유압의 흐름을 제어하는 노말오픈형 솔레노이드밸브와 노말클로즈형 솔레노이드밸브, 감압제동작용시 전륜측 브레이크와 후륜측 브레이크로부터 토출된 오일이 일시 저장되는 제1저압어큐뮤레이터와 제2저압어큐뮤레이터, 펌프작동에 의해 제1저압어큐뮤레이터와 제2저압어큐뮤레이터에 저장된 오일이 가압 유입되며 이것을 다시 필요에 따라 브레이크측과 마스터실린더로 토출시키는 제1고압어큐뮤레이터와 제2고압어큐뮤레이터를 갖춘 안티록 브레이크 시스템에 있어서,

제1저압어큐뮤레이터와 제2저압어큐뮤레이터의 토출구측 유압라인에는 내부압력이 동일하게 유지되도록 이들을 연통시키는 연결수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템을 개략적으로 보인 계통도이다.

본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템은 이에 도시한 바와 같이, 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 각각 설치된 브레이크(90,91,92,93)와 운전석 일측에 마련된 브레이크패달(10), 패달(10)의 작동에 의해 배력을 형성하며 이에 의해 제동유압이 발생되도록 배력장치(11)와 오일저장탱크(31)가 마련된 마스터실린더(30)가 구성되어 있다. 그리고 각 브레이크(90,91,92,93)의 입구측과 출구측에는 각각 유압의 흐름을 제어하도록 솔레노이드밸브가 설치되는데, 이것은 입구측에 설치된 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52)와 출구측에 마련된 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40,41,42)로 구별된다.

전륜(FR,FL)측과 후륜(RR,RL)측의 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40,41,42)의 토출구측과 마스터실린더(30)를 연결하는 유압라인에는 제1저압어큐뮤레이터(60)와 제2저압어큐뮤레어터(61) 및 제1,제2고압어큐뮤레이터(80,81)가 각각 설치되어 있다. 따라서 감압제동에 따른 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40,41,42)의 개방작동시 전륜(FR,FL)측과 후륜(RR,RL)측 브레이크(90,91,92,93)로부터 토출되는 오일이 별도로 일시 저장된다. 아울러 각 저압어큐뮤레이터(60,61)와 고압어큐뮤레이터(80,81) 사이에 마련된 모터(70)의 구동에 의해제1,제2펌프(71,72)가 작동되어 제1저압어큐뮤레이터(60)에 저장된 오일은 가압되어 제1고압어큐뮤레이터(80)로 토출 저장되며, 제2저압어큐뮤레이터(61)에 저장된 오일도 가압되어 제2고압어큐뮤레이터(81)로 토출 저장된다.

이러한 것들은 유압라인을 따라 다시 브레이크(90.91.92.93) 측으로 전달되거나 마스터실린더(30)로 복귀되는데, 본 고안의 특징적인 요소로 제1저압어큐뮤레이터(60)와 제2저압어큐뮤레이터(61)의 토출구측 유압라인을 연통시키는 연결수단이 마련되어 있어서 이들의 내부압력은 항상 같게 유지된다. 즉, 연결수단은 제1저압어큐뮤레이터(60)와 제2저압어큐뮤레이터(61)의 토출구측 유압라인을 직접 연통 연결하는 연결유로(62)인데, 이것은 일단부가 제1저압어큐뮤레이터(60)의 토출구측 유압라인과 연통되고, 타단부는 제2저압어큐뮤레이터(61)의 토출구측과 연통되게 가공에 의해 이루어진다. 이에 따라 전륜(FR,FL) 또는 후륜(RR,RL)측의 브레이크(90,91,92,93)로부터 과도한 양의 오일이 유입되어도, 연결유로(62)를 통해 그 반대측 저압어큐뮤레이터(60,61)로 공급 저장됨으로써 같은 내부압력이 유지되는데, 작동설명에서 상세하게 설명한다.

한편, 모터(70)의 구동과 각 솔레노이드밸브의 모든 개폐작동은 전기제어장치(20)에 의해 이루어지는데, 이것은 각 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 설치된 휠센서(21)를 통해 입력된 신호를 근거로 제동압력과 상승속도를 제어한다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템의 일반적은 제동작동을 설명한다.

운전자는 자동차의 주행중이거나 정지상태에서 차량을 감속하거나 정지상태유지를 위해 브레이크패달(10)을 밟게 된다. 이에 따라 배력장치(11)에서 입력보다 증폭된 배력이 형성되고 이를 통해 마스터실린더(30)에서는 상당한 압력의 제동유압이 발생된다. 이러한 제동유압은 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52)를 통해 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 마련된 각 브레이크(90,91,92,93)로 전달됨으로써, 제동작용이 이루어진다. 그리고 운전자가 브레이크패달(10)에서 조금씩 또는 완전하게 발을 떼게 되면, 각 브레이크(90,91,92,93) 내의 오일압력은 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52)를 통해 다시 마스터실린더(30)로 복귀되어 제동력이 감소되거나 제동작용이 완전히 해제된다.

한편, 차량 주행중에 감속 또는 정지를 목적으로 제동력 증가 / 유지상태로 제어하는 중에 운전자가 제동압력을 노면상태보다 크게 하거나 노면조건이 변화되어 제동압력으로 발생하는 브레이크(90,91,92,93)에서의 마찰력이 차량의 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크게 되면 차량의 바퀴는 노면에서 미끄러져가는 현상이 발생한다. 이에 따라 차량은 조향력을 상실하고 제동거리가 증가함은 물론이며, 차량이 회전하는 현상이 발생되므로 ABS제어가 필요하다. 이러한 ABS는 증압, 감압, 유지 등 3가지 모드로 제어되며, 각각의 제어상태는 차량의 바퀴 4개에 모두 같은 상태로 조절되는 것이 아니고 노면조건과 ABS 제어상태에 따라 별개로 제어, 즉 3가지 모드가 섞여서 제어된다.

먼저, 본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템의 압력감압작동을 설명한다. 제동이 수행되고 있는 상태에서 브레이크(90,91,92,93) 내의 제동압력을 노면조건보다 크면 적정압력으로 낮추어야 한다. 이에 따라 전기제어장치(20)에서는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40,41,42)를 개방 작동시킴으로써, 전륜(FR,FL)측과 후륜(RR,RL)측의 브레이크(90,91,92,93)로부터 토출되는 오일은 제1저압어큐뮤레이터(60)와 제2어큐뮤레이터(61)에 일시적으로 저장된다. 이 때, 각각의 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40,41,42)의 개방작동은 동시 또는 각각 수행되는데, 전륜(FR,FL)측 브레이크(90,91)로부터 과도한 양의 오일이 빠져나오면 이의 일부는 제1저압어큐뮤레이터(60)에 저장되며 나머지 일부는 연결유로(62)를 통해 제2저압어큐뮤레이터(61)에 저장되어 이들은 항상 같은 내부압력을 유지하게 된다. 반대로 후륜(RR,RL)측 브레이크(92,93)로부터 과도한 양의 오일이 빠져나오는 경우에도 역시 오일저장은 연결유로(62)를 통해 동시에 이루어진다. 이러한 과정을 통해 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)측에 장착된 브레이크(90,91,92,93)의 압력이 낮아져서 노면에서 미끄러지는 현상이 방지된다.

그리고 본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템의 압력증압작동은 다음과 같다. ABS 제어중 ABS 감압상태가 오래 지속되거나 차량이 진행되어 노면의 마찰계수가 높은 곳으로 이동하면 브레이크(90,91,92,93) 내에 있는 제동압력으로 제동을 할 수 있는 것보다 차량 타이어와 노면에서 발생시킬 수 있는 마찰력이 증가되어 차량 제동효율이 떨어진다. 이러한 경우에는 각 휠센서(21)로부터 입력되는 신호를 근거로 전기제어장치(20)에서 상황을 판단, 브레이크(90,91,92,93) 내의 제동압력을 증가시키기 위해 모터(70)를 구동 제1,제2펌프(71,72)를 작동시킨다. 이에 따라 ABS감압작동시 제1,2저압어큐뮤레이터(60,61)에 저장된 오일은 각각 제1,2고압어큐뮤레이터(80,81)로 가압되어 공급되고, 계속하여 유압라인과 개방작동된 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52)를 통해 브레이크(90,91,92,93)로 전달됨으로써, 제동유압을 증가시키게 된다. 이 때, 제1,제2펌프(71,72)의 구동에 의해 펌핑되는 제1,제2저압어큐뮤레이터(60,61)에 저장된 오일은 동시에 동일 유압으로 토출되어 유속차에 따른 작동소음이 발생되지 않는다.

그리고 ABS 제어 중에서 브레이크(90,91,92,93) 내의 압력이 최적의 제동력을 발생시키는 최적의 압력에 이르거나, ABS 제어중에서 파생되는 차량의 공진현상을 방지하기 위해서는 압력을 일정상태로 유지하는 작동상태가 필요한데, 본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템의 압력유지작동은 다음과 같다. 차량의 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 장착된 브레이크(90,91,92,93) 내의 압력변화를 없게하는 압력유지상태는 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52) 중에서 압력을 유지하고자 하는 브레이크(90,91,92,93) 측의 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52)를 폐쇄작동시켜 유압이 전달되는 것을 차단한다.

따라서 이러한 본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템의 제동작동중 ABS감압작동시 제1,제2저압어큐뮤레이터(60,61)에 저장된 오일이 각 제1,제2고압어큐뮤레이터(80,81)로 가압 공급되는데, 제1저압어큐뮤레이터(60)와 제2저압어큐뮤레이터(61)는 연결유로(62)에 의해 연통되어 있기 때문에, 내부압력이 항상 같게 유지된다. 이로 인해 제1,제2저압어큐뮤레이터(60,61)에서는 동일한 유압이 토출되어 유속차에 따른 작동소음이 발생되지 않는다.

한편, 이러한 기술적 사상은 이에 국한하지 않고, 도시하지는 않았지만 제1저압어큐뮤레이터(60)의 보어 내부와 제2저압어큐뮤레이터(61)의 보어내부가 직접연통되게 형성하여도 본 고안의 목적을 달성할 수 있음은 물론이다. 즉, 제1고압어큐뮤레이터(60)와 제2어큐뮤레이터(61)가 직접 연통되어 내부압력이 항상 동일하게 되며, 동일한 압력으로 토출되어 작동소음이 감소된다. 또한 제1저압어큐뮤레이터(60)에 과다한 양의 오일이 공급되면, 이것은 연결유로(62)를 통해 제2저압어큐뮤레이터(61)로 공급되어 저장되기 때문에, 반대측 저압어큐뮤레이터(60,61)의 이용이 가능하여 전체적으로 저압어큐뮤레이터(60,61)를 작게 형성할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템은 감압제동작용시 전륜측과 후륜측의 브레이크로부터 빠져나오는 오일이 제1,제2저압어큐뮤레이터에 일시 저장되고, 펌프작동에 의해 다시 가압되어 필요에 따라 브레이크와 마스터실린더측으로 전달되는데, 제1저압큐뮤레이터와 제2저압어큐뮤레이터의 토출구측 유압라인이 직접 연통되게 구성하였다.

따라서 제1,제2저압어큐레이터로부터 동일한 양의 오일이 동시에 토출됨으로써, 유속차에 따른 작동소음이 감소되며 전체적인 제동성능이 향상된다. 또한 전륜측의 브레이크로부터 유입되는 오일이 과다한 경우에는 연결유로를 통해 반대측 제2저압어큐뮤레이터에 저장되어 이를 효과적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 브레이크패달(10)의 작동에 따라 제동유압을 형성하는 마스터실린더(30), 차량의 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 각각 마련되며 제동유압을 전달받아 제동력을 발휘하는 브레이크(90,91,92,93), 상기 브레이크(90,91,92,93)의 입구측과 출구측에 각각 마련되어 유압의 흐름을 제어하는 노말오픈형 솔레노이드밸브(50,51,52)와 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40,41,42), 감압제동작용시 전륜(FR,FL)측 상기 브레이크(90,91)와 후륜(RR,RL)측 상기 브레이크(92,93)로부터 토출된 오일이 일시 저장되는 제1저압어큐뮤레이터(60)와 제2저압어큐뮤레이터(61), 펌프(71,72)작동에 의해 상기 제1저압어큐뮤레이터(60)와 상기 제2저압어큐뮤레이터(61)에 저장된 오일이 가압 유입되며 이것을 다시 필요에 따라 상기 브레이크(90,91,92,93)측과 상기 마스터실린더(30)로 토출시키는 제1고압어큐뮤레이터(80)와 제2고압어큐뮤레이터(81)를 갖춘 안티록 브레이크 시스템에 있어서,

   상기 제1저압어큐뮤레이터(60)와 상기 제2저압어큐뮤레이터(61)의 토출구측 유압라인에 일단부는 제 1저압어큐뮤레이터(60)측에 연통되고, 다른 일단부는 제 2어큐뮤레이터(61)측과 연통되는 연결수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.