KR0126068B1 - 차량의 구동력 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 급출발, 급가속 등과 같이 과도한 구동력으로 인하여 미끄러짐이 발생할 때 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서도 구동차륜의 구동력을 제어하여 최적의 구동력을 얻을 수 있도록 한 것으로 구동차륜의 미끄러짐을 줄이고 노면과 적절한 마찰력을 얻게 하여 차량의 직진 안정성과 조향성능을 향상시키도록 한 차량의 구동력 제어장치에 관한 것으로써, 오일탱크로부터 고압펌프의 흡입구로 직접 연결되는 연결관로를 설치하고, 저온에서 브레이크 액의 점도가 커져서 제동력 저하가 생기는 현상을 열선에 의한 가열방법으로 점도를 낮게하여 별도의 저압펌프없이 ABS/TCS기능시 구동력을 조절할 수 있도록 구성함으로써, 종래와 같이 별도의 저압펌프 및 차단솔레노이드 밸브를 설치하지 않고 고압펌프 흡입구에 직접 연결되는 연결관로를 통해 구동력을 얻을 수 있어 구조가 간단하고, 관로의 단순화로 저가격, 경량화 하도록 한 것이다.

Description

차량의 구동력 제어장치

제1도는 종래 구동력 제어장치의 유압회로도.

제2도는 본 발명이 적용된 구동력 제어장치의 유압회로도.

제3도는 본 발명이 적용된 구동력 제어장치를 작동시키기 위한 제어 회로도.

제4도는 본 발명의 실시예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 부스터 2 : 마스터 실린더

3 : 오일탱크 4 : 고압펌프

41 : 버퍼챔프 42 : 오리피스

5 : 연결관로 51 : 열선

52 : 온도센서 53 : 밧데리

54 : 스위치 55 : 콘트롤러

57 : 절연피복 6 : 차단밸브

62 : 스프링 63 : 체크밸브

7 :휠 70 :차륜센서

8 :솔레노이드 밸브 9 : 저압탱크

본 발명은 차량의 구동력 제어장치에 관한 것으로, 특히 저온에서 브레이크 액의 점도가 커짐에 따라 제동력 저하가 생기는 현상을 열선에 의한 가열방법으로 점도를 낮게 하고 ABS/TCS기능을 할 때 구동력을 조절할 수 있도록 한 차량의 구동력 제어장치를 제공함에 있는 것이다.

차량의 구동력 제어장치(TCS : Traction Control System)는 일반적으로 급출발, 급가속 등과 같이 과도한 구동력으로 인하여 미끄러짐이 발생할 때 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서도 구동차륜의 구동력을 제어하여 최적의 구동력을 얻을 수 있도록 한 것으로 구동차륜의 미끄러짐을 줄이고 노면과 적절한 마찰력을 얻게 하여 차량의 직진 안정성과 조향성능을 향상시키는 장치이다.

그러나, 저온일 경우에는 브레이크 액의 점도가 증가하여 이로 인한 흡입문제를 해결해야만 하는데, 이 문제를 해결하기 위하여 종래에는 별도의 펌프기구를 이용한 통상의 pro-charge방법을 이용하고 있으나 이는 가격이 고가이고, 설치가 난해하며 소형화를 도모하기 어려운 점등이 많은 문제점을 안고 있다.

이는, 미국특허 5,342,120호 즉, 제1도에서 나타낸 바와 같이 차량의 구동력 제어장치는 부스터(100), 마스터 실린더(200), 오일탱크(300), ABS 작동될 때 제동압력을 감압, 유지, 증압시키는 솔레노이드 밸브(101 : 101a, 101b)(102 : 102a, 102b)와 고압펌프(P1, P2), 저압유지용 릴리프 밸브(103), 유압회로 보호용 릴리프 밸브(104), 저압탱크(301), 휠(105)(105a, 105b, 105c, 105d), 차륜 속도센서(106a, 106b), 저압펌프(P3)에 의한 압력작용 방지용 체크밸브(107), 마스터 실린더로의 압력차단용 솔레노이드 밸브(108), 고압펌프(P1)에 의한 작동압이 마스터 실린더(200) 측으로 가는 것을 방지하는 차단 솔레노이드 밸브(109), TCS 작동중 제동 필요시 마스터 실린더의 압력작용을 원할히 하기 위한 해제용 체크밸브(110), 휠의 미끄러짐이 발생할 때 엑츄에이터를 제어하는 콘트롤러(400) 등으로 조립 연결하고 있었다.

이러한 종래의 구동력 제어장치는 차량의 급출발, 급가속 등으로 구동차륜의 미끄러짐이 발생할 경우 차륜 속도센서(106a, 106b)에서 인가된 시호를 콘트롤러(400)가 휠(105a, 105b)의 미끄러짐을 판단하며 고압펌프(P1)에 의해 작동압이 솔레노이드 밸브(109)를 차단하고, 저압펌프(P3)를 구동하여 릴리프 밸브(103)에 설정된 압력으로 각 휠(105 : 105a, 105b, 105c, 105d)에 제동압을 공급한다. 이 때, 일부는 관로(111)를 통하여 고압펌프(P1)로 흡입된다.

일정압력을 가진 브레이크 액은 첵크밸브(107)에 의하여 저압측으로 가는 것이 방지되어 압력저하를 막으며, ABS가 작동될 때 제동압력을 감압·유지·증압시키는 솔레노이드 밸브 (101, 102)에 의하여 제동압이 조절될 때 영향을 주지 못하게 한다.

체크밸브(112)를 통하여 고압펌프(P1)에 흡입된 브레이크 액은 펌프작용에 의하여 고압으로 되며, 솔레노이드 밸브(101)를 통하여 구동휠(105a, 105b)의 구동력을 제어하게 된다.

솔레노이드 밸브(101, 102)의 조합으로 제동압의 감소·유지·증가가 이루어지며 감소시에는 솔레노이드 밸브(102)를 열어서 저압측으로 브레이크액을 보낸다.

이때, 솔레노이드 밸브(108)는 열리게 되어 브레이크 액은 오일탱크(300)로 흘러 순환되게 된다.

구동휠(105)의 잠김이 일어날 때는 ABS가 작동하게 되는데 이때는 TCS기능과는 반대로 제동압을 감소시켜 제동력이 낮게 유지되도록 함으로써, 조향력을 상실하지 않으면서 제동을 하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 구동력 제어장치는 종동륜으로 제어되는 압력은 저압으로 충분한 제어가 이루어지지 못하므로 저압펌프 (P3)와 고압펌프(P1)를 설치하고 저압펌프(P3)에 의해 브레이크 액이 고압펌프(P1)의 흡입구로 원할하게 들어가도록 하는 배압형성의 작용을 하도록 구성하고 있다.

이는, ABS작동시에는 저압탱크에 저장된 약간의 배압으로 브레이크 액이 고압펌프로 흡입될 수 있으나, 브레이크 페달을 밟지 않는 상태에서 작동되는 TCS작동은 저압탱크에 저장된 브레이크 액이 없기, 때문에 오일탱크로부터 관로(111)를 통하여 직접 브레이크 액을 흡입하여 압력을 발생시켜야 하는 문제점이 있었다.

또, 상온의 경우 브레이크 액의 점도가 낮아 충분히 고압펌프로 흡입될 수 있으나, 저온인 경우(보통 -20℃이하)에는 브레이크 액의 점도가 커져서 고압펌프로 브레이크 액이 거의 흡입되지 않게 되어 원할한 제동력을 얻을 수 없게 된다.

이러한 문제점을 해결하는 수단으로 저압펌프를 설치하고 있으나 이러한 유압회로의 구성은 별도의 저압펌프 및 솔레노이드 밸브를 추가 설치함으로써, 상대적으로 유압회로가 복잡해져 작업 및 설치에 많은 어려움이 있어 소형 경량화가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래의 구동력 제어장치에서 발생되었던 제반 문제점을 감안하고 이를 해소하기 위해 안출한 것으로써, 본 발명에서는 직접 고압펌프의 흡입구로 연결되는 연결관로를 설치하고, 저온에서 브레이크 액의 점도가 커져서 제동력 저하가 생기는 현상을 열선에 의한 가열방법으로 점도를 낮게 하여 별도의 저압펌프없이 ABS/TCS기능시 구동력을 조절할 수 있는 차량의 구동력 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적에 따라 본 발명에서는 고압펌프의 흡입구로 직접 연결되는 연결관로를 설치함을 특징으로 하고 있다.

상기한 연결관로에는 그 외주면을 감싸주는 열선과 연결관로의 온도를 감지하는 온도센서와 열선에 전원을 공급하는 밧데리와 밧데리의 전원을 개·폐하는 스위치로 구성되며, 온도센서의 신호에 따라 스위치를 제어하는 콘트롤러와 하나의 펌프로써 ABS/TCS 기능을 수행하는 고압펌프와 정상 제동시 마스터 실린더에서 나오는 제동압을 이용하여 유로를 차단하는 차단밸브와 비 제동시 연결관로를 개구시키는 스프링을 개제하고, TCS작동시 차체의 불안정으로 인하여 제동이 필요할 때 빠른 압력증가를 위하여 체크밸브로 연결 구성함에 그 특징이 있는 것이다.

그리고, ABS기능시 휠의 속도를 감지하는 차륜센서와 제동압력을 감압·유지·증압 상태로 조절하는 솔레노이드 밸브와 페달에 의한 제동압력을 형성하는 마스터 실린더 및 부스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 구동력 제어장치는 별도의 저압탱크와 솔레노이드 밸브를 설치하지 않으므로써 구조 및 회로가 간단하고, 오일탱크를 저압탱크로 대체 가능하여 ABS/TCS기능시 제동력과 구동력을 조절할 수 있어 하나의 펌프 유압원으로 작동 가능하여 저온에서의 펌프 흡입성능을 크게 개선하게 되는 이점이 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 차량 구동력 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참고하여 그 구성 및 작용효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 제2도와 같이 휠(7 : 7a, 7b)의 속도를 감지하는 차륜센서(70)(70a, 70b)와 제동압력을 감압·유지·중압 상태로 조절하는 솔레노이드 밸브(8 : 8a, 8b, 8c, 8d)와 페달에 의한 제동압력을 형성하는 마스터 실린더 (2) 및 부스터(1)가 구비되는 구동력 제어장치에 있어서, 마스터 실린더(2)에 부설되는 오일탱크(13)에 마스터 실린더(2)와 연결되어 하나의 펌프로써 ABS/TCS 기능을 수행하는 고압펌프(4)의 흡입구로 직접 연결되는 연결관로(5)를 설치함을 특징으로 하고 있다.

상기한 연결관로(5)에는 그 외주면을 감싸는 열선(51)과 연결관로(5)내의 온도를 감지하는 온도센서(52)와 열선(51)에 전원을 공급하는 밧데리(53)와 밧데리(53)의 전원을 개·폐하는 스위치(54)와 상기 온도센서(52)의 신호에 따라 스위치(54)를 단속 제어하는 콘트롤러(55)를 설치하고 있다.

상기 연결관로(5)에 설치되는 열선(51)에 의한 주변장치의 손상을 방지하기 위하여 절연피복(57)을 하는 것이 바람직하다.

고압펌프(4)에 의해 중압된 압력은 압력맥동을 이루기 위하여 버퍼챔버(41)와 오리피스(42)를 통하여 맥동이 줄게 하는 구조를 가지고 이 작동압은 연결된 관로를 통하여 구동륜(7b)에 제동압을 가하게 된다.

또한 상기 연결관로(5)에 정상 제동시 마스터 실린더(2)에서 나오는 제동압을 이용하여 유로를 차단하는 차단밸브(6)를 설치한다.

차단밸브(6)는 스프링(62)의 탄성을 보유하게 하여 비 제동시 연결관로(5)를 막고 있는 차단밸브(6)를 스프링(62)에 의해 개구시키도록 구성한다.

또한, 차단밸브(6)에는 TCS 작동시 차체의 불안정으로 인하여 제동이 필요할 때 빠른 압력증가를 위하여 체크밸브(63)를 설치한다.

미설명 부호 9는 저압탱크를 나타낸다.

상기와 같은 본 발명은 제3도에 나타낸 바와 같이 엔진 시동시 연결관로(5)에 설치하고 있는 온도센서(52)로부터 나온 감지 신호에 의하여 콘트롤러(55)가 열선(51)에 전원을 공급하도록 밧데리(53)의 전원을 개폐하는 스위치(54)를 ON하여 연결관로(5)를 따라 흐르는 브레이크 액의 온도가 설정치에 도달할 때까지 연결관로(5)를 가열하여 임의의 설정치에 이르면 온도센서(52)가 이를 감지하여 스위치(54)를 OFF시켜 단속한다.

따라서 연결관로(5)의 외주면을 감싸는 열선(51)의 가열에 의하여 연결관로(5)를 따라 흐르는 유체의 점도가 낮게 유지되어 주위온도에 관계없이 항상 원할한 제동압력상승을 가능하게 되어 점도에 따른 흡입성능 저하를 방지할 수 있게 된다.

제동에 필요한 양만큼 흡입되면 저압탱크(9)에 브레이크 충전액이 충전되어 이 브레이크 액이 관로를 따라 순환하게 됨으로 원할하게 계속적으로 구동력을 제어할 수 있는 것이다.

차량의 급출발, 급가속 등으로 구동차륜의 미끄러짐이 발생할 경우 차륜센서(70a, 70b)에서 들어온 신호를 콘트롤러(55)가 휠의 미끄러짐을 판단하여 솔레노이드 밸브(91)는 마스터 실린더(2)측을 차단하고, 고압펌프(4)를 구동하여 릴리프 밸브(92)에 설정된 압력 이하로 구동륜(7b)에 제동압을 공급한다.

이때, 브레이크 액은 오일탱크(3)로부터 연결관로(5)를 통하여 고압펌프(4)의 흡입구로 흡입된다.

이와 같이 고압펌프 (4)에 의해 중압된 압력은 압력맥동을 이루기 위하여 버퍼챔버(41)와 오리피스(42)를 통하여 맥동이 줄게 하는 구조를 가지고 이 작동압은 연결된 관로를 통하여 구동륜(7b)에 제동압을 가하게 된다.

휠(7a, 7b)의 잠김이 일어날 때는 ABS가 작동하게 된다.

이때는 TCS기능과 반대로 제동압을 감소시켜 제동력이 낮게 유지되고 이것은 차륜센서(70a, 70b)에서 들어 온 신호를 콘트롤러(55)라 판단하여 솔레노이드 밸브(8)를 제어함으로써 조향력을 상실하지 않으면서 제동을 이룰 수 있게 된다.

TCS로 작동시 차량의 불안정으로 인하여 제동이 필요하면 체크밸브(63)를 통하여 신속하게 제동압이 휠(7)에 도달하게 되는 이점이 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서와 같은 구동력 제어장치는 직접 고압펌프의 흡입구로 연결되는 연결관로를 설치하고, 저온에서 브레이크 액의 점도가 커져서 제동력 저하가 생기는 현상을 열선에 의한 가열방법으로 점도를 낮게하여 별도의 저압펌프 없이 ABS/TCS기능시 구동력을 조절할 수 있는 이점이 있는 것이다.

따라서 종래와 같이 별도의 저압펌프 및 차단솔레노이드 밸브를 설치하지 않고 고압펌프(4) 흡입구에 직접 연결되는 연결관로를 통해 구동력을 얻을 수 있어 구조가 간단하고, 관로의 단순화로 저 가격, 경량화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 휠(7 : 7a, 7b)의 속도를 감지하는 차륜센서(70) (70a,70b)와 제동압력을 감압·유지·증압 상태로 조절하는 솔레노이드 밸브(8 : 8a, 8b, 8c, 8d)와 페달에 의한 제동압력을 형성하는 마스터 실린더(2) 및 부스터(1)가 구비되는 구동력 제어장치에 있어서 마스터 실린더(2)에 부설되는 오일탱크(13)와 마스터 실린더(2)와 연결되어 하나의 펌프로써 ABS/TCS 기능을 수행하는 고압펌프(4)의 흡입구 사이에 열선(51)이 설치된 연결관로(5)를 직접 연결되도록 설치하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 구동력 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결관로(5)에는 그 오주면을 감싸는 열선(51)과 연결관로(5)내의 온도를 감지하는 온도센서(52)와 열선(51)에 전원을 공급하는 밧데리(53)와 밧데리(53)의 전원을 개·폐하는 스위치(54)로 이루어져 상기 온도센서(52)의 신호에 따라 스위치(54)를 단속 제어하는 콘트롤러(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동력 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 연결관로(5)에는 열선(51)에 의한 주변장치의 손상을 방지하기 위한 절연피복(57)을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 구동력 제어장치.
4. 제2항에 있어서 고압펌프(4)에 의해 증압된 압력은 압력맥동을 이루기 위하여 버퍼챔버(41)와 오리피스(42)를 구동륜(7b)에 제동압을 가하도록 구성됨을 특징으로 하는 차량의 구동력 제어장치.
5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 연결관로(5)에 유로를 단속하도록 스프링(62)의 탄성을 보유하는 차단밸브(6)가 설치됨을 특징으로 하는 차량의 구동력 제어장치.
6. 제5항에 있어서, 차단밸브(6)에는 TCS작동시 차체의 불안정으로 인하여 제동이 필요할 때 빠른 압력증가를 위한 체크밸브(63)를 설치하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동력 제어장치.