KR100193436B1 - 유압 밸브 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유압밸브 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 동작시 세가지 형태로 유로를 구성하는 ABS의 3방 솔레노이드 밸브 제어장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 인가되는 전압의 크기에 따라 개폐 유로를 달리하는 유압밸브, 유압밸브에 크기가 다른 전압값을 인가하기위한 복수개의 스위칭소자, 복수개의 스위칭소자중 택일하여 스위칭동작을 제어하는 제어부로 이루어지며, 상기 복수개의 스위칭소자중 적어도 어느 하나에는 상기 유압밸브에 걸리는 전압값을 분압하기위한 저항을 상기 유압밸브의 구동부와 직렬로 결선된다.
따라서, 본 발명에 의하면 CPU에서 유압밸브를 직접 제어할 수 있도록 구성되므로 종래의 유압 제어부보다 제어회로를 간략히 함으로써 전체적인 시스템 설계시 구성을 간략히 할 수 있으며, 또한 커스터머IC회로를 생략할 수 있어 비용절감 및 발주 제작에 의한 시간의 지연을 막을 수 있다.
Description
본 발명은 유압밸브 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 동작시 세가지 형태로 유로를 구성하는 ABS의 3방 솔레노이드 밸브 제어장치에 관한 것이다.
ABS(Antilock Brake System)란, 자동차의 급제동시 연속적인 휠(wheel) 장김(lock)을 방지하는 바퀴 장김 방지 장치로, 타이어와 노면 사이에 발생하는 마찰력을 최대로 얻어 제동거리의 단축, 방향 안정성 확보, 조정성 확보 등을 통해 사고의 위험성을 줄이는 사전 예방 안전장치이다.
도 1은 이러한 효과를 도출하기 위한 ABS의 유압회로도, 도 2는 전술한 ABS 유압회로 설명중 3방 솔레노이드 밸브의 동작을 더 구체화 하기 위한 구동회로도, 도 3의 (a),(b),(c)는 구동회로의 제어신호에 의한 3방 밸브의 개폐상태를 보인 것이다.
도 1의 ABS 유압회로를 간단히 설명하면 다음과 같다.
주행중인 자동차를 정지시키기 위해 브레이크 페달(10)을 밟으면 마스터실린더(20)로부터 발생된 유압은 포트 A에서 포트 C를 통해 휠 실린더(30)로 전해져(가압모드) 차륜에 제동력을 가하고, 이어 제어부인 ECU(ELECTRIC CONTROL UNIT)에서 3방 솔레노이드 밸브(3way solenoid valve)(40)의 전자 코일(41)에 전류를 흘리면 전자력과 리턴 스프링(42) 힘이 조화된 위치에서 플런저(43)가 멈추면, 플런저(43) 내의 스프링 장력에 의해 포트 A 및 포트 B가 닫히고, 휠 실린더(30) 유압은 일정한 압력으로 유지된 상태가 된다(유지모드). 이때 ECU는 차륜의 회전 상황을 감지하여 다음의 제어 모드를 판단하게 된다. 즉, 차륜이 강제 정지되면, ECU는 3방 솔레노이드밸브(40)의 전자 코일(41)에 더욱 많은 전류를 흘려 플런저(43)가 더욱 흡인되게 하여 윗부분으로 이동시키면 포트 B가 개방되고 이어 포트 C가 연결되므로 휠 실린더(30) 오일은 리저버(50)로 되돌아 온다(감압모드). 따라서, 휠 실린더(30)의 유압이 감소하게 되어 차륜은 다시 회전력을 얻게 된다. 상기 리저버(50)는 감압 모드 때 각각의 휠 실린더(30)에서 되돌아 오는 브레이크 오일을 일시적으로 멈추어 두는 곳으로 오일 펌프(60)는 모터로 구동되어 리저버(50)의 브레이크 오일을 마스터 실린더(20)로 리턴시킨다. 상기 전술된 내용은 사이클을 이루게 되는데, 이는 ECU에서 차륜의 회전속도의 회복상태를 차륜 속도 및 차륜 가감 속도에 의해 감시를 계속하게 되고 차륜 회전 속도의 회복이 너무 빠르면, 가압, 유지의 세세한 제어를 되풀이한다. 재차, 차륜이 정지 영역에 들어 가려고 하면, 감압 신호를 내어 유압 조절을 실시하여 감압, 가압의 제어를 반복하여 자동차를 정지시키게 된다.
도 2를 참조하여 전술한 ABS 유압회로 설명중 3방 솔레노이드밸브의 동작을 더 구체화 하여 설명하면 다음과 같다.
ECU는 CPU(70)와, 커스터머IC(80), 커스터머IC(80)의 신호에 의해 스위칭되는 제 1(81), 제 2트랜지스터(82)로 구성되며, 상기 제 1(81), 제 2 트랜지스터(82)의 에미터단자에 3방솔레노이드밸브(40)의 구동부가 결선되어 있다. 상기 커스터머IC(customer integrated circuit)(80)란, 고객의 명세로 만들어 지는 집적회로를 말한다.
초기 브레이크 페달(10)을 밟게 되면 3방 솔레노이드 밸브(40)에 전원이 인가되지 않은 상태이므로 마스터 실린더(20)에서 발생된 유압이 3방 솔레노이드 밸브(40)의 포트 A와 포트B를 통해 휠 실린더(30)로 전해진다(가압모드). 그리고, 휠 실린더(30)로 전해진 유압을 일정한 값으로 유지하기위해 CPU(70)는 커스터머IC(80)를 제어하여 B단자에서 제어신호를 출력시킨다. 이때, B단자에서 출력된 신호의 레벨은 커스터머IC(80) 제작시 미리 입력된 값으로 제 2트랜지스터(82)가 정상적인 트리거 동작이 이루어지지 않을 정도의 값을 베이스 단자에 인가함으로써 트랜지스터(82)에 저항 특성을 갖게 한다. 때문에 3방 솔레노이드 밸브(40)를 구동하기 위한 전원이 3방 솔레노이드 밸브(40)의 저항체와 제 2트랜지스터(82)의 저항작용으로 분압된 전압값인 6Ｖ가 3방 솔레노이드밸브(40)의 전자 코일(41)에 걸리면 플런저(43)는 전자력과 리턴 스프링(42)의 힘이 조화된 위치에서 플런저(43)가 멈추게 되어 포트 A,B 및 체크 밸브(44)가 모두 닫히기 때문에 휠 실린더(30)의 유압은 현상태를 유지하게 된다(유지모드). 그리고, 이때 ECU는 차륜의 회전 상황을 감지하여 다음의 제어 모드를 판단하게 된다. 즉, 차륜이 유지모드에서 강제 정지되면, CPU(70)는 커스터머IC(80)를 제어하여 A단자에서 제어신호를 출력시킨다. 따라서 베이스 단자에 트리거 전류를 인가받은 제 1트랜지스터(81)는 턴 온되어 3방 솔레노이드 밸브(40)의 전자코일(41)에 12Ｖ를 인가하여 플런저(43)를 강하게 흡인함으로써 윗부분으로 이동시켜 포트 B를 개방하고 이어 포트 C가 연결되어 휠 실린더(30) 오일은 리저버(50)로 돌아간다(감압모드).
이처럼 3방 솔레노이드 밸브를 제어하기 위해서 제 1, 제 2트랜지스터를 두고 또한, 이를 제어하기 위한 커스터머IC로 회로를 구성하게 된다. 상기 커스터머IC를 회로 구성하기 위해서는 미리 특정된 값을 입력하여 제작하여야 하는 불편과 이를 제작하기 위한 추가 비용이 소요된다. 그리고, 제어부 회로 설계시 구성의 복잡성이 따르게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 솔레노이드의 제어부 회로를 간략히 구성함으로써 이를 통해 원가절감의 효과를 얻는데 있다.
도 1은 일반적인 안티록브레이크 시스템의 유압회로도,
도 2는 도 1의 유압회로도에서의 유압밸브의 제어 회로를 보인 회로도,
도 3(a),(b),(c)는 도 2의 회로도에 의한 유압밸브의 동작을 보인 동작 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 유압밸브의 제어 회로도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10: 브레이크 페달 20: 마터실린더
30: 휠 실린더 40: 3방 솔레노이드밸브
41: 전자코일 42: 리턴스프링
43: 플런저 50: 리저버
60: 오일펌프 70: CPU
80: 커스터머IC 81: 제 1트랜지스터
82: 제 2트랜지스터 90: 저항
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 인가되는 전압의 크기에 따라 개폐 유로를 달리하는 유압밸브, 상기 유압밸브에 크기가 다른 전압값을 인가하기위한 복수개의 스위칭소자, 상기 복수개의 스위칭소자중 택일하여 스위칭동작을 제어하는 제어부를 구비한 유압밸브 제어장치에 있어서,
상기 복수개의 스위칭소자중 적어도 어느 하나에는 상기 유압밸브에 걸리는 전압값을 분압하기위한 저항을 상기 유압밸브의 구동부와 직렬로 결선된 것으로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
이에 따라, 도 3(a)를 참조하여 3방 솔레노이드 밸브의 구조를 부가 설명하고 또한, 도 3(a),(b),(c)를 참고로 하여 본 발명에 따른 3방 솔레노이드 밸브의 개폐상태를 보이고자 한다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 3방 솔레노이드 밸브 구동회로도이다.
도 3(a)를 보면, 3방솔레노이드 밸브(40)는 3방향의 유로를 형성하는 포트A,B,C와 상기 3방향의 유로를 개폐하기 위한 플런저(43)와 상기 플런저(43)를 구동시키기위한 전자코일(41)과 상기 플런저(43)를 원위치 시키기 위한 리턴스프링(42)과 과압을 방지하기위한 체크밸브(44)로 구성된다.
도 4를 보면, 본 발명에 따른 3방 솔레노이드 밸브(40)의 제어장치는 CPU(70)와 유로를 개폐하기 위한 3방 솔레노이드 밸브(40), CPU(70)에서 출력된 제어신호를 인가받아 3방 솔레노이드 밸브(40)를 제어하기 위한 제 1(81), 제 2트랜지스터(82), 상기 제 2트랜지스터(82)의 컬렉터 단자에 직렬 연결된 저항(90)으로 구성된다.
따라서, 상기 구성요소로 이루어진 3방 솔레노이드 밸브의 동작을 설명하면 다음과 같다.
주행중인 자동차를 급정지시키기 위해 브레이크 페달(10)을 밟으면 마스터실린더(20)로부터 발생된 유압은 포트 A에서 포트 C를 통해 휠 실린더(30)로 전해져(가압모드) 차륜에 제동력을 가하게 된다. 이어 제어부(ELECTRIC CONTROL UNIT; ECU)의 CPU(700g) B단자에서 출력된 제어신호가 제 2트랜지스터(82)의 베이스 단자에 인가됨으로써 트랜지스터(82)는 턴-온 되어 3방솔레노이드밸브(40)를 도통시키게 된다. 이때, 3방솔레노이드밸브(40)의 전자코일(41)의 일단과 제 2트랜지스터(82)의 컬렉터 단자에는 솔레노이드밸브(82)의 저항치와 동일한 크기의 저항(90)이 직렬 결선되어 있어 솔레노이드밸브(40)의 전자코일(41)에 인가된 전압을 일정크기로 분압하게 된다. 따라서, 저항작용으로 분압된 전압값이 3방 솔레노이드밸브(40)의 전자 코일(41)에 걸리면 플런저(43)는 전자력과 리턴 스프링(42)의 힘이 조화된 위치에서 플런저(42)가 멈추게 되어 포트 A,B 및 체크 밸브(44)가 모두 닫히기 때문에 휠 실린더(30)의 유압은 일정한 압력으로 유지된다(유지모드). 이때 계속적인 제동력으로 차륜이 정지하게 되면 조향을 하더라도 의도하는 방향으로 자동차가 진행되지 않고, 또한 제동 정지 거리도 길어져 위험하다. 따라서, 차륜이 완전히 정지되는 것을 방지하기 위해, ECU는 차륜의 회전 상황을 감지하여 다음의 제어 모드를 판단하게 된다. 즉, 차륜이 강제 정지되면, 제어부(ECU)의 CPU(70) A단자에서 제어신호를 출력시킨다. 따라서 베이스 단자에 트리거 전류를 인가받은 제 1트랜지스터(81)는 턴 온되어 3방 솔레노이드 밸브(40)의 전자코일(41)에 12Ｖ를 인가하여 플런저(43)를 강하게 흡인함으로써 윗부분으로 이동시켜 포트 B를 개방하고 이어 포트 C가 연결되어 휠 실린더(30) 오일은 리저버(50)로 돌아간다(감압모드).
따라서, 휠 실린더(30)의 유압이 감소하게 되어 차륜은 다시 회전력을 얻게 된다. 상기 리저버(50)는 감압 모드 때 각각의 휠 실린더(30)에서 되돌아 오는 브레이크 오일을 일시적으로 멈추어 두는 곳으로 오일 펌프(60)는 모터로 구동되어 리저버(50)의 브레이크 오일을 마스터 실린더(20)로 리턴시킨다. 상기 전술된 내용은 사이클을 이루게 되는데, 이는 ECU에서 차륜의 회전속도의 회복상태를 차륜 속도 및 차륜 가감 속도에 의해 감시를 계속하게 되고 차륜 회전 속도의 회복이 너무 빠르면, 가압, 유지의 세세한 제어를 되풀이한다. 재차, 차륜이 정지 영역에 들어 가려고 하면, 감압 신호를 내어 유압 조절을 실시하여 감압, 가압의 제어를 반복하여 자동차를 정지시키게 된다.
이상에서 설명하였듯이 본 발명은 CPU에서 유압밸브를 직접 제어할 수 있도록 구성되어 종래의 유압 제어부보다 제어회로를 간략히 함으로써 전체적인 시스템 설계시 구성을 간략히 할 수 있으며, 또한 커스터머IC회로를 생략할 수 있어 비용절감 및 발주 제작에 의한 시간의 지연을 막을 수 있다.
Claims (2)
- 인가되는 전압의 크기에 따라 개폐 유로를 달리하여 유압모드를 변환시키는 유압밸브, 일정한 크기의 전압을 인가받아 상기 유압밸브에 크기가 다른 전압값을 인가하기위한 복수개의 스위칭소자, 상기 복수개의 스위칭소자중 택일하여 스위칭동작을 제어하는 제어부를 구비한 유압밸브 제어장치에 있어서,상기 복수개의 스위칭소자중 적어도 어느 하나에는 상기 유압밸브에 걸리는 전압을 분압하기위한 저항을 상기 유압밸브의 구동부와 직렬로 결선된 것을 특징으로 하는 유압밸브 제어장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 저항은상기 유압밸브가 갖는 저항값과 동일한 크기의 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 유압밸브 제어장치.
Priority Applications (1)
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| KR1019960067470A KR100193436B1 (ko) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 유압 밸브 제어 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960067470A KR100193436B1 (ko) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 유압 밸브 제어 장치 |
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| KR100358735B1 (ko) * | 1998-06-25 | 2003-01-15 | 주식회사 만도 | 안티록 브레이크 시스템의 솔레노이드밸브 제어방법 |
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| KR19980048822A (ko) | 1998-09-15 |
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