KR100220977B1 - 차량용 수압앤티록제동시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 수압앤티록제동시스템에 관한 것으로, 유량제어밸브가 단동형 솔레노이드작동밸브(35)로 작동하고 이 유량제어밸브는 스풀(17)의 중앙을 지나는 통로(20)를 통하여 유동이 이루어지도록 하우징(7)내의 내공(8)내에서 작동하는 스풀(17)과 협동한다. 고정공(21)이 제어스프링(18)이 수용되는 챔버(19)를 형성하는 스풀의 일측단부에 형성되고, 가변공이 하우징(7)의 포트와 스풀(17)의 환상요구(24)의 입력측에 형성된 유동변부사이에 형성되어 스풀(17)의 통로(20)와 연통한다.

Description

차량용 수압앤티록제동시스템
제1도는 차량용 수압앤티록제동시스템의 단면도.
제2도는 수정된 구조를 보인 제1도와 유사한 단면도.
제3도는 다른 차량용 앤티록제동시스템을 보인 단면도.
제4도는 또 다른 차량용 앤티록제동시스템을 보인 단면도.
제1도에서 보인 제동시스템은 조절기조립체(4)를 통하여 차량의 바퀴(3)에 착설된 브레이크(2)를 작동시키기 위한 페달작동형 수압마스타실린더(1)로 구성된다. 바퀴의 거동은 바퀴속도감지기(5)에 의하여 감지되며 이 감지기가 전자제어유니트(6)에 신호를 보내게 된다. 이들 신호는 조절기조립체(4)의 작동을 제어하기 위한 여기전류를 방출하는 전자제어유니트에 의하여 미분된다.
조절기조립체(4)는 하우징(7)으로 구성되고 이 하우징(7)은 그 대향단부에서 축방향으로 간격을 둔 대향면(9)(10)사이에 연장된 종공(8)을 갖는다. 이 종공(8)에 삽입된 슬리이브(11)에는 3개의 환상씨일(12)(13)(14)이 구비되어 있으며, 씨일(12)(13)은 브레이크(2)측으로 연장된 유출통로(15)의 대향측에 배치되고 씨일(13)(14)은 마스타실린더(1)로부터 유입통로(16)의 대향측에 배치되어 있다.
스풀(17)은 슬리이브(11)의 종공내에서 작동하며 스풀(17)의 대향단부와 대향면(10)사이의 챔버(19)에 수용된 스프링(18)에 의하여 대향면(9)측으로 탄지되어 있다. 스풀(17)은 스프링챔버(19)에 인접한 단부에 또는 이에 인접하여 협소공(21)을 갖는 중앙공(20)을 갖는다. 또한 스풀(17)에는 3개의 외부환상요구(22)(23)(24)가 형성되어 있으며 이들 중 스풀링챔버(19)로부터 멀리 떨어져 있는 두 요구(23)(24)는 중앙공(20)에 연통하는 방사상 통로(25)(26)를 갖는다.
슬리이브(11)는 각각 정지상태 또는 과도상태에서 요구(22)(23)(24)에 연결될 수 있는 3개의 요구(27)(28)(29)와 4개의 교차통로(30)(31)(32)(33)를 갖는다.
단동형 솔레노이드작동 덤프밸브(35)는 평상시에 팽창실(38)로부터 스프링챔버(18)를 격리하도록 하우징(7)의 밸브시이트(37)에 결합되어 있는 밸브부재(36)를 가지며, 펌프(39)가 팽창실(38)로부터 유체를 인출하여 교차통로(33)로 되돌려 보낼 수 있게 되어 있다.
정상적인 브레이크작동에 대한 정상비작동위치에서, 마스타실린더(1)로부터의 유체는 교차통로(33), 방사상통로(26), 중앙공(20), 방사상통로(31)와 유출통로(15)를 통하여 브레이크(2)측으로 자유롭게 통과한다.
전자제어유니트(6)로부터 스키드신호를 수신할 때에 솔레노이드작동밸브(35)는 개방되어 스프링챔버(19)를 팽창실(38)에 연결한다. 이때에 유체는 협소공(21)을 통하여 유입구(16)로부터 스프링실(19)측으로 유동하고 스풀(17)의 단부와 요구(22)사이의 경계면(40)에 의하여 형성되는 단일누설통로를 통하여 누설된다.
스풀(17)의 양측 압력차가 스프링(18)의 힘을 충분히 극복할 수 있는 힘을 격리하고 (b)유출구(15)를 팽창실(19)에 연결하며 (c)입력측에 변부가 놓인 통로(33)가 요구(24)와 협동하여 구성되는 가변공에 의하여 형성된 유동유치에 놓이게 된다.
압력의 감소로 바퀴(3)는 회복되고 스키드신호가 소거되며 솔레노이드밸브(35)가 폐쇄된다. 그러나 스풀(17)은 유출구(15)와 스프링챔버(19)가 연결된 유동위치에 있는 반면에 유출압력은 유입압력보다 낮다. 그 유동모우드에서 스풀(17)은 스풀챔버(19)로부터 원격한 스풀(17)의 단부에서 경계면(41)을 통하여 누설이 이루어진다. 이러한 누설을 유동량보다 작으며 협소공을 통하여 브레이크(2)측으로 향한다. 유입구(16)와 유출구(15)사이에는 누설이 없으므로 기생누설은 없다.
처음 솔레노이드작동밸브(35)가 개방되었을때에 스프링챔버(19)내에서 유체의 초기압력강하는 스풀(17)이 스프링(18)측으로 이동되는데 필요한 압력차를 제공한다. 이상적으로 유입구(16)와 스프링챔버(19)사이에는 누설이 없으나 고정 협소공(21)을 통한 유동은 이루어진다. 기생누설이 있을 수 있으나 이러한 누설은 스프링실(19)에 근접한 경계면(40)에서만 이루어진다. 따라서 스풀(17)과 슬리이브(11)의 직경에서 허용공차는 충분한 여유를 가지므로 부품의 제조가 용이할 수 있다.
상기 언급된 구조에 있어서, 펌프(39)는 스풀(17)이 유체를 브레이크(2)측으로 보낼 때에 동시에 유체를 유입구(16)측으로 복귀토록 되어 있다. 이들 두 흐름사이의 차이는 비교적 작으므로 브레이크(2)에서는 가벼운 맥동으로 감지된다.
제2도에 도시된 수정구조에서, 마스타실린더(1)로부터의 입력은 하우징(7)과 슬리이브(11)에 강제삽입된 강철튜우브(45)를 통하여 공급된다. 하우징(7)과 슬리이브(11)사이에는 환상의 감쇠실(46)이 형성되어 있으며 이는 펌프(39)와 연통되어 있다. 튜우브(45)의 벽에 형성된 통공(47)은 환상의 감쇠실(46)측으로 연장되어 있다.
통로(30)는 생략되어 있다. 씨일(12)의 전방에 위치하는 슬리이브(11)의 부분(48)은 종공(8)에 맞도록 직경이 증가되어 있으며, 슬리이브(11)는 내공은 확장되어 통로(31)의 전방에 위치하는 경계면(49)이 경계면(40)으로부터 벗어날 때에 통로(31)와 챔버(19)가 연통될 수 있도록 한다.
스키드제어, 즉 ABS 모우드에서, 펌프(39)는 확정된 환상의 감쇠실(46)로 유체를 되돌려보내고 유체가 슬리이브(11)에 형성된 일련의 방사상 통로를 통하여 브레이크(2)측으로 유동된다. 또한 유체는 입력측과 브레이크사이의 강철튜우브(45)에 의하여 형성된 단일유입구를 통하여 유동된다. 펌프(39)로부터의 출력과 브레이크(2)측으로 향하는 측벽사이의 초과유동량은 환상챔버(46)내의 유체와 튜우브(45)의 측벽에 형성된 통공(47)에 의하여 감쇠된다.
이러한 수정형태에 의하여 제1도의 조절기에 비하여 페달감촉이 개선된다.
그 밖에 제2도 조립체의 구조와 작동은 제1도에 동일하며, 동일부분에 대하여 동일부호로 표시하였다.
상기 언급된 조절기 조립체에 있어서, 솔레노이드밸브(35)는 입력측에서 발생될 수 있는 압력에 대하여 스프링으로 탄지되어 있다. 솔레노이드밸브(35)는 스프링챔버(19)의 체적을 최소한으로 줄이기 위하여 스프링챔버(19)에 인접하여 배치된다. 스프링챔버(19)내에 갇히는 공기에 의하여 스프링(17)의 조기이동을 피하는 것이 요구된다.
제3도에서 보인 조절기 조립체(4)에 있어서, 솔레노이드밸브(35)는 하우징(7)의 대향단부에 착설되고 밸브부재(36)는 스풀(17)의 중앙공(20)을 통하여 충분한 간격을 두고 길이방향으로 돌출연장되어 있다. 밸브부재(36)의 단부에서 끝나는 부분은 밸브부재(36)와 중앙공(20)사이의 동심성을 유지하기 위하여 가이드(51)에서 안내된다.
협소공(21)이 챔버(19)에 인접한 스풀(17)의 내측단부에서 밸브부재(36)와 소경의 개방부사이에 형성되는 환상통로에 의하여 형성된다.
솔레노이드밸브(35)는 밸브시이트(37)에 가압되며 이를 위하여 경스프링이 요구된다. 이는 밸브가 마찰이 적은 노면에서 낮은 압력으로 용이하게 개방되고 마찰이 큰 노면에서 제동하는데 적합한 높은 압력에서는 개방되기가 보다 어렵게되는 잇점이 있다. 따라서, 솔레노이드밸브(35)는 실속도로부터 바퀴이탈이 보다 신속히 이루어지는 마찰이 적은 노면에서 보다 신속히 작용한다. 밸브부재는 입력챔버내에 배치되어 스프링챔버(19)에서 별도의 공간을 차지하지 아니한다.
그밖에 제3도 조절기 조립체의 구조와 작동은 제1도의 것과 동일하며, 동일부분에 대하여 동일부호로 표시하였다.
제4도에서 보인 제동시스템은 두개의 조절기 조립체(40)(41)로 구성된다. 제1도에 사용된 부호는 조절기 조립체(40)(41)에서 동일한 부분에 사용되었다. 일측 조절기 조립체는 우측 브레이크의 제동을 제어하고 타측 조절기 조립체는 좌측 브레이크의 제동을 제어한다.
조절기 조립체(40)내의 스풀(17)의 정상비작동위치에 있고 조절기 조립체(41)의 스풀(17)은 그 유동위치에 있는 것으로 도시되어 있다.
통로(33)는 스풀(17)의 협소공(21)과 조절기 조립체(40)(41)의 슬리이브(11)를 통하는 것이외에는 마스타실린더로부터 감쇠실을 격기하도록 통로(32)에 대하여 벽(9)을 향해 축방향을 이동배치되어 있다.
최소 솔레노이드밸브(35)가 개방되었을 때에 스프링챔버(19)내에 있는 유체의 초기압력강하로 스풀(17)이 스프링(18)에 대항하여 이동되고 통로(33)의 내측 단부를 폐쇄하므로서 브레이크(2)를 마스타실린더(1)로부터 격리시키는데 필요한 압력차를 보이게 된다.
스풀이 계속 같은 방향으로 이동하면 마스타실린더를 격리하고 통로(33)의 내측단부에 위치하는 포트를 폐쇄하며 요구(24)의 유동변부가 통로(32)에 이르도록 한다. 이때에 브레이크압력은 일정한 레벨로 유지되며 펌프는 유체를 유입구(16)측으로 되돌려 보낸다. 이들 두 흐름은 실제로 동일하므로 브레이크페달에서의 반작용은 최소가 된다. 펌프출력은 양스풀의 슬리이브(11)에 형성된 협소공을 통하여 마스타실린더측으로 통과할 수 있다.
본 발명은 제동되는 바퀴에 가하여지는 압력이 전자제어유니트로부터의 신호에 응답하고 이어서 바퀴에 관련된 속도감지기로부터의 신호에 응답하여 제어되는 종류의 차량용 수압앤티록제동시스템에 관한 것이다.
상기 언급된 종류의 시스템이 EP-A-O 202 845에 기술되어 있다. EP-A-O 202 845의 시스템에 있어서, 유량제어밸브는 전자제어유니트로부터의 신호에 응답하여 제동되는 바퀴의 효과적인 압력 제어가 이루어지도록 평상시에는 폐쇄되어 있는 단동형의 솔레노이드작동밸브로 작동된다.
EP-A-O 202 845의 유량제어밸브는 다음과 같은 특징이 있다.
a) 제1정지위치에서, 이는 수압마스타실린더로부터의 입력에 연결된 유입구와 브레이크측으로의 출력측에 연결된 유출구 사이로 유체가 자유롭게 유동될 수 있도록 한다.
b) 제1과도위치에서, 마스타실린더가 브레이크로부터 격리된다.
c) 제2과도위치에서, 브레이크가 개방된 솔레노이드작동밸브에 의하여 팽창실에 연결된다.
d) 제2정지위치에서, 유량제어밸브는 스풀의 통공을 통한 일정한 압력강하에 의하여 결정된 비율로 유입구로부터 유출구로 유체를 제어하여 보내며, 압력강하는 제어스프링의 힘과 스풀의 면적에 따라 좌우된다.
또한 일정한 압력강하는 입력압력이 지나치게 높다하더라도 이에 관계없이 일정한 유량이 유지될 수 있도록하며 압력이 상승하면 브레이크이 체적이 증가하는 비율로 증가하므로 유량제어밸브는 브레이크 압력레벨에 따라 변화가능한 재제동율을 제공한다. 낮은 브레이크압력에서, 재제동 속도는 비교적 느려서 미끄러운 노면에서 감소된 바퀴감속도를 보상한다. 높은 브레이크 압력에서는 높은 마찰노면조건에서 바퀴가 가소될 가능성이 증가되고 또한 스키드교정이 이루어지는 재제동 브레이크압력이 증가된다.
EP-A-O 344 544에는 EP-A-O 202 845와 유사한 특성을 갖는 유량제어밸브가 기술되어 있다. 그러나 EP-A-O 344 544에서는 유체의 흐름이 스풀의 중앙을 통하여 이루어지게 되어 있다. 이는 입력과 출력사이의 기다란 누설통로가 구성되는 잇점이 있으나 스풀은 그 제어 모우드에서 적어도 솔레노이드작동밸브가 작동될 때에 제어스프링이 수용된 챔버와 입력/출력연결부사이에 2-3개 정도의 기생 누설통로가 증가구성되는 본질적인 결점을 갖는다. EP-A-O 344 544에서 고정공이 스풀중앙의 중간에 위치한다.
본 발명의 제1관점에 따라서, 제동되는 바퀴에 가하여지는 압력이 전기제어유니트로부터의 신호에 응답하고 이어서 바퀴에 관련된 속도감지기로부터의 신호에 응답하여 제어되며, 유량조절밸브가 단일솔레노이드작동밸브로 작동되고, 이 유량조절밸브가 스풀의 중앙을 지나는 통로를 통하여 브레이크축으로 유동이 이루어지는 하우징내의 내공에서 작동하는 다수의 외부환상요구를 갖는 스풀, 단부의 통공 일부에 제어스프링이 장설되는 챔버가 형성된 스풀의 일측 단부에 또는 이에 인접하여 배치된 고정공과, 하우징의 포트와 스풀의 환상요구의 입력측에 형성되고 스풀의 통로와 연통하는 유동변부사이에 형성되는 가변공과 협동하는 것에 있어서, 유체가 요구로부터 통로측으로 연장된 스풀의 통로를 통하여 이 스풀의 통로와는 연통되지 않는 스풀의 환상요구를 통하여 브레이크로부터 유출됨을 특징으로 한다.
고정공에 가장 근접한 환상요구는 요구로부터 통로로 연장된 스풀내의 통로를 통하여 스풀의 통로와 연통되지 않는 환상요구일 수 있다.
스키드 제어모우드, 즉 ABS 모우드에서, 스풀과 이 스풀이 수용된 내공사이의 간극에 영향을 주는 허용공차는 유량제어밸브가 스풀이 과도 모우드에 있을 때에 단 하나의 기생누설통로를 가지고 스풀이 계량모우드에 있을 때에 단 하나의 특정누설통로를 가지므로 크게 한정되지는 아니한다.
본 발명은 EP-A-O 202 845와 EP-A-O 344 544의 유량제어밸브이 모든 잇점을 가지나 스프링챔버와 입력/출력사이의 기생누설이 감소되는 잇점도 있다. 이로써 스풀과 내공사이의 허용공차는 커도 무방하다.
고정공을 벗어나서는 유로가 없으므로 스풀의 단부에 또는 이에 인접하여 고정공을 배치하는 것은 데이타로서 단부면을 이용하여 허용공차에 관계없이 적당히 수치가공하는 것이 용이하다.
따라서, 본 발명은 입력과 출력사이의 누설을 줄이는데 이용될 뿐만 아니라 솔레노이드작동밸브가 개방될 때에 스프링챔버와 입력/출력사이의 기생누설을 하나도 줄일 수 있도록 한다.
유량밸브에는 운전자 페달의 반작용을 줄이기 위한 감쇄챔버와 통공이 구비될 수 있다. 이는 펌프출력과 브레이크측으로 보내어지는 흐름사이의 차이를 감쇠시킨다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

Claims (12)

  1. 제동되는 바퀴(3)에 가하여지는 압력이 전자제어유니트(6)로부터의 신호에 응답하고 이어서 바퀴에 관련된 속도감지기(5)로부터의 신호에 응답하는 차량용 수압앤티록제동시스템에 있어서, 유량제어밸브가 단일솔레노이드작동밸브(35)로 작동하고 이 유량제어밸브가 스풀의 중앙을 통과하는 중앙공(20)을 통하여 흐름이 유도될 수 있도록 하우징의 내공내에서 작동하는 다수의 외부환상요구가 형성된 스풀(17)과 협동하며, 고정공이 스풀의 단부에서 통공일부에 제어스프링(18)이 수용되는 챔버(19)를 형성하는 스풀의 일측단부에 또는 이에 인접하여 위치하고 가변통공이 하우징의 포트(33)와 스풀의 환상요구(24)의 입력측에 형성된 유동변부사이에 형성되어 스풀의 중앙공(20)과 연통하는 것에 있어서, 유체가 요구로부터 통로측으로 연장된 스풀의 통로를 통하여 이 스풀의 통로와는 연통되지 않는 스풀의 환상요구를 통하여 브레이크로부터 유출됨을 특징으로 하는 차량용 수압앤티록제동시스템.
  2. 제1항에 있어서, 고정공에 가장 근접한 스풀의 환상요구(24)가 요구(22)로부터 통로(20)측으로 연장된 스풀의 통로를 통하여 스풀(17)의 통로(20)와는 연통되지 않음을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  3. 전기 청구범위의 어느 한 항에 있어서, 스풀(17)의 단부에서 협소공(21)를 벗어나서는 유동통로가 없음을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  4. 제1항에 있어서, 중앙공(20)과 종공에 연통하는 방사상 통로(25)(26)를 갖는 제어스프링챔버로부터 가장 멀리 떨어져 있는 적어도 두개의 요구(23)(24)는 스풀의 외부환상요구(22)(23)(24)와 연통하게된 요구(27)(28)(29)와 교차통로(30)(31)(32)(33)를 가짐을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  5. 제4항에 있어서, 제어스프링챔버로부터 가장 멀리 떨어져 있는 두개의 교차통로(33)는 그 제1통로가 마스타실린더(1)로부터의 입력(16)과 연통하고 제2통로는 감쇠실로부터 유체를 인출하여 이를 제2통로를 통하여 되돌려 보낼 수 있게 된 펌프(39)를 통하여 감쇠실(38)과 연통함을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  6. 제1항에 있어서, 유량제어밸브에 운전자페달의 반작용을 줄이기 위하여 감쇠실(46)과 통공이 구비되어 있음을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  7. 제3항에 있어서, 고정공이 솔레노이드작동밸브(35)의 밸브부재(36)와 제어스프링챔버(19)에 인접한 스풀의 내측단부에서 소경의 협소공(21)에 의하여 형성됨을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  8. 제5항에 있어서, 제1교차통로가 제2교차통로에 대하여 제어스프링챔버로부터 축방향으로 이동배치됨을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  9. 제5항에 있어서, 마스타실린더 입력(16)이 내공에 강제삽입된 강철튜우브(45)를 통하여 공급됨을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  10. 제7항에 있어서, 솔레노이드밸브(35)의 밸브부재(36)가 통로(20)를 통하여 스풀(17)측으로 돌출연장됨을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  11. 제10항에 있어서, 밸브부재(36)와 통로(20)사이의 동심성을 유지하기 위한 가이드(51)가 구성되어 있음을 특징으로 하는 앤티록시스템.
  12. 제5항에 있어서, 정지위치에서 스풀과 슬리이브 조립체(17,11)가 마스타실린더와 펌프챔버사이에 형성된 감쇠협소공(21)을 통하는 것 이외에는 마스타실린더로부터 펌프출력을 격리하도록 구성되고 배열됨을 특징으로 하는 앤티록시스템.
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