KR100246135B1

KR100246135B1 - 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템

Info

Publication number: KR100246135B1
Application number: KR1019960073944A
Authority: KR
Inventors: 서유찬
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19980054772A

Abstract

본 발명은 차량의 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달(3)과 브레이크 마스터 실린더(5) 사이에 설치되어 있는 파워 브레이크 액츄에이터(7), 상기 브레이크 페달(3)과 상기 액츄에이터(7) 사이의 작동오일 라인을 개폐하도록 되어 있는 크로스 밸브(9) 및, 상기 크로스 밸브(9)를 통하여 상기 액츄에이터(7)에 작동오일을 공급하도록 되어 있는 오일 공급장치(11)로 구성되어 있는 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템에 관한 것이다.

Description

유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템

본 발명은 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 브레이크 시스템에서 브레이크 페달과 브레이크 마스터 실린더 사이에 설치되어 페달의 답력을 배증시키도록 되어 있는 파워 브레이크 액츄에이터를 구비한 브레이크 제동력 부스팅 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 자동차는 그 성능 향상에 힘입어 점차 주행속도가 고속화되고 있으며, 아울러 주행 안정성이 강조되면서 브레이크의 제동 성능의 향상을 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

이러한 시도의 일환으로 급속히 연구 개발되고 있는 부분이 브레이크 부스터이다. 이러한 브레이크 부스터는 일반에 이미 알려져 있는 바와 같이, 브레이크의 마스터 실린더와 브레이크 페달 사이에 장착되어 있는 브레이크 부스터에 의해서 운전자의 답력을 배가하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 브레이크 부스터(101)는 제1도에 도시된 바와 같이, 외체를 형성하는 진공 하우징(103), 진공 실린더(105) 및 파워 피스톤부(107)로 이루어져 있으며, 진공 하우징(103)과 진공 실린더(105)는 다이어프램(109)에 의해 전방 챔버 (111) 즉, 진공 챔버와 후방 챔버(113) 즉, 대기압 챔버로 분할되어 있다.

따라서, 브레이크 부스터(101)는 피스톤 로드(117)를 통해 브레이크 페달로부터 운전자의 답력이 가해지면 후방 챔버(113)로 대기압이 작용하여 다이어프램(109)이 전방으로 이동하여 푸시로드(119)를 밀어 마스터 실린더를 작동시키게 된다.

그런데, 이러한 브레이크 부스터(101)는 상기한 바와 같이 브레이크 작동력을 배가하기 위해 복잡한 구조의 조립체를 사용하도록 되어 있으므로 신속한 응답성을 기대하기 어려웠고, 부스터의 존재로 인해 브레이크 시스템을 차체에 설치할 때 특히, ABS 차량인 경우 레이아웃이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 브레이크 부스터가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 브레이크 페달과 브레이크 마스터 실린더 사이에 파워 브레이크 시스템을 설치함으로써 브레이크 페달의 작동에 의한 브레이크의 제동 응답성을 신속하게 하고 또한 브레이크 시스템 자체를 컴팩트하게 구성할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다고 할 것이다.

그러므로, 본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해, 차량의 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달과 브레이크 마스터 실린더 사이에 설치되어 있는 파워 브레이크 액츄에이터, 브레이크 페달과 액츄에이터 사이의 작동오일 라인을 개폐하도록 되어 있는 크로스 밸브 및, 이 크로스 밸브를 통하여 액츄에이터에 작동오일을 공급하도록 되어 있는 오일 공급장치로 구성되어 있는 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

제1도는 종래의 브레이크 부스터를 도시하는 개략 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 부스팅 액츄에이터 시스템을 도시하는 개략도.

제3도는 브레이크 페달 작동시 페달 스트로크에 따른 액츄에이터 작동챔버로의 오일 유입량의 변화를 나타내는 그래프.

제4도는 브레이크 페달 해제시 페달 스트로크에 따른 액츄에이터 해제챔버로의 오일 유입량의 변화를 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 부스팅 액츄에이터 시스템 3 : 브레이크 페달

5 : 브레이크 마스터 실린더 7 : 파워 브레이크 액츄에이터

9 : 크로스 밸브 11 : 작동오일 공급장치

13, 15 : 오일 포트 17 : 실린더

19 : 작동챔버 21 : 해제챔버

23 : 피스톤 25 : 푸시로드

27 : 반발 스프링 29 : 작동오일 저장탱크

31 : 작동오일 펌프

이하, 첨부도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부스팅 액츄에이터 시스템(1)은 크게 파워 브레이크 액츄에이터(7), 크로스 밸브(9) 그리고 작동오일 공급장치(11)로 이루어져 있다.

이러한 구성부분 중 파워 브레이크 액츄에이터(7)는 종래의 브레이크 부스터에 해당하는 부분으로 브레이크 페달(3)과 브레이크 마스터 실린더(5) 사이에 설치되어 브레이크 페달(3)에 작용하는 운전자의 답력을 배가시키도록 되어 있다.

따라서, 파워 브레이크 액츄에이터(7)는 페달(3)의 답력을 배가시키기 위해 외체를 형성하는 실린더(17), 이 실린더(17) 내에서 왕복운동하는 피스톤(23) 그리고 이 피스톤(23)에 부착되어 있는 브레이크 마스터 실린더(5)를 가압하는 푸시로드(25)로 이루어져 있다.

여기에서, 실린더(17)는 피스톤(23)에 의해 라인압 작동챔버(19)와 해제챔버 (21)로 구분되며 각 챔버(19,21)는 포트(13)와 포트(15)를 통해 작동오일 라인을 경유하여 크로스 밸브(9)와 유체연결되어 있다. 또한, 푸시로드(25)는 피스톤(23)의 한쪽 측면에 부착되어 실린더(17) 밖으로 뻗어 있으며, 실린더(17) 내부에 위치하는 부분에는 피스톤(23)에 의해 가압되는 스프링(27)이 감겨져 있다.

브레이크 페달(3)과 상기 액츄에이터(7) 사이의 설치되어 있는 크로스밸브(9)는 페달(3)과 액츄에이터 사이의 작동오일 라인을 개폐하도록 되어 있으며, 액츄에이터 (7)에 공급되는 작동오일을 저장하기 위한 오일 저장탱크(29)와, 저장탱크(29)에 저장된 작동오일을 파워 브레이크 액츄에이터(7)에 이송하기 위한 오일펌프(31)가 각각 유체연결되어 있다.

따라서, 상기한 구성의 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템(1)에 의하면, 운전자가 브레이크 페달(3)을 밟을 때 크로스밸브(9)가 회전하여 실린더(17)의 작동챔버(19)로 작동오일을 공급하게 되는데, 이때 제3도에 도시된 바와 같이 페달(3)의 스트로크(S)와 비례하는 양(Q)의 작동오일이 공급되도록 유로를 형성하고 있으며, 초기 응답성을 확보하기 위해 점프인(Jump In) 특성을 갖도록 한다. 여기서, 페달(3)을 밟는 압력에 따라 크로스밸브(9)의 회전각도가 정해지고, 또한 밸브의 개도가 또한 정해지게 되어 페달(3)에 가해지는 스트로크(S)에 비례하여 작동오일이 공급되게 된다.

반면에, 페달(3)을 놓으면 다시 크로스 밸브(9)가 회전하여 브레이크가 신속하게 해제될 수 있도록 제4도에 도시된 바와 같이 일정량(Q')의 작동오일이 페달 스토로크 (S')와 무관하게 최대한 빠른 속도로 해제챔버(21)에 유입되도록 하며 또한 작동챔버 (19)에서는 최대한 고속으로 작동오일이 빠져 나가도록 한다.

이때, 해제챔버(21)에 장착된 반발 스프링(27)의 반발력에 의해 피스톤(23)의 귀환성능을 더욱 향상시킬 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 유압식 브레이크 부스팅 액츄에이터 시스템에 따르면, 브레이크의 제동력을 배가시키기 위한 수단으로서 브레이크 페달과 브레이크 마스터 실린더 사이에 복잡한 구조를 가지며, 장착 위치가 한정되어 있는 브레이크 부스터를 채용하지 않아도 되므로, 매우 컴팩한 구조의 브레이크 시스템을 구성할 수 있게 되어 브레이크 시스템의 레이아웃상에 제약이 적을 뿐만 아니라, 특히 ABS 장착 차량의 경우 ABS 모듈레이터와 일체형으로 회로를 구성할 수 있으므로 설치가 용이하여 제작 공정을 단순화시킬 수 있게 된다.

또한 단순한 구조를 가지고 있어 브레이크 페달의 작동시 신속한 브레이크 응답특성을 나타내므로 제동 성능의 향상을 가져올 수 있게 된다.

Claims

차량의 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달(3)과 브레이크 마스터 실린더 (5) 사이에 설치되어 있는 파워 브레이크 액츄에이터(7), 상기 브레이크 페달(3)과 상기 액츄에이터(7) 사이의 작동오일 라인을 개폐하도록 되어 있는 크로스 밸브(9) 및, 상기 크로스 밸브(9)를 통하여 상기 액츄에이터(7)에 작동오일을 공급하도록 되어 있는 오일 공급장치(11)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 브레이크 부스팅 액츄에이터 시스템.
제1항에 있어서, 상기 파워 브레이크 액츄에이터(7)는 외체를 형성하며 복수의 작동오일 유출입 포트(13,15)가 개구되어 있는 실린더(17), 상기 실린더(17)의 내부를 작동챔버(19)와 해제챔버(21)로 구분하며 상기 실린더(17) 내부에서 왕복운동하도록 삽입 장착되어 있는 피스톤(23) 및, 상기 피스톤(23)의 한쪽 면에 부착되어 상기 브레이크 마스터 실린더(5)를 작동시키도록 되어 있는 푸시로드(25)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템.
제2항에 있어서, 상기 실린더(17)의 해제챔버(21)에는 상기 푸시로드(25) 둘레에 감겨 있는 반발 스프링(27)이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템.
제1항에 있어서, 상기 오일 공급장치(11)는 상기 포트(13,15)를 통해 상기 파워 브레이크 액츄에이터(7)로 공급되는 오일을 저장하고 있는 작동오일 저장탱크(29)와, 상기 작동오일 저장탱크(29)의 작동오일을 상기 파워 브레이크 액츄에이터(7)에 이송하도록 되어 있는 오일펌프(31)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 브레이크의 부스팅 액츄에이터 시스템.