KR100285181B1

KR100285181B1 - 제동 장치

Info

Publication number: KR100285181B1
Application number: KR1019980010096A
Authority: KR
Inventors: 찌하루 나까자와; 마사또시 이야따니
Original assignee: 도오다 고오이찌로; 가부시끼가이샤 유니시아 젝스
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 2002-02-19
Also published as: JPH10264797A; DE19813186A1; US6024424A; KR19980080598A

Abstract

제동 시스템은 마스터 실린더와 차륜 실린더 사이의 중간 회로부에 유압을 공급하는 주 펌프와, 차륜 실린더 제동 유압을 제어하기 위한 유압 제어 밸브를 포함한다. 상기 펌프를 구동하고 상기 밸브를 제어함으로써 제어 유닛은 차량 안전 제어를 달성하기 위해 운전자의 제동 작동에 대해 독립적으로 제동력을 제어한다. 릴리프 밸브는 마스터 실린더와 차륜 실린더 사이의 게이트 밸브를 우회하는 릴리프 회로에 배열된다. 릴리프 밸브는 게이트 밸브의 하류측 압력을 받는 개방 압력 수용부와, 폐쇄 압력 챔버의 유압을 받는 폐쇄 압력 수용부를 갖는 가동 밸브 요소를 갖는다. 폐쇄 압력 챔버는 릴리프 회로로부터 분리되어 있으며, 폐쇄 압력 챔버의 압력은 릴리프 회로의 압력에 독립적이다.

Description

제동 장치

본 발명은 제동 장치, 특히 운전자가 제동 작동을 수행하지 않을 때 차량 주행 상태에 따라 차량의 안정성을 개선하기 위해 제동력을 발생하는 동작 안정화 제어를 수행하는 제동 장치에 관한 것이다.

상술한 제동 장치의 종래의 예가 레쉬(Resch) 등에게 허여된 미국 특허 제5,015,043호[일본 특허 공고 평7-80445호(공보)]에 개시되어 있다.

종래의 제동 장치는 차륜 로킹을 방지하기 위해 로킹 방지(anti-locking) 제동 시스템을 갖는다. 로킹 방지 제동 시스템은 유압 제어 밸브와 복귀 펌프를 포함한다. 유압 제어 밸브는 입구 밸브와 출구 밸브를 포함한다. 입구 밸브와 출구 밸브는 제동 회로의 차륜 실린더 압력을 제어한다. 제동 회로는 마스터 실린더와 차륜 실린더를 연결한다. 복귀 펌프는 출구 밸브로부터 (유체 제어 밸브보다 마스터 실린더에 가까운) 상류로 배출되는 제동 유체를 복귀시킨다. 이러한 종래의 제동 장치에서, 압력 펌프는 복귀 펌프의 흡입 측으로 마스터 실린더의 제동 유체를 공급하도록 배열된다. 동작 안정화 제어 중 개방되는 상폐형(normally-closed) 입구 제어 밸브가 압력 펌프와 마스터 실린더를 연결하는 흡입 회로에 배열된다. 동작 안정화 제어 중 폐쇄되는 상폐형 게이트 밸브가 유압 제어 밸브와 마스터 실린더 사이에 배열된다. 릴리프 밸브가 게이트 밸브와 평행하게 배열된 우회 회로(bypass circuit)에 배열된다. 릴리프 밸브는 제동 회로의 유압 밸브측 유압이 마스터 실린더측 유압보다 높을 때 릴리프 우회 회로를 개방하여 유압 제어 밸브측의 유압을 마스터 실린더측으로 완화시킨다.

그렇지만, 상술한 종래의 제동 장치는 릴리프 밸브가 제동 회로의 릴리프 밸브의 하류측(차륜 실린더측) 제동 유압과 릴리프 밸브의 상류측(마스터 실린더측)의 제동 유압 사이의 압력차에 의해 개방되므로 후술하는 문제를 갖는다.

예컨대, 동작 안정화 제어는 제동력을 제어하여 차량의 방향 안정성을 개선하거나 또는 구동 차륜의 미끄럼을 제어하는 제어이다. 제어 시스템은 하나 이상의 구동 차륜 상에 제동력을 발생시켜서 구동 차륜 미끄럼을 억제시키고, 하나 이상의 차륜 상에 제동력을 발생시켜서 코너링(cornering) 동안 차량 동작을 안정화시키는 방향으로 요우 모멘트(yawing moment)를 발생시킨다. 이런 상태에서 운전자는 일반적으로 제동을 가하지 않는다. 따라서, 제동 제어 작동을 위한 제동 유압은, 보조 과급 펌프가 마스터 실린더로부터 복귀 펌프로 제동 유체를 공급하고 복귀 펌프는 제동 회로의 유압 제어 밸브의 상류측으로 제동 유체를 공급하고 유압 제어 밸브는 소정 차륜의 차륜 실린더로 제동 유압을 공급하는 방식으로 발생된다. 이 경우, 입구 제어 밸브는 개방되고 게이트 밸브 폐쇄되므로, 제동 유체가 복귀 펌프로부터 배출되는 제동 회로부는 유압 제어 밸브와 게이트 밸브와 릴리프 밸브에 의해 폐쇄된다. 이 회로부의 유압과 제동 회로의 상류측의 유압 사이의 압력차가 소정 압력보다 높아지면, 릴리프 밸브는 제동 회로를 보호하기 위해 유압을 마스터 실린더쪽으로 완화시켜서 개방된다.

그렇지만, 운전자가 동작 안정화 제어 중 제동을 가하면, 운전자의 작동은 마스터 실린더 압력을 증가시켜서 상류측과 하류측 사이의 압력차에 반응하는 릴리프의 특성에 영향을 미치게 된다. 마스터 실린더 압력의 증가는 릴리프 밸브가 개방되는 밸브 개방 압력(또는 초킹 압력)을 증가시킨다. 밸브 개방 압력의 증가는 복귀 펌프에 가해지는 부하를 증가시키고, 부하의 증가를 층족시키기 위한 모터의 필요 용량을 증가시키고, 제어 밸브와 유압 제어 밸브의 필요한 압력 밀폐도를 증가시켜서, 최종적으로 시스템 규모와 제작비를 증가시킨다.

본 발명의 목적은 펌프에 가해지는 부하가 바람직하지 않게 증가하는 것을 방지할 수 있고 규모와 제작비에 있어 유리한 제동 장치 또는 시스템을 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 제동 장치의 개략도.

도2는 도1의 릴리프 밸브의 단면도.

도3은 본 발명의 실시예에 사용가능한 다른 릴리프 밸브의 단면도.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 제동 제어 시스템의 블록선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1 채널 회로

2 : 제2 채널 회로

3 : 외측 게이트 밸브

4 : 주 펌프

5 : 입구 밸브

6 : 출구 밸브

7 : 저장소

8 : 펌프

9 : 내측 게이트 밸브

10 : 배출 회로

1b : 게이트 밸브 우회 회로

1f : 전방 분기 회로

1r : 후방 분기 회로

1m : 릴리프 회로

20 : 릴리프 밸브

21 : 실린더

22 : 피스톤(밸브 요소)

23 : 시트 부재

24 : 스프링

25 : 제1 챔버

26 : 제2 챔버

본 발명에 따르는 제동 장치는,

운전자의 제동 작동에 따라 제동 유압을 발생시키기 위한 유압원과, 유압을 발생시키고 제동 회로를 통해서 유압을 전달하는 유압원에 의해 차륜에 제동력을 가하는 제동 작동부와, 제동 회로에 배열되어 제동 작동부의 제동 유압을 감소시키며 유지시키며 증가시킬 수 있는 유압 제어 밸브와, 유압 제어 밸브의 유압이 제동 회로의 유압 제어 밸브의 상류측으로 감소될 때 제동 유체가 배출되는 배출 회로에 배열된 저장소에 저장된 제동 유체를 복귀시키기 위한 펌프와, 펌프의 흡입면과 제동 유체 공급원을 연결하는 흡입 회로와, 흡입 회로를 개폐하기 위한 내측 게이트 밸브와, 펌프의 배출 위치와 제동 회로의 유압원 사이에 배열된, 제동 회로를 개폐하기 위한 외측 게이트 밸브와, 외측 게이트 밸브의 유압 제어 밸브 상의 유압을 외측 게이트 밸브의 유압원측으로 완화하도록 외측 게이트 밸브를 우회하고 제동 회로와 평행하게 배열되며 릴리프 밸브를 포함하는 릴리프 회로와, 펌프와 유압 제어 밸브와 내측 게이트 밸브와 외측 게이트 밸브를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하며;

상기 제어 유닛은 내측 게이트 밸브를 개방하고, 외측 게이트 밸브를 폐쇄하고, 운전자의 제동 작동에 관계없이 펌프를 구동시킴으로써 제동 유압을 발생시키고, 유압 제어 밸브로써 제동 작동부의 유압을 소정 압력으로 제어하고, 소정 차량 거동이 탐지될 때 차량 동작을 안정화시키는 동작 안정화 제어를 수행하며;

상기 릴리프 밸브는 좌석이 볼 밸브와 결합되어 있는 폐쇄 상태로부터 좌석이 볼 밸브와 결합 해제된 개방 상태로 변환시킴으로써 릴리프 회로를 개폐하기 위한 밸브 요소를 포함하며;

상기 밸브 요소는 밸브를 개방하는 방향으로 릴리프 회로의 유압 제어 밸브측 상에 유압을 받는 개방 압력 수용부 및 밸브를 폐쇄하는 방향으로 압력을 받는 폐쇄 압력 수용부를 포함하며;

스프링이 밸브를 폐쇄하는 방향으로 밸브 요소를 압박하며;

폐쇄 압력 수용부는 유체 밀폐 상태에서 릴리프 회로로부터 분리된 폐쇄 밸브 챔버와 대면한다.

예컨대, 폐쇄 밸브 챔버는 대기 또는 폐쇄된 가스 챔버와 연통한다.

차량의 안정성을 개선하는 동작 안정화 제어 중에, 펌프의 흡입면은 내측 게이트 밸브를 개방하여 유체 공급원과 연결되며, 유압 공급원과 유압 제어 밸브 사이의 라인은 외측 게이트 밸브를 폐쇄시킴으로써 차단된다. 이러한 상태에서, 펌프는 중간 회로부로 유압 공급원의 제동 유체를 배출해서 외측 게이트 밸브와 유압 제어 밸브 사이의 중간 유체 회로부에서 유압을 증가시키도록 작동된다. 이러한 유압 제어 밸브는 선택된 차륜의 제동 작동부로 유압을 공급해서 차량의 자세를 안정화시키기 위한 제동력을 발생시킨다.

이 경우, 외측 게이트 밸브와 유압 제어 밸브 사이의 중간 회로부의 유압이 소정 압력 이상이면, 릴리프 밸브는 릴리프 회로를 개방해서 고압을 유압 공급원측으로 완화시킨다. 그렇지만, 이 경우, 유압 공급원측의 압력은 낮아져야 한다.

릴리프 밸브는 개방 밸브 압력 수용부에서 개방 밸브쪽 방향으로 유압 제어 밸브측의 유압을 수용한다. 한편, 릴리프 밸브는 폐쇄 밸브 압력 수용부에서 폐쇄 밸브측 방향으로 폐쇄 챔버의 압력을 수용하며 탄성 수단의 탄성력도 수용한다. 따라서, 개방 밸브 압력 수용부에 수용된 밸브 개방력은 폐쇄 밸브 압력 수용부에 수용된 밸브 폐쇄력과 탄성 수단에 의해 발생되는 탄성력의 합력보다 클 경우, 밸브는 개방된다. 탄성 수단에 의해 발생되는 탄성력은 릴리프 회로의 상류측의 유압에 의해 영향을 받지 않는다. 폐쇄 챔버는 릴리프 회로로부터 유체 밀폐식으로 분리되기 때문에, 폐쇄 챔버는 릴리프 회로의 상류측 유압에 의해서도 영향을 받지 않는다. 따라서, 릴리프 밸브의 개방 밸브 압력은 유압 공급원에서의 유압 발생에 관계없이 일정하게 유지된다.

폐쇄 챔버가 대기로 개방될 때, 폐쇄 챔버의 압력은 밸브 요소의 왕복 운동 동안 일정하게 유지되어서, 밸브 폐쇄력도 또한 일정하다. 그렇지만, 폐쇄 챔버가 폐쇄되면, 폐쇄 챔버의 압력은 높아지게 되고 밸브 폐쇄력은 밸브 요소가 왕복 운동을 할 때 증가하게 되어, 행정량은 증가한다.

다음은 도면을 참조해서 본 발명의 한 실시예를 설명한 것이다.

도1은 실시예에 따르는 제동 시스템을 도시한 도면이다. 도1에서, 좌전륜 실린더(WCFL)와, 우후륜 실린더(WCRR)와, 우전륜 실린더(WCFR)와, 좌후륜 실린더(WCRL)와, 모든 차륜 실린더(WCFL, WCRR, WCFR, WCRL)로 유압을 공급하는 유압 공급원인 마스터 실린더(MC)가 구비된다. 마스터 실린더(MC)는, 제동 페달(BP)의 담입 상태에 따라 제동 회로(BR)로 유압을 공급한다. 마스터 실린더(MC)는 제동 유체를 저장하는 저장 탱크(RT)를 포함한다.

제동 회로(BR)는 2 채널 회로의 형태이다. 2 채널 회로는 제1 채널 회로(1)와 제2 채널 회로(2)로 되어 있다. 제1 채널 회로(1)는 좌전륜 실린더(WCFL)와 우후륜 실린더(WCRR)에 연결된다. 제2 채널 회로(2)는 우전륜 실린더(WCFR)와 좌후륜 실린더(WCRL)에 연결된다. 제1 및 제2 채널 회로(1, 2)는 X-배관 배열 또는 대각선 분할 배열로 배열된다. 각 차륜 실린더(WCFL, WCRR, WCFR, WCRL)는 일반적으로 (WC)로 표시된다.

제1 및 제2 채널 회로(1, 2)는 사실상 구조가 동일하므로, 이하에는 제1 채널에 대해서만 설명한다.

제1 채널(1)은 분기점(1d)에서, 우후륜 실린더(WCRR)로 향하는 후방 분기 회로(1r)와 좌전륜 실린더(WCFL)로 향하는 전방 분기 회로(1f)로 분기된다.

분기점(1d)과 마스터 실린더(MC) 사이에는, 외측 게이트 밸브(3)와, 외측 게이트 밸브(3) 및 릴리프 회로(1m)를 우회하는 게이트 밸브 우회 회로(1b)가 구비된다. 이 예에서 외측 게이트 밸브(3)는, 작동되지 않을 때 탄성력에 의해 제1 채널 회로(1)를 연통 상태로 되도록 하고, 작동될 때 제1 채널 회로(1)를 차단하는 상개형(normally-opened) 2 포트 2 위치 솔레노이드 밸브이다. 게이트 밸브 우회 회로(1b)는 마스터 실린더(MC)로부터 차륜 실린더(WC)로의 방향으로 오직 하나의 흐름만을 허용하는 일방향(one-way) 밸브를 포함한다. 이하에서는 마스터 실린더(MC)에 비교적 가까운 쪽을 "상류측"으로, 차륜 실린더에 비교적 가까운 쪽을 "하류측"으로 지칭한다. 릴리프 회로(1m)에는, 하류측 유압이 소정 압력 수준을 넘어설 때 유압을 상류측으로 완화하기 위한 릴리프 밸브(20)가 구비된다. 릴리프 밸브(20)는 하기에서 좀더 상세하게 설명될 것이다.

각 분기 회로(1r, 1f)는 대응하는 하나의 차륜 실린더(WC)의 제동 유압을 감소, 유지, 증가시킬 수 있는 유압 제어 밸브를 포함한다. 이 예에서, 유압 제어 밸브는 입구 밸브(5)와 출구 밸브(6)를 포함한다. 각 분기 회로(1r, 1f)의 입구 밸브(5)는 작동되지 않을 때 탄성력의 도움으로 대응 분기 회로(1r, 1f)를 개방 상태로 유지시키고 작동될 때 대응 분기 회로(1r, 1f)를 차단하는 상개형 2 포트 2 위치 솔레노이드 밸브를 포함한다. 각 분기 회로(1r, 1f)의 출구 밸브(6)는 작동되지 않을 때 배출 회로(10)를 차단하고 작동될 때 대응 분기 회로(1r, 1f)를 배출 회로(10)와 연결하는 상폐형 2 포트 2 위치 솔레노이드 밸브를 포함한다. 각 출구 밸브(6)는 대응 입구 밸브(5)의 하류에 위치된 대응 분기점(1e)으로부터 배출 회로(10)로 연장된 유체 경로에 배열된다. 배출 회로(10)는 저장소(7)로 향한다. 각 분기 회로(1r, 1f)는 유체가 입구 밸브(5)의 하류측에서 상류측 방향으로만 흐르도록 하는 일방향 밸브를 갖는 입구 밸브(5)를 우회하는 입구 우회 회로(1h)를 포함한다.

배출 회로(10)는 주 펌프(4)의 흡입면으로 향하는 주 흡입 회로(4f)와 연결된다. 흡입 회로(4f)는 주 펌프(4)가 저장소(7)로부터 제동 유체를 흡입하도록 하는 일방향 밸브 형태의 흡입 밸브(4h)를 포함한다. 주 펌프(4)로부터 배출되는 제동 유체를 받는 주 배출 회로(4a)가 분기점(1d)에 연결된다. 주 배출 회로(4a)는 역류를 방지하는 일방향 밸브 형태의 배출 밸브(4b)와 배출 리플을 흡입하는 댐퍼(4c)를 포함한다.

주 흡입 회로(4f)에서의 분기점(4j)은 보조 (과급) 펌프(8)로부터 배출되는 제동유를 받는 보조 배출 회로(8a)와 연결된다. 흡입 밸브(4k)는 보조 배출 회로(8a)에 배열된다. 동작 안정화 제어 중, 보조 펌프(8)는 마스터 실린더(MC)로부터 주 펌프(4)의 흡입면으로 제동 유체를 공급하도록 주 펌프(4)와 일렬로 구동되어서 주 펌프(4)의 배출 압력의 상승을 개선시킨다. 보조 펌프(8)의 흡입면에 연결된 보조 흡입 회로(8b)는 제1 채널 회로(1)에 연결된다. 그렇지만, 보조 흡입 펌프(8b)는 마스터 실린더(MC) 또는 저장 탱크(RT)에 직접 연결된다. 이 예에서, 주 펌프(4)와 보조 펌프(8)는 단일 모터(M)에 의해서 구동된다.

보조 흡입 회로(8b)는 역류 방지를 위해 내측 게이트 밸브(9)와 흡입 밸브(8c)를 포함한다. 내측 게이트 밸브(9)는 작동되지 않을 때 탄성력에 의해 보조 흡입 밸브(8c)를 차단하고 작동될 때 보조 흡입 회로(8c)를 연통 상태로 되도록 하는 상폐형 2포트 2위치 솔레노이드 밸브를 포함한다.

이하에는 릴리프 밸브(20)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도2에서 도시된 릴리프 밸브(20)에서, 밸브 요소(22)는 실린더(21)에 형성된 밸브 보어(21a)에 축방향으로 미끄럼 가능하게 삽입된다. 이 예에서 밸브 요소(22)는 피스톤 형상이다. 피스톤(22)은 대경 헤드부(22a)와 소경의 긴 로드부(22d)를 포함한다. 구형 볼 밸브(22c)가 헤드부(22a)의 단부에 구비된다. 볼 밸브(22c)는 밸브 보어(21a)의 전방 단부에 끼워맞춤된 시트 부재(23)에 형성된 작은 구멍(23a)을 개폐한다. 피스톤(22)은 스프링(24)에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 압박된다. 볼 밸브(22c)와 시트 부재(23)는 밸브 보어(21a)를 제1 챔버(25)와 제2 챔버(26)로 구획한다. 제1 챔버(25)는 외측 게이트 밸브(3)의 하류측에 연결된 릴리프 회로(1m)의 하류측과 연결된다. 제2 챔버(26)는 외측 게이트 밸브(3)의 상류측에 연결된 릴리프 회로(1m)의 상류측과 연결된다. 릴리프 밸브(20)는 제1 챔버(25)의 압력이 높을 때 구멍(23a)을 개방하여 제1 챔버(25)의 유압을 제2 챔버(26)로 완화시킨다.

(폐쇄 압력 챔버인) 제3 챔버(27)가 로드부(22b)의 단부를 수납하는 밸브 보어(21a)의 소경부에 형성된다. 이 예의 제3 챔버(27)는 작은 구멍(27a)을 통해서 대기와 연통된다. 제3 챔버는 제2 챔버(26)로부터 유체 밀봉 방식으로 O-링(28a)에 의해서 한정되어 분리된다. 피스톤(22)은 제1 챔버(25)의 유압을 받아 단부의 볼 밸브(22c)에 의해 밸브를 개방하는 방향으로 밀리고 제3 챔버(27)의 대기를 받아 단부면의 밸브를 폐쇄하는 방향으로 밀린다. 제2(또는 중간) 챔버의 유압(26)은 밸브를 개폐하는 방향으로 균형이 조절된다. 피스톤(22)은 볼 밸브(22c)의 단부의 압력이 로드부(22b)의 단부면의 압력과 스프링(24)의 압박력의 합력보다 클 때 우측으로 이동하여 릴리프 밸브(20)를 개방한다. 밸브를 폐쇄하는 방향으로의 힘은 릴리프 회로(1m)의 유압에 관계없이 일정하므로, 릴리프 밸브(20)의 개방 압력은 일정하다. 이 예에서, 제2 챔버(26)는 제1 및 제3 챔버 사이에 축방향으로 위치된다.

도3에서 도시된 릴리프 밸브(20)는 도2에서 도시된 릴리프 밸브(20)와 구조상 거의 동일하다. 도3에서 도시된 릴리프 밸브(20)는 제3 챔버(27)가 대기와 연통하지 않는다는 점에서 도2에 도시된 릴리프 밸브(20)와 다르다. 도3의 릴리프 밸브(20)도 제1 챔버(25)와 제3 챔버 사이의 압력차에 따라 밸브를 개방한다. 따라서, 릴리프 밸브(20)의 개방 압력은 제2 챔버(26)의 유압에 관계없이 일정하다. 도3에 도시된 릴리프 밸브(20)에서, 제3 챔버(27)의 체적은 감소되며 피스톤(22)이 우측으로 이동할 때 밸브를 폐쇄하는 방향으로 영향을 가하는 힘은 커지게 된다. 도2 및 도3의 각각에서, 릴리프 밸브(20)는 O-링(28b, 28c)을 포함한다.

도4에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(3, 5, 6, 9)와 모터(M)는 제어 유닛(CU)에 의해서 제어된다. 제어 유닛(CU)은 각 차륜의 차륜속을 탐지하는 차륜속 센서(S)와, 차체의 요우율(yaw rate)을 탐지하는 요우율 센서(YR)와, 차체의 조향각을 탐지하는 조향각 센서(H)와, 제동 작동 여부를 탐지하는 제동 센서(BS)와, 차체의 종방향 또는 측방향 가속을 탐지하는 G 센서(GS)를 포함하는 센서 그룹(SG)에 연결된다. 제어 유닛(CU)은 센서 그룹(SG)으로부터 도출되는 신호에 따라 각 차륜의 슬립율을 탐지해서 제동 동안에 슬립율이 소정 값보다 클 때 슬립율을 낮추는 로킹 방지 제동 제어를 수행한다. 또한, 제어 유닛(CU)은 차량 동작이 안정성을 잃어 버렸을 때 차량의 동작을 안정화시키기 위한 동작 안정화 제어를 수행한다. 이 예에서, 동작 안정화 제어는 구동 차륜 미끄럼을 제어하기 위한 적어도 하나의 토오크 제어와, 차량 동작의 불안정한 동작이 증가할 때 하나 이상의 소정 차륜 상에 제동력을 발생시켜서 차량 동작을 안정화시키도록 요우율을 발생하는 요우율 제어를 포함한다.

본 발명에 따르는 제동 장치의 작동을 설명하기로 한다. 제1 채널 회로(1)와 제2 채널 회로(2)는 동일한 작동을 하기 때문에, 제1 채널(1)에 대해서만 설명하기로 한다.

(a) 일반 제동 작동

도면에서 도시된 바와 같이, 일반적으로 밸브(3, 5, 6, 9)는 작동을 하지 않는다. 제동 페달(BP)이 이 상태에서 압축되면, 마스터 실린더(MC)에서 발생된 제동 유압이 제1 채널(1)에 의해 외측 게이트 밸브(3)와, 입구 밸브(5)와 분기 회로(1f, 1r)를 거쳐 각 차륜 실린더(WC)로 전달되며, 각 차륜 실린더(WC)는 제동 페달(BP)의 누르는 힘에 대응하는 제동력을 가한다.

(b) 로킹 방지 제동 제어

제동 작동 동안 하나 이상의 차륜이 로킹되거나 또는 로킹되는 경향이 증가될 때, 제어 유닛(CU)은 슬립율을 소정 범위 내로 유지함으로써 차륜 로킹을 방지하도록 로킹 방지 제어를 수행한다. 로킹 방지 제동 제어는 제동 동안에 차륜 로킹을 방지하기 위해 제동 유압을 감소, 유지 및 증가시킨다. 좌전륜과 우후륜 중 어느 하나 또는 모두의 슬립율이 소정 값을 초과할 때, 로킹 방지 제동 제어 유닛은 모터(M)를 구동하기 시작하고, 로킹 차륜에 대한 차륜 실린더(WC)의 분기 회로(1r 또는 1f)의 입구 밸브(5)를 폐쇄하고 출구 밸브(6)를 개방한다. 입구 밸브(5)를 폐쇄하면 차륜 실린더(WC)의 압력 증가를 중단시키고, 차륜 실린더(WC)의 제동 유체는 배출 회로(10)를 통해서 저장소(7)로 배출되고 제동력은 약화된다. 저장소(7)에 저장된 제동 유체는 주 펌프(4)에 의해서 흡입되며 주 배출 회로(4a)를 통해서 제1 채널 회로(1)로 복귀된다.

제동력이 감소되어 차륜의 슬립율이 소정 값보다 작아질 때, 제어 유닛(CU)은 출구 밸브(6)로의 동력 공급을 차단하며, 출구 밸브(6)를 폐쇄하고 차륜 실린더(FL 또는 RR)의 압력을 유지한다. 슬립율이 다른 소정 값보다 낮게 될 때, 제어 유닛(CU)은 입구 밸브(5)로의 동력 공급을 차단하며 입구 밸브(5)를 개방한다. 결국, 고압 상태의 제1 채널 회로(10)의 제동 유체는 차륜 실린더(WC)로 공급되고 제동력은 다시 증가된다.

상술한 작동을 반복함으로써, 로킹 방지 제동 제어 시스템은 차륜의 로킹을 방지하면서 제동 페달(BP)의 스탬핑 동안 최대 제동력을 얻기 위해 각 차륜의 슬립율을 소정 범위 내로 유지한다.

로킹 방지 제동 제어 중, 내측 게이트 밸브(9)는 폐쇄된다. 따라서, 보조 펌프(8)는 모터(M)에 의해서 구동되더라도, 제동 유체를 흡입할 수 없고 과급 기능을 수행할 수 없다.

(c) 동작 안정화 제어

급시동 작동 또는 급가속 작동 또는 차량 동작을 안정화시키는 방향으로 요우율에 영향을 주는 제동력을 발생하는 요우율 제어 중 구동 차륜 미끄럼을 소정 값 이내로 제어하는 토오크 제어와 같은 동작 안정화 제어를 수행할 때, 제어 유닛(CU)은 모터(M)를 구동해서 게이트 밸브(3, 9)로 동력을 공급한다. 따라서 외측 게이트 밸브(3)는 제1 채널 회로(10)를 폐쇄해서 차단한다. 대신에, 내측 게이트 밸브(9)는 개방되어서 보조 흡입 회로(8b)를 개방 상태가 되게 한다. 보조 펌프(8)는 제동 유체를 마스터 실린더(MC)로부터 흡입하여 보조 배출 회로(8a)로 배출한다. 따라서 주 펌프(4)는 제동 유체를 보조 배출 회로(8a)로부터 흡입하여 주 배출 회로(4a)로 제동 유체를 배출한다. 입구 밸브(5) 및 출구 밸브(6)는 차륜 실린더(WC)의 압력을 증가, 유지 및 감소시키며 소정 최적 제동력을 발생시킨다.

동작 안정화 제어 중에, 제1 채널 회로(1)에서의 외측 게이트 밸브(3)와 입구 밸브(5)와 주 펌프(4)에 의해 둘러싸인 회로부의 압력은 더 높아지게 된다. 특히, 출구 밸브(6)가 폐쇄된 상태에서 주 펌프(4)가 계속 배출할 때, 이 회로부의 압력은 과도하게 상승된다. 동작 안정화 제어 중 운전자가 제동을 가하고, 마스터 실린더 압력이 외측 게이트 밸브(3)의 하류측의 압력보다 높아지게 될 때, 마스터 실린더 압력은 일방향 밸브(1c)를 개방하게 되고 회로부에서의 압력은 마스터 실린더(MC) 압력의 전달에 의해 증가된다.

따라서 외측 게이트 밸브(3)의 하류측 압력이 높아져서 소정 압력을 초과할 때, 릴리프 밸브(20)는, 외측 게이트 밸브(3)로부터 마스터 실린더(MC)쪽으로 제동 유체를 복귀시킴으로써 개방되고 유압을 감소시킨다. 운전자가 제동을 걸어서 유압이 마스터 실린더(MC)에서 발생되고 마스터 실린더 압력이 릴리프 밸브(20)의 제2 챔버(26)로 전달되면, 릴리프 밸브(20)의 밸브 개방 압력은 일정하다. 운전자가 제동 페달을 밟음으로써 마스터 실린더 압력이 높게 유지되면, 압력은 릴리프 밸브(20)의 개방 직후에는 감소되지 않는다. 그렇지만 제동 작동이 완료되고 마스터 실린더 압력이 낮아지게 되면, 압력은 릴리프 밸브(20)를 통해서 완화된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 릴리프 밸브(20)의 제3 챔버(27)는 O-링(28a)에 의해서 제2 챔버(26)로부터 분리된 대기성 또는 폐쇄 가스 챔버이다. 따라서, 동작 안정화 제어 중에 운전자가 제동 작동을 하고 마스터 실린더 압력이 제2 챔버(26)로 전달되면, 릴리프 밸브(20)의 밸브 개방 압력은 일정하게 유지된다. 따라서, 주 펌프(4)와 밸브(1c, 1g, 5, 6)에 가해지는 부하가 증가되지 않는다. 모터(M)의 용량과 밸브(1c, 1g, 5, 6)의 압력 밀폐도를 증가시킬 필요가 없다. 본 발명에 따른 제동 시스템은 원하지 않는 크기 증가와 제작비 증가를 방지할 수 있다.

본 발명은 실시예에 제한되지 않는다. 예컨대, 외측 게이트 밸브(3)와 평행하게 배열된 릴리프 밸브(20)의 구조는 도면에서 도시된 구조에 제한되지 않는다. 본 발명에 따라서, 밸브 요소의 밸브를 폐쇄하는 방향으로의 유압을 받는 밸브 폐쇄 압력 수용부(로드부(22a)의 단부)는 릴리프 회로로부터 유체 밀폐식으로 분리된 밸브 폐쇄 챔버(제3 챔버(27))에 노출된다.

설명된 예는 동작 안정화 제어 중 유압을 빠르게 상승시키도록 주 펌프(4)를 지원하기 위해 보조 펌프(8)를 사용한다. 그렇지만, 보조 펌프(8)를 생략하는 것은 선택적인 것이다. 설명된 예에서 각 유압 제어 밸브는 입구 밸브(5)와 출구 밸브(6)를 포함한다. 그렇지만, 차륜 실린더(WC)를 제동 회로[제1 채널 회로(1)] 또는 배출 회로(10)와 선택적으로 연결하기 위해 단일 밸브를 사용할 수 있다.

릴리프 밸브의 밸브 개방 압력은 릴리프 회로의 유압을 받는 개방 밸브 압력 수용부와 릴리프 회로의 유압으로부터 자유로운 폐쇄 밸브 압력 수용부 사이의 압력차에 의해서 탐지된다. 즉, 폐쇄 밸브 압력 수용부는 릴리프 회로의 유압에 의해서 영향을 받지 않는다. 따라서, 밸브 개방 압력은 동일하게 유지될 수 있다. 동작 안정화 제어 중에 마스터 실린더 압력이 증가되더라도, 릴리프 회로의 밸브 개방 압력은 상승되지 않는다. 따라서, 펌프와 밸브에 가해지는 부하는 증가하지 않는다. 본 발명의 제동 시스템은 시스템 규모가 작고 제작비가 저렴하다는 점에서 유익하다.

따라서 본 발명은 펌프에 부하가 바람직하지 않게 증가하는 것을 방지할 수 있고 규모와 제작비에 있어 유리한 제동 장치 또는 시스템을 제공하게 된다.

Claims

운전자의 제동 작동에 따라 제동 유압을 발생시키기 위한 유압원과, 유압을 발생시키고 제동 회로를 통해서 유압을 전달하는 유압원에 의해 차륜에 제동력을 가하는 제동 작동부와, 제동 회로에 배열되어 제동 작동부의 제동 유압을 감소시키며 유지시키며 증가시킬 수 있는 유압 제어 밸브와, 유압 제어 밸브의 유압이 제동 회로의 유압 제어 밸브의 상류측으로 감소될 때 제동 유체가 배출되는 배출 회로에 배열된 저장소에 저장된 제동 유체를 복귀시키기 위한 펌프와, 펌프의 흡입면과 제동 유체 공급원을 연결하는 흡입 회로와, 흡입 회로를 개폐하기 위한 내측 게이트 밸브와, 펌프의 배출 위치와 제동 회로의 유압원 사이에 배열되어 제동 회로를 개폐하기 위한 외측 게이트 밸브와, 외측 게이트 밸브의 유압 제어 밸브 상의 유압을 외측 게이트 밸브의 유압원측으로 완화하기 위해 외측 게이트 밸브를 우회하고 제동 회로와 평행하게 배열된 릴리프 밸브를 포함하는 릴리프 회로와, 펌프와 유압 제어 밸브와 내측 게이트 밸브와 외측 게이트 밸브를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하며;

상기 제어 유닛은 내측 게이트 밸브를 개방하고, 외측 게이트 밸브를 폐쇄하고, 운전자의 제동 작동에 관계없이 펌프를 구동시킴으로써 제동 유압을 발생시키고, 유압 제어 밸브로써 제동 작동부의 유압을 소정 압력으로 제어하고, 소정 차량 동작이 탐지될 때 차량 동작을 안정화시키는 동작 안정화 제어를 수행하며;

상기 릴리프 밸브는 좌석이 볼 밸브와 결합되어 있는 폐쇄 상태로부터 좌석이 볼 밸브와 결합 해제된 개방 상태로 변환시킴으로써 릴리프 회로를 개폐하기 위한 밸브 요소를 포함하며;

상기 밸브 요소는 릴리프 회로의 유압 제어 밸브측 상에 밸브를 개방하는 방향으로 유압을 받는 개방 압력 수용부와, 밸브를 폐쇄하는 방향으로 압력을 받는 폐쇄 압력 수용부를 포함하며;

스프링이 상기 밸브를 폐쇄하는 방향으로 상기 밸브 요소를 압박하며;

상기 폐쇄 압력 수용부는 유체 밀폐 상태에서 릴리프 회로로부터 분리된 폐쇄 밸브 챔버와 대면하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제1항에 있어서, 상기 폐쇄 밸브 챔버는 대기와 연통하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제1항에 있어서, 상기 폐쇄 밸브 챔버는 폐쇄된 가스 챔버인 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제1항에 있어서, 상기 릴리프 밸브는, 실린더와, 상기 실린더에 배열되고 유압 제어 밸브와 연결된 제1 챔버와, 상기 제1 챔버와 축방향으로 접하고 작은 구멍에 의해서 상기 제1 챔버에 연결되고 릴리프 회로의 유압 공급원과 연결된 제2 챔버와, 상기 작은 구멍 및 폐쇄 밸브 챔버를 개폐하기 위해 상기 실린더에 축방향으로 활주 가능하게 배열되고 상기 제2 챔버와 접촉하고 밸브 요소 형태의 피스톤을 포함하는 상기 제2 챔버가 피스톤이 입출 가능하도록 배열된 상태로 피스톤의 외주연을 밀봉하는 밀봉 부재로부터 분리된 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
(a) 운전자의 제동 입력에 따라서 유압 제동 유체를 압력하에서 유압 제동 유체 회로로 변위시키기 위한 기본 유닛과,

(b) 상기 기본 유닛으로부터 제동 유체 회로를 통해서 전달된 제동 유압을 수용하여 차륜에 제동 작동력을 가하기 위해 제동 유압을 기계적 힘으로 전환하기 위한 작동부과,

(c) 제동 회로의 하류 회로부에 배열된, 상기 기본 유닛으로부터 유압을 수용하여 제동 작용력을 제어하기 위해 작동부로 공급되는 제동 유압을 감소, 유지, 증가시키기 위한 유압 제어부과,

(d) 압력 제어부로부터 배출된 제동 유체를 받는 배출 회로와,

(e) 배출 회로로부터, 기본 유닛 및 중간 회로부 사이에서 연장된 상류 회로부와 제동 회로의 하류 회로부 사이에 위치된 제동 회로의 중간부로 제동 유체를 복귀시키기 위한 펌프부과,

(f) 중간 회로부와 상류 회로부 사이의 제동 회로에 배열된, 제동 회로의 상류 회로부와 중간 회로부 사이의 유체 경로를 개폐함으로써 상류 회로부와 중간 회로부 사이의 유압의 경로를 허용 및 차단하기 위한 제1 게이트 밸브와,

(g) 기본 유닛으로부터 펌프부로 제동 유체를 공급하는 흡입 회로를 개폐하기 위한 제2 게이트 밸브와,

(h) 제1 게이트 밸브가 개방된 상태에 있고 제2 게이트 밸브가 폐쇄된 상태에 있는 제1 제어 모드와 제1 게이트 밸브가 폐쇄된 상태에 있고 제2 게이트 밸브가 개방된 상태에 있으며 펌프부가 운전자의 제동 입력에 관계없이 압력하에서 중간 회로부로 제동 유체를 공급하도록 구동하는 제2 제어 모드 중의 하나에서 압력 제어부를 제어하여 제동 작동력을 제어하기 위한 제어기부와,

(i) 개방 압력 챔버의 압력과 폐쇄 압력 챔버의 압력 사이의 압력차가 소정 수준을 넘어설 때 제1 게이트 밸브를 우회하는 릴리프 회로에 배열되고, 상기 중간 회로부에 유체 연통하는 개방 압력 챔버와 릴리프 회로로부터 액체 밀폐식으로 분리된 폐쇄 압력 챔버를 형성하는 밸브 하우징과 제동 유체가 중간 회로부로부터 상류 회로부로 릴리프 회로를 통해 빠져나가도록 릴리프 회로를 개방하기 위한 밸브 요소와 상기 밸브 요소를 폐쇄 방향으로 압박하여 릴리프 회로를 폐쇄하기 위한 폐쇄 위치에서 밸브 요소를 정상적으로 유지하기 위한 편의 요소를 구비하여 상기 릴리프 회로를 개폐하는 릴리프 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제5항에 있어서, 상기 폐쇄 압력 챔버는 가스 유체를 함유한 가스 챔버인 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제5항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 제1 게이트 밸브의 상류측의 상류 회로부와 유체 연통하는 중간 챔버로부터 개방 압력 챔버를 분리하는 밸브 시트를 포함하며, 상기 밸브 시트는 개방 압력 챔버와 중간 챔버 사이의 제동 유체의 통과를 허용하는 구멍을 포함하며, 상기 밸브 요소는 상기 편의 요소의 편의력에 의해서 밸브 시트 상에 접촉됨으로써 구멍을 정상적으로 폐쇄하는 제1 단부와 폐쇄 압력 챔버의 가스 유압에 노출된 제2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제7항에 있어서, 상기 릴리프 밸브는 중간 챔버로부터 폐쇄 압력 챔버를 분리하는 밀봉 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제8항에 있어서, 상기 중간 챔버는 개방 압력 챔버와 폐쇄 압력 챔버 사이에 형성되며, 상기 밸브 하우징은 폐쇄 압력 챔버를 형성하는 소경부와 중간 챔버를 형성하는 대경부로 된 보어를 포함하며, 상기 대경부는 소경부와 상기 밸브 시트 사이에 형성되며, 상기 밸브 요소는 대경부에 의해서 형성된 중간 챔버에 수용된 큰 피스톤부와 폐쇄 압력 챔버를 형성하는 소경부에 수용된 작은 피스톤부를 포함하며, 상기 편의 요소는 대경부에 배열된 스프링이며, 상기 밀봉 부재는 피스톤의 소경부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제9항에 있어서, 릴리프 밸브의 상기 밸브 하우징은 폐쇄 압력 챔버에 대기압을 유도하는 공기 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제9항에 있어서, 상기 폐쇄 압력은 대기압으로부터 격리된 폐쇄된 가스 챔버인 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제동 시스템은 차량의 작동 상태에서 입력 정보를 수집하고 입력 정보를 제어기부로 공급하는 센서 그룹을 포함하며, 상기 제어기부는 제1 제어 모드에서 제동 작동력을 제어함으로써 제동시에 앤티 로크 제어와 제2 제어 모드에서 제동 작동력을 제어함으로써 차량 추적 제어와 차량의 방향성 거동 제어 중 하나인 제2 차량 제어를 달성하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템.