KR100357763B1 - 차량용 브레이크 액압 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 액압 제어장치에 관한 것으로, 특히 브레이크 페달과, 내부에 브레이크액이 저장되어 있는 브레이크액 저장탱크와, 상기 브레이크액 저장탱크와 연계되어 있으며 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 브레이크 액압을 생성하는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더와 각 차륜의 휠 실린더 사이에 마련되며 통상의 제동동작시 상기 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압이 상기 휠 실린더에 전달되지 않도록 유로를 닫는 비상밸브와, 상기 마스터실린더와 상기 비상밸브 사이에 마련되며 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터실린더에서 전달된 브레이크액을 수용하므로서 상기 브레이크 페달이 작동됨을 느끼게 하고, 상기 브레이크 페달에 작용하는 힘이 제거되면 수용된 브레이크액을 방출하므로서 상기 브레이크 페달을 원위치시키는 페달재현기와, 상기 휠 실린더의 입구측에 배치되며 상기 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 조절하는 노말오픈밸브와, 상기 휠 실린더의 출구측에 배치되며 상기 휠 실린더에 전달된 브레이크 액압을 조절하는 노말클로즈밸브와, 통상의 제동동작시 상기 브레이크액 저장탱크에 저장된 브레이크액 또는 상기 휠 실린더로부터 환류하는 브레이크액을 흡입펌핑하여 상기 휠 실린더에 브레이크 액압을 전달하는 모타 및 흡입펌프와, 상기 흡입펌프와 상기 휠 실린더 사이에 브레이크 액압이 과도하게 생성된 경우 브레이크액을 상기 브레이크액 저장탱크로 환류하여 브레이크 액압을 적정압으로 조절하는릴리프밸브와 환류용 노말클로즈밸브와, 상기 릴리프밸브 및 상기 환류용 노말클로즈밸브를 통하여 환류하는 브레이크액의 흐름을 조절하여 소음이 저감될 수 있도록 마련된 유량조절밸브로 구성된 유압회로와, 각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와, 상기 브레이크 페달의 조작 변위량을 검출하는 페달센서와, 상기 흡입펌프로부터 생성된 브레이크 액압을 검출하는 액압센서로 구성된 센서부와, 상기 차륜속도센서로부터 차륜속도 정보를 입력받아 차체속도, 차륜감/가속도, 슬립율을 계산하고, 상기 페달센서로부터 조작 변위량 정보를 입력받아 운전자가 희망하는 브레이크 액압 및 운전자가 희망하는 브레이크 액압 상승속도를 계산하고, 상기 액압센서로부터 상기 흡입펌프에 의해 생성된 브레이크 액압 및 브레이크 액압 상승속도를 계산하고, 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 그리고 판정하며, 그 결과에 의거하여 상기 노말오픈밸브, 상기 노말클로즈밸브, 상기 환류용 노말클로즈밸브의 개폐동작과 상기 모타의 구동을 제어하여 CBS제어, ABS제어, EBD제어, 그리고 자가진단프로그램에 의해 시스템이 고장난 것으로 판단되면 비상제동 제어를 수행하는 전자제어유니트로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 브레이크 액압 제어장치{Hydraulic brake system}

본 발명은 차량용 브레이크 액압 제어장치에 관한 것으로, 특히 배력장치를 사용하지 않고, 모타 및 흡입펌프, 이를 제어하는 전자제어유니트 등을 통해 제동에 필요한 브레이크 액압을 생성받아 미리 짜여진 제동조건에 따라 CBS제어, ABS제어, EBD제어, 그리고 시스템 고장시 비상 제동제어를 수행하는 차량용 브레이크 액압 제어장치에 관한 것이다.

차량에는 제동을 위한 브레이크 액압 제어장치가 필수적으로 장착되어 있다. 도 1은 이러한 종래 차량용 브레이크 액압 제어장치의 유압회로를 도시한 것이다.

동도에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달(1)로부터 전달된 힘을 증폭하는 배력장치(2), 배력장치(2)에 의해 증폭된 힘을 전달받아 이를 브레이크 액압으로 변환하는 마스터실린더(3), 그리고 마스터실린더(3)로부터 휠 실린더(W)에 전달되는 브레이크 액압을 제어할 목적으로 마스터실린더(3)와 차륜의 휠 실린더(W)와의 사이에는 노말오픈밸브(NO)가, 휠 실린더(W)로부터 마스터실린더(3) 또는 노말오픈밸브(NO)측으로 환류하는 유로에는 노말클로즈밸브(NC)가 배치된다.

또, 노말클로즈밸브(NC)를 통하여 환류하는 브레이크액을 잠시동안 저장하는 저압어큐뮤레이터(LPA)와, 저압어큐뮤레이터(LPA)에 저장된 브레이크 액을 펌핑하여 강제 환류시키는 모타(4) 및 펌프(5), 펌핑된 브레이크액의 급격한 압력파형을 감소시키는 고압어큐뮤레이터(HPA) 및 오리피스(6)가 마련된다.

또한, 차륜속도센서(미도시)로부터 차륜속도를 읽어들여 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 그리고 판정하며, 그 결과에 의거해서 휠 실린더(W)의 액압조절수단인 노말오픈밸브(NO) 및 노말클로즈밸브(NC), 그리고 모타(4)의 구동에 따른 펌프(5)의 작동을 제어하는 전자제어유니트(미도시)가 마련된다.

이하, 종래 브레이크 액압 제어장치의 작동상태를 설명한다.

운전자가 브레이크 페달(1)을 밟으면 그 힘이 배력장치(BOOSTER)(2)에 의해 증폭되며, 마스터실린더(MASTER CYLINDER)(3)에서 브레이크 액압이 발생된다. 발생된 브레이크 액압은 노말오픈밸브(NO)를 지나 휠 실린더(W)에 전달되며, 이때, 휠 실린더(W)의 환류 유로에 배치된 노말클로즈밸브(NC)가 닫혀 있으므로, 마스터실린더(3)와 휠 실린더(W) 사이의 유압회로는 폐회로가 되어 차륜은 가압상태가 된다.

그리고 노면조건보다 과도한 브레이크 액압이 휠 실린더(W)에 전달되면 차량의 차륜은 회전을 멈춘채 노면을 미끄러지게 된다. 이러한 현상을 차량의 각 차륜에 장착된 차륜속도센서(미도시)가 감지하여 전자제어유니트에 감지신호를 전달하면, 전자제어유니트는 회전을 멈춘채 미끄러지고 있는 차륜의 최초 닫힘 상태인 노말크로즈밸브(NC)를 열어 휠 실린더(W)에 갇힌 브레이크 액이 배출되도록 하므로서 휠 실린더(W)에 가해진 브레이크 액압을 낮춘다.

노말클로즈밸브(NC)를 통하여 배출된 브레이크액은 저압어큐뮤레이터(LPA)로 이동하여 잠시 저장되고, 저장된 브레이크액은 모타(4)의 회전에 의해 펌프(5)를 거쳐 다시 액압이 상승하게 된다. 상승된 액압은 고압어큐뮤레이터(HPA)와 오리피스(6)를 지나면서 그 흐름이 안정적으로 유지되며 마스터실린더(3) 또는 노말오픈밸브(NO)로 환류하게 된다.

이후, 상기 전자제어유니트는 각 차륜속도센서로부터 계속적으로 속도정보를 입력받아 차륜의 회전속도가 너무 빠르게 회복되거나, 차륜회전속도가 제어를 위해 설정된 기준속도보다 낮아지게 되면 각 차륜측에 마련된 노말오픈밸브(NO) 및 노말클로즈밸브(NC)와 브레이크 액압을 생성하는 모타(4)를 제어하여 각 휠 실린더(W)에 전달된 브레이크 액압을 가압, 유지, 감압을 통한 세세한 제어를 되풀이 하여 제동에 이르게 한다. 그리고 FR,RL,RR,FL은 차륜을 보인 것이다.

그러나 종래 브레이크 액압 제어장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 브레이크 액압 제어장치는 운전자가 정상적인 제동상태보다 더 큰 힘으로 브레이크 페달을 밟았을 경우 배력장치에서는 이러한 힘을 모두 증폭시켰다. 따라서, 배력장치는 제동에 소요되는 압력에 의해 파손될 위험보다는 증폭된 압력에 의해 파손될 위험이 높아 이를 방지하기 위해 필요이상의 강성이 요구되어졌고, 이러한 강성을 얻기 위하여 그 크기가 증대되므로서 엔진룸 내에 배치하는데 어려움이 있었다.

또, 정상적인 제동상태보다 더 큰 브레이크 액압이 생성된 경우에도 제동동작이 안정적으로 수행되도록 요구됨으로서 모타의 출력 및 브레이크 액압을 제어하는 밸브의 작동압력이 필요이상으로 큰 것을 사용해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 제동동작시 마스터실린더와 휠 실린더간에 폐회로가 구성되므로서 유압회로 내에 공기가 유입된 경우 운전자가 브레이크 페달을 끝까지 밟더라도 공기의 압축에 의한 스폰지현상에 의해 충분한 브레이크 액압이 휠 실린더로 전달되지 않아 제동력이 떨어지는 문제점이 있었다.

또, 내리막길 운행시 감속 제동을 실시하면 마찰열에 의하여 휠 실린더에 공급된 브레이크 액이 비등점 이상으로 상승하여 유압회로내에 브레이크액 증기가 차는 경우가 있는데, 이때 재차 제동을 실시할 경우 스폰지 현상과 같은 베이퍼록(vapour-lock) 현상이 발생하여 브레이크 페달을 끝까지 밟더라도 충분한 브레이크 액압이 생성되지 않아 제동력이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, ABS제어시 휠 실린더에 가해지는 제동압을 제어할 목적으로 밸브를 연속적으로 개폐동작시키게 되는데, 이때 브레이크 페달과 휠 실린더간에 액압변화가 발생되어 운전자가 페달을 밟고 있는 경우 그 진동이 페달에 전달되어 운전자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 브레이크 페달의 조작 변위량을 검출하는 페달센서와, 휠 실린더에 브레이크 액압을 공급하는 모타 및 펌프를 구성시켜 운전자가 브레이크 페달을 밟게되면 페달센서로부터 감지된 브레이크 페달의 조작 변위량에 의거한 브레이크 액압만이 모타 및 펌프에 의해 생성되도록 하므로써 장치의 경량화 및 소형화를 꽤하고, 액압센서를 통하여 생성된 브레이크 액압을 지속적으로 검출하여 휠 실린더에 최적의 브레이크 액압이 공급될 수 있도록 모타 및 펌프를 제어하여 강력한 제동력이 발휘될 수 있도록 하고, 제동동작중 차륜의 제동상태를 판단하여 판단된 제동조건에 따라 CBS제어, ABS제어, EBD제어, 그리고 제어시스템의 고장시 비상제동제어를 수행할 수 있도록 한 브레이크 액압 제어장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 브레이크 액압 제어장치의 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 제어블록도,

도 3는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 유압회로도,

도 4는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 중앙연산장치에 짜여진 플로우챠트,

도 5는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 비상작동시의 유압회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21:페달 22:페달센서 23:마스터실린더

24:브레이크액저장탱크 25,26:페달재현기 27,28:비상밸브

30:모타 31,32:펌프 35,36:댐핑챔버

37,38:오리피스 41,51,61,71,:노말오픈밸브

42,52,62,72:노말클로즈밸브 81,82:노말클로즈릴리프밸브

83,84:유량조절밸브 85,86:액압센서

31a,31b,32a,32b:체크밸브

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 브레이크 페달과, 내부에 브레이크액이 저장되어 있는 브레이크액 저장탱크와, 상기 브레이크액 저장탱크와 연계되어 있으며 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 브레이크 액압을 생성하는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더와 각 차륜의 휠 실린더 사이에 마련되며 통상의 제동동작시 상기 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압이 상기 휠 실린더에 전달되지 않도록 유로를 닫는 비상밸브와, 상기 마스터실린더와 상기 비상밸브 사이에 마련되며 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터실린더에서 전달된 브레이크액을 수용하므로서 상기 브레이크 페달이 작동됨을 느끼게 하고, 상기 브레이크 페달에 작용하는 힘이 제거되면 수용된 브레이크액을 방출하므로서 상기 브레이크 페달을 원위치시키는 페달재현기와, 상기 휠 실린더의 입구측에 배치되며 상기 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 조절하는 노말오픈밸브와, 상기 휠 실린더의 출구측에 배치되며 상기 휠 실린더에 전달된 브레이크 액압을 조절하는 노말클로즈밸브와, 통상의 제동동작시 상기 브레이크액 저장탱크에 저장된 브레이크액 또는 상기 휠 실린더로부터 환류하는 브레이크액을 흡입펌핑하여 상기 휠 실린더에 브레이크 액압을 전달하는 모타 및 흡입펌프와, 상기 흡입펌프와 상기 휠 실린더 사이에 브레이크 액압이 과도하게 생성된 경우 브레이크액을 상기 브레이크액 저장탱크로 환류하여 브레이크 액압을 적정압으로 조절하는릴리프밸브와 환류용 노말클로즈밸브와, 상기 릴리프밸브 및 상기 환류용 노말클로즈밸브를 통하여 환류하는 브레이크액의 흐름을 조절하여 소음이 저감될 수 있도록 마련된 유량조절밸브로구성된 유압회로와, 각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와, 상기 브레이크 페달의 조작 변위량을 검출하는 페달센서와, 상기 흡입펌프로부터 생성된 브레이크 액압을 검출하는 액압센서로 구성된 센서부와, 상기 차륜속도센서로부터 차륜속도 정보를 입력받아 차체속도, 차륜감/가속도, 슬립율을 계산하고, 상기 페달센서로부터 조작 변위량 정보를 입력받아 운전자가 희망하는 브레이크 액압 및 운전자가 희망하는 브레이크 액압 상승속도를 계산하고, 상기 액압센서로부터 상기 흡입펌프에 의해 생성된 브레이크 액압 및 브레이크 액압 상승속도를 계산하고, 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 그리고 판정하며, 그 결과에 의거하여 상기 노말오픈밸브, 상기 노말클로즈밸브, 상기 환류용 노말클로즈밸브의 개폐동작과 상기 모타의 구동을 제어하여 CBS제어, ABS제어, EBD제어, 그리고 자가진단프로그램에 의해 시스템이 고장난 것으로 판단되면 비상제동 제어를 수행하는 전자제어유니트로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 제어블록도, 도 3는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 유압회로도, 도 4는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 중앙연산장치에 짜여진 제어모드 판단 플로우챠트, 도 5는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 비상제동시의 유압회로도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치는 대략, 차륜속도센서(S1-S4)와, 페달센서(22)와, 액압센서(86,)와, 전자제어유니트(ECU)와, 유압회로로 이루어지고, 전자제어유니트(ECU)는 페달조작변위량검출회로(11), 액압검출회로(12), 인터페이스회로(13), 펄스처리회로(14), 중앙연산장치(15), 솔레노이드구동회로(16), 모터릴레이구동회로(17)를 포함한다.

상기 차륜속도센서(S1-S4)의 출력신호인 교류전압신호는 인터페이스회로(13)에서 펄스로 변환되고, 이는 펄스처리회로(14)에서 펄스의 계수 및 계산이 행해진다.

또, 상기 페달센서(22)의 출력신호인 전압신호는 브레이크 페달(21)의 이동거리에 따라 그 세기가 가변되어 출력되고, 이는 페달조작변위량검출회로(11)에서 신호의 세기 및 신호의 순간변화량의 계산이 행해진다.

또한, 상기 액압센서(86)의 출력신호인 전압신호는 브레이크 액압의 세기에 따라 그 세기가 가변되어 출력되고, 이는 액압검출회로(12)에서 신호의 세기 및 신호의 순간변화량의 계산이 행해진다.

따라서, 상기 중앙연산장치(13)는 펄스처리회로(12)에서 계산된 수치 및 상기 페달조작변위량검출회로(11)에서 계산된 수치, 그리고 상기 액압검출회로(12)에서 계산된 수치를 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 그리고 판정하며, 그 결과에 의거해서 솔레노이드구동회로(16) 및 모터릴레이구동회로(17), 경보등릴레이구동회로에 지령을 발하여 액압조절수단인 비상밸브(28), 노말오픈밸브(61), 노말클로즈밸브(62), 노말클로즈릴리프밸브(82), 모타릴레이(MR)을 구동한다.

그리고 상기 유압회로는 설명의 편의상 후륜 우측 차륜(RR)만을 도시한 것이다. 동도에서 마스터실린더(23)와 차륜의 휠 실린더(60)와의 사이에는 유로를 닫고있는 비상밸브(28)가 배치되며, 상기 비상밸브(28)와 마스터실린더(23)와의 사이에는 페달재현기가 마련된다. 그리고 도시된 비상밸브는 오프상태인 것으로 한다. 이때 중앙연산장치(13)에서 솔레노이드구동회로(14)에 제어신호를 출력하는 신호라인(FL1)의 신호는 오프상태이다. 이에 따라, 상기 마스터실린더(23)에서 생성된 브레이크 액압은 휠 실린더(60)에 전달되지 않고 페달제현기(26)로 유입된다.

상기 페달제현기(26)는 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 경우 브레이크 페달이 작동됨을 느끼게 해주는 것으로, 그 내부에 실린더 및 피스톤이 마련되고 상기 피스톤은 스프링에 의해 탄성지지된다. 따라서, 운전자가 브레이크 페달(21)을 밟아 마스터실린더(23)에서 브레이크 액압을 생성시킨 경우 생성된 브레이크 액압은 피스톤을 밀어 실린더내에 채워지고, 운전자가 브레이크 페달(21)을 밟는 힘을 줄이거나 브레이크 페달(21)로부터 발을 떼면 피스톤을 탄성지지하고 있던 스프링의 복원력에 의해 브레이크 액이 마스터실린더(23)로 복귀되면서 브레이크 페달(21)은 원위치로 되돌리게 된다.

또, 브레이크액 저장탱크(24)와 휠 실린더(60)와의 사이에는 모타(30)에 의해 구동되며 브레이크 액압을 생성하는 흡입펌프(32)가 마련되며, 상기 흡입펌프(32)와 휠 실린더(60)와의 사이에는 노말오픈밸브(61)가 배치되고, 휠 실린더(W)로부터 브레이크액 저장탱크로 환류하는 유로에는 노말클로브밸브(62)가 배치되어 있다. 그리고 도시된 노말오픈밸브(61) 및 노말클로브밸브(62)는 오프상태인 것으로 한다. 이때 중앙연산장치(15)에서 솔레노이드구동회로(16)에 제어신호를 출력하는 신호라인(FL3), (FL4)의 신호는 모두 오프상태이다. 이에 따라,페달센서(22)로부터 브레이크 페달 조작신호가 입력되면 중앙연산장치(15)는 모터릴레이구동회로(17)에 의해서 모터릴레이(MR)를 닫아 모터(30)를 구동한다. 그러면, 흡입펌프(32)에 의해서 브레이크액 저장탱크(24)에서 퍼내어진 제동액은 댐핑챔버(36) 및 오리피스(38)를 지나 휠 실린더(60)에 직접 작용하여 차륜(RR)을 가압한다. 그리고 상기 모타(30)는 회전속도의 가변이 자유로운 SR(Switch Reluctance)모타이다.

또한, 상기 흡입펌프(32)의 출구측에 마련된 댐핑챔버(36) 및 오리피스(38)는 흡입펌프(32)에서 펌핑된 브레이크 액압에 포함된 맥동성분 및 브레이크액의 흐름을 원활하게 하기 위한 수단이다. 즉, 상기 댐핑챔버(D/C:Damping Chamber)(36)는 흡입펌프(32)에서 생성된 브레이크 액압이 일정압 이상으로 상승된 경우 잉여압을 흡수하고 있다가, 유압회로 내의 액압이 낮아지게 되면 흡수된 잉여압이 반환되도록 하여 맥동현상을 억제시킨다. 또한, 제동동작시 순간적으로 휠 실린더(60)측으로 흐르는 브레이크액은 유로단면적이 좁게 형성된 오리피스(38)를 통과하면서 그 흐름이 선형적으로 조절된다. 그리고 상기 흡입펌프(32)의 입구측과 출구측에 브레이크액의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(32a,32b)가 마련된다.

또, 상기 흡입펌프(32)와 상기 휠 실린더(60)와의 사이에는 상기 흡입펌프(32)와 상기 휠 실린더(60) 사이의 유로에 과도한 브레이크 액압이 가해지거나, 상기 휠 실린더(60)의 브레이크 액압을 브레이크액 저장탱크(24)로 환류하기 위한 유로(94)가 마련되며, 상기 환류 유로(94)를 통하여 환류되는 브레이크액의 흐름을 조절하는 노말클로즈릴리프밸브(82) 및 릴리프밸브(84)가 배치된다. 그리고도시된 노말클로즈릴리프밸브(82)의 노말클로즈밸브(82a)는 오프상태인 것으로 한다. 이때 중앙연산장치(15)에서 솔레노이드구동회로(16)에 제어신호를 출력하는 신호라인(FL2)의 신호는 오프상태이다. 이에 따라, 흡입펌프(32)와 휠 실린더(60)간의 유로는 폐쇠회로로 되기 때문에 흡입펌프(32)의 브레이크 액압은 휠 실린더(60)에 직접 작용하여 차륜(RR)을 가압한다.

이때, 액압검출회로(12)로부터 흡입펌프(32)와 휠 실린더(60) 사이의 유로에 과도한 브레이크 액압이 가해진 것으로 검출되거나, 휠 실린더(60)의 브레이크 액압의 감압이 필요한 경우 중앙연산장치(15)는 노말클로즈릴리프밸브(82)의 노말클로즈밸브(82a)를 열어 브레이크액을 환류시킨다. 즉, 중앙연산장치(15)에서 솔레노이드구동회로(16)에 제어신호를 출력하는 신호라인(FL2)의 신호는 온상태가 된다.

그리고 상기 노말클로즈릴리프밸브(82)는 릴리프밸브(82b)와 노말클로즈밸브(82a)로 이루어져 하나의 기능단위로 구성된다. 일반적으로 ABS제어에 들어가면 제동동작이 완료될 때 까지 모타(30) 및 흡입펌프(32)는 계속적으로 액압을 생성한다. 따라서, 휠 실린더(60)측에 마련된 브레이크 액압 조절수단으로서의 노말오픈밸브(61) 또는 노말클로즈밸브(62)가 유로를 닫고 있는 경우, 브레이크 액압이 계속적으로 상승하여 유압회로에 무리를 가져온다. 상기 노말클로즈릴리프밸브(82)의 릴리프밸브(82b)는 유압회로에 무리를 줄 정도로 브레이크 액압이 순간적으로 생성되면 이를 흡입펌프(32) 및 브레이크액 저장탱크(24)로 환류하는 역할을 한다.

즉, 상기 릴리프밸브(82b)는 유로에 유로차단부재를 마련하여 상기 유로차단부재를 탄성지지하는 스프링의 설정력보다 액압이 커지게되면 스프링이 수축되어 유로가 열림과 동시에 과승된 브레이크 액압이 빠져나가도록 되어 있다. 이후, 스프링의 설정력보다 액압이 작아지게 되면 스프링의 복원력에 의해 유로는 닫힌다.

반면, 상기 노말클로즈릴리프밸브(82)의 노말클로즈밸브(82a)는 설정된 제어모드 수행중 중앙연산장치(15)로부터 개폐신호를 받아 휠 실린더(60)에 작용하는 제동압력을 해소시키는 역할 및 유압회로내에 계속적으로 액압이 과도하게 상승할 경우 흡입펌프(32) 및 브레이크액 저장탱크(24)로 환류시키는 역할을 수행한다.

또, 상기 유량조절밸브(84)는 상기 노말클로즈릴리프밸브(82)를 통하여 흡입펌프(32) 및 브레이크액 저장탱크(24)로 환류되는 고압의 브레이크 액의 유량을 조절하므로서 브레이크 액압 제어장치의 정음을 추구한다. 즉, 유압회로를 보호할 목적으로 개폐동작되는 릴리프밸브(82b)를 통하여 흐르는 고압의 브레이크 액과 휠 실린더(60)의 브레이크 액압을 해소할 목적으로 노말클로즈밸브(37)를 통하여 흐르는 고압의 브레이크액을 유로단면적이 좁게 형성된 밸브(84)를 통과시키므로서 유속 및 유량을 조절한다. 따라서, 고압의 브레이크액이 갖고 있는 높은 에너지를 서서히 낮은 에너지로 변환시켜 급격한 에너지의 변환과정에서 나타나는 소음발생을 줄인다.

전술한 구성에 의하면, 상기 마스터실린더(23)는 브레이크액 저장탱크(24)로부터 브레이크액을 공급받을 수 있도록 구성되며, 제동시 브레이크 페달(21)로부터 직접적으로 힘을 전달받아 브레이크 액압을 생성시킨다. 이는 종래 마스터실린더가 배력장치로부터 증폭된 힘을 전달받아 브레이크 액압을 생성시켰던 점과 다르다.따라서, 본 발명에 적용된 마스터실린더(23)에 의하여 생성되는 브레이크 액압은 종래보다 낮아진다. 이에 따라, 강성이 작은 마스터실린더를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 그 크기 역시 소형화 할 수 있는 장점이 있다.

또, 상기 마스터실린더(23)와 상기 휠 실린더(60)간에는 비상밸브(28)가 마련되어 상기 브레이크 페달(21)조작에 의하여 마스터실린더(23)에서 생성된 액압과 흡입펌프(32)에 의해서 생성된 브레이크 액압이 상호 영향을 받지 않는다. 이에 따라, 휠 실린더(60)의 제동압을 감압시킬 목적으로 밸브(62)를 반복 개폐동작시키는 과정에서 발생되는 브레이크 액의 맥동현상이 마스터실린더(23)측으로 전달되지 않아 제동시 브레이크 페달(21)이 떨리는 현상을 해소할 수 있다.

또한, 제동을 목적으로 운전자가 브레이크 페달(21)을 밟게되면, 페달조작변위량 검출회로(11)는 신호의 세기 및 신호의 순간변화량의 계산이 행해지는데, 중앙연산장치(15)는 계산된 정보에 의거하여 운전자의 희망제동압 및 희망액압상승속도를 계산하고, 모타(30)를 구동시켜 흡입펌프(32)로부터 브레이크 액압을 생성시킨다. 이때, 액압센서(86)로부터 브레이크 액압이 계속적으로 검출되어 중앙연산장치(15)에 입력된다. 중앙연산장치(15)는 액압센서(86)로부터 입력된 액압정보에 의거하여 현재의 액압 및 액압상승속도를 계산하고 이를 운전자의 희망제동압 및 희망액압상승속도와 비교하여 흡입펌프(32)로부터 생성되는 브레이크 액압이 운전자의 희망제동압에 일치될 수 있도록 모타(30)의 회전속도 및 온/오프 주기를 제어한다.

즉, 종래 브레이크 액압 제어장치는 마스터실린더와 휠 실린더간에 폐회로가구성되어 유압회로내에 스폰지 현상 및 베이퍼록 현상이 발생할 경우 마스터실린더에서 생성된 브레이크 액압이 휠 실린더에 충분히 전달되지 않아 제동력이 저하되는 문제점이 있었으나, 본 발명은 운전자의 희망제동압에 근거하여 흡입펌프(32)로부터 브레이크 액압을 생성하고, 생성된 브레이크 액압을 액압센서(86)를 통하여 계속적으로 검출하므로서 스폰지 현상 및 베이퍼록 현상이 발생되더라도 흡입펌프(32)로부터 계속적으로 브레이크 액압을 공급받음으로써 강력한 제동력을 발휘할 수 있게된다.

그리고 전술한 바와 같이 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 조절하는 노말오픈밸브 및 노말클로즈밸브는 각각의 차륜에 장착되며, 유압회로는 차륜RR, FL과 차륜FR,RL에 대칭적으로 마련된다. 도 3은 이러한 브레이크 액압 제어장치의 유압회로를 보인 것이다.

다음, 도 4는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 중앙연산장치에 짜여진 제동모드 판단 플로우챠트이다.

주행중 전자제어유니트(ECU)의 중앙연산장치(15)는 차륜속도센서(S1-S4)로부터 차륜속도를 지속적으로 읽어들인다.

즉, 중앙연산장치(15)는 전술(도 2 참조)한 바와 같이 펄스처리회로(14)의 출력신호를 판독하여 각 차륜(FR,RL,RR,FL)의 차륜속도를 계산하는 차륜속도계산단계(S41)를 수행한다.

또, 중앙연산장치(15)는 상기 차륜속도단계(S41)에서 계산된 차륜속도에 의거하여 차륜의 감/가속도, 차체속도를 계산한다. 예를 들면 차체속도는 최고차륜속도에 적당한 필터처리를 하여 계산한다. 그리고 계산된 차체속도 및 각 차륜속도에 의거하여 각 차륜의 슬립율(차체속도-차륜속도/차체속도)을 계산하는 계산단계(S42)를 수행한다.

또한, 중앙연산장치(15)는 페달센서(22)로부터 신호를 입력받아 제동중인가를 판단하는 제동 판단단계(S43)를 수행한다.

그리고 상기 제동 판단단계(S43)에서 제동동작, 즉 통상의 제동동작인 CBS제어에 들어선 것으로 판단되면 상기 계산단계(S42)에서 계산된 각 차륜(FR,RL,RR,FL)의 슬립율이 기준슬립율 범위내에 있는 가를 판단하는 판단단계(S44)를 수행한다.

즉, 상기 기준슬립율은 타이어와 노면 사이에 발생하는 마찰의 정도가 극대점을 이루는 범위를 뜻한다. 예를 들면 슬립율 15-20%범위를 말한다.

상기 판단단계(S44)에서 각 차륜의 슬립율 중 어느 하나라도 기준슬립율 범위를 벗어난 것으로 판단되면, ABS제어모드로 판단하여 CBS제어를 중지하고 ABS제어단계(S48)를 수행한다.

즉, 차륜의 슬립율이 기준슬립율의 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 타이어와 노면간의 마찰력이 저하되는 것을 의미하므로, 제동거리가 길어지거나, 또는 차륜이 로크된 상태를 의미하므로, 제동동작시 조향능력이 급격히 저하됨을 의미한다. 따라서, 중앙연산장치(15)는 슬립율이 기준슬립율의 범위내에 존재하도록 휠 실린더(40,50,60,70)의 브레이크 액압을 감압, 유지, 가압제어하여 타이어와 노면 사이에 발생하는 마찰의 정도를 극대화시켜 제동거리를 단축시킨다.

또, 상기 판단단계(S44)에서 각 차륜의 슬립율이 기준슬립율 범위내에 있는 것으로 판단되면 계속적으로 CBS제어를 수행하며, 상기 중앙연산장치(15)는 전륜측 슬립율과 후륜측 슬립율의 차를 구하여 기준치(S)와 비교하고, 그 크기를 판단하는 판단단계(S45)를 수행한다.

예를 들면 중앙연산장치(15)는 전륜의 좌/우(FL,FR), 후륜의 좌/우(RL,RR) 차륜의 평균 슬립율을 구하여 평균슬립율의 차를 구하고, 이를 기준치(S)와 비교한다. 이때 기준치(S)는 전륜(FL,FR)과 후륜(RL,RR)에 동일하게 전달되는 브레이크 액압으로 인하여 제동동작시 전륜(FL,FR)보다 후륜(RL,RR)이 먼저 로크되는 것을 방지하기 위한 설정값으로, 전륜과 후륜의 슬립율 차가 소정치 이상이면 후륜(RL,RR)이 로크되려는 것으로 판단하는 기준값이다.

따라서, 상기 판단단계(S45)에서 전륜과 후륜의 슬립율 차가 기준치(S)보다 작은 것으로 판단되면 중앙연산장치(15)는 CBS제어단계(S47)를 지속적으로 수행한다.

즉, 각 차륜(FR,RL,RR,FL)의 슬립율이 기준슬립율 범위내에 존재하고, 전륜과 후륜의 슬립율 차가 기준치(S)보다 작은 경우 전륜(FL,FR)과 후륜(RL,RR)에 동일한 브레이크 액압이 가해지도록 하여 제동동작을 수행한다.

그리고 상기 판단단계(S45)에서 전륜과 후륜의 슬립율차가 기준치(S)보다 더 큰 것으로 판단되면 중앙연산장치(15)는 EBD제어모드로 판단하여 CBS제어를 중지하고 EBD제어단계(S46)를 수행한다.

즉, 각 차륜의 슬립율이 기준슬립율 범위내에 존재하고, 전륜과 후륜의 슬립율 차가 기준치(S)보다 큰 경우 후륜(RL,RR)이 로크되지 않도록 후륜의 휠 실린더(70,40)에 브레이크 액압이 전달되지 않도록 하여 제동동작을 수행한다.

제동동작시 후륜(RL,RR)이 먼저 로크되는 현상은 제동시 차량의 무게중심이 앞으로 쏠리기 때문에 나타나는 것으로, 전륜(FL,FR)과 후륜(RL,RR)에 동일한 브레이크 액압을 계속적으로 상승시킬 경우 전륜(FL,FR)은 차량의 무게중심의 이동으로 인하여 타이어와 노면간의 마찰력이 증대되어 슬립현상이 덜 발생하나, 후륜(RL,RR)은 반대로 타이어와 노면간의 마찰력이 줄어들어 슬립현상이 전륜에 비해 잘 발생된다. 따라서, 전륜과 후륜의 슬립율의 차가 소정치 이상이면 후륜(RL,RR)이 로크되지 않도록 후륜의 휠 실린더(70,40)에 더 이상의 브레이크 액압이 전달되지 않도록 제어한다.

이하, 본 발명에 따른 브레이크 액압제어장치의 유압회로도 및 제어블록도를 참조하여 CBS제어, ABS제어, EBD제어, 그리고 비상시의 제동동작을 설명한다.

먼저, CBS(Conventional Brake System)제어는 통상의 제동동작으로 전술한 바와 같이, 전륜(FL,FR)과 후륜(RL,RR)에 동일한 브레이크 액압이 전달되도록 제동동작을 수행한다.

즉, 브레이크 페달(21)을 밟으면, 마스터실린더(23)에서 생성된 액압은 비상밸브(27,28)의 닫힘으로 인해 페달재현기(25,26)로 유입되며 운전자에게 페달조작의 느낌을 준다. 또한, 페달센서(22)에 의해 브레이크 페달(21)의 조작 변위량이 검출되어 중앙연산장치(15)에 입력된다. 중앙연산장치(15)는 입력된 변위량 정보에 의거하여 운전자의 희망제동압 및 희망액압상승속도를 계산하고, 모타(30)를 구동시켜 흡입펌프(31,32)로부터 브레이크 액압을 생성시킨다. 즉, 모타(30)의 구동으로 흡입펌프(31,32)가 작동하게 되면 브레이크액 저장탱크(24)에 저장된 브레이크액이 흡입펌프로 유입되며, 맥동성분을 갖는 고압의 브레이크액으로 변환되어 토출된다. 이러한 맥동성분을 갖는 고압의 브레이크액은 댐핑챔버(35,36) 및 오리피스(37,38)를 지나면서 선형적으로 변화되며 휠 실린더(40,50,60,70)의 입구측에 마련된 노말오픈밸브(41,51,61,71)를 지나 캘리퍼 또는 드럼 브레이크의 휠 실린더(40,50,60,70)에 유입되어 제동작용을 일으킨다.

이후, 브레이크 페달(21)에 가해진 힘을 감소시키거나 제거하면, 페달재현기(25,26)로부터 감소된 힘만큼의 브레이크액압이 마스터실린더(23)로 환류되어 브레이크 페달이 복귀된다. 이와 동시에 중앙연산장치(15)는 페달센서(22)를 통하여 브레이크 페달의 조작변위량을 검출하므로써 운전자가 원하는 희망제동압 및 희망액압감소속도, 그리고 제동동작 완전해제 등을 판단한다. 판단결과에 따라 중앙연산장치(15)는 노말클로즈릴리프밸브(81,82)의 노말클로즈밸브(81a82a)를 열어 휠 실린더(40,50,60,70)에 공급된 브레이크액을 브레이크액 저장탱크(24)로 환류시키다. 즉, 일반적인 제동해제시 각 휠 실린더(40,50,60,70)의 제동압을 동시에 제어하는 것이 용이하므로, 노말클로즈릴리프밸브(81,82)의 노말클로즈밸브(81a,82a)를 동작시키면, FR과 RL휠이, RR과 FL휠의 제동압이 동시에 감소된다. 또한, 휠 실린더(40,50,60,70)의 브레이크 액압을 감압하는 다른 방법으로는 휠 실린더(40,50,60,70)의 출구측에 마련된 각각의 노말클로즈밸브(42,52,62,72)를 동시에 제어하여 브레이크 액압을 감소시킬 수 있다.

다음, ABS제어시의 제어동작을 설명한다.

최초 제동동작중 CBS제어를 수행하는 과정에서 차륜이 로크되어 노면에서 미끌리게 되면 중앙연산장치는 이를 감지하여 즉시 ABS제어를 수행한다. 즉, 제동동작중 휠 실린더에 전달된 브레이크 액압이 타이어와 노면사이의 마찰력보다 더 크거나, 또는 차량이 제동동작중 이동하여 노면의 상태가 저마찰노면으로 변화하게 되면 차량은 미끌리게 된다. 이에 따라 차량은 조향력이 상실되고, 제동거리가 증가하며, 최악의 경우 스핀되는 현상이 발생된다. 따라서, 노면의 조건에 따라 각 차륜을 따로따로 제어하기 위한 ABS제어가 필요하게 된다. 이러한 ABS제어는 브레이크 액압의 증압, 감압, 유지 등 3가지 모드로 제어되며, 각각의 제어상태는 차량의 차륜 4개에 모두 같은 상태로 제어되는 것이 아니고, 차륜속도센서로부터 검출된 정보에 의거하여 연산된 슬립율에 의하여 각기 별개로 제어된다.

먼저, ABS제어동작에 따른 휠 실린더의 감압제어를 설명한다.

CBS제어에 의한 제동동작이 이루어지고 있는 상태에서 휠 실린더(60)에 가해지는 브레이크 액압이 타이어와 노면사이의 마찰력보다 큰 값이면 차륜(FR,RL,RR,FL)이 로크되어 노면에서 미끄러지게 된다. 따라서, 휠 실린더(60)에 가해지는 브레이크 액압을 적정압으로 낮출 필요가 있다. 이에 따라, 중앙연산장치(15)는 휠 실린더(60)의 출구측에 마련된 노말클로즈밸브(62)를 열어 브레이크액을 환류시킨다. 그러면, 휠 실린더(60)의 브레이크 액압이 낮아져 차륜(RR)의 로크가 풀리게되고, 조향성이 향상되어 차륜(RR)이 노면에서 미끄러지는 현상이 현저히 개선된다.

한편, ABS제어중 ABS감압상태가 오래 지속되거나 차량이 진행되어 노면의 마찰계수가 높은 곳으로 바뀌게 되면 휠 실린더(60)에 가해지는 제동압보다 타이어와 노면사이에서 발생되는 마찰력이 더 커져, 차륜(RR)의 회전속도가 급격히 회복되게 된다. 즉, 제동능력이 떨어지게 된다.

따라서, 중앙연산장치(10a)에서는 차륜속도센서(S1-S4)로부터 차륜속도를 검출받아 이러한 상황을 판단하고, 판단결과에 따라 모타(30)를 구동시켜 흡입펌프(31,32)로부터 브레이크 액압을 생성시켜 휠 실린더(60)에 공급한다. 즉, 흡입펌프(31,32)가 작동하게 되면, ABS감압상태시 휠 실린더(60)의 출구측으로 배출되었던 브레이크액 및 브레이크액 저장탱크(24)에 저장된 브레이크액이 흡입펌프(31,32)의 인렛홀로 유입되어 흡입펌프(31,32)를 거치면서 맥동성분을 갖는 고압의 브레이크 액으로 변환된다. 이러한 맥동성분을 갖는 고압의 브레이크액은 댐핑챔버(35,36) 및 오리피스(37,38)를 지나면서 선형적인 고압으로 변환되어 노말오픈밸브(61)를 거쳐 휠 실린더(60)로 공급되어 차륜을 가압하게 된다. 이때, 마스터실린더(23)측에 마련된 비상밸브(28)는 닫힘상태이므로 흡입펌프(31,32)로부터 발생된 브레이크 액압이 마스터실린더(23)로 역류되지는 않는다.

그리고, ABS제어중 휠 실린더(60) 내의 제동압이 최적의 제동력을 발휘할 수 있는 압력에 이르거나 ABS제어중 제어과정에서 파생되는 차량의 공진현상을 방지하기 위해서는 휠 실린더(60)의 압력을 일정상태로 유지하는 유지모드가 필요하다.

이를 위하여 중앙연산장치(15)는 휠 실린더(60)의 입구측에 마련된 노말오픈밸브(62)가 닫히도록 제어하여 흡입펌프(32)에서 생성되는 제동압이 더이상 휠 실린더(60)로 유입되지 않도록 한다. 이때, ABS제어에서는 각 차륜이 독립적으로 제어되기 때문에 제동압 유지상태에 있는 휠 실린더가 있는 반면에 증압상태에 있는 휠 실린더, 감압상태에 있는 휠 실린더도 있을 수 있다. 따라서, ABS제동동작중에는 모타(30)가 계속적으로 구동되며, 흡입펌프(31,32)로부터 제동압이 계속적으로 생성되게 된다. 이러한 경우, 중앙연산장치(15)는 액압센서(85,86)로부터 액압정보를 읽어들여 제동장치에 무리를 줄 정도의 액압이 생성된 것으로 판단되면 환류 유로(94)에 마련된 노말클로즈릴리프밸브(81,82)의 노말클로즈밸브(81a,82b)가 열리도록 제어하여 제동압이 필요이상으로 상승되는 것을 방지한다.

다음은 EBD제어를 설명한다.

CBS제어에 의한 제동동작이 이루어지고 있는 상태에서 차량의 무게중심이 앞으로 쏠리게 되면, 전륜(FL,FR)은 노면과의 마찰력이 증대되어 슬립되지 않으나, 후륜(RL,RR)은 노면과의 마찰력이 줄어들어 슬립상태가 된다. 이러한 슬립상태는 제동거리를 길게하며, 최악의 경우 차량이 스핀되게 된다. 따라서, 후륜(RL,RR)이 로크되어 슬립되지 않도록 휠 실린더(50,60)에 전달되는 브레이크 액압을 제어할 필요가 있다.

즉, CBS제어로 인하여 전륜(FL,FR)과 후륜(RL,RR)에 동일한 브레이크 액압이 계속적으로 전달된다. 이때, 중앙연산장치(15)는 전륜과 후륜의 슬립율차가 기준치(S)보다 더 큰 것으로 판단되면 후륜측 휠 실린더(50,60)에 더 이상의 브레이크 액압이 전달되지 않도록 후륜측 노말오픈밸브(51,61)를 온동작시켜 유로를 닫는다. 이때, 후륜측 휠 실린더(50,60)의 노말클로즈밸브(52,62)를 닫힘상태를 그대로 유지시킨다. 따라서, 후륜측 휠 실린더(50,60)로 더 이상의 브레이크 액압이 전달되지 않고, 후륜측 휠 실린더(50,60)에 전달된 브레이크 액압은 휠 실린더(50,60)에 가두어져 압력이 유지된다. 이에 따라, 후륜(RL,RR)은 로크되기 직전의 상태를 유지하게 되며, 슬립현상 또한 발생하지 않는다.

다음은, CBS제어, ABS제어, 그리고 EBD제어시 운전자가 희망하는 브레이크 액압보다 더 높은 브레이크 액압이 생성되었을 경우에 대하여 설명한다.

중앙연산장치(15)는 액압센서(85,86)를 통하여 계속적으로 액압정보를 읽어들여 계산된 운전자의 희망 브레이크 액압정보와 비교한다. 이때, 액압센서(85,86)로부터 감지된 액압정보가 운전자가 희망하는 희망 브레이크 액압보다 더 높게 생성된 것으로 판단되면 환류 유로(93,94)에 배치된 노말클로즈릴리프밸브(81,82)를 이용하여 브레이크액을 흡입펌프(31,32) 및 브레이크액 저장탱크(24)로 환류시키므로서 과승된 브레이크 액압을 감압시킨다. 즉, 순간적으로 과도하게 생성된 브레이크 액압은 노말클로즈릴리프밸브(81,82)의 릴리프밸브(81b,82b)에 의하여 환류하고, 소정시간에 걸쳐 과도하게 생성된 브레이크 액압은 중앙연산장치(15)에 의하여 개폐동작되는 노말클로즈릴리프밸브의 노말클로즈밸브(81a,82a)를 통하여 환류되므로서 감압된다.

따라서, 중앙연산장치(15)는 유로내의 브레이크 액압을 운전자가 희망하는 제동압으로 유지시킬 수 있게된다.

다음, 도 5는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 비상작동시의 유압회로도이다.

동도에 도시된 바와 같이, 비상밸브(27,28)만이 온동작상태를 유지하고, 모타(30) 및 그외의 밸브(41,42,51,52,61,62,71,72,81a,82a)는 모두 오프상태인 것으로 한다.

동도를 참조하여 비상제동제어동작을 설명한다.

중앙연산장치(15)에 마련된 자가진단프로그램에 의하여 시스템이 고장난 것으로 판단되면, 중앙연산장치(15)는 비상밸브(27,28)만을 온동작시키고, 모타(30) 및 그 외의 밸브(41,42,51,52,61,62,71,72,81a,82a)는 모두 오프동작시킨다. 따라서, 정상적인 상태에서는 동작되지 않던 비상밸브(27,28)만이 온동작되어 마스터실린더(23)와 차륜의 휠 실린더(40,50,60,70)를 연통시킨다.

이러한 비상상태에서 브레이크 페달(21)을 밟게되면 마스터실린더(23)로부터 휠 실린더(40,50,60,70)로 브레이크 액압이 전달되어 제동력을 발휘하게 된다. 즉, 비상밸브(27,28)이 온동작으로 마스터실린더(23)와 휠 실린더(40,50,60,70)가 연통되고, 비상밸브(27,28)와 휠 실린더(40,50,60,70) 사이에 배치된 노말오픈밸브(41,51,61,71)가 열림상태로 오프되고, 휠 실린더(40,50,60,70)와 환류 유로 사이의 노말클로즈밸브(42,52,62,72)가 닫힘상태로 오프되고, 또다른 환류 유로에 배치된 노말클로즈릴리프밸브의 노말클로즈밸브(81a,82a)가 닫힘상태로 오프되고, 펌프(31,32)의 출구측 체크밸브(31a,32a)에 의해 유로가 닫혀 마스터실린더(23)와 휠 실린더(40,50,60,70)간에 폐회로가 구성된다. 따라서, 마스터실린더(23)에서 휠 실린더(40,50,60,70)로 브레이크 액압이 전달되어 각 차륜(FR,RL,RR,FL)에서 제동력을 발휘한다.

그리고 제동동작을 해제하고자 할 경우 브레이크 페달(21)에 가해진 힘을 제거하면 브레이크 액은 제동작용의 역순으로 노말오픈밸브(41,51,61,71) 및 비상밸브(27,28)를 지나 마스터실린더(23)로 환류된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 운전자의 제동의지를 감지하는 페달센서, 페달센서에 의하여 검출된 정보에 의거하여 제동시 필요한 제동압을 생성하는 모타 및 펌프, 그리고 생성된 제동압을 감지하는 액압센서로 구성되어 제동시에 필요한 제동압을 효과적으로 생성시킬 수 있다. 또한, 제동동작시 브레이크액이 페달에 직접적으로 전달되지 않으므로 운전자의 페달조작이 부드럽게 유지된다. 또한, 환류측유압관에 유량 및 유속을 제어하기 위한 유량조절밸브가 마련되어 브레이크 액 환류시 소음발생을 억제된다. 또한, 종래 휠 실린더에 제동압을 가압하기 위한 배력장치가 생략되므로서, 브레이크 장치의 소형화 및 경량화로 경제적 이득을 얻을 수 있다. 또한, 제동조건에 따라 CBS 및 ABS, 그리고 EBD제어를 수행할 수 있다.

Claims (5)

1. 브레이크 페달과,

   내부에 브레이크액이 저장되어 있는 브레이크액 저장탱크와,

   상기 브레이크액 저장탱크와 연계되어 있으며 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 브레이크 액압을 생성하는 마스터실린더와,

   상기 마스터실린더와 각 차륜의 휠 실린더 사이에 마련되며 통상의 제동동작시 상기 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압이 상기 휠 실린더에 전달되지 않도록 유로를 닫는 비상밸브와,

   상기 마스터실린더와 상기 비상밸브 사이에 마련되며 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터실린더에서 전달된 브레이크액을 수용하므로서 상기 브레이크 페달이 작동됨을 느끼게 하고, 상기 브레이크 페달에 작용하는 힘이 제거되면 수용된 브레이크액을 방출하므로서 상기 브레이크 페달을 원위치시키는 페달재현기와,

   상기 휠 실린더의 입구측에 배치되며 상기 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 조절하는 노말오픈밸브와,

   상기 휠 실린더의 출구측에 배치되며 상기 휠 실린더에 전달된 브레이크 액압을 조절하는 노말클로즈밸브와,

   통상의 제동동작시 상기 브레이크액 저장탱크에 저장된 브레이크액 또는 상기 휠 실린더로부터 환류하는 브레이크액을 흡입펌핑하여 상기 휠 실린더에 브레이크 액압을 전달하는 모타 및 흡입펌프와,

   상기 흡입펌프와 상기 휠 실린더 사이에 브레이크 액압이 과도하게 생성된 경우 브레이크액을 상기 브레이크액 저장탱크로 환류하여 브레이크 액압을 적정압으로 조절하는 릴리프밸브 및 환류용 노말클로즈밸브와,

   상기 릴리프밸브 및 상기 환류용 노말클로즈밸브를 통하여 환류하는 브레이크액의 흐름을 조절하여 소음이 저감될 수 있도록 마련된 유량조절밸브로 구성된 유압회로와;

   각 차륜의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와,

   상기 브레이크 페달의 조작 변위량을 검출하는 페달센서와,

   상기 흡입펌프로부터 생성된 브레이크 액압을 검출하는 액압센서로 구성된 센서부와,

   상기 차륜속도센서로부터 차륜속도 정보를 입력받아 차체속도, 차륜감/가속도, 슬립율을 계산하고, 상기 페달센서로부터 조작 변위량 정보를 입력받아 운전자가 희망하는 브레이크 액압 및 운전자가 희망하는 브레이크 액압 상승속도를 계산하고, 상기 액압센서로부터 상기 흡입펌프에 의해 생성된 브레이크 액압 및 브레이크 액압 상승속도를 계산하고, 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 그리고 판정하며, 그 결과에 의거하여 상기 노말오픈밸브, 상기 노말클로즈밸브, 상기 환류용 노말클로즈밸브의 개폐동작과 상기 모타의 구동을 제어하여 CBS제어, ABS제어, EBD제어, 그리고 자가진단프로그램에 의해 시스템이 고장난 것으로 판단되면 비상제동 제어를 수행하는 전자제어유니트로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 액압 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트는,

   상기 페달센서로부터 조작 변위량 정보가 입력되면 상기 모타를 구동시켜 상기 흡입펌프로부터 브레이크 액압을 생성하고, 상기 액압센서로부터 생성된 브레이크 액압 및 브레이크 액압 상승속도를 검출하여 상기 조작 변위량에 의거하여 계산된 운전자의 희망 브레이크 액압 및 희망 브레이크 액압 상승속도에 일치되도록 상기 모타의 회전속도를 제어하고, 상기 모타의 구동으로 상기 흡입펌프에서 생성된 브레이크 액압이 각 차륜에 장착된 휠 실린더에 전달되도록 하는 CBS제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 액압 제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트는,

   제동동작시 각 차륜의 슬립율에 의거하여 로크된 차륜을 판단하고, 로크된 해당 차륜의 노말클로즈밸브를 열어 휠 실린더에 전달된 브레이크 액압을 감압조절하므로서 로크현상을 해소하고, 로크현상이 해소된 차륜의 회전속도가 가압제어를 위해 설정된 회전수로 회복될 경우 해당 차륜의 노말클로즈밸브를 닫아 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압이 가압되도록 하는 ABS제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 액압 제어장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트는,

   제동동작시 전륜측 슬립율과 후륜측 슬립율을 비교하여 그 차가 전륜이 로크되기전에 후륜이 먼저 로크될 것으로 판단되는 기준치보다 더 큰 것으로 판단되면, 상기 후륜의 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 조절하는 노말오픈밸브를 닫아 상기 후륜의 휠 실린더 내의 브레이크 액압을 일정압으로 유지시키므로서 상기 후륜이 로크되지 않도록 하는 EBD제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 액압 제어장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트는,

   자가진단프로그램에 의하여 시스템이 고장난 것으로 판단되면, 상기 마스터실린더와 상기 각 차륜에 장착된 휠 실린더가 연통될 수 있도록 상기 비상밸브를 온동작시키고, 상기 마스터실린더와 상기 휠 실린더간에 폐회로가 구성되도록 상기 모타, 상기 노말오픈밸브, 상기 노말클로즈밸브, 상기 환류형 노말클로즈밸브를 오프동작시켜 상기 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터실린더에서 생성된 브레이크 액압이 각 차륜의 휠 실린더에 전달되어 제동력을 발휘하는 비상제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 액압 제어장치.