KR100380462B1

KR100380462B1 - 자동차의 안티락브레이크장치

Info

Publication number: KR100380462B1
Application number: KR10-2000-0073892A
Authority: KR
Inventors: 김정호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2003-04-26
Also published as: KR20020044476A

Abstract

본 발명은 자동차의 안티락브레이크장치에 관한 것으로, 브레이크페달(11)의 밟는 힘을 배가시키도록 된 브레이크부스터(10)와, 차륜의 허브베어링에 설치되는 톤휠(20)과, 이 톤휠(20)의 회전을 이용해 바퀴의 회전상태를 검출하는 속도센서(30)와, 제동시 각 차륜의 회전수 차이를 계산하여 슬립상태인지 또는 가속상태인지를 판별하도록 된 ECU(40;전자제어유니트)와, 상기 브레이크부스터(10)와 연결되면서 제동시 상기 ECU(40)의 제어신호에 의해 구동되어 차륜에 구비된 브레이크라이닝(71)을 브레이크드럼(72)쪽으로 압착시켜 제동력을 발생시키도록 된 휠실린더(50)로 이루어져, ABS장치의 기능을 충분히 수행하면서 ABS장치의 구성부품이 감소되고 제조원가가 절감되며 작동원리도 단순화됨은 물론, ABS장치의 구동시 진동과 소음이 감소되어 부품의 내구력이 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차의 안티락브레이크장치{ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 안티락브레이크장치에 관한 것으로, 특히 부품수가 감소되고 작동원리가 간단해지면서 진동 및 소음이 감소되어 부품의 내구성이 향상되도록 된 자동차의 안티락브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로, 안티락브레이크시스템(anti-lock brake system; 이하 ABS 라함)이란, 자동차의 제동시에 감속속도에 따라 차량중심이 전방으로 이동하여 앞바퀴의 하중은 증가하고 뒷바퀴의 하중은 감소하는 경항이 생겨 바퀴가 정지하여 스키드를 일으키면 노면과의 마찰력이 감소함과 동시에 제동성능이 저하되고 불안정을 초래하게 되므로 앞뒤, 좌우의 제동력을 균일하게 유지하기 위한 장치를 일컫는다.

이러한, ABS장치는 기계식 ABS와 전자제어식 ABS로 분류되며, 상기 전자제어식 ABS는 크게 도 1에 도시된 바와 같이 브레이크페달(11)의 밟는 힘을 배가시키도록 된 브레이크부스터(10)와, 허브베어링의 외경에 설치되는 톤휠(20)과, 이 톤휠(20)의 회전을 이용해 바퀴의 회전상태를 검출하는 속도센서(30)와, 제동시 각 차륜의 회전수 차이를 계산하여 슬립상태인지 또는 가속상태인지를 판별하도록 된 ECU(40;전자제어유니트)와, 이 ECU(40)로부터의 신호에 의해 작동되어 휠실린더(50)에 가하는 유압을 제어하도록 된 유압장치(60)로 구성된다.

여기서, 상기 유압장치(60)는, 상기 브레이크부스터(10) 및 휠실린더(50)와 연결되면서 차륜이 슬립의 한계점에 도달하면 ECU(40)에 의해 제어되어 상기 브레이크부스터(10)에서 휠실린더(50)로 연결되는 회로를 차단시키도록 된 마그네틱밸브(61)와, 이 마그네틱밸브(61)와 연결되면서 차륜이 슬립의 한계점을 지나면 상기 휠실린더(50)의 압력을 강하하도록 된 압력강하기(62)와, 이 압력강하기(62)가 작동될 때 상기 ECU(40)의 제어에 의해 구동되어 휠실린더(50)내의 브레이크유압을 상기 브레이크부스터(10)로 리턴시키도록 된 유압펌프(63)로 이루어져 있다.

따라서, 상기 자동차의 주행중에 운전자가 브레이크페달(11)을 밟아주게 되면, 상기 ECU(40)는 속도센서(30)로부터 전달된 전달된 교류신호와 브레이크 스위치에서 보내온 신호를 비교하여 각 휠의 제동상태를 감지하게 된다.

이때, 상기 ECU(40)가 각 휠에서 발생된 슬립량과 기억된 슬립량을 비교하여 바퀴가 고착(blocking)되지 않았다고 판단하면, 브레이크 유압은 상기 브레이크부스터(10)에서 휠실린더(50)로 직접 전달되어 정상적인 제동력을 발생시키게 된다.

그리고, 상기 ECU(40)가 각 휠에서 발생된 슬립량과 기억된 슬립량을 비교하여 바퀴의 슬립이 기억된 슬립량과 동일한 한계점에 도달되었다고 판단하면, 상기 마그네틱밸브(61)는 ECU(40)의 제어에 의해 작동되어 휠실린더(50)로 연결되는 입구를 밀폐시키게 되며, 이로인해 상기 휠실린더(50)내의 유압은 더 이상 상승되지 않고 일정 수준을 유지하게 된다,

또한, 상기 ECU(40)가 각 휠에서 발생된 슬립량과 기억된 슬립량을 비교하여 바퀴의 슬립이 기억된 슬립량의 한계점을 지나 바퀴가 고착(blocking)되었다고 판단하면, 상기 휠실린더(50)와 압력강하기(62)가 연결되면서 ECU(40)의 제어에 의해 유압펌프(63)가 구동되어 휠실린더(50)내의 브레이크유압을 상기 브레이크부스터(10)로 리턴시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 ABS장치에 의하면, ABS의 제동력을 발생시키기 위해 사용되는 유압장치(60)의 구성부품이 고가이면서 많은 부품으로 이루어져 제조원가가 상승되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 이로인해 작동원리가 복잡하다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 ABS장치를 작동시키기 위해 마그네틱밸브(61)가 처음 구동될때에는 진동이 크게 발생되면서 소음도 심하게 발생되어 승차감이 나빠지게 됨은 물론, 이로인해 상기 유압장치(60)의 내구력이 감소되어 유압장치(60)의 부품이 쉽게 파손되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 브레이크부스터를 차륜의 휠실린더와 직접 연결시키면서 상기 휠실린더가 ECU에 의해 제어되도록 하여, ABS장치의 구성부품을 감소시켜 제조원가를 절감시키면서 작동원리를 단순화시키고, ABS장치의 구동시 진동과 소음을 감소시켜 ABS장치에 사용되는 부품의 내구력을 향상시키면서 승차감도 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 안티락브레이크장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크페달의 밟는 힘을 배가시키도록 된 브레이크부스터와, 차륜의 허브베어링에 설치되는 톤휠과, 이 톤휠의 회전을 이용해 바퀴의 회전상태를 검출하는 속도센서와, 제동시 각 차륜의 회전수 차이를 계산하여 슬립상태인지 또는 가속상태인지를 판별하도록 된 ECU와, 상기 브레이크부스터와 연결되면서 제동시 상기 ECU의 제어신호에 의해 구동되어 차륜에 구비된 브레이크라이닝을 브레이크드럼쪽으로 압착시켜 제동력을 발생시키도록 된 휠실린더로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 ABS장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 ABS장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 ABS장치의 휠실린더를 설명하기 위한 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 브레이크부스터 11 - 브레이크페달

20 - 톤휠 30 - 속도센서

40 - ECU(전자제어유니트) 50 - 휠실린더

51 - 실린더부재 52 - 제동피스톤

53 - 아웃터철심 54 - 인너철심

55 - 아웃터코일 56 - 인너코일

71 - 브레이크라이닝 72 - 브레이크드럼

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 ABS장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 ABS장치의 휠실린더를 설명하기 위한 종단면도로서, 본 발명에 따른 ABS장치는, 브레이크페달(11)의 밟는 힘을 배가시키도록 된 브레이크부스터(10)와, 차륜의 허브베어링에 설치되는 톤휠(20)과, 이 톤휠(20)의 회전을 이용해 바퀴의 회전상태를 검출하는 속도센서(30)와, 제동시 각 차륜의 회전수 차이를 계산하여 슬립상태인지 또는 가속상태인지를 판별하도록 된 ECU(40;전자제어유니트)와, 상기 브레이크부스터(10)와 연결되면서 제동시 상기 ECU(40)의 제어신호에 의해 구동되어 차륜에 구비된 브레이크라이닝(71)을 브레이크드럼(72)쪽으로 압착시켜 제동력을 발생시키도록 된 휠실린더(50)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 휠실린더(50)는, 상기 브레이크부스터(10)로부터 브레이크유압이 전달되는 입구부(51a)가 구비되면서 상기 브레이크라이닝(71)쪽을 향하는 양단이 개구되도록 형성되는 실린더부재(51)와, 이 실린더부재(51)의 양단 내측부에 위치되면서 각각의 선단이 상기 브레이크라이닝(71)의 일단과 연결되도록 설치되는 한 쌍의 제동피스톤(52)과, 소정길이로 된 원통모양으로 형성되면서 일단이 상기 제동피스톤(52)중 어느 한 개의 제동피스톤(52)에 결합되고 타단이 마주보는 제동피스톤(52)쪽을 향하도록 설치되는 아웃터철심(53)과, 이 아웃터철심(53)의 내부로 선단의 일부분이 삽입되면서 타단이 상기 제동피스톤(52)중 나머지 한 개의 제동피스톤(52)에 결합되도록 설치되는 인너철심(54)과, 상기 아웃터철심(53)의 외주면에 감겨지면서 상기 ECU(40)와 전원공급부재에 각각 연결되는 아웃터코일(55)과, 상기 인너철심(54)의 외주면에 감겨지면서 상기 ECU(40)와 전원공급부재에 각각 연결되는 인너코일(56)로 이루어져 있다.

이때, 자동차의 저속주행중 운전자가 브레이크페달(11)을 밟아주게 되면 상기 ECU(40)는 각 휠에서 발생된 슬립량과 기억된 슬립량을 비교하여 바퀴가 고착(blocking)되었는지를 판단하게 되는데, 상기 ECU(40)에 의해 바퀴가 고착되지 않았다고 판단되면, 상기 ECU(40)는 아웃터코일(55)과 인너코일(56)쪽으로 제어신호를 전달하지 않게 되고, 이로인해 상기 브레이크부스터(10)를 통과한 브레이크유압은 휠실린더(50)의 실린더부재(51)내로 공급되며, 상기 휠실린더(50)의 제동피스톤(52)은 브레이크유압에 의해 확장되면서 브레이크라이닝(71)을 브레이크드럼(72)쪽으로 확장시켜 제동력을 발생시키게 된다.

그리고, 자동차의 고속주행중 운전자가 브레이크페달(11)을 밟아주거나 급제동을 하게 되면 바퀴에는 고착(blocking)현상이 발생되고, 이 고착현상이 상기 ECU(40)에 의해 판단되면 상기 ECU(40)는 아웃터코일(55)과 인너코일(56)쪽으로 양극 또는 음극의 신호를 짧은 시간동안에 교차적으로 전송하여 바퀴의 고착현상을 방지하게 된다.

즉, 상기 아웃터코일(55)과 인너코일(56)에 동일한 부호(양극 또는 음극)의 신호가 전송되면, 상기 아웃터코일(55)과 인너코일(56)은 서로 밀어내려는 척력이 작용하게 되고, 이 척력에 의해 상기 제동피스톤(52)은 브레이크유압에 의해 확장되는 속력보다 더욱 빠르게 확장되면서 제동력을 배가시키게 되므로 ABS의 제동효과를 발휘할 수 있게 된다.

그리고, 상기 아웃터코일(55)과 인너코일(56)에 서로 다른 부호(양극과 음극 또는 음극과 양극)의 신호가 전송되면, 상기 아웃터코일(55)과 인너코일(56)은 서로 달라붙으려는 인력이 작용하게 되고, 이 인력에 의해 상기 제동피스톤(52)이 축소되면서 ABS의 제동력을 해제시키게 된다.

이와 같이, 상기 아웃터코일(55)과 인너코일(56)에 동일한 부호의 신호 및 서로 다른 부호의 신호를 빠른 시간안에 교차적으로 전송하여 주게 되면, 상기 제동피스톤이 확장 또는 축소되는 작동을 반복적으로 수행하게 되며, 이로인해 상기 브레이크라이닝(71)이 브레이크드럼(72)에 마찰되거나 풀림의 작용이 반복적으로 일어나게 되어 바퀴의 고착현상을 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 휠실린더의 제동피스톤이 브레이크유압과 더불어 ECU에 의해 제어신호에 의해 전기적인 자기장을 발생시키면서 확장 또는 축소되도록 작동되어져, ABS장치의 기능을 충분히 수행할 수 있을 뿐만 아니라, ABS장치의 구성부품이 감소되어 제조원가가 절감되면서 작동원리도 단순화되게 되고, ABS장치의 구동시 진동과 소음이 감소되어 부품의 내구력이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims

브레이크페달(11)의 밟는 힘을 배가시키도록 된 브레이크부스터(10)와, 차륜의 허브베어링에 설치되는 톤휠(20)과, 이 톤휠(20)의 회전을 이용해 바퀴의 회전상태를 검출하는 속도센서(30)와, 제동시 각 차륜의 회전수 차이를 계산하여 슬립상태인지 또는 가속상태인지를 판별하도록 된 ECU(40;전자제어유니트)와, 상기 브레이크부스터(10)와 연결되면서 제동시 상기 ECU(40)의 제어신호에 의해 구동되어 차륜에 구비된 브레이크라이닝(71)을 브레이크드럼(72)쪽으로 압착시켜 제동력을 발생시키도록 된 휠실린더(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 안티락브레이크장치.
제 1항에 있어서, 상기 휠실린더(50)가, 상기 브레이크부스터(10)로부터 브레이크유압이 전달되는 입구부(51a)가 구비되면서 상기 브레이크라이닝(71)쪽을 향하는 양단이 개구되도록 형성되는 실린더부재(51)와, 이 실린더부재(51)의 양단 내측부에 위치되면서 각각의 선단이 상기 브레이크라이닝(71)의 일단과 연결되도록 설치되는 한 쌍의 제동피스톤(52)과, 소정길이로 된 원통모양으로 형성되면서 일단이 상기 제동피스톤(52)중 어느 한 개의 제동피스톤(52)에 결합되고 타단이 마주보는 제동피스톤(52)쪽을 향하도록 설치되는 아웃터철심(53)과, 이 아웃터철심(53)의 내부로 선단의 일부분이 삽입되면서 타단이 상기 제동피스톤(52)중 나머지 한 개의 제동피스톤(52)에 결합되도록 설치되는 인너철심(54)과, 상기 아웃터철심(53)의 외주면에 감겨지면서 상기 ECU(40)와 전원공급부재에 각각 연결되는 아웃터코일(55)과, 상기 인너철심(54)의 외주면에 감겨지면서 상기 ECU(40)와 전원공급부재에 각각 연결되는 인너코일(56)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 안티락브레이크장치.