KR100402275B1 - 안티록 브레이크 시스템 - Google Patents

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KR100402275B1
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Abstract

본 발명은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 브레이크 오일을 최초로 주입하거나 교환하는 경우에 실시하는 유압회로 내의 공기제거작업을 보다 용이하게 하는 것이다.
본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템에 의하면, NC형 솔레노이드밸브(21)와 저압어큐뮤레이터(30)를 연결하는 유압라인(12) 및 저압어큐뮤레이터(30) 내의 공기가 체크밸브(14)가 배치된 공기제거용 라인(13)을 통해 빠져나가며, 펌프(60) 압력실(63)의 공기는 진공이 가해짐에 따라 아웃렛밸브(62)의 토출홀(62e)과 수용공간(62b) 및 토출포트(62g)를 통해 빠져나간다. 이에 따라 안티록 브레이크 시스템의 공기제거작업 시 NC형 솔레노이드밸브(21)와 모터(50)를 구동시키기 위한 별도의 장치 및 공정이 요구되지 않음은 물론이며 유압회로내의 공기가 보다 용이하면서도 완전하게 제거되어 작업성이 향상되는 이점이 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템{Anti-lock brake system}
본 발명은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 오일을 최초로 주입하거나 교환 시 유압회로 내의 공기를 용이하게 제거할 수 있도록 하는 안티록 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행 중에 감속 또는 정지를 목적으로 전륜과 후륜에 장착된 유압브레이크, 제동유압을 형성하여 유압브레이크 측으로 전달하는 배력장치와 마스터실린더가 장착되어 있는데, 운전자가 브레이크패달을 밟아 제동력 증가/유지 상태로 제어하는 중에 제동압력이 노면상태보다 크거나 노면조건이 변화되어 제동압력으로 발생하는 유압브레이크에서의 마찰력이 차량의 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.
이러한 슬립현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 것이 안티록 브레이크 시스템으로, 이것은 유압브레이크 측으로의 유압전달을 제어하는 다수개의 솔레노이드밸브와 ECU, 어큐뮤레이터와 펌프를 구비한다.
즉, 종래 안티록 브레이크 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 알류미늄으로 이루어진 모듈레이터블럭(1)에 설치된 다수개의 솔레노이드밸브(2a)(2b), 오일을 일시 저장하는 한쌍의 저압어큐뮤레이터(3)와 고압어큐뮤레이터(4), 저압어큐뮤레이터(3)에 저장된 오일을 펌핑하는 모터(5)와 펌프(6a)(6b), 전기적인 구성요소를 제어하는 ECU(미도시)를 포함한다.
솔레노이드밸브(2a)(2b)는 유압브레이크(7) 측으로 전달되는 제동유압을 제어할 수 있도록 유압브레이크(7)의 상류측과 하류측에 연계되게 설치되는데, 상류측에 배치되는 노말오픈형 솔레노이드밸브(2a)와 하류측에 배치되는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(2b)로 구별된다. ECU는 전륜(FL)(FR)과 후륜(RL)(RR)에 마련된 각각의 휠센서(미도시)를 통해 차속을 감지하고, 이를 통해 각 솔레노이드밸브(2a)(2b)의 개폐작동을 제어한다.
그리고 저압어큐뮤레이터(3)는 감압모드 시 각 유압브레이크(7)에서 토출된 오일이 일시 저장되도록 노말클로즈형 솔레노이드밸브(2b)의 하류측에 독립적으로 배치되며, 고압어큐뮤레이터(4)는 출구에 오리피스(4a)가 마련된 일종의 댐핑쳄버로써 저압어큐뮤레이터(3)와 직렬로 연결 배치된다.
이러한 저압어큐뮤레이터(3)와 고압어큐뮤레이터(4) 사이에 하나의 모터(5)에 의해 구동되는 한쌍의 펌프(6a)(6b)가 장착되어 있어서, 저압어큐뮤레이터(3) 내의 오일은 가압되어 고압어큐뮤레이터(4) 측으로 펌핑된다.
한편, 이와 같이 구성된 안티록 브레이크 시스템을 차량에 장착한 후 오일을 최초로 주입하거나 교환 시 안티록 브레이크 시스템 내의 공기를 제거하여야 하는데, 이를 위해 마스터실린더(8a)와 연계된 오일저장탱크(8b)에서 진공을 가한다.
즉, 오일저장탱크(8b)와 진공발생장치(미도시)를 연통시켜 오일저장탱크(8b)에 진공을 형성하면, 고압어큐뮤레이터(4) 내의 공기는 물론이고 전륜(FL)(FR)과 후륜(RL)(RR)에 장착된 유압브레이크(7)내의 공기는 노말오픈형 솔레노이드밸브(2a)와 마스터실린더(8a)를 통해 오일저장탱크(8b)로 빠져나오며, 계속하여 진공라인(미도시)을 통해 대기로 배출된다.
이 때, 저압어큐뮤레이터(4)내의 공기 및 노말클로즈형 솔레노이드밸브(2b)와 저압어큐뮤레이터(4) 사이의 유압라인 내의 공기는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(2b)가 닫힘상태이기 때문에 진공을 가해도 빠져나오지 못한다. 따라서 노말클로즈형 솔레노이드밸브(2b)에 전원을 인가하여 인위적으로 개방작동시킴으로써 공기를 배출시킨다.
또한, 펌프(5)의 아웃렛밸브(미도시)가 폐쇄상태로 유지되기 때문에 펌프(5) 압력실(미도시) 내의 공기 역시 진공을 가해도 빠져나오지 못함으로써, 모터(5)를 강제로 구동시켜 펌프(5) 압력실 내의 공기를 배출시킨다.
이와 같이, 종래 안티록 브레이크 시스템은 공기제거작업 시 노말클로즈형 솔레노이드밸브(2b)와 모터(5) 및 펌프(6a)(6b)를 별도로 작동시켜야 하는 장치 및 공정이 요구되어 작업성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유압회로내의 공기제거작업 시 노말클로즈형 솔레노이드밸브와 모터 등을 작동시키지 않고서도 공기를 보다 용이하면서도 완전하게 제거할 수 있도록 하는 안티록 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 안티록 브레이크 시스템의 유압계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 개략적으로 보인 유압계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 펌프의 아웃렛밸브를 발췌하여 보인 단면도이다.
도 4와 5는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 공기배출과정을 계통도이다.
도 6는 공기제거작업 시 본 발명에 따른 펌프 아웃렛밸브의 작동상태를 보인 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
13..공기제거용 라인 14..체크밸브
20,21..솔레노이드밸브 30..저압어큐뮤레이터
60..펌프 62..아웃렛밸브
62g..토출포트 63..압력실
80..마스터실린더
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마스터실린더에서 형성된 제동유압을 전달받아 제동력을 발휘하도록 차량의 전륜과 후륜측에 각각 장착된 유압브레이크, 유압브레이크의 상류측과 하류측에 각각 배치되어 제동유압의 흐름을 제어하는 NO형 솔레노이드밸브와 NC형 솔레노이드밸브, NC형 솔레노이드밸브가 개방작동되는 감압 제동작용 시 유압브레이크측으로부터 토출된 오일이 일시 저장되는 저압어큐뮤레이터, 저압어큐뮤레이터에 저장된 오일을 가압시켜 필요에 따라 유압브레이크측과 마스터실린더측으로 토출시키는 모터와 펌프, 펌프로부터 토출되는 오일의 압력맥동을 저감하도록 펌프의 아웃렛밸브와 연계되게 배치된 고압어큐뮤레이터를 갖춘 안티록 브레이크 시스템에 있어서,
일단이 마스터실린더와 NO형 솔레노이드밸브를 연결하는 유압라인과 연계되며 타단이 NC형 솔레노이드밸브와 저압어큐뮤레이터를 연결하는 유압라인에 연계된 공기제거용 라인,
공기제거용 라인 중에 설치되며 공기 제거 시 NC형 솔레노이드밸브와 저압어큐뮤레이터를 연결하는 유압라인 및 저압어큐뮤레이터 내의 공기가 마스터실린더측으로 배출되도록 개방작동하는 체크밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.
또한, 펌프의 아웃렛밸브는 펌프 압력실의 개구단부를 밀폐하는 밸브하우징, 밸브하우징의 선단부에 배치되며 토출홀이 천공된 밸브시트, 토출홀을 개폐하는 구체, 구체를 탄성지지하는 지지스프링, 지지스프링 및 구체가 수용되도록 밸브하우징의 선단부에 오목하게 형성된 수용공간을 구비하며,
밸브하우징에는 유압회로내의 진공을 통한 공기제거작업 시 토출홀이 개방되어 펌프 압력실의 공기가 배출되도록 수용공간의 측면부와 연통된 토출포트가 마련되는 것을 특징으로 하는 구성이다.
이러한 구성에 의해, 안티록 브레이크 시스템의 진공을 통한 공기제거작업 시 NC형 솔레노이드밸브와 모터 등을 작동시키지 않고서도 보다 용이하면서도 완전하게 공기를 제거할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템은 도 2에 도시한 바와 같이, 마스터실린더(80)에서 형성된 제동유압이 차량의 전륜(FR)(FL)과 후륜(RR)(RL)에 각각 설치된 유압브레이크(70) 측으로 전달되는 것을 제어하는 다수개의 솔레노이드밸브(20)(21), 유압브레이크(70)측으로부터 토출된 오일이 일시적으로 저장되는 저압어큐뮤레이터(30), 저압어큐뮤레이터(30)의 오일을 펌핑하는 모터(50)와 한쌍의 펌프(60), 펌프(60) 구동시 발생된 오일의 압력맥동을 감쇠시키기 위한 고압어큐뮤레이터(40)를 구비하며, 이들은 모듈레이터블럭(10)에 콤팩트하게 설치된다.
솔레노이드밸브(20)(21)는 유압브레이크(70)측으로의 유압흐름을 제어하도록 모듈레이터블럭(10)에 설치되는데, 이것은 유압브레이크(70)의 상류측과 연계되는 노말오픈형 솔레노이드밸브(20,이하에서는 NO형 솔레노이드밸브라 칭함)와 하류측과 연계되는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(21,이하에서는 NC형 솔레노이드밸브라 칭함)로 구별된다.
저압어큐뮤레이터(30)는 NC형 솔레노이드밸브(21)의 하류측과 펌프(60)를 연결하는 유압라인과 연계되게 설치되어 있어서, 감압제동에 따른 NC형 솔레노이드밸브(21)의 개방 작동 시 유압브레이크(70)로부터 토출되는 오일이 저압어큐뮤레이터(30)내에 일시 저장된다. 또한, 고압어큐뮤레이터(40)는펌프(60)로부터 토출되는 오일이 유입되어 압력맥동을 감쇠시키는 일종의 댐핑쳄버로써, 펌프(60)의 아웃렛밸브(62)와 연통되게 배치되며 출구에 오리피스(41)가 마련된다.
그리고 모터(50)와 한쌍의 펌프(60)는 저압어큐뮤레이터(30)와 고압어큐뮤레이터(40) 사이에 배치되는데, 모터(50) 구동 시 한쌍의 펌프(60)가 180도의 위상차를 가지며 각각 펌핑작동함으로써, 저압어큐뮤레이터(30) 내의 오일은 가압되어 고압어큐뮤레이터(40) 측으로 토출되며 계속하여 유압라인을 따라 다시 유압브레이크(70) 측으로 전달되거나 또는 마스터실린더(80) 측으로 복귀된다.
이러한 솔레노이드밸브(20)(21)와 저압어큐뮤레이터(30), 고압어큐뮤레이터(40), 모터(50) 및 한쌍의 펌프(60)는 알류미늄재로 이루어진 직육면체상의 모듈레이터블럭(10)에 콤팩트하게 장착되기 때문에, 마스터실린더(80)와 연계된 유압라인 및 유압브레이크(70)측과 연결된 유압라인이 모듈레이터블럭(10)에 직결된다. 미설명부호 81은 브레이크 오일이 저장되는 오일저장탱크이다.
한편, 안티록 브레이크 시스템에 오일을 최초로 주입하거나 교환 시 유압회로 내의 공기를 완전하게 제거해야 하는데, 유압회로에는 공기제거를 보다 용이하면서도 완전하게 할 수 있도록 펌프(60) 아웃렛밸브(62)의 토출포트(62g)를 개선함과 동시에 별도의 공기제거용 라인(13)이 구성되어 있다.
공기제거용 라인(13)은 NC형 솔레노이드밸브(21)와 저압어큐뮤레이터(30)를 연결하는 유압라인(12) 및 저압어큐뮤레이터(30) 내의 공기를 제거하기 위한 것으로, 일단이 마스터실린더(80)와 NO형 솔레노이드밸브(20)를 연결하는 유압라인(11)과 직결되며 타단이 NC형 솔레노이드밸브(21)와 저압어큐뮤레이터(30)를 연결하는 유압라인(12)과 직결된다.
이러한 공기제거용 라인(13)의 중도에는 체크밸브(14)가 구성된다. 체크밸브(14)는 공기제거작업 시 NC형 솔레노이드밸브(21)와 저압어큐뮤레이터(30)를 연결하는 유압라인(12) 및 저압어큐뮤레이터(30) 내의 공기가 마스터실린더(80) 측으로 배출되도록 개방 작동한다. 한편, 유압회로 내에 브레이크 오일이 채워진 상태에서 공기제거용 라인(13)에는 압력이 마스터실린더(80)측에서 저압어큐뮤레이터(30)측 방향으로 미치기 때문에, 체크밸브(14)는 항상 폐쇄되어 브레이크 오일의 역류현상은 발생되지 않는다.
그리고 도 3을 참조하면, 펌프(60)의 아웃렛밸브(62)는 모터(50) 구동시 인렛밸브(61)를 통해 압력실(63)로 밀려난 오일이 토출포트(62g)를 통해 고압어큐뮤레이터(40)측으로 전달되는 것을 제어하는데, 압력실(63)의 개구단부를 밀폐하는 밸브하우징(62a), 밸브하우징(62a)의 선단에 설치되며 중심부위에 토출홀(62e)이 천공된 밸브시트(62f), 오일압력에 의해 토출홀(62e)을 개폐하는 구체(62d), 구체(62d)를 토출홀(62e)측으로 탄성지지하는 지지스프링(62c)을 구비한다.
밸브하우징(62a)은 압력실(63)의 개구단부에 억지 끼워맞춤되는데, 선단 중심부위에 밸브시트(62f)와 구체(62d) 및 지지스프링(62c)이 순차적으로 수용 결합되도록 수용공간(62b)이 오목하게 형성된다. 또한, 밸브하우징(62a)에는 아웃렛밸브(62)의 개방작동 시 압력실(63)로부터 토출되는 오일이 고압어큐뮤레이터(40)측으로 안내되도록 토출포트(62g)가 마련되는데, 토출포트(62g)의 일단은 수용공간(62b)의 측면부와 연통되게 가공된다. 이에 따라, 토출홀(62e)을 통해 토출된 오일은 수용공간(62b) 내로 유입되며, 계속하여 토출포트(62g)를 통해 고압어큐뮤레이터(40) 측으로 안내된다.
이와 같이 토출포트(62g)의 일단을 수용공간(62b)의 측면부를 통해 연통되게 구성한 이유는 안티록 브레이크 시스템의 유압회로에 진공을 가하여 공기를 제거하는 경우 수용공간(62b)에 진공이 형성됨과 동시에 구체(62d)가 지지스프링(62c)을 누르면서 토출홀(62e)을 개방작동시키기 위함이다. 따라서 개방된 토출홀(62e)을 통해 펌프(60) 압력실(63)의 공기는 모터(50)를 구동하지 않고서도 수용공간(62b)과 토출포트(62g)측으로 빠져나가 용이하게 제거된다. 이 때, 지지스프링(62c)의 탄성계수는 수용공간(62b)내에 진공 형성 시 토출홀(62e)이 보다 용이하게 개방되도록 적정하게 조정하는 것이 바람직하다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명의 공기제거용 라인과 펌프 아웃렛밸브의 작용 및 효과를 설명한다.
안티록 브레이크 시스템의 유압회로를 실차에 장착한 상태에서 브레이크 오일을 최초로 주입하거나 교환하는 경우, 먼저 유압회로내의 공기를 제거하는 작업을 실시하는데 이를 위해 마스터실린더(80)와 연계된 오일저장탱크(81)에 진공발생장치(미도시)를 연통시켜 진공을 가한다.
이에 따라 저압어큐뮤레이터(30)와 고압어큐뮤레이터(40), 유압브레이크(70) 및 각 구성요소를 연결하는 유압라인 내의 공기가 오일저장탱크(81)를 통해 빠져나가며, 계속하여 진공라인을 통해 대기로 배출된다.
즉, 도 4를 참조하면 유압회로내에 진공이 가해짐에 따라 유압브레이크(70)측의 공기는 NO형 솔레노이드밸브(20)와 마스터실린더(80)를 연결하는 유압라인(11)을 통해 화살표 방향으로 제거된다.
그리고 도 5에 도시한 바와 같이, NO형 솔레노이드밸브(20)와 마스터실린더(80)를 연결하는 유압라인(11)에 진공이 가해짐에 따라 공기제거용 라인(13) 중도에 설치된 체크밸브(14)가 개방작동되고, 이것에 의해 NC형 솔레노이드밸브(21)와 저압어큐뮤레이터(40)를 연결하는 유압라인(12) 및 저압어큐뮤레이터(30) 내의 공기는 화살표 방향, 즉 개방작동된 체크밸브(14)와 공기제거용 라인(13) 및 마스터실린더(80)를 통해 외부로 빠져나간다.
아울러 펌프(60)내의 공기는 펌프(60) 아웃렛밸브(62)의 토출포트(62g) 및 고압어큐뮤레이터(40)를 통해 완전하게 빠져나간다. 즉, 유압회로내에 진공이 가해짐과 동시에 고압어큐뮤레이터(40)와 토출포트(62g)를 통해 밸브하우징(62a)의 수용공간(62b)에 진공이 형성된다. 이것에 의해 도 6에 도시한 바와 같이, 구체(62d)가 지지스프링(62c)을 압축시키면서 밀려나와 토출홀(62e)이 개방됨으로써, 펌프(60) 압력실(63)에 잔존하는 공기는 토출홀(62e)과 수용공간(62b) 및 토출포트(62g)를 통해 고압어큐뮤레이터(40) 측으로 빠져나오고(화살표 방향), 최종적으로 마스터실린더(80)를 통해 외부로 배출된다.
따라서 안티록 브레이크 시스템이 실차에 장착된 상태에서 노말클로즈형 솔레노이드밸브(21)를 닫힘 상태로 유지함과 동시에 모터(50)를 구동시키지 않고서도유압회로내의 공기가 체크밸브(14)를 갖춘 공기제거용 라인(13)과 펌프(60) 아웃렛밸브(62)의 토출포트(62g)를 통해 완전하게 배출됨으로써, 공기제거작업 시 노말클로즈형 솔레노이드밸브(21)와 모터(50)를 작동시켜야 하는 별도의 장치 및 공정이 요구되지 않는다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템에 의하면, NC형 솔레노이드밸브와 저압어큐뮤레이터를 연결하는 유압라인 및 저압어큐뮤레이터 내의 공기가 체크밸브가 배치된 공기제거용 라인을 통해 빠져나가며, 펌프 압력실의 공기는 진공이 가해짐에 따라 아웃렛밸브의 토출홀과 수용공간 및 토출포트를 통해 빠져나간다. 이에 따라 안티록 브레이크 시스템의 공기제거작업 시 NC형 솔레노이드밸브와 모터를 구동시키기 위한 별도의 장치 및 공정이 요구되지 않음은 물론이며 유압회로내의 공기가 보다 용이하면서도 완전하게 제거되어 작업성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 마스터실린더에서 형성된 제동유압을 전달받아 제동력을 발휘하도록 차량의 전륜과 후륜측에 각각 장착된 유압브레이크, 상기 유압브레이크의 상류측과 하류측에 각각 배치되어 제동유압의 흐름을 제어하는 NO형 솔레노이드밸브와 NC형 솔레노이드밸브, 상기 NC형 솔레노이드밸브가 개방작동되는 감압 제동작용 시 상기 유압브레이크측으로부터 토출된 오일이 일시 저장되는 저압어큐뮤레이터, 상기 저압어큐뮤레이터에 저장된 오일을 가압시켜 필요에 따라 상기 유압브레이크측과 상기 마스터실린더측으로 토출시키는 모터와 펌프, 상기 펌프로부터 토출되는 오일의 압력맥동을 저감하도록 상기 펌프의 아웃렛밸브와 연계되게 배치된 고압어큐뮤레이터를 갖춘 안티록 브레이크 시스템에 있어서,
    일단이 상기 마스터실린더(80)와 상기 NO형 솔레노이드밸브(20)를 연결하는 유압라인(11)과 연계되며 타단이 상기 NC형 솔레노이드밸브(21)와 상기 저압어큐뮤레이터(30)를 연결하는 유압라인(12)에 연계된 공기제거용 라인(13),
    상기 공기제거용 라인(13) 중에 설치되며 공기 제거 시 상기 NC형 솔레노이드밸브(21)와 상기 저압어큐뮤레이터(30)를 연결하는 상기 유압라인(12) 및 상기 저압어큐뮤레이터(30) 내의 공기가 상기 마스터실린더(80)측으로 배출되도록 개방작동하는 체크밸브(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 펌프(60)의 아웃렛밸브(62)는,
    상기 펌프(60) 압력실(63)의 개구단부를 밀폐하는 밸브하우징(62a), 상기 밸브하우징(62a)의 선단부에 배치되며 토출홀(62e)이 천공된 밸브시트(62f), 상기 토출홀(62e)을 개폐하는 구체(62d), 상기 구체(62d)를 탄성지지하는 지지스프링(62c), 상기 지지스프링(62c) 및 상기 구체(62d)가 수용되도록 상기 밸브하우징(62a)의 선단부에 오목하게 형성된 수용공간(62b)을 구비하며,
    상기 밸브하우징(62a)에는 유압회로내의 진공을 통한 공기제거작업 시 상기 토출홀(62e)이 개방되어 상기 펌프(60) 압력실(63)의 공기가 배출되도록 상기 수용공간(62b)의 측면부와 연통된 토출포트(62g)가 마련되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.
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