KR100466661B1

KR100466661B1 - 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템

Info

Publication number: KR100466661B1
Application number: KR10-2001-0008213A
Authority: KR
Inventors: 정병후; 이우갑
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2005-01-24
Also published as: KR20020067843A

Abstract

본 발명은 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 관한 것으로, 그 목적은 마스터실린더에서 발생되는 브레이크 액압을 감지하는 압력센서의 배치구조를 개선하여 전자제어장치와의 전기 접속을 용이하게 하며 마스터실린더를 각 제어 시스템에 공용화할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 의하면, 운전자의 브레이크페달 답력에 의해 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서가 유압블럭에 직접 장착되며, 전자제어장치의 조립 시 메일단자와 피메일단자를 통해 압력센서와 회로기판이 전기적으로 접속된다. 이에 따라 압력센서의 장착위치 변경으로 마스터실린더의 전장이 길어지지 않으며 이를 각 브레이크 제어시스템에 공용화 할 수 있어 전반적인 브레이크 액압 제어시스템의 제조비용을 절감시킬 수 있는 것은 물론이며, 압력센서와 회로기판과의 전기적인 접속이 보다 용이하게 이루어져 조립 작업성이 향상되는 작용효과가 있다.

Description

압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템{Brake oil pressure control system with pressure sensor for automobile}

본 발명은 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터실린더측에서 발생된 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행 중에 감속 또는 정지를 목적으로 전륜과 후륜을 제동하는 휠브레이크와, 제동유압을 형성하여 휠브레이크 측으로 전달하는 부스터 및 마스터실린더 등이 장착되어 있어서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 마스터실린더에서 형성된 유압이 휠브레이크로 전달되어 제동력이 발생된다. 그러나, 운전자가 브레이크페달을 밟아 제동력 증가/유지 상태로 제어하는 중에 제동압력이 노면상태보다 크거나, 제동압력으로 발생하는 휠브레이크에서의 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면, 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.

따라서 최근에는 슬립현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 발휘하며 운전조작을 보다 용이하게 하기 위한 것으로, 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS:Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진시나 급가속시 구동륜의 과대한 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS:Brake Traction Control System)과, 차량의 고속 주행 중에 외부로부터 가해진 힘에 의해 차량이 운전자의 의지대로 조정되지 않는 경우 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키기 위한 차량자세제어 시스템(VDC:Vehicle Dynamic Control System) 기능을 갖춘 브레이크 액압 제어시스템이 개발되고 있다.

이러한 차량용 브레이크 액압 제어시스템은 휠브레이크측으로 전달되는 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와 저압어큐뮬레이터 및 고압어큐뮬레이터 등이 장착된 유압블럭(Hydraulic Unit)과, 전기적으로 작동하는 구성요소를 제어하기 위한 전자제어장치(ECU)를 갖추고 있다.

솔레노이드밸브는 휠브레이크의 상류측에 배치되는 NO형 솔레노이드밸브와 하류측에 배치되는 NC형 솔레노이드밸브로 구별되며, 전자제어장치에 의해 제어된다. 즉, 전자제어장치는 전륜과 후륜에 배치된 각 휠센서를 통해 차속을 감지하고, 이를 통해 각 솔레노이드밸브의 개폐작동을 제어하게 된다. 그리고 저압어큐뮬레이터는 감압모드 시 휠브레이크 측에서 빠져 나온 오일이 일시 저장되도록 NC형 솔레노이드밸브의 하류측에 독립적으로 마련되며, 고압어큐뮬레이터는 일종의 댐핑쳄버로서 후술하는 펌프의 토출측에 직렬로 연결되게 배치된다.

또한, 유압블럭에는 솔레노이드밸브와, 저압ㆍ고압어큐뮬레이터 외에 브레이크액이 축압되는 중압어큐뮬레이터와, 저압어큐뮬레이터에 저장된 오일을 강제로 펌핑하기 위한 모터와 펌프, 펌프에서 토출되는 브레이크 액압을 다시 펌프 흡입측으로 바이패스 시키기 위한 유로 등이 마련되어 있다. 중압어큐뮬레이터는 바이패스 유로에 배치됨으로써, 펌프로부터 토출되는 브레이크액이 축압되며 이것이 차량 자세 제어작동시 펌프측으로 공급되게 된다.

한편, 마스터실린더에는 운전자의 브레이크페달 답력에 의해 발생되어 유압블럭측으로 전달되는 브레이크 액압을 감지하고, 이를 전자제어장치에 전기적 신호로 전달하는 압력센서가 배치되어 있다. 이에 따라 전자제어장치에서는 압력센서로부터 전달되는 신호를 근거로 펌프의 추가 작동여부와 각 NCㆍNO형 솔레노이드밸브의 개폐작동을 제어하게 된다.

이러한 기능을 수행하는 종래 압력센서는 마스터실린더의 선단에 축방향으로 연장되게 직결되며, 와이어 커넥터를 통해 전자제어장치의 회로기판과 전기적으로 접속되어 있다.

이에 따라 종래 차량용 브레이크 액압 제어시스템에서는 압력센서로 인해 마스터실린더의 전장이 보다 연장되며, 와이어 커넥터를 통해 압력센서와 전자제어장치가 전기 접속됨으로써, 이의 설치가 난해한 단점이 있다.

또한, 안티록 브레이크 시스템과 브레이크 트랙션 시스템 및 차량자세 제어 시스템 등에 적용되는 마스터실린더를 각각 별도로 제조한 후 여기에 압력센서를 장착하기 때문에, 마스터실린더의 부품 공용화가 불가능하며 이로 인해 전체적인 브레이크 액압 제어시스템의 제조비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마스터실린더에서 발생되어 유압블럭측으로 전달되는 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 유압블럭측에 배치하여 전자제어장치와 전기적으로 접속시킴으로써, 마스터실린더의 전장이 연장되는 것을 방지하며 각 브레이크 액압 제어시스템에 마스터실린더를 공용화 할 수 있도록 하는 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템을제공하는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차량용 브레이크 액압 제어시스템의 유압계통도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 브레이크 액압 제어시스템의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 액압 제어시스템의 압력센서 배치구조를 발췌하여 보인 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 압력센서 조립구조를 보인 분해도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

12..마스터실린더 20a,20b..솔레노이드밸브

40..모터 41..펌프

60..유압블럭 61..장착포트

70..전자제어장치 72..회로기판

80..압력센서 82..장착부

83..피메일단자 84..메일단자

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

브레이크페달의 작동에 따라 브레이크 액압을 형성하는 마스터실린더와, 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압이 유입되며 브레이크액을 흡입하여 휠브레이크측으로 펌핑하기 위한 펌프가 내장된 유압블럭과, 유압블럭에 장착되어 휠브레이크 측으로 전달되는 브레이크 액압을 조절하기 위한 복수개의 솔레노이드밸브와, 솔레노이드밸브 및 펌프의 구동을 제어하도록 회로기판이 내장되며 유압블럭과 조립되는 전자제어장치와, 전자제어장치의 회로기판과 접속되며 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 구비한 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 있어서,

유압블럭에는 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압이 전달되는 유로와 연통되는 장착포트가 마련되며,

압력센서의 일단에는 장착포트에 직결되는 장착부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 장착포트 내주에는 암나사가 가공되며, 장착부의 외주에는 암나사에 이물림 결합되도록 수나사가 가공된 것을 특징으로 한다.

또한, 압력센서의 타단에는 피메일단자가 마련되며, 회로기판에는 유압블럭과 전자제어장치의 조립 시 피메일단자에 끼워져 전기 접속되는 메일단자가 돌출되게 마련된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1과 도 2는 본 발명에 따른 차량용 브레이크 액압 제어시스템을 보인 유압계통도와 구성도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 압력센서 조립구조를 발췌하여 보인 것이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 브레이크 액압 제어시스템은 솔레노이드밸브(20a)(20b)와 펌프(41) 등이 내장되는 유압블럭(60,HU;Hydraulic Unit)과, 솔레노이드밸브(20a)(20b) 및 펌프(41) 등의 구동을 전기적으로 제어하기 위해 회로기판(72)이 내장된 전자제어장치(70,ECU)와, 차량의 전륜(FR)(FL)과 후륜(RR)(RL)에 배치되며 차륜 속도를 감지하여 전자제어장치(70)에 전기적 신호를 전달하는 휠센서(15)를 갖추고 있다.

유압블럭(60)은 알루미늄으로 제조되는데, 이의 내부에는 전륜(FR)(FL)과 후륜(RR)(RL)에 설치된 휠브레이크(14) 측으로 전달되는 브레이크 액압을 조절하기 위한 복수개의 솔레노이드밸브(20a)(20b)와, 감압 제동작용 시 휠브레이크(14) 측으로부터 빠져 나온 오일이 일시적으로 저장되는 한 쌍의 저압어큐뮬레이터(30)와, 증압 및 유지 제동작동 시 저압어큐뮬레이터(30)에 저장된 오일을 펌핑하도록 한 쌍의 펌프(41)를 구동시키는 모터(40)와, 펌프(41) 구동에 의해 가압 토출되는 오일의 압력맥동을 저감시키기 위해 각 펌프(41)의 토출측과 직결된 한 쌍의 고압어큐뮬레이터(31)와, 펌프(41)로부터 토출되는 브레이크액이 축압되는 중압어큐뮬레이터(32) 등이 콤팩트하게 설치된다.

다수개의 솔레노이드밸브(20a)(20b)는 휠브레이크(14)의 상류측 및 하류측과연계되는데, 상류측에 배치되며 평상 시 개방된 상태로 유지되는 노말 오픈형 솔레노이드밸브(20a, 이하 NO형 솔레노이드밸브라 칭함)와, 하류측에 배치되며 평상 시 폐쇄된 상태로 유지되는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브(20b, 이하 NC형 솔레노이드밸브라 칭함)로 구별된다. 이러한 솔레노이드밸브(20a)(20b)의 개폐작동은 휠센서(15)를 통해 차량속도를 감지하는 전자제어장치(70)에 의해 각각 제어되며, 감압 제동작용에 따라 NC형 솔레노이드밸브(20b)가 개방되어 휠브레이크(14)측에서 빠져 나온 오일은 저압어큐뮬레이터(30)에 일시적으로 저장되게 된다.

한 쌍의 펌프(41)는 모터(40)에 의해 일정 위상차를 가지며 동시 구동되어 저압어큐뮬레이터(30)에 저장된 오일을 가압 고압어큐뮬레이터(31)로 토출하게 되며, 고압어큐뮬레이터(31)로 유입된 오일은 압력맥동이 저감되면서 유압라인을 따라 다시 휠브레이크(14) 측으로 전달되거나 마스터실린더(12)로 복귀되게 된다.

또한, 유압블럭(60)내에는 오일저장탱크(13)를 갖춘 마스터실린더(12)와 펌프(41) 토출측을 연결하는 제1유로(51)가 마련되며, 여기에 NO형 솔레노이드밸브(51a)가 추가적으로 설치된다. 이 NO형 솔레노이드밸브(51a)는 평상 시 개방된 상태를 유지하여 브레이크페달(10)을 통한 일반 제동작용 시 부스터(11)와 마스터실린더(12)에서 형성된 브레이크 액압이 통과되게 되며, 후술하는 브레이크 트랙션 제어 및 차량자세 제어 작동 중에는 전자제어장치(70)에 의해 폐쇄되게 된다.

그리고 펌프(41)의 토출측과 마스터실린더(12) 사이를 연결하는 또 다른 제2유로(52)에는 제1릴리프밸브(52a)가 설치되는데, 이는 트랙션 제어 또는 차량자세제어 시 펌프(41)에서 토출되는 브레이크 액압이 필요이상으로 상승하는 경우 브레이크액을 마스터실린더(12)측으로 환류시키기 위한 것이다. 그리고 마스터실린더(12)와 펌프(41)의 흡입측에는 이들을 연결하는 제3유로(53)가 마련되는데, 이 제3유로(53) 중도에는 NO형 일렉트릭 셔틀밸브(53a)가 추가로 설치된다.

또한, 펌프(41)로부터 토출되는 브레이크 액압을 이의 흡입측으로 바이패스 시키는 바이패스 유로(54)가 마련되는데, 이 바이패스 유로(54)에 중압어큐뮬레이터(32)가 마련되어 소정의 브레이크액이 축압되게 된다. 또한, 중압어큐뮬레이터(32)의 하류측에는 축압된 브레이크액을 일정하게 유지시키며, 브레이크 트랙션 제어 또는 차량 제어 시 개방되어 중압어큐뮬레이터(32)와 펌프(41)의 흡입측을 연통시키는 NC형 솔레노이드밸브(54b)가 마련된다. 또한, 중압어큐뮬레이터(32)의 상류측에는 펌프(41)에서 토출되는 브레이크 액압이 제어에 필요한 소정압 이상으로 상승하는 경우 이를 중압어큐뮬레이터(32)측으로 환류시키기 위한 제2릴리프밸브(54a)가 마련된다. 또한, 제1유로(51)와 제2유로(52), 제3유로(52) 및 바이패스 유로(54) 등은 드릴가공 등을 통해 유압블럭(60)내에 형성되어 있다.

그리고, 전자제어장치(70, ECU)는 플라스틱 사출물로 제조되어 외형 몸체를 이루는 하우징(71)과, 하우징(71)내에 배치되며 각 솔레노이드밸브(20a)(20b) 및 모터(40) 등과 전기적으로 접속되어 이들의 구동을 제어하는 회로기판(72)을 갖추고 있으며, 유압블럭(60) 측면에 마운팅볼트를 통해 조립된다.

한편, 이러한 전자제어장치(70)는 압력센서(80)를 통해 마스터실린더(12)에서 발생된 브레이크 액압을 감지하여 안티록 브레이크 제어와 브레이크 트랙션 제어 및 차량 자세 제어 작동 시 각 솔레노이드밸브(20a)(20b)의 개폐작동 및 모터(40)의 추가 작동여부를 제어할 수 있도록 회로기판(72)에 프로그램화되어 있는데, 도 3과 4를 참조하여 본 발명에 따른 압력센서(80)의 배치구조를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유압블럭(60) 일측면에는 압력센서(80)가 장착되도록 장착포트(61)가 가공되어 있다. 이 장착포트(61)는 유압블럭(60) 측면을 보어 가공하여 이루어져 있는데, 이의 저면은 운전자의 브레이크페달(10) 답력에 의해 마스터실린더(12)에서 발생된 브레이크 액압이 유압블럭(60)측으로 유입되는 제1유로(51)와 연통된다. 또한, 장착포트(61)의 내주에는 후술하는 장착부(82)와 이물림결합되도록 암나사(61a)가 가공되어 있다.

그리고, 압력센서(80)는 브레이크 액압이 전달 유입되어 이의 압력이 감지되는 몸체(81)와, 몸체(81)의 일단부에 마련되어 장착포트(61)에 결합되는 장착부(82)와, 전자제어장치(70)와 전기적으로 접속되는 접속장치(83)(84)를 구비한다.

장착부(82) 외주에는 장착포트(61)에 이물림결합되도록 외주가 탭 가공을 통해 수나사(82a)가 마련되며, 장착부(82)내에는 축방향으로 압력전달유로(82b)가 형성되어 있다.

또한, 접속장치(83)(84)는 압력센서(80)의 타단에 축방향으로 마련된 피메일단자(83,female)와, 피메일단자(83)에 끼워져 전기적으로 접속되도록 회로기판(72)에 마련된 메일단자(84,male)를 포함한다. 메일단자(84)는 핀타입으로 이루어져유압블럭(60) 측을 향해 돌출되게 구성된다.

이에 따라 장착포트(61)에 장착부(82)를 이물림방식으로 결합하면, 압력센서(80)의 몸체(81)가 유압블럭(60) 측면에 직접 체결됨과 동시에 제1유로(51)와 압력전달유로(82b)가 연계됨으로써, 브레이크 액압이 압력센서(80)의 몸체(81)내로 전달되어 이의 압력을 감지할 수 있게 된다.

계속하여 유압블럭(60) 측면에 전자제어장치(70)의 하우징(71)을 예비 조립한 후 마운팅볼트를 조이면, 유압블럭(60)과 전자제어장치(70)가 견고하게 조립된다.

이 때, 회로기판(72)에서 돌출되게 마련된 핀 타입의 메일단자(84)는 압력센서(80)의 피메일단자(83)에 삽입됨으로써, 와이어 커넥터와 같은 별도의 접속부재 없이도 이들이 용이하면서도 안정적으로 접속된다.

따라서, 전자제어장치(70)에서는 압력센서(80)로부터 전달되는 전기적 신호를 통해 마스터실린더(12)에서 발생된 브레이크 액압을 감지하며, 이를 근거로 하여 각 솔레노이드밸브(20a)(20b)의 개폐작동 및 모터(40)를 통해 펌프(41)의 추가작동을 제어하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 의하면, 운전자의 브레이크페달 답력에 의해 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서가 유압블럭에 직접 장착되며, 전자제어장치의 조립 시 메일단자와 피메일단자를 통해 압력센서와 회로기판이 전기적으로 접속된다. 이에 따라 압력센서의 장착위치 변경으로 마스터실린더의 전장이 길어지지 않으며 이를 각 브레이크 제어시스템에 공용화 할 수 있어 전반적인 브레이크 액압 제어시스템의 제조비용을 절감시킬 수 있는 것은 물론이며, 압력센서와 회로기판과의 전기적인 접속이 보다 용이하게 이루어져 조립 작업성이 향상되는 작용효과가 있다.

Claims

브레이크페달의 작동에 따라 브레이크 액압을 형성하는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압이 유입되며 브레이크액을 흡입하여 휠브레이크측으로 펌핑하기 위한 펌프가 내장된 유압블럭과, 상기 유압블럭에 장착되어 상기 휠브레이크 측으로 전달되는 브레이크 액압을 조절하기 위한 복수개의 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브 및 펌프의 구동을 제어하도록 회로기판이 내장되며 상기 유압블럭과 조립되는 전자제어장치와, 상기 전자제어장치의 회로기판과 접속되며 상기 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 구비한 차량용 브레이크 액압 제어시스템에 있어서,

상기 유압블럭(60)에는 상기 마스터실린더(12)에서 발생된 브레이크 액압이 전달되는 유로(51)와 연통되는 장착포트(61)가 마련되며, 상기 압력센서(80)의 일단에는 상기 장착포트(61)에 직결되는 장착부(82)가 마련되고,

상기 압력센서(80)의 타단에는 피메일단자(83)가 마련되며, 상기 회로기판(72)에는 상기 유압블럭(60)과 전자제어장치(70)의 조립 시 상기 피메일단자(83)에 끼워져 전기 접속되는 핀 타입의 메일단자(84)가 돌출되게 마련된 것을 특징으로 하는 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 장착포트(61) 내주에는 암나사(61a)가 가공되며,

상기 장착부(82)의 외주에는 상기 암나사(61a)에 이물림 결합되도록 수나사(82a)가 가공된 것을 특징으로 하는 압력센서를 갖춘 차량용 브레이크 액압 제어시스템.
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