KR100482958B1 - 차량용 전자제어식 브레이크 시스템 - Google Patents

차량용 전자제어식 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

하나의 방향전환밸브에 의해 TCS 모드와 ESP 모드를 수행할 수 있도록 함으로써 부품수를 절감하고 간단한 유압회로를 형성할 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명은 마스터실린더를 휠브레이크에 연결하는 메인유로와 휠브레이크를 펌프에 연결하는 흡입유로 중의 어느 하나와 선택적으로 연결시키는 방향전환밸브를 구비한다. 상기 방향전환밸브는 마스터실린더와 연결된 제 1 포트, 메인유로와 연결된 제 2 포트, 그리고 흡입유로와 연결되기 위한 제 3 포트가 형성되어 있으며, 제 3 포트와 흡입유로는 제 2 연결유로에 의해 연결되어 있어서, 정상제동 시에는 제 1 포트와 제 2포트가 연통되어 마스터실린더를 메인유로와 연결시키는 제 1 포지션에 위치되며, TCS 모드 또는 ESP 모드 시에는 제 1 포트와 제 3 포트가 연통되어 마스터실린더를 제 2 연결유로를 통해 흡입유로와 연결시키는 제 2 포지션에 위치되도록 한다.

Description

차량용 전자제어식 브레이크 시스템{Electronic Control Brake System for Automobile}
본 발명은 차량의 주행 안정성을 확보하기 위해 TCS 모드와 ESP 모드를 구현할 수 있는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 브레이크 페달의 작동에 의해 제동압을 형성하여 휠브레이크 측으로 전달하는 부스터 및 마스터 실린더 등이 설치되어 있어서 차량의 속도를 줄이거나 정지되도록 한다. 그러나 이러한 일반적인 브레이크 시스템을 가진 차량에서는 제동시 제동압력 또는 노면의 상태에 따라 미끄러지는 슬립현상이 발생하는 경우가 있다.
이러한 현상을 방지하기 위해 최근에는 휠브레이크의 제동압을 전자적으로 제어하여 슬립현상을 방지하기 위한 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System: ABS)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동휠의 과대한 슬립을 방지하기 위한 트랙션 콘트롤 시스템(Traction Control System: TCS)과, 차량의 주행속도 및 조향 휠의 회전각도에 따라 제동압을 제어하여 차량의 주행 안정성을 확보하기 위한 액티브 브레이크 콘트롤 시스템(Active Brake Control System: ABCS)의 기능을 갖춘 전자제어식 브레이크 시스템이 개발되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전자제어식 브레이크 시스템 중에서 전자 안정 프로그램(Electronic Stability Program: ESP)을 갖춘 액티브 브레이크 콘트롤 시스템을 보인 유압계통도이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 전자제어식 브레이크 시스템은 휠브레이크(1) 측으로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 복수개의 솔레노이드 밸브(2a)(2b)와, ABS 감압모드시 휠브레이크(1)에서 빠져나온 오일을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(3)와, 이 저압 어큐뮬레이터(3)에 저장된 오일을 흡입하여 토출하는 펌프(4)와, 마스터실린더(5)의 유압포트(5a)와 펌프(4)의 흡입 측을 연결하는 오일 흡입유로(6a) 상에 설치되어 이 흡입유로(6a)를 개폐하는 NC형(Normal Closed Type) 전자 셔틀밸브(Shuttle Valve)(6)와, 마스터실린더(5)의 유압포트(5a)와 펌프(4)의 토출 측을 연결하는 토출유로(7a) 상에 설치되어 이 토출유로(7a)를 개폐하는 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(7)와, 펌프(4)에서 토출되는 유압을 일시적으로 저장하기 위한 중압 어큐뮬레이터(8)와, 전기적인 구성요소들을 제어하기 위한 전자제어유닛(ECU: 미도시)을 갖추고 있다.
복수개의 솔레노이드밸브(2a)(2b)는 휠브레이크(1)의 상류 측에 배치되는 NO형(Normal Open Type) 솔레노이드밸브(2a)와 하류 측에 배치되는 NC형 솔레노이드밸브(2b)로 구성되며, 전자제어유닛에 의해 제어된다. 즉, 전자제어유닛은 차속을 감지하여 각 솔레노이드밸브(2a)(2b)의 개폐동작을 제어하게 된다. 저압 어큐뮬레이터(3)는 ABS 감압모드시 휠브레이크(1) 측에서 빠져나온 오일이 일시 저장되도록 NC형 솔레노이드밸브(2b)의 하류 측에 배치된다.
또한, 중압 어큐뮬레이터(8)는 TCS 모드 또는 ESP 모드시 저장된 유압을 펌프(4) 측으로 공급하기 위한 것으로, 펌프(4)에서 토출되는 유압을 다시 흡입 측으로 바이패스 시키기 위한 바이패스유로(8a) 상에 설치된다. 그리고 바이패스유로(8a)의 중압 어큐뮬레이터(8)의 하류 측에는 TCS 모드 또는 ESP 모드시 개방되는 NC형 솔레노이드밸브(9a)가 설치되며, 바이패스유로(8a)의 중압 어큐뮬레이터(8)의 상류 측에는 릴리프밸브(9b)가 설치되어 있다. 이 릴리프밸브(9b)는 TCS 모드 또는 ESP 모드시 필요 이상으로 상승된 유압을 마스터실린더(5) 측으로 환류시키기 위한 것이다.
이러한 복수개의 솔레노이드밸브(2a)92b)와 펌프(4), NC형 셔틀밸브(6), 저압 어뮤뮬레이터(3)와 중압 어뮤뮬레이터(8) 등은 알루미늄으로 제작된 유압블럭(미도시)의 내부에 설치된다.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 전자제어식 브레이크 시스템은 TCS 모드와 ESP 모드를 구현하기 위해 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(7)와 전자 셔틀밸브(6)가 필요하게 되고, 또한 상기 밸브들을 유압회로 상에 연결시키기 위해 매우 복잡한 유압계통도를 형성하게 된다. 이에 따라 종래의 전자제어식 브레이크 시스템은 제조비용이 상승하게 됨은 물론, 그 크기가 커지게 되는 단점이 있는 것이다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 방향전환밸브에 의해 TCS 모드와 ESP 모드를 수행할 수 있도록 함으로써 부품수를 절감하고 간단한 유압회로를 형성할 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마스터실린더, 복수의 휠브레이크, 상기 휠브레이크의 유압을 조절하기 위한 펌프를 구비하며, 상기 마스터실린더와 상기 휠브레이크는 메인유로에 의해 연결되고, 상기 휠브레이크와 상기 펌프의 흡입측은 흡입유로에 의해 연결되며, 상기 펌프의 토출측과 상기 메인유로는 제 1 연결유로에 의해 연결되어 있는 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서,상기 메인유로에는 상기 마스터실린더를 상기 메인유로와 상기 흡입유로 중의 어느 하나와 선택적으로 연결시키는 방향전환밸브가 설치되고, 상기 펌프의 토출측과 상기 제 1 연결유로를 연결하는 접속부로부터 연장하여 마련된 연장유로의 단부에는 상기 펌프로부터 토출된 오일을 축적시키는 중압 어큐뮬레이터가 설치된 것을 특징으로 한다.또한, 방향전환밸브는 상기 마스터실린더와 연결된 제 1 포트, 상기 메인유로와 연결된 제 2 포트, 그리고 상기 흡입유로와 연결되기 위한 제 3 포트가 형성되어 있으며, 상기 제 3 포트와 상기 흡입유로는 제 2 연결유로에 의해 연결되어 있어서, 정상제동 시에는 상기 제 1 포트와 제 2포트가 연통되어 상기 마스터실린더를 상기 메인유로와 연결시키는 제 1 포지션에 위치되며, TCS 모드 또는 ESP 모드 시에는 상기 제 1 포트와 제 3 포트가 연통되어 상기 마스터실린더를 상기 제 2 연결유로를 통해 상기 흡입유로와 연결시키는 제 2 포지션에 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.또한, 연장유로에는 상기 중압 어큐뮬레이터에 축적된 오일이 상기 펌프 측으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브가 설치되고, 상기 중압 어큐뮬레이터와 상기 체크밸브 사이의 상기 연장유로의 일지점과 상기 제 1 연결유로 사이에는 바이패스유로가 형성되며, 상기 바이패스유로에는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
삭제
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 유압계통도를 보인 것이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 휠을 제동시키는 휠브레이크(10)와, 휠브레이크(10) 측으로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 복수개의 솔레노이드 밸브(12a)(12b)와, ABS 감압모드시 휠브레이크(10)에서 빠져나온 오일을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(13)와, 이 저압 어큐뮬레이터(13)에 저장된 오일을 흡입하여 토출하는 펌프(14)와, 브레이크페달(11)의 조작에 응답하여 제동유압을 발생시키는 마스터실린더(15)와, 펌프(14)에서 토출되는 유압을 일시적으로 저장하기 위한 중압 어뮤뮬레이터(18)와, 전기적인 구성요소들을 제어하기 위한 전자제어유닛(ECU: 미도시)을 구비한다.
복수개의 솔레노이드밸브(12a)(12b)는 휠브레이크(10)의 상류 측에 배치되는 NO형 솔레노이드밸브(12a)와 하류 측에 배치되는 NC형 솔레노이드밸브(12b)로 구성되어, 전자제어유닛에 의해 제어된다. 저압 어큐뮬레이터(13)는 ABS 감압모드시 휠브레이크(10) 측에서 빠져나온 오일이 일시 저장되도록 NC형 솔레노이드밸브(12b)의 하류 측에 배치된다.
마스터실린더(15)와 휠브레이크(10)는 메인유로(21)에 의해 연결되고, 휠브레이크(10)와 펌프(14)의 흡입측은 흡입유로(22)에 의해 연결되며, 펌프(14)의 토출측과 상기 메인유로(21)는 제 1 연결유로(23)에 의해 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서, 본 발명의 특징을 이루는 방향전환밸브(30)는 마스터실린더(15)의 유압포트(15a)에 인접한 메인유로(21) 상에 설치된다. 상기 방향전환밸브(30)는 마스터실린더(15)와 연결된 제 1 포트(31), 메인유로(21)와 연결된 제 2 포트(32), 그리고 흡입유로(22)와 연결되기 위한 제 3 포트(33)가 형성되어 있으며, 상기 제 3 포트(33)와 상기 흡입유로(22)는 제 2 연결유로(24)에 의해 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 방향전환밸브(30)는 정상제동 시에는 제 1 포트(31)와 제 2포트(32)가 연통되어 마스터실린더(15)를 메인유로(21)와 연결시키는 제 1 포지션에 위치되며, TCS 모드 또는 ESP 모드 시에는 제 1 포트(31)와 제 3 포트(33)가 연통되어 마스터실린더(15)를 제 2 연결유로(24)를 통해 흡입유로(22)와 연결시키는 제 2 포지션에 위치되도록 한다.
중압 어큐뮬레이터(18)는 펌프(14)의 토출측과 제 1 연결유로(23)를 연결하는 접속부로부터 연장하여 마련된 연장유로(25)의 단부에 설치되어 상기 펌프(14)로부터 토출된 오일이 축적되도록 한다.
또한, 상기 연장유로(25)에는 중압 어큐뮬레이터(18)에 축적된 오일이 펌프(14) 측으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브(16)가 설치되어 있으며, 중압 어큐뮬레이터(18)와 상기 체크밸브(16) 사이의 연장유로(25)의 일지점과 제 1 연결유로(23) 사이에는 바이패스유로(26)가 형성되어 있으며, 상기 바이패스유로(26)에는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브(17)가 설치되어 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 정상제동 시에는 도 2에 도시된 바와 같이, 방향전환밸브(30)는 제 1 포트(31)와 제 2 포트(32)가 연통되는 제 1 포지션에 위치하여 마스터실린더(15)가 메인유로(21)와 연결되도록 하며, NO형 솔레노이드 밸브(12a)는 개방된 상태로 유지하여서, 마스터실린더(15)에서 발생하는 제동유압은 메인유로(21)를 따라 휠브레이크(10)로 전달되어 차량이 제동되도록 한다.
이러한 정상제동 시에 휠에 슬립이 발생하여 ABS 모드로 전환된 경우에는 방향전환밸브(30)이 제 1 포지션에 위치된 상태에서 NO형 솔레노이드 밸브(12a)가 차단되고, NC형 솔레노이드 밸브(12b)가 개방되도록 제어된다. 이와 함께 펌프(14)가 작동하여 휠브레이크(10)에 작용하는 유압이 저하되어 휠의 제동력이 낮아지도록 한다.
이 때, NC형 솔레노이드 밸브(12b)를 다시 차단시키게 되면 휠의 제동력이 일정한 압력으로 유지되게 되며, 이 상태에서 NO형 솔레노이드 밸브(12a)를 개방시키게 되면 다시 휠의 제동력이 증가하게 되어 노면의 상태에 따라 휠에 적절한 제동력이 전달되도록 할 수 있다.
한편, 본원의 전자제어식 브레이크 시스템이 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있도록 TCS 모드 또는 ESP 모드로 작동하는 경우에는 펌프(14)가 작동하게 됨과 동시에, 방향전환밸브(30)는 제 1 포트(31)와 제 3 포트(33)가 연통되는 제 2 포지션에 위치하여 마스터실린더(15)가 제 2 연결유로(24)를 통해 흡입유로(22)와 연결되도록 하며, NO형 솔레노이드 밸브(12a)는 개방된 상태로 유지하여서, 마스터실린더(15)의 오일은 제 2 연결유로(24)와 흡입유로(22)를 통해 펌프(14)로 흡입되며, 이 흡입된 오일은 제 1 연결유로(23)와 메인유로(21)를 통해 휠브레이크(10)로 전달되어 휠에 제동력이 가해지게 된다.
이 때, ABS 모드시와 마찬가지로, NC형 솔레노이드 밸브(12b)를 다시 차단시키게 되면 휠의 제동력이 일정한 압력으로 유지되게 되며, 이 상태에서 NO형 솔레노이드 밸브(12a)를 개방시키게 되면 다시 휠의 제동력이 증가하게 되어 노면의 상태와 차량의 주행상태에 따라 휠에 적절한 제동력이 전달되도록 할 수 있다.
여기서, 펌프(14)의 작동에 의해 중압 어큐뮬레이터(18)에 축적된 유압은 NC형 솔레노이드 밸브(17)의 개방에 따라 펌프(14)의 토출 오일과 함께 메인유로(21)를 거쳐서 휠브레이크(10)로 전달되기 때문에, ABS 모드나 TCS 모드, 그리고 ESP 모드의 응답성이 향상될 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템은 하나의 방향전환밸브에 의해 TCS 모드와 ESP 모드를 수행할 수 있게 됨으로써 종래의 전자제어식 브레이크 시스템에 비해 부품수가 절감될 뿐만 아니라, 유압회로를 간단하게 형성할 수 있게 되며, 이에 따라 제조비용이 절감됨과 동시에, 제품의 크기가 작아지게 되어 설치공간을 확보하기가 용이한 장점이 있는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 유압계통도를 보인 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 유압계통도를 보인 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10: 휠브레이크 13: 저압 어큐뮬레이터
14: 펌프 15: 마스터실린더
18: 중압 어큐뮬레이터 30: 방향전환밸브
31,32,33: 포트

Claims (4)

  1. 마스터실린더, 복수의 휠브레이크, 상기 휠브레이크의 유압을 조절하기 위한 펌프를 구비하며, 상기 마스터실린더와 상기 휠브레이크는 메인유로에 의해 연결되고, 상기 휠브레이크와 상기 펌프의 흡입측은 흡입유로에 의해 연결되며, 상기 펌프의 토출측과 상기 메인유로는 제 1 연결유로에 의해 연결되어 있는 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서,
    상기 메인유로에는 상기 마스터실린더를 상기 메인유로와 상기 흡입유로 중의 어느 하나와 선택적으로 연결시키는 방향전환밸브가 설치되고, 상기 펌프의 토출측과 상기 제 1 연결유로를 연결하는 접속부로부터 연장하여 마련된 연장유로의 단부에는 상기 펌프로부터 토출된 오일을 축적시키는 중압 어큐뮬레이터가 설치된 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방향전환밸브는 상기 마스터실린더와 연결된 제 1 포트, 상기 메인유로와 연결된 제 2 포트, 그리고 상기 흡입유로와 연결되기 위한 제 3 포트가 형성되어 있으며, 상기 제 3 포트와 상기 흡입유로는 제 2 연결유로에 의해 연결되어 있어서,
    정상제동 시에는 상기 제 1 포트와 제 2포트가 연통되어 상기 마스터실린더를 상기 메인유로와 연결시키는 제 1 포지션에 위치되며, TCS 모드 또는 ESP 모드 시에는 상기 제 1 포트와 제 3 포트가 연통되어 상기 마스터실린더를 상기 제 2 연결유로를 통해 상기 흡입유로와 연결시키는 제 2 포지션에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 연장유로에는 상기 중압 어큐뮬레이터에 축적된 오일이 상기 펌프 측으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브가 설치되고, 상기 중압 어큐뮬레이터와 상기 체크밸브 사이의 상기 연장유로의 일지점과 상기 제 1 연결유로 사이에는 바이패스유로가 형성되며, 상기 바이패스유로에는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR0127554B1 (ko) * 1995-09-19 1998-04-06 배순훈 앤티로크 및 트랙션 콘트롤 기능을 갖춘 브레이크 시스템

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