KR100504279B1 - 차량 안티록 브레이크 시스템의 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock break system)에 사용되는 유압제어회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래에 휠브레이크의 환류라인에 설치되는 저압 어큐뮬레이터(LPA)를 대신하여 마스터실린더의 저장탱크와 연결되는 흡입라인이 설치된 차량 안티록 브레이크 시스템의 제어회로에 관한 것이다.

Description

차량 안티록 브레이크 시스템의 제어회로{Vehicle's ABS control circuit}

본 발명은 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock break system)에 사용되는 유압제어회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래에 휠브레이크의 환류라인에 설치되는 저압 어큐뮬레이터(LPA)를 대신하여 마스터실린더의 저장탱크와 연결되는 흡입라인이 설치된 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS)의 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로 안티록 브레이크 시스템(이하, 'ABS'라 한다)은 차량의 제동시에 차량의 자세안정성, 조향안정성, 제동거리를 최적화하기 위하여 슬립율이 대략 15∼20%로 되도록, 제동시에 휠브레이크의 제동압을 감압, 유지, 증압하는 시스템이다.

종래에는 도 1에 도시되듯이, 운전자가 페달(12)을 밟는 경우에, 마스터실린더(10)와 배력장치(13)에 의해 형성된 제동압이 브레이크라인을 따라 휠브레이크(20)로 전달되어, 휠브레이크(20)가 작동되었다. ABS가 작동하여 감압되는 경우에는, 우선 아웃렛솔레노이드밸브(42)가 개방되어 휠브레이크의 작동유가 어큐뮬레이터(47)로 환류되어 휠브레이크(20)의 제동압이 감압되었다.

그러나, 모터의 회전속도제어가 불가능한 경우 ABS 작동시 모터의 계속적인 회전에 의해 마스터실린더(10)의 저장탱크(11)에 있는 브레이크 오일이 계속 펌프에 의해 유압 회로 내에로 유입되게 된다. 따라서, 마스터실린더(10)와 유압펌프(44) 사이에 고압이 형성되어, 브레이크 페달 감각이 딱딱해지고 큰 힘과 진동이 발생되어 운전자에게 피로감을 더해 줄 수 있다.

게다가, 저압 어큐뮬레이터(47)는 부피가 크고 부품수가 많아, 유압제어장치(HCU)와 전자제어장치(ECU)를 일체화한 모듈레이터 블록을 소형 경량화하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고가의 저압 어큐뮬레이터 대신 마스터실린더와 유압펌프 사이에 고압이 형성되지 않도록 한 구조를 갖는 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS)의 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마스터실린더에서 발생되는 제동압이 휠브레이크로 공급되는 통로를 형성하는 브레이크라인과, 상기 브레이크라인을 제어하는 유압제어장치(HCU)와, 상기 유압제어장치를 제어하는 전자제어장치(ECU)를 포함하는 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS) 제어회로에 있어서,

상기 유압제어장치에는 상기 휠브레이크의 상류측에 위치하는 상기 브레이크라인에 설치되며 평상시 개방되어 있는 인렛솔레노이드밸브와, 상기 휠브레이크의 하류측에 위치하는 환류라인에 설치되며 평상시 폐쇄되어 있는 아웃렛솔레노이드밸브가 포함되며;

상기 전자제어장치는 휠의 속도센서에 의한 휠속도신호를 입력받아 각각의 휠 가감속도를 연산한 후 상기 인렛솔레노이드밸브, 상기 아웃렛솔레노이드밸브에 개폐신호 및 상기 환류라인에 설치된 유압펌프에 작동신호를 출력하며;

상기 유압펌프의 입구측에 위치하는 상기 환류라인에서 분기되어 상기 마스터실린더에 장착된 저장탱크와 연결되는 흡입라인이 설치되며; 상기 흡입라인에 평상시 개방되어 있는 셔틀솔레노이드밸브가 설치되며; 상기 마스터실린더의 출구측에 압력센서가 설치되어 전자제어장치(ECU)와 연결된 구성을 채택하고 있다.

이 구성을 통하여, 고가의 저압 어큐뮬레이터 대신 마스터실린더와 유압펌프 사이에 고압이 형성되지 않게 할 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 유압펌프의 맥동이 적어지도록, 상기 전자제어장치가 상기 아웃렛솔레노이드밸브의 개폐시간에 따라 상기 유압펌프에 연결된 모터의 회전속도를 제어하여, 종래 유압펌프 토출구측에 설치되는 댐퍼나 오리피스의 설치가 불필요하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템에 사용되는 유압 제어회로도이다. 도 2에 도시되듯이, 본 발명의 실시예에 따른 ABS의 제어회로는 크게 마스터실린더(10), 휠브레이크(20), 유압제어장치(HCU) 및 전자제어장치(ECU)(미도시)로 구성되며, 유압의 작동라인은 브레이크라인(30), 환류라인(31), 흡입라인(32)으로 이루어진다.

먼저, 브레이크라인(30)은 마스터실린더(10)의 출구에서 휠브레이크(20)의 입구까지 형성되는 유압라인이며, 운전자가 페달(12)을 밟는 경우에 마스터실린더(10)와 배력장치(13)에 의해 형성된 제동압이 휠브레이크(20)까지 전달되는 통로를 형성한다. 여기서, 휠브레이크(20)는 드럼식 브레이크 또는 디스크식 브레이크이다.

상기 유압제어장치(HCU)는 인렛솔레노이드밸브(41), 아웃렛솔레노이드밸브(42), 모터(43), 유압펌프(44) 및 압력센서(52)를 포함한다.

인렛솔레노이드밸브(41)가 상기 브레이크라인(30)에 설치되어 있고, 평상시에는 개방되어 있으며, 전자제어장치(ECU)의 신호에 따라 폐쇄되어, 브레이크라인(30)의 개폐를 제어한다.

압력센서(52)는 마스터실린더(10)의 출구측에 위치되어, 작동유의 유압변동을 감지한다. 이에 따라 전자제어장치(ECU, 50)에서 브레이크 페달(12) 작동여부, 감속주행, 급제동 등이 판단된다. 그리고, 전자제어장치(ECU, 50)에서 상기 압력센서(52)의 신호를 입력받아 휠브레이크(20) 어시스트와 모터(43) 스피드를 제어한다.

환류라인(31)은 휠브레이크(20) 쪽 브레이크라인(30)에서 분기되어 다시 마스터실린더(10) 쪽 브레이크라인(30)에서 합류된다.

아웃렛솔레노이드밸브(42)가 환류라인(31)에 설치되어 있으며, 평상시 폐쇄되어 있고, 전자제어장치(ECU)의 신호에 따라 개방된다.

유압펌프(44)가 아웃렛솔레노이드밸브(42)의 하류측에 설치되어, 환류되는 작동유의 유압을 일정분 상승시킨다. 유압펌프(44)는 예컨대, 피스톤펌프이고, 상기 유압펌프(44)의 토출량은 모터(43)의 회전속도에 의해 소정의 관계로 결정된다. 상기 전자제어장치(ECU)에 의하여 아웃렛솔레노이드밸브(42)의 개폐시간에 따라 유압펌프(44)에 연결된 모터(43)의 회전속도가 제어되어, 유압펌프(44)의 맥동이 적어지게 된다. 구체적인 제어방법의 예를 들면, 아웃렛솔레노이드밸브(42)의 개폐시간에 따른 브레이크라인(30)의 작동유 감소량이 전자제어장치(ECU)에서 계산되고, 이에 따라 모터(43)의 회전속도가 제어되고, 브레이크라인(30)의 작동유 감소량에 상응하는 유압펌프(44)의 토출량이 토출되어, 종래 유압펌프(44)의 토출측에 설치되는 댐퍼 및 오리피스가 불필요하게 된다.

흡입라인(32)은 아웃렛솔레노이드밸브(42)와 유압펌프(44) 입구측 사이에서 분기되며 마스터실린더(10)의 저장탱크(11)와 연결되어, 환류되는 작동유가 일시 저장되도록 통로를 형성한다.

흡입라인(32)에는 셔틀솔레노이드밸브(60)가 설치되어 있다. 이 셔틀솔레노이드밸브(60)는 평상시 개방되어 있다가 ABS가 작동하는 경우 폐쇄되어 각 휠브레이크(20)에서 빠져 나온 작동유가 유압펌프(44)가 미처 처리하지 못한 유량은 저장탱크(11)로 빠질 수 있도록 한다. 따라서, 모터(43)의 회전속도제어가 불가능한 시스템의 경우 ABS 작동시 모터(43)가 계속 회전하게 되어 마스터실린더(10)의 저장탱크(11)에 있는 브레이크 오일이 계속 유압펌프(44)에 의해 유압 회로 내로 유입되면, 마스터 실린더(10)와 유압펌프(44) 사이에 고압이 형성되어 브레이크 페달 감각이 딱딱해지고 큰 힘과 진동이 발생되어 운전자에게 피로감을 더해 주는 현상이 방지된다.

또한, 셔틀솔레노이드밸브(60)는 ABS 작동시에 모터(43)의 회전속도를 인렛솔레노이드밸브(41), 아웃렛솔레노이드밸브(42)의 밸브 개방 시간에 따라 모터(43)의 회전속도를 제어하여 마스터실린더(10) 쪽으로 고압에 의한 진동이 전달되는 것을 최소화시키는 기능도 한다.

상기 전자제어장치(ECU)는 마스터실린더(20)의 압력센서(52)와 휠의 속도센서(미도시)에 의한 신호를 입력받아, 각 휠의 가감속도를 연산한 후에 ABS 작동여부를 판단하여 유압제어장치(HCU)의 인렛솔레노이느밸브(41), 아웃렛솔레노이드밸브(42), 유압펌프(44)를 구동하는 모터(43)에 작동신호를 출력한다. 물론, 셔틀솔레노이드밸브(60)도 전자제어장치(ECU)에 의해 개폐된다.

이하, 본 발명에 의한 차량 안티록 브레이크 시스템의 제어회로의 작용에 대하여 설명한다.

평상시에는 운전자가 페달(12)을 밟는 경우에는 제동압이 휠브레이크(20)에 전달된다. 그런데, 휠록(Wheel Lock)이 발생되어 ABS 작동이 시작되는 경우에는 슬립율이 대략 15~20%가 되도록 제동압을 감압, 유지, 증압한다.

제동압이 감압인 경우에는 인렛솔레노이드밸브(41)를 폐쇄하고, 아웃렛솔레노이드밸브(42)를 개방하여, 휠브레이크(20)의 작동유를 셔틀솔레노이드밸브(60)를 통해 저장탱크(11)로 환류시킨다.

제동압이 유지인 경우에는 인렛솔레노이드밸브(41)와 아웃렛솔레노이드밸브(42)를 각각 폐쇄하여, 휠브레이크(20)의 제동압이 유지되게 한다.

제동압이 증압인 경우에는 인렛솔레노이드밸브(41)를 개방하여 유압펌프(44)에 의해 유압이 상승된 작동유가 휠브레이크(20)에 공급되어, 휠브레이크(20)의 제동압이 증가된다.

본 발명에 따른 차량 안티록 브레이크 시스템의 제어회로는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 차량 안티록 브레이크 시스템의 제어회로에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 마스터실린더에서 발생되는 제동압이 휠브레이크로 공급되는 통로를 형성하는 브레이크라인과, 상기 브레이크라인을 제어하는 유압제어장치(HCU)와, 상기 유압제어장치를 제어하는 전자제어장치(ECU)를 포함하는 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS) 제어회로에 있어서, 상기 유압제어장치에는 상기 휠브레이크의 상류측에 위치하는 상기 브레이크라인에 설치되며 평상시 개방되어 있는 인렛솔레노이드밸브와, 상기 휠브레이크의 하류측에 위치하는 환류라인에 설치되며 평상시 폐쇄되어 있는 아웃렛솔레노이드밸브가 포함되며; 상기 전자제어장치는 휠의 속도센서에 의한 휠속도신호를 입력받아 각각의 휠 가감속도를 연산한 후 상기 인렛솔레노이드밸브, 상기 아웃렛솔레노이드밸브에 개폐신호 및 상기 환류라인에 설치된 유압펌프에 작동신호를 출력하며; 상기 유압펌프의 입구측에 위치하는 상기 환류라인에서 분기되어 상기 마스터실린더에 장착된 저장탱크와 연결되는 흡입라인이 설치되며; 상기 흡입라인에 평상시 개방되어 있는 셔틀솔레노이드밸브가 설치되며;

상기 마스터실린더의 출구측에 압력센서가 설치되어 전자제어장치(ECU)와 연결됨으로써, ①마스터실린더와 유압펌프 사이에 형성되는 고압에 따른 브레이크 페달의 딱딱해지고 큰 힘과 진동의 발생되는 현상을 방지하여 운전자에게 피로감을 주지 않게 할 수 있고 ②ABS 작동시에 모터의 회전속도를 인렛솔레노이드밸브, 아웃렛솔레노이드밸브의 밸브 열림 시간에 따라 모터의 회전속도를 제어하여 마스터실린더 쪽으로 고압에 의한 진동이 전달되는 것을 최소화시킬 수 있고 ③환류라인에 저압어큐뮬레이터가 필요 없어, 소형 경량화된 ABS 모듈레이터블록이 제공될 수 있으며, 또한 부품수가 줄어들어 가공 및 조립비용이 감소되고, ④압력센서의 신호를 입력받은 전자제어장치(ECU)가 휠브레이크 어시스트와 모터 스피드를 제어할 수 있다.

(2) 상기 유압펌프의 맥동이 적어지도록 상기 전자제어장치가 상기 아웃렛솔레노이드밸브의 개폐시간에 따라 상기 유압펌프에 연결된 모터의 회전속도를 제어함으로써, 유압펌프의 토출구 측에 설치되는 댐퍼 및 오리피스가 불필요하게 된다.

도 1은 종래의 안티록 브레이크 시스템에 사용되는 유압 제어회로도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템에 사용되는 유압 제어회로도이다.

*도면의 주요기호에 대한 간략한 설명*

10...마스터실린더 11...저장탱크,

12...페달 13...배력장치

20...휠브레이크 30...브레이크라인

31...환류라인 32...흡입라인

41...인렛솔레노이드밸브 42...아웃렛솔레노이드밸브

43...모터 44...유압펌프

47...저압어큐뮬레이터(LPA) 50...전자제어장치(ECU)

52...압력센서 60...셔틀솔레노이드밸브

Claims (2)

1. 삭제
2. 마스터실린더에서 발생되는 제동압이 휠브레이크로 공급되는 통로를 형성하는 브레이크라인과, 상기 브레이크라인을 제어하는 유압제어장치(HCU)와, 상기 유압제어장치를 제어하는 전자제어장치(ECU)를 포함하는 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS) 제어회로에 있어서,

   상기 유압제어장치에는 상기 휠브레이크의 상류측에 위치하는 상기 브레이크라인에 설치되며 평상시 개방되어 있는 인렛솔레노이드밸브와, 상기 휠브레이크의 하류측에 위치하는 환류라인에 설치되며 평상시 폐쇄되어 있는 아웃렛솔레노이드밸브가 포함되며;

   상기 전자제어장치는 휠의 속도센서에 의한 휠속도신호를 입력받아 각각의 휠 가감속도를 연산한 후 상기 인렛솔레노이드밸브, 상기 아웃렛솔레노이드밸브에 개폐신호 및 상기 환류라인에 설치된 유압펌프에 작동신호를 출력하며;

   상기 유압펌프의 입구측에 위치하는 상기 환류라인에서 분기되어 상기 마스터실린더에 장착된 저장탱크와 연결되는 흡입라인이 설치되며;

   상기 흡입라인에 평상시 개방되어 있는 셔틀솔레노이드밸브가 설치되며;

   상기 마스터실린더의 출구측에 압력센서가 설치되어 상기 전자제어장치(ECU)와 연결되며;

   상기 유압펌프의 맥동이 적어지도록, 상기 전자제어장치가 상기 아웃렛솔레노이드밸브의 개폐시간에 따라 상기 유압펌프에 연결된 모터의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 안티록 브레이크 시스템(ABS) 제어회로.