KR100534715B1 - 하중감지 감압밸브 튜닝방법 - Google Patents

Abstract

하중감지 감압밸브 튜닝방법이 개시된다. 개시된 하중감지 감압밸브 튜닝방법은, (a) 수평한 지면에 접지한 상태에서 조립완료 상태의 커브 조건의 차량에 LSPV를 장착하는 단계와; (b) 상기 차량에 운전자만 탑승한 상태에서 냉 제동성능 시험을 실시하여 제동시 리어 브레이크가 로킹 발생하기 직전의 압력을 찾는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 찾은 압력을 스테이틱 상태에서 확인 시험을 하여 커브시 컷인 압력을 구하는 단계와; (d) 커브시 컷인 압력이 결정된 상기 LSPV 장착 상태에서 짐을 적재한 후, 다이내믹 시험을 실시하여 리어 브레이크 제동력을 확인하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)의 근거로 새로이 결정된 센싱 스프링을 장착하여 커브 및 차량 총 중량 조건을 동시에 만족하는지 확인하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, LSPV를 이론에 의하여 적용하지 아니하고, 실차 튜닝을 통해 개발함으로써 보다 빠르고 보다 좋은 성능을 가진 LSPV를 적용할 수 있는 이점이 있다.

Description

하중감지 감압밸브 튜닝방법{METHOD OF TUNING LOAD SENSING PROPORTIONING VALVE}

본 발명은 하중감지 감압밸브 튜닝방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에 맞게 튜닝되게 하여 최적의 하중감지 감압밸브의 성능으로 제동성능이 증대되도록 하기 위한 하중감지 감압밸브 튜닝방법에 관한 것이다.

차량의 급제동시 운전자는 최대로 브레이크 페달(Brake Pedal)을 밟기 때문에 브레이크에 작용하는 제동력이 각 바퀴에 작용하는 마찰력보다 클 경우가 많다. 이때, 바퀴가 노면에 검은색 타이어(Tire) 자국인 로킹(Locking)되는 현상이 발생하는데 이러한 로킹 발생시 방향 제어를 상실하게 하고 더 이상의 제동력이 발휘되지 않아 제동거리가 길어진다. 특히, 전륜의 로킹시에는 조향 능력만 상실되고 차는 직진 방향으로 계속 전진하며, 제동력 소멸 후에는 조향 기능이 회복되지만 후륜의 로킹시에는 자동차의 방향 제어가 불가능하게 된다.

뿐만 아니라, 차체의 뒷 부분이 회전되는 피쉬 테일(FISH TAIL) 현상이 발생되어 상당한 위험을 초래할 수 있다. 특히 화물차 공차 상태의 경우는 후륜에 작용하는 하중이 작기 때문에 후륜 로킹이 자주 발생하여 위험할 경우가 많다.

한편, 하중감지 감압밸브(Load Sensing Proportioning Valve; 이하 LSPV라 함)는 승객수에 따른 차량의 하중상태를 자동으로 감지하여 제동시 최적의 조건에 맞는 제동력을 발휘토록 브레이크 압력을 컨트롤하며, 별도의 간극 조절이 필요 없어 정비성 및 안전성을 최대한 향상시킨 최첨단 안전장치이다.

도 1에는 LSPV 시스템의 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 LSPV의 단면도가 도시되어 있다.

도 1,2를 참조하면, LSPV 시스템은 차체에 장착되는 밸브(10)와, 일측은 밸브(10)에 링크(15)를 통하여 연결되며 타측은 조절 브라켓(Adjust Bracket)(40)을 통해 리어 축(Rear Axle)(25)에 연결되는 센싱 스프링(20)을 포함한다.

그리고 상기 밸브(10)에는 차체에 부착된 하우징(30)과, 상기 링크(15)에 의해 지지되면서 하우징(30) 내에서 이동 가능하게 설치된 피스톤(35)과, 이 피스톤(35)을 원 위치로 복귀시키기 위하여 피스톤(40)의 외주면에 설치된 리턴 스프링(40)과, 상기 하우징(30)에 서로 엇갈리게 형성된 오일 유입구(45) 및 오일 유출구(50)가 구비된다.

이와 같이 구성된 LSPV는, 차량에 적재 하중이 증가하면 차체가 지면 쪽으로 내려가 차체의 하부에 장착된 밸브(10)도 차체와 함께 하강한다. 상기 밸브(10)의 센싱 스프링(20)이 신장되어 센싱 스프링(20)의 탄성 복원력이 증가하게 된다.

이러한 센싱 스프링(20)의 복원력은 밸브(10)의 피스톤(35)의 이동에 대하여 저항력으로 작용하며, 상기 하우징(30)의 오일 유입구(45)로 송출되는 오일의 유압은 피스톤(35)에 대하여 저항력으로 작용하는 센싱 스프링(20)의 탄성 복원력으로 인해 감압되어 브레이크 장치로 공급된다.

이와 같이 LSPV는 후륜측 브레이크 계통에 배관되어 차량 제동시 마스터 실린더(Master Cylinder)로부터 형성되어 후륜으로 전달되는 브레이크 액압을 차량의 적재 상태에 따라 감압시키므로 후륜의 조기로킹을 방지하여 급제동시 특히, 공차상태, 미끄러운 노면에서 차량 자세의 안정성을 확보하고, 제동거리를 짧게 하는 역할을 한다.

그리고 후륜 로킹은 후륜 브레이크에 작용하는 제동력이 마찰력보다 클 경우 발생하고, 후륜의 마찰력은 도로표면의 마찰계수와 그 바퀴에 작용하는 하중에 비례하게 된다. 즉, 도로의 표면마찰계수가 일정하다면 공차 상태의 경우에는 적차 상태에 비해 후륜에 작용하는 마찰력도 작아지고, 작은 제동력에서도 후륜 로킹이 발생하게 된다. 반면에 적차 상태의 경우에는 공차 상태에 비해 더 큰 제동력에서 로킹이 발생하게 된다.

그런데, 자동차의 브레이크 시스템을 구성하는 여러 장치 중, 상기한 LSPV는 리어 축의 서스펜션(Suspension) 변위를 이용하므로 신차종 개발시 다른 브레이크 장치와 비교하여 다음과 같은 문제점이 존재한다.

첫째, 리어 서스펜션 오차가 있다. 즉, 차량 설계 초기에 이론치를 근거로 한 서스펜션 데이터를 이용하여 LSPV를 설정하나, 리어 축 및 서스펜션 변위의 실제치가 이론치가 상이하다면 LSPV는 차량 조건에 맞지 않는 결과를 나타내게 된다. 이 경우 오히려 LSPV를 장착하지 않은 것보다 못한 결과를 초래 할 수 도 있다.

둘째, 정규 디자인 플로(Design Flow)에 의하여 LSPV를 설계하기에는 많은 시간을 필요로 하나, 일반적으로 제품 특성상 LSPV는 무게(Weight), 서스펜션을 포함한 차량제원 혹은 여타 브레이크 시스템의 사양 확정 후 양산에 임박해서 성능이 최종적으로 결정되는 경우가 많아 이론적 검토 후 실차 시험 결과를 거쳐 사양을 확정하기에는 시간상 무리가 따른다.

상기의 문제점은 신차종 개발시 나타나는 대표적인 문제점이다. 이러한 문제점은 결국 실차 시험 결과에 의거한 성능 튜닝(Tuning)이 그 정확도나 시간상으로 최상의 방법이라는 결론을 얻을 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, LSPV를 이론에 의하여 적용하지 아니하고 실차 튜닝을 통해 개발함으로써 보다 빠르고 양호한 성능을 갖는 LSPV를 적용하도록 한 하중감지 감압밸브 튜닝방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하중감지 감압밸브 튜닝방법은, (a) 수평한 지면에 접지한 상태에서 조립완료 상태의 커브 조건의 차량에 LSPV를 장착하는 단계와; (b) 상기 차량에 운전자만 탑승한 상태에서 냉 제동성능 시험을 실시하여 제동시 리어 브레이크가 로킹 발생하기 직전의 압력을 찾는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 찾은 압력을 스테이틱 상태에서 확인 시험을 하여 커브시 컷인 압력을 구하는 단계와; (d) 커브시 컷인 압력이 결정된 상기 LSPV 장착 상태에서 짐을 적재한 후, 다이내믹 시험을 실시하여 리어 브레이크 제동력을 확인하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)의 근거로 새로이 결정된 센싱 스프링을 장착하여 커브 및 차량 총 중량 조건을 동시에 만족하는지 확인하는 단계;를 포함하고, 이 때, 상기 단계 (b)에서, 로킹이 발생하지 않을 경우에는 상기 LSPV를 조정하여 후륜 압력을 증대시키고, 상기 로킹이 발생하면 상기 LSPV를 조정하여 상기 후륜 압력을 감소시키며, 그리고 상기 단계 (d)에서, 상기 리어 브레이크 제동력이 부족하면 상기 센싱 스프링 레이트를 증대시키고, 제동력이 커 로킹이 발생하면 상기 센싱 스프링 레이트를 줄이도록 하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 하중감지 감압밸브 튜닝방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 하중감지 감압밸브 튜닝방법은, 우선, LSPV를 장착하는 것으로, 수평한 지면에 접지한 상태에서 조립완료 상태의 커브(Kerb) 조건의 차량에 LSPV를 장착한다.(단계 110)

이어서, 컷인 압력(Cut in Pressure)을 결정하는 시험을 하는 것으로, 운전자만 탑승한 상태에서 냉(Cold) 제동성능 시험을 실시하여 제동시 리어 브레이크가 로킹 발생하기 직전의 압력을 찾는다.(단계 120)

상기 단계 120에서, 로킹이 발생하지 않을 경우에는 LSPV를 조정하여 후륜 압력을 증대시키고, 이에 반해 로킹이 너무 많이 발생하면 LSPV를 조정하여 후륜 압력을 감소시킨다.

그리고 상기한 컷인 압력을 확인하는 시험을 하는 것으로, 상기 단계 120에서 찾은 컷인 압력을 스테이틱(Static) 상태에서 확인 시험을 하여 커브시 컷인 압력을 구한다.(단계 130)

또한 센싱 스프링 레이트(Sensing Spring Rate)를 결정하는 시험을 하는 것으로, 커브시 컷인 압력이 결정된 LSPV 장착 상태에서 짐을 적재한 후, 다이내믹(Dynamic) 시험을 실시하여 리어 브레이크의 제동력을 확인한다.(단계 140)

이때, 상기 리어 브레이크의 제동력이 부족하면 센싱 스프링 레이트를 증대시키고, 제동력이 커 로킹이 발생하면 센싱 스프링 레이트를 줄인다.

이어서, 센싱 스프링 레이트를 확인하는 시험으로, 상기 단계 140에 근거로 새로이 결정된 센싱 스프링을 장착하여 커브 및 차량 총 중량(Gross Vehicle Weight; GVW) 조건을 동시에 만족하는지 확인한다.(단계 150)

이와 같이 신차종 개발시 상기의 내용으로 LSPV 튜닝을 하면 시간 절약은 물론 보다 좋은 성능을 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하중감지 감압밸브 튜닝방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

LSPV를 이론에 의하여 적용하지 아니하고, 실차 튜닝을 통해 개발함으로써 보다 빠르고 보다 좋은 성능을 가진 LSPV를 적용할 수 있다.

그리고 실차에서 차량에 맞게 튜닝되기 때문에 최적의 LSPV 성능으로 인해 제동성능이 증대되고, 개발시간을 단축함으로써 맨아워(manhour)를 줄일 수 있으며, 차량 급제동시 차량 안정성을 증대시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 LSPV 시스템의 측면도.

도 2는 도 1의 LSPV의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 하중감지 감압밸브 튜닝방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

Claims (3)

1. (a) 수평한 지면에 접지한 상태에서 조립완료 상태의 커브 조건의 차량에 LSPV를 장착하는 단계와;

   (b) 상기 차량에 운전자만 탑승한 상태에서 냉 제동성능 시험을 실시하여 제동시 리어 브레이크가 로킹 발생하기 직전의 압력을 찾는 단계와;

   (c) 상기 단계 (b)에서 찾은 압력을 스테이틱 상태에서 확인 시험을 하여 커브시 컷인 압력을 구하는 단계와;

   (d) 커브시 컷인 압력이 결정된 상기 LSPV 장착 상태에서 짐을 적재한 후, 다이내믹 시험을 실시하여 리어 브레이크 제동력을 확인하는 단계와;

   (e) 상기 단계 (d)의 근거로 새로이 결정된 센싱 스프링을 장착하여 커브 및 차량 총 중량 조건을 동시에 만족하는지 확인하는 단계;를 포함하고,

   이 때, 상기 단계 (b)에서, 로킹이 발생하지 않을 경우에는 상기 LSPV를 조정하여 후륜 압력을 증대시키고, 상기 로킹이 발생하면 상기 LSPV를 조정하여 상기 후륜 압력을 감소시키며,

   그리고 상기 단계 (d)에서, 상기 리어 브레이크 제동력이 부족하면 상기 센싱 스프링 레이트를 증대시키고, 제동력이 커 로킹이 발생하면 상기 센싱 스프링 레이트를 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 하중감지 감압밸브 튜닝방법.
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